Photographisches oder kinematographisches Tele-Objektiv Die Erfindung
betrifft ein photographisches oder kinematographisches Tele-Objektiv, bestehend
aus einem zweigliedrigen objektseitigen Systemteil positiver Brechkraft und einem
von diesem durch einen großen Luftabstand getrennten bildseitigen, aus je einer
luftraumgetrennten Sammel- und Zerstreuungslinse aufgebauten negativen Systemteil.Photographic or cinematographic telephoto lens The invention
relates to a photographic or cinematographic telephoto lens, consisting
from a two-part object-side system part with positive refractive power and one
from this one on the image side, separated by a large air gap
Airspace-separated collecting and diverging lens constructed negative system part.
Bei bekanntgewordenen Systemen dieser Art wird der objektseitige Teil
durch zwei nach eben dieser Seite erhaben durchgebogenen Menisken gebildet, die
ihre stärker gekrümmten Außenflächen der Seite der längeren Strahlenweite zukehren.
Mindestens eines dieser beiden vorderen Sammelglieder kann aus zwei Linsen entgegengesetzter
Brechkraft - verkittet oder unverkittet - zusammengesetzt sein, während die beiden
bildseitigen Glieder als Einzellinsen ausgebildet sind derart, daß ein positives
Glied dem vorderen Systemteil und ein negatives Glied der Bildebene zugekehrt ist,
letzteres vorzugsweise als Meniskus.In systems of this type that have become known, the object-side part
formed by two menisci that are raised and curved towards this side, the
turn their more curved outer surfaces to the side of the longer beam width.
At least one of these two front collecting members can consist of two opposing lenses
Refractive power - cemented or non-cemented - be composed while the two
Image-side members are designed as individual lenses such that a positive
Member faces the front part of the system and a negative member faces the image plane,
the latter preferably as a meniscus.
Solche Tele-Objektive aus vier in Luft stehenden Gliedern konnten
bisher nur mit einer bildseitigen Schnittweite erstellt werden, die etwa zwischen
25 und 350/, der Obj ektivbrennweite liegt, die größer sein kann als das
2,5fache der Bilddiagonale, wobei die obere Grenze aber etwa bei dem 3fachen der
Bilddiagonalen liegt; dies entspricht einem Telephoto-Effekt von ungefähr 3,5.Such telephoto lenses consisting of four elements standing in the air could only be created with a focal length on the image side that is between 25 and 350 /, the lens focal length, which can be greater than 2.5 times the image diagonal, although the upper limit is about 3 times the diagonal of the screen; this corresponds to a telephoto effect of approximately 3.5.
Der Erfindung lag die Forderung zugrunde, den Telephoto-Effekt bei
derartigen, insgesamt nur aus fünf Einzellinsen aufgebauten Objektiven erheblich
zu steigern, ohne daß aber die Abbildungsqualität eine Minderung erfahren darf.
Diese, bisher nur durch einen größeren Aufwand an Linsen bzw. Linsengliedern realisierbare
Forderung konnte gemäß der Erfindung verwirklicht werden durch die Einhaltung der
nachfolgenden Konstruktionsbedingungen a) die resultierende Brennweite der Glieder
(I und II) des vorderen Systemteils liegt in den Grenzen zwischen 72 und 930/, der
Brennweite (f) des Gesamtobjektivs, b) der Luftraum (l2) zwischen dem vorderen
Systemteil (I, II) und dem hinteren Systemteil (III, IV) ist größer als das 0,33fache,
jedoch kleiner als das 0,64fache der Objektivbrennweite (f'), c) die Gesamtscheitelhöhe
des Systems liegt unter_dem 0,7fachen der Objektivbrennweite (f').The invention was based on the requirement to considerably increase the telephoto effect in such lenses, which are composed of only five individual lenses, but without the image quality being allowed to experience a reduction. This requirement, which was previously only feasible through a greater expenditure of lenses or lens elements, could be realized according to the invention by observing the following design conditions a) the resulting focal length of the elements (I and II) of the front system part is between 72 and 930 /, the focal length ( f ) of the entire lens, b) the air space (l2) between the front system part (I, II) and the rear system part (III, IV) is greater than 0.33 times, but smaller than 0.64 times the focal length of the lens (f '), c) the total vertex height of the system is less than 0.7 times the focal length of the lens (f').
Um bei dem einfachen Grundaufbau eines solchen Tele-Objektivs gemäß
der Erfindung einen guten gegenseitigen Ausgleich zwischen den Abbildungsfehlern
zu erreichen, d. h. die sphärischen, komatischen, astigmatischen und chromatischen
Aberrationen gegeneinander aufzuheben und zu beseitigen, hat es sich erfindungsgemäß
als zweckmäßig erwiesen, die Außenflächen in den einzelnen Systemteilen derart aufeinander
abzustimmen, daß a) das arithmetische Mittel aus den Radien (r3 und y6) der Außenflächen
des zweiten Gliedes (II) im vorderen Systemteil in den Grenzen zwischen dem 0,51fachen
und dem 1,08fachen der Objektivbrennweite (f) liegt und daß-gleichzeitig
b) das arithmetische Mittel aus den absoluten Werten der objektseitigen Flächen
(y, und y$) der beiden bildseitigen Glieder (III und IV) größer ist als das 0,35fache,
jedoch kleiner als. das 0,51fache der Objektivbrennweite- (f'):
Um einer künstlichen Vignettierung des Strahlenganges entgegenzuwirken, war es notwendig,
dem positiven Sammelglied im bildseitigen Systemteil eine solche Mittendicke zu
geben, daß sie stärker ist als das 0,2fache der bildseitigen Schnittweite.In order to achieve a good mutual compensation between the aberrations in the simple basic structure of such a telephoto lens according to the invention, ie to cancel and eliminate the spherical, comatic, astigmatic and chromatic aberrations against each other, it has proven to be expedient according to the invention to use the outer surfaces in to coordinate the individual system parts in such a way that a) the arithmetic mean of the radii (r3 and y6) of the outer surfaces of the second element (II) in the front system part is between 0.51 times and 1.08 times the focal length of the lens ( f ) lies and that-at the same time b) the arithmetic mean of the absolute values of the object-side surfaces (y, and y $) of the two image-side members (III and IV) is greater than 0.35 times, but less than. 0.51 times the lens focal length- (f '): In order to counteract an artificial vignetting of the beam path, it was necessary to give the positive collecting member in the image-side system part such a center thickness that it is greater than 0.2 times the image-side focal length.
In Übereinstimmung mit der Zeichnung sind nachfolgend die Konstruktionsdaten
zweier Ausführungsbeispiele I und II von Systemen gemäß der Erfindung aufgeführt,
wobei das System nach dem- Beispiel I bei der Brennweite f' = 1,0 eine bildseitige
Schnittweite s' von
0,2275 aufweist, also einen Telephoto-Effekt
von 4,394, das System nach Beispiel II hingegen eine Schnittweite s' von 0,1735,
was eine Steigerung des Telephoto-Effekts auf 5,763 bedeutet.
Zahlenbeispiel I
`Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 f' = 1,0 s' = 0,2275 Bildfeld 15°
I L1 y1 = +0,51915 dl = 0,02823 n1 = 1,51821 v1 = 65,2
72 = +1,11531
h = 0;00113 Luftabstand
y3 = -f-0,36283
L2 d2 = 0,06777 n2 = 1,54771 v2 = 62,9
TI 74 = -1,28915
L3 d3 = 0,01694 n3 = 1,68893 v3 = 31,2
y5 +0,88920
12 = 0,39535 Luftabstand
-0,65539
III L4 d4 = 0,05648 n4 = 1,65016 v4 = 39,3
x7 = -8,50700
1, = 0,05365 Luftabstand
y$ = -0,20067
IV L5 73 = 8,53100 d5 = 0,01129 n5 = 1,56873 v5 = 63,1
Zahlenbeispiel II
Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 f' = 1,0 s' = 0,1735 Bildfeld 10°
y,. = -f-0,56148
I L1 -f-1,31326 d,. = 0,02120 n,. = 1,53113
vl = 62,0
h = 0,00085 Luftabstand
y3 = -f-0,41382
L2 d2 = 0,05089 n2 = 1,53113 v2 = 62,0
il L3 v4 = -1,32900 d3 = 0,01272 n3 =
1,68893 v3 = 31,2
y5 = -f-1,36984
1, = 0,50890 Luftabstand
III L4 ys = +0,66774
d4 = 0,04241 n4 = 1,64328 v4 r 47,8
r7 = 00
1, = 0,04241 Luftabstand
y3 = -0,19522
IV L5 d5 = 0,00424 n5 = 1,56883 v5 = 56,0
y9=0
In beiden Tabellen sind die Radien der Linsen L1 bis L5 in den Systemgliedern I
bis IV mit y,. bis r9, ihre Dicken mit dl bis d. und ihre Luftabstände mit h bis
1, bezeichnet, wobei der große Luftabstand 1, den objektseitigen Systemteil
I,II von dem hinteren, bildseitigen Systemteil III, IV trennt. Die Brechzahlen und
Ny-Werte der verwendeten Gläser sind für die d-Linie des Heliumspektrums angegeben.
Die Werte der Radien und Dicken gelten für die Brennweite f =1,0.In accordance with the drawing, the construction data of two exemplary embodiments I and II of systems according to the invention are listed below, the system according to example I having an image-side focal length s 'of 0.2275 at the focal length f' = 1.0, ie a telephoto effect of 4.394, the system according to Example II, however, a back focus s' of 0.1735, which means an increase in the telephoto effect to 5.763. Numerical example I
`` Focal ratio 1: 4.5 f '= 1.0 s' = 0.2275 field of view 15 °
I L1 y1 = +0.51915 dl = 0.02823 n1 = 1.51821 v1 = 65.2
72 = +1.11531
h = 0; 00113 air gap
y3 = -f-0.36283
L2 d2 = 0.06777 n2 = 1.54771 v2 = 62.9
TI 74 = -1.28915
L3 d3 = 0.01694 n3 = 1.68893 v3 = 31.2
y 5 +0.88920
12 = 0.39535 air gap
-0.65539
III L4 d4 = 0.05648 n4 = 1.65016 v4 = 39.3
x7 = -8.50700
1, = 0.05365 air gap
y $ = -0.20067
IV L5 7 3 = 8.53100 d5 = 0.01129 n5 = 1.56873 v5 = 63.1
Numerical example II
Focal ratio 1: 4.5 f '= 1.0 s' = 0.1735 field of view 10 °
y ,. = -f-0.56148
I L1 -f-1.31326 d ,. = 0.02120 n ,. = 1.53113 vl = 62.0
h = 0.00085 air gap
y3 = -f-0.41382
L2 d2 = 0.05089 n2 = 1.53113 v2 = 62.0
il L3 v 4 = -1.32900 d3 = 0.01272 n3 = 1.68893 v3 = 31.2
y5 = -f-1.36984
1, = 0.50890 air gap
III L4 ys = +0.66774
d4 = 0.04241 n4 = 1.64328 v4 r 47.8
r7 = 00
1, = 0.04241 air gap
y3 = -0.19522
IV L5 d5 = 0.00424 n5 = 1.56883 v5 = 56.0
y9 = 0
In both tables, the radii of the lenses L1 to L5 in the system members I to IV are marked with y,. to r9, their thicknesses with dl to d. and their air gaps denoted by h to 1, the large air gap 1 separating the object-side system part I, II from the rear, image-side system part III, IV. The refractive indices and Ny values of the glasses used are given for the d-line of the helium spectrum. The values of the radii and thicknesses apply to the focal length f = 1.0.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn die Linsen L2 und L3 des Gliedes
II im vorderen Systemteil auch durch einen kleinen Luftraum voneinander getrennt
sind, wobei die einander zugekehrten Flächen geringe Krümmungsunterschiede aufweisen
können.It is within the scope of the invention if the lenses L2 and L3 of the limb
II in the front part of the system also separated from each other by a small air space
are, the mutually facing surfaces have slight differences in curvature
can.