Lichtstarkes fotografisches Objektiv Die Erfindung betrifft lichtstarke
fotografische Ob-
jektive, insbesondere Weitwinkelobjektive mit einem Öffnungsverhältnis
größer als F : 1,8, und will. Verzeichnung und Öffnungsfehler herabsetzen. Dazu
wird ein siebenlinsiges Gaußobjektiv benutzt.Strong light photographic lens The invention relates to bright photographic objec- tive, in particular wide-angle lenses having an aperture ratio greater than F: 1.8, and wants. Reduce distortion and opening errors. A seven-element Gaussian lens is used for this.
Es ist bereits ein siebenlinsiges Objektiv bekanntgeworden, das zwar
einem Gaußobjektiv ähnlich aufgebaut ist, jedoch hinter der Blende eine dreigliedrige
Linsenkombination mit einem der Blende zugewandten verkitteten Glied aufweist. Ferner
ist bereits ein siebenlinsiges Gaußobjektiv bekanntgeworden, das vier in der Luft
stehende Glieder enthält, nämlich vor der Blende einen objektseitigen positiven
Meniskus und ein aus einem positiven und einem negativen Meniskus bestehendes verkittetes
Glied und hinter der Blende ein dreilinsiges verkittetes und ein bikonvexes Glied.
Die Erfindung geht von einem Objektiv dieser Art aus, wobei in Abweichung von dem
bekannten Objektiv das dreilinsige verkittete Glied aus einem Negativ, das von zwei
Positiven eingeschlossen ist, besteht und die erste gekittete Fläche dieses Gliedes
eine stark sammelnde Wirkung hat, und empfiehlt, daß folgende Bedingungen eingehalten
werden: 0,32 f < r3 < 0,45 f
0,22 f < y5 < 0,35
f
d, -I- d4 < 0,13 f 0,2 f < d5 < 0,28 f
0,16f<r,<0,25f
ne - n5 > 0,09 1,63 < (n1, n2, ne, n7) < 1,74, wobei
f die Brennweite des Objektivs ist und y die Krümmungsradien der einzelnen
Linsenflächen mit steigender Folge der Indizes von der Objektseite des Objektivs
her, d die Linsendicken und Luftabstände längs der optischen Achse und n die Brechungsindizes
der einzelnen Linsen für die d-Linie bedeuten.A seven-lens lens has already become known which, although constructed similarly to a Gaussian lens, has a three-part lens combination behind the diaphragm with a cemented member facing the diaphragm. Furthermore, a seven-lens Gaussian lens has already become known which contains four elements standing in the air, namely in front of the diaphragm a positive meniscus on the object side and a cemented member consisting of a positive and a negative meniscus and behind the diaphragm a three-lens cemented and a biconvex member. The invention is based on an objective of this type, in which, in deviation from the known objective, the three-lens cemented member consists of a negative which is enclosed by two positives and the first cemented surface of this member has a strong collecting effect, and recommends that the following conditions are met: 0.32 f <r3 <0.45 f 0.22 f <y5 <0.35 f d, -I- d4 <0.13 f 0.2 f <d5 < 0.28 f 0 , 16f <r, <0.25f ne - n5> 0.09 1.63 <(n1, n2, ne, n7) < 1.74, where f is the focal length of the lens and y is the radii of curvature of the individual lens surfaces with increasing Follow the indices from the object side of the objective, d being the lens thickness and air gap along the optical axis and n being the refractive indices of the individual lenses for the d-line.
Die Erfindung soll an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
noch näher erläutert werden; in der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Schnittansicht eines
Weitwinkelobjektivs mit einem Bildwinkel von 60° und einem Öffnungsverhältnis von
f : 1,8 und Fig. 2 Fehlerkurven zur Erläuterung der sphärischen und astigmatischen
Aberration sowie der Verzeichnung. Das Objektiv umfaßt vier in Luft stehende Glieder
mit insgesamt sieben Linsen. Das erste Glied ist ein sammelnder Meniskus L1, der
mit der konvexen Oberfläche gegen das Objekt gerichtet ist. Das zweite Glied ist
ein aus einem positiven Meniskus L2 und einem negativen Meniskus L3 bestehendes
verkittetes Glied, das mit der konvexen Fläche und mit der gekitteten Fläche r4
auf das Objekt zu gerichtet ist. Das dritte verkittete Glied liegt hinter der Blende,
besteht aus drei Linsen L4, L5 und L, in der Reihenfolge positiv, negativ und positiv
und ist mit der konkaven Fläche gegen das Objekt gerichtet. Der Radius r., der vorderen
gekitteten Flächen der Linsen L4 und L5 ist stark gegen das Objekt zu L7. gekrümmt.
Die Objektive Das vierte gemäß Glied der ist vorliegenden ein positiver Erfindung
Meniskus '
müssen die folgenden Bedingungen erfüLen, wobei die aufeinanderfolgenden
Krümmungsradien in der Richtung von der Objektseite zu der Bildseite durch »r« mit
steigendem Index, die axialen Abstände zwischen den Linsen durch »d« mit ähnlich
steigendem Index, die Brechungsindizes für die d-Linie des optischen Glases der
aufeinanderfolgenden Linsen durch »n« mit ähnlich steigendem Index und die Dispersionsvermögen
der Linsengläser durch »v« mit ähnlich steigendem Index bezeichnet sind und wobei
f die Brennweite des gesamten Objektivs ist.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing; In the drawing, FIG. 1 shows a sectional view of a wide-angle lens with an image angle of 60 ° and an aperture ratio of f: 1.8 and FIG. 2 shows error curves for explaining the spherical and astigmatic aberration and the distortion. The objective comprises four elements standing in the air with a total of seven lenses. The first link is a collecting meniscus L1, the convex surface of which is directed towards the object. The second member is a cemented member consisting of a positive meniscus L2 and a negative meniscus L3, the convex surface and the cemented surface r4 being directed towards the object. The third cemented element lies behind the diaphragm, consists of three lenses L4, L5 and L, in the order positive, negative and positive, and the concave surface is directed towards the object. The radius r., Of the front cemented surfaces of the lenses L4 and L5 is strong against the object to L7. curved. The lenses of the fourth accordance member is present a positive invention meniscus must erfüLen the following conditions, wherein the successive radii of curvature in the direction from the object side to the image side by "r" with an increasing index, the axial distances between the lenses by »d «With a similarly increasing index, the refractive indices for the d-line of the optical glass of the successive lenses by“ n ”with a similarly increasing index and the dispersibility of the lens glasses by“ v ”with a similarly increasing index, and where f is the focal length of the entire lens is.
1. 0,3f < r,< 0,45f 0,2 f < y5 < 0,35
f
2. d3 + d4 < 0,13 f 0,18 f < d5 < 0,28
f 3. 16f < y7 < 0,25 f
4. n, - n5
> 0,08 5. 1,6 < (n1, n2) < 1,67 1,6 < (n4, nB, n7)
< 1,72
In Fig. 2 zeigt die stärkere strichpunktierte Linie S1 die sphärische
Aberration der d-Linie, die dünnere strichpunktierte Linie S2 Abweichung von der
Sinusbedingung bei der d-Linie, die stärkere ausgezogene Linie S3 die sphärische
Aberration der g-Linie, und die schwächere gestrichelte Linie S4 zeigt die Abweichung
von
der Sinusbedingung bei der g-Linie. In Fig. 3 zeigt die stärkere ausgezogene Linie
A $ die Kurve der sagittalen Bildfeldwölbung und die dünnere strichpunktierte Linie
Am, die meridionale Bildfeldwölbung. In Fig. 4 zeigt die stärkere ausgezogene Linie
D die Verzeichnung für jeden Einfallswinkel.1. 0.3 f < r, <0.45 f 0.2 f < y5 <0.35 f 2. d3 + d4 < 0.13 f 0.18 f < d5 <0.28 f 3. 16 f < y7 < 0.25 f 4. n, - n5 > 0.08 5. 1.6 <(n1, n2) < 1.67 1.6 <(n4, nB, n7) <1.72 In Fig. 2, the thicker dash-dotted line S1 shows the spherical aberration of the d-line, the thinner dash-dotted line S2 shows the deviation from the sine condition for the d-line, the thicker solid line S3 shows the spherical aberration of the g-line, and the weaker dashed line S4 the deviation from the sine condition for the g-line. In FIG. 3, the thicker solid line A $ shows the curve of the sagittal field curvature and the thinner dash-dotted line Am shows the meridional field curvature. In Fig. 4, the thick solid line D shows the distortion for each angle of incidence.
Die speziellen Daten für eine Ausführungsform des Objektivs gemäß
der Erfindung sind: f =1; 2a = 60°; f : 1,8 r1 = 0,579 d1 = 0,097
n, = 1,6584 v1 = 50,8 r2 = 1,787 de = 0,005 r3 = 0,369 d3 = 0,079 n2 = 1,6584 v2
= 50,8 r4 = 0,573 d4 = 0,032 n3 = 1,6987 v3 = 30,1 r5 = 0,267 db = 0,230 re = -0,297
de = 0,055 n4 = 1,6204 v4 = 60,3 r7 = -0,215 d7 = 0,026 n, = 1,5750 v, = 41,3 ra
= -3,299 d8 = 0,069 ne = 1,6779 v, = 55,3 r9 = -0,422 ds = 0,001 yio = 4,259 dio
= 0,083 n7 = 1,6395 v7 = 55,5 rii = -1,057 Wenn für das Glied L2, L3 die Bedingung
0,3f < r3 < 0,45 f ; 0,2 f < r, < 0,35 f und der Brechungsindex
für die d-Linie von L1, L2, L4, Le, L7 1,6 < n1, n2 < 1,67;
1,6 < n4, ne, n7 < 1,72 vorgegeben sind, wird die Petzvalsumme des
Objektivs auf etwa 0,25 gehalten. Das Bild ist eben, und zusätzlich ist die astigmatische
Differenz gering, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Die Ausrichtung der gekitteten konvexen
Fläche r4 der Linsengruppe L2, L3 gegen das Objekt dient wirksam der Verminderung
der chromatischen Aberration der Vergrößerung. Wenn das Verhältnis d3 + d4
< 0,13 f für die Dicke der zweiten Gruppe längs der optischen Achse,
0,18 f < d5 < 0,28 f
für den Abstand längs der optischen Achse
zwischen den Linsen L3 und L4 und 0,16 f < r7 < 0,25
f für den Krümmungsradius der gekitteten Fläche von L4 - L5 eingehalten wird,
wird die Koma innerhalb eines Bildwinkels von 20° sehr gering. Die Unterschiede
in den Brechungsindizes bei der d-Linie in den Linsen L5 und sollten über 0,08 gewählt
werden, um die Koma-Aberration zu vermindern. Wenn so vorgegangen wird, können,
wie in den Aberrationskurven der Fig. 2 bis 4 dargestellt, zufriedenstellende Ergebnisse
erzielt werden. Trotz des hohen Öffnungsverhältnisses von f : 1,8 hat das Weitwinkelobjektiv
gemäß der Erfindung eine weitgehend verminderte, ja sogar im wesentlichen ausgeschaltete
Bildfeldwölbung und astigmatische Differenz im Vergleich zu den bekannten Weitwinkelobjektiven,
wobei durch die angegebenen Vorteile die anderen Aberrationen nicht nachteilig beeinflußt
werden.The specific data for an embodiment of the objective according to the invention are: f = 1; 2a = 60 °; f: 1.8 r1 = 0.579 d1 = 0.097 n, = 1.6584 v1 = 50.8 r2 = 1.787 de = 0.005 r3 = 0.369 d3 = 0.079 n2 = 1.6584 v2 = 50.8 r4 = 0.573 d4 = 0.032 n3 = 1.6987 v3 = 30.1 r5 = 0.267 db = 0.230 re = -0.297 de = 0.055 n4 = 1.6204 v4 = 60.3 r7 = -0.215 d7 = 0.026 n, = 1.5750 v, = 41 , 3 ra = -3.299 d8 = 0.069 ne = 1.6779 v, = 55.3 r9 = -0.422 ds = 0.001 yio = 4.259 dio = 0.083 n7 = 1.6395 v7 = 55.5 rii = -1.057 If for the Term L2, L3 the condition 0.3f <r3 <0.45 f; 0.2 f < r, <0.35 f and the index of refraction for the d-line of L1, L2, L4, Le, L7 1.6 < n1, n2 < 1.67; 1.6 <n4, ne, n7 < 1.72 are given, the Petzval sum of the objective is kept at about 0.25. The image is flat and, in addition, the astigmatic difference is small, as can be seen from FIG. 3. The alignment of the cemented convex surface r4 of the lens group L2, L3 against the object serves effectively to reduce the chromatic aberration of the magnification. If the ratio d3 + d4 < 0.13 f for the thickness of the second group along the optical axis, 0.18 f < d5 <0.28 f for the distance along the optical axis between lenses L3 and L4 and 0.16 f < r7 < 0.25 f is observed for the radius of curvature of the cemented surface from L4 - L5, the coma is very small within an angle of view of 20 °. The differences in the indices of refraction at the d-line in the lenses L5 and L should be chosen above 0.08 in order to reduce the coma aberration. If so, as shown in the aberration curves of Figs. 2 to 4, satisfactory results can be obtained. Despite the high aperture ratio of f: 1.8, the wide-angle lens according to the invention has a largely reduced, even essentially eliminated field curvature and astigmatic difference compared to the known wide-angle lenses, the other aberrations not being adversely affected by the stated advantages.