Mehrlinsensystemen

Mehrlinsensysteme sind optische Baugruppen, die aus zwei oder mehr Linsen bestehen und gemeinsam eine Abbildung erzeugen. Durch die Kombination unterschiedlicher Linsmaterialien, Formen und Anordnungen lassen sich Abbildungsfehler korrigieren, die Lichtdurchlässigkeit erhöhen und räumliche Bildfelder verbessern. Typische Ziele sind die Minimierung chromatischer Aberration, die Verringerung sphärischer Aberration sowie die Kontrolle von Verzeichnung und Koma. Außerdem ermöglichen Mehrlinsensysteme oft eine kompaktere Bauweise oder eine bessere Brennweitenflexibilität im Vergleich zu Einzelobjektiven.

Anwendungen finden sich in vielen Bereichen: Kameralinsen, Mikroskop- und Teleskopoptiken, Ferngläser, Projektionsgeräte sowie Korrektionsgläser mit Mehrstärken. In der Fotografie realisieren Mehrlinsensysteme Zoom- und Festbrennweiten mit mehreren Elementen, asphärischen Oberflächen und Mehrfachbeschichtungen, um Transmissions- und Kontrastwerte zu optimieren. In der Augenoptik werden mehrlinsige Brillengläser eingesetzt, um Brennpunktabstände für verschiedene Entfernungen zu erreichen.

Das Design solcher Systeme basiert auf Dispersionstheorie und präzisen optischen Berechnungen. Materialwahl, Linsenformen, Dicke, Abstand und Beschichtungen werden optimiert, um gewünschte Abbildung über das Bildfeld und über bestimmte Wellenlängenbereiche hinweg zu realisieren. Herstellung und Montage erfordern hochpräzises Schleifen, Polieren, Vergüten und präzise Montage, oft begleitet von Strahlführung und Reflexionsminimierung durch antireflektierende Beschichtungen. Historisch führten Entwicklungen in Glasherstellung und Dispersionstheorie zu immer komplexeren Mehrlinsensystemen im 19. und 20. Jahrhundert.