DE1299129B - Objektiv fuer Nachtsehgeraet - Google Patents

Description

Das Objektiv der vorliegenden Erfindung löst die Aufgabe, mit sichtbarem, aber sehr schwachem Licht auf der zum Objektiv konvexen Fotokathode eines Bildverstärkerrohres ein scharfes Bild weit entfernter Gegenstände zu entwerfen. Neben dieser positiven Bildfeldkrümmung, deren Radius etwa der Brennweite entspricht, ist eine tonnenförmige Verzeichnung von etwa 5%, bezogen auf einen halben Bildwinkel von etwa 25°, gefordert, die die etwa gleich große kissenförmige Verzeichnung des nachfolgenden Fotokathodenrohres kompensiert. Das Objektiv soll eine öffnung von mehr als 1:1,2, bevorzugt 1:1,1 aufweisen, und es soll einen Bildwinkel von mindestens 45, bevorzugt 50 bis 52° auszeichnen. Schließlich ist es erforderlich, die Pupille und damit die Blende möglichst nahe an die Frontlinse zu legen, damit vor der Frontlinse angebrachte Prismen, Spiegel usw. nicht zu groß und schwer werden müssen. Dies bedingt, daß bei dem verwendeten modifizierten Gauß-Objektiv vor den die Blende umgebenden meniskenförmigen, im wesentlichen streuenden Kittgliedern nur eine einzelne Sammellinse auf der Seite der langen Schnittweite vorgesehen ist, während auf der Seite der kurzen Schnittweite auf die verkitteten Menisken drei Sammellinsen sowie zwei die positive Bildfeldkrümmung bewirkende Smythsche Linsen folgen; die äußere dieser Linsen ist bevorzugt plankonvex und dient gleichzeitig als Abschlußglas und Kathodenträger der Bildverstärkerröhre.

Es sind viele modifizierte Gauß-Objektive bekannt, die vor der Blende nur drei Linsen aufweisen, also einen verkitteten streuenden Meniskus und eine einzelne Sammellinse, und bei denen auf der Seite der kurzen Schnittweite mehrere einzelne Sammellinsen vorgesehen sind. Diese Objektive erfüllen zwar die Bedingung einer nach der langen Schnittweite zu vorgeschobenen Pupille, aber nicht die einer positiv gekrümmten Bildfläche; außerdem weisen sie nicht die erforderlichen Abbildungsqualitäten auf.

Ein anderes bekanntes, für Infrarot bestimmtes Objektiv mit dem Öffnungsverhältnis 1:1, das eine positiv gekrümmte Bildfläche zur Anpassung an eine Bildwandlerröhre hat (deutsche Patentschrift 1 128 678), weist zwar einige einzelne Sammellinsen auf der Seite der kurzen Schnittweite und auch eine Smythsche Linse auf, besitzt aber zwei einzelne Sammellinsen auf der Seite der langen Schnittweite, erfüllt also nicht die Pupillenbedingungen und vor allem auch nicht die einer hohen Bildschärfe. Da infolge der längeren Wellenlänge in Infrarot die Beugung mindestens doppelt so groß wie für sichtbares Licht ist, braucht die geometrische Korrektur auch nicht so weit getrieben zu werden; das bekannte Objektiv kann also die gestellten Forderungen an das System unseres Patentbegehrens nicht erfüllen und keine Hinweise für seine Korrektion im einzelnen geben.

Um die obengenannten Bedingungen alle zu erfüllen, um insbesondere durch eine zonenarme Korrektion die Kontrolle auch kleiner Bildeinzelheiten hoch zu halten, werden durchweg Gläser benutzt, deren Brechzahl mindestens 1,7, bevorzugt etwa 1,74 beträgt. Insbesondere ist aber für die Bildleistung des Objektivs gemäß der Erfindung wesentlich, daß die auf der Seife der kurzen Schnittweite auf die verkitteten Menisken folgenden drei einzelnen Sammellinsen in sich eine nahezu symmetrische Anordnung darstellen insofern, als die mittlere dieser drei Linsen nahezu Bi-Form hat, wobei sich ihre Radien, absolut gesehen, um nicht mehr als 50% unterscheiden; die äußeren beiden der Linsen sind nahezu plankonvex, wobei das Verhältnis ihrer Radien, ebenfalls absolut betrachtet, mindestens 5:1 bzw. höchstens 1:5 beträgt.

In der Figur ist ein Objektiv gemäß der Erfindung im Längsschnitt wiedergegeben; seine Daten, bezogen auf / = 100, sind folgende:

T₁. +124,5
r₂ +553
r₃ +39,44
r₄ +94,8
r₅ +26,6
r₆ -31,85

r₇ -118,9
r₈ -63 35

r₉ -775
rio -73,4

T₁₁ +170,3

r₁₂ -158,8

r_a +113,2
r₁₄ -2830

r₁₅ -114,6

r₁₆ +136,8

r₁₈ +120

/=100

njv_e

di = 10,0. 1,768/26,7

1₁ = 0,2

d₂ = 20,8 1,886/40,8

d₃ = 1,9 1,928/21,3

1₂ = 17 + 13,3

4 = 1,9 1,928/21,3

d₅ = 11,35 1,855/23,6

h _r 0,2
d₆ = 15,1
h = 0,2

1,748/44,5

d-, = 17,0 1,748/44,5

.Z₅ = 0,2

d₈ = 14,23 1,748/44,5

I₆ = 22,7

d₉ = 4,7 1,928/21,2

I₁ = 12,6

d₁₀= 3,1 1,510/61,0

s' = 0

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Modifiziertes Gauß-Objektiv mit positiver Bildfeldkrümmung für Nachtsehgeräte, deren Radius etwa der Brennweite entspricht, mit einem Öffnungsverhältnis von mindestens 1:1,2, bevorzugt 1:1,1, und einem Bildwinkel von mindestens 45° für sichtbares Licht, dessen Blende von zwei streuenden verkitteten Menisken eingeschlossen ist, denen auf der Seite der langen Schnittweite eine Sammellinse folgt, während auf der Seite der kurzen Schnittweite drei einzelne Sammellinsen sowie zwei Smythsche Linsen angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Daten in beliebigen Einheiten, wobei die Brechkräfte der Flächen um nicht mehr als 5% der Gesamtbrechkraft des Objektivs, die Brechzahlen nicht mehr als um ±0,05 und die Ny-Werte um nicht mehr als ±5 abweichen:

   + 124,5 3 /'= 100 1 299 129 1,886/40,8 io r₁₄ 13,3 1,928/21,3 ^Γι5 1,748/44,5 20 r₁₈ + 170,3 4 / = 100 = 10,0 1,928/21,3 + 553 1,855/23,6 I₅ r₁₆ Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -158,8 d₇ = 17,0 = 0,2 1,768/26,7 ^rn r₂ + 39,44 k ^rn + 113,2 ι _ 02 +94,8 = 20,8 5 r₁₂ r₃ d₂ = 1,9 -2830 d₈ = 14,23 »4 + 26,6 d₃ = 17 + -114,6 k = 22,7 r₅ -31,85 h = 1,9 O -118,9 + 136,8 Ci₉ = 4,7 r₆ = 11,35 -63,35 ds = 0,2 I_n = 12,6 -775 h oo r» = 15,1 + 120 d₁₀ = 3,1 r₉ -73,4 d₆ = 0,2 s' = 0 r_i0 k