DD289612A5 - Lichtstarkes weitwinkelobjektiv - Google Patents

Abstract

Das lichtstarke Weitwinkelobjektiv zur Abbildung auf CCD-Empfaenger, Fernsehaufnahmeroehren oder Filmmaterial umfaszt objektseitig nach der Aperturblende weiterhin nach einer sammelnden Meniskuslinse nacheinander ein sammelndes Kittglied, das sich aus einer streuenden Meniskuslinse und einer Sammellinse zusammensetzt sowie eine streuende Meniskuslinse, deren konkave Flaeche zur Aperturblende zeigt, und folgende Bedingungsgleichungen fuer das gesamte Objektiv eingehalten sind:1,5 fl2d3l32,0 f{Weitwinkelobjektiv, lichtstark; Filterplatte, planparallel; Abbildung; Linsen; Bildguete; Bildwinkel; OEffnung; Kontrast}

Description

worin die Symbole folgende Bedeutung haben:

f - Gesamtbrennweite,

η - Radius der i-ten Systemfläche,

dj- Mittendicke des j-ten Elemente,

l_k - k-ter Luftabstand,

nj- Brechzahl des j-ten Elements,

L -Abstand zwischen derobjektseitigen Fläche der ersten Linse und der Bildebene.

2. Lichtstarkes Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß folgende Konstruktionsparameter vorliegen:

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein lichtstarkes Weitwinkelobjektiv, das zur Abbildung auf CCD-Empfänger, Fernsehaufnahmeröhren oder Filmmaterial verwendet werden kann.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind eine Vielzahl von Objektiven, die sich durch eine hohe Auflösung der Bildelemente bei ausreichend gutem Kontrast auszeichnen, für diesen Anwendungszweck bekannt. Diese Objektive haben den Nachteil, daß sie teure und technologisch aufwendige Gläser verwenden, nicht die erforderliche Lichtstärke oder eine gleichmäßige Bildgüte über das gesamte Bildfeld besitzen und den geforderten Bildwinkel enthalten.

Aus der US-PS 4537476 ist ein siebenlinsiges Weltwinkelbojaktiv mit einer relativen Öffnung von 1:1,6 bekannt. Für den geforderten großen Bildwinkel ist dieses Objektiv nicht geeignet, da die Korrektur dabei nicht mehr ausreicht. Ein neunlinsiges, ähnlich aufgebautes Weitwinkelobjektiv für einen anderen Anwendungszweck wird in der US-PS 4566764 beschrieben. Es weist einen guten Korrektionszustand auf, besitzt aber nur eine relative (jifnung von 1:2,0. In der DE-PS 2737126 wird ein fotografisches Weitwinkelobjektiv mit elf Linsen für den geforderten Bildwinkel angegeben, das aber nur eine relative Öffnung von 1:2,0 besitzt.

Weiterhin ist aus dem WP G 02 B/3226901 ein lichtstarkes Weitwinkelobjektiv mit acht Linsen und einer relativen Öffnung von 1:1,4 bekannt. Dieses Objektiv ist bis zu einem Bildwinkel 25 = 68° gut korrigiert. Über diesen Winkel hinaus reicht für bestimmte Abbildungsaufgaben die Auflösung der Bildelemente bei ausreichend gutem Kontrast nicht mehr aus. Außerdem wird für einen Bildwinkel größer 68° der Abfall der Beleuchtungsstärke unzulässig groß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein lichtstarkes Weitwinkelobjektiv, das die angeführten Nachteile des Standes der Technik beseitigt und mit geringem technischen Aufwand ohne den Einsatz extrem hochbrechender Gläser fertigbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtstarkes Objektiv mit einer relativen Öffnung von 1:1,6 und einem Feldwinkel von 2 δ = 78° zu schaffen, das für das gesamte Bildfeld gleichmäßig gut korrigiert ist und keine zu starke Vignettierung aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem lichtstarken Weitwinkelobjektiv, wobei objektseitig vor der Aperturblende nacheinander eine sammelnde Meniskuslinse und zwei streuende Meniskuslinsen, deren konkave Flächen zur Aperturblende zeigen, eine Sammellinse und nach der Aperturblende eine planparallelo Filterplatte und eine sammelnde Meniskuslinse, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt, angeordnet sind, dadurch gelöst, daß weiterhin nach der sammelnden Meniskuslinse nacheinander ein sammelndes Kittglied, das sich aus einer streuenden Meniskuslinse und einer Sammeliinse zusammensetzt, eine Sammellinse sowie eine streuende Meniskuslinse, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt, angeordnet sind, wobei folgende fünf Bedingungsgleichungen für das gesamte Objektiv eingehalten sind:

1,5 f < I₂ + d₃ + I₃ <: 2,0 f (1),

0,9f'<d₃ + d₄<1,1f' (2),

1,0Γ<Γ4<1,5Γ (3),

7,0 f < L < 8,0 f (4),

n, < n₃ (5),

worin die Symbole folgende Bedeutung haben:

f -Gesamtbrennweite,

r_f - Radius der i-ten Systemfläche,

dj- Mittendicke des j-ten Elements,

l_k - k-ter Luftabstand,

nj- Brechzahl des j-ten Elements,

L -Abstand zwischen der objektseitigen Fläche der ersten Linse und der Bildebene.

Der gute Kontrast und das hohe Auflösungsvermögen über das gesamte Bildfeld wird durch die Wahl der Konstruktionsparameter erreicht, indem die Linsen die im Patentanspruch 2 in der Tabelle 1 aufgeführten Bedingungen für die Brechzahlen und die Abbeschen Zahlen aufweisen, wobei der Blendenraum so dimensioniert ist, daß er den Einbau einer Filterplatte zuläßt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand nachstehender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zei^on

Fig. 1: ein Linsenschnittbild des erfindungsgemäßen Objektivs

Fig. 2: eine grafische Darstellung der sphärochromatischen Längsabweichungen in Abhängigkeit von der Apertur Fig. 3: eine grafische Darstellung der Längsabweichungen der sagittalen und meridionalen Bildschale in Abhängigkeit vom

Feldwinkel Fig.4: eine grafische Darstellung der Verzeichnung in Abhängigkeit vom Feldwinkel.

In Fig. 1 ist das Linsenschnittbild des erfindungsgemäßen Weitwinkelobjektivs dargestellt. Danach bosteht das Objektiv aus einer sammelnden Meniskuslinse L1 und zwei streuenden Meniskuslinsen L2 und L3, deren konkave Flächen zur Aperturblende B zeigen, einer Sammellinse L4, der Aperturblende B, einer planparallelen Filterplatte P, einer sammelnden Meniskuslinse L5, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt, einem sammelnden Kittglied K1, das sich aus einer streuenden Meniskuslinse L6 und einer Sammellinse L7 zusammensetzt, einer Sammellinse LÖ sowie einer streuenden Meniskuslinse L9, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt.

In Fig. 2 ist die sphärochromatische Längsabweichung in Abhängigkeit von der Apertur für die Wellenlängen e und g, in Fig.3 die Längsabweichung der sagittalen und meridionalen Bildschale in Abhängigkeit vom Feldwinkel 5 und in Fig.4 die Verzeichnung in Abhängigkeit vom Fildwinkel δ grafisch dargestellt.

Die gleichmäßig gute Korrektion über das gesamte Bildfeld für das Weitwinkelobjektiv mit einer relativen Öffnung von 1:1,6 und einem Feldwinkel von 2 δ = 78° wird durch die geschilderte Anordnung der Linsen L1 bis L9, der Filterplatte P und der Aperturblende B mit den Radien η, den Mittendicken dj, den Brechzahlen n, und Abbeschen Zahlen μ, sowie den Luftabständen l_k erreicht, deren Werte in der Tabelle 1 im Patentanspruch 2 angegeben sind.

Als planparallele Filterplatte wird ein spezielles Verlaufsfilter verwendet werden, das den Regelumfang für die relative Öffnung wesentlich vergrößert.

Tabelle 1	relative Öffnung 1:1,6	n.	9.
f'=1	Feldwinl-.ol 26 = 78°
s' = 1,033	Distanzen	1,60588	60,70
Radien
r, = 5,381	d, = 1,090
r2 = 21,668	Ii = 0,075	1,73444	51,98
r3 = 2,575	d2 = 0,423
r4= 1,052	I2 = 0,775	1,62287	60,00
r6 = 2,951	d3 = 0,478
re = 0,821	I3 = 0,358	1,76167	27,32
r, = 9,845	d4 = 0,538
r8 = -3,883	I4 = 0,388	1,51859	63,86
Tg = «»	d6 = 0,149
TlO="	Is = 0,149	1,62287	60,00
r„ = -26,081	de = 0,478
Tu =-1,688	I6 = 0,031	1,76167	27,32
r,3 = 20,097	d7 = 0,151	1,57086	62,87
r,4= 1,501	de = 0,597
r,6= -2,433	I7 = 0,015	1,68101	54,74
r.e = 2,389	d9 = 0,511
r17 =-4,575	Ie = 0,179	1,76167	27,32
r,8 =-3,095	d,o = 0,418
rls=-14,471

Claims (1)

1. Lichtstarkes Weitwinkelobjektiv, wobei objekteiseitig vor der Aperturblende nacheinander eine sammelnde Meniskuslinse und zwei streuende Meniskuslinsen, deren konkave Flächen zur Aperturblende zeigen, eine Sammellinse und nach der Aperturblende eine planparallele Filterplatte und eine sammelnde Meniskuslinse, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt, angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß weiterhin nach der sammelnden Meniskuslinse nacheinander ein sammelndes Kittglied, das sich aus einer streuenden Moniskuslinse und einer Sammellinse zusammensetzt, eine Sammellinse sowie eine streuende Meniskuslinse, deren konkave Fläche zur Aperturblende zeigt, angeordnet sind, wobei fünf folgende Bedingungsgleichungen für das gesamte Objektiv eingehalten sind:

1,5 f < I₂ + da + I₃ < 2,0 f (1),

0,9f'<d₃ + d₄<1,1f' (2),

1,0f'<r₄<1,5f (3),

7,0 f < L < 8,0 f (4),

rii < n₃ (5),