DE1102435B

DE1102435B - Fotografisches Weitwinkel-Objektiv mit extrem grosser Lichtstaerke

Info

Publication number: DE1102435B
Application number: DEE16423A
Authority: DE
Inventors: Johann Lautenbacher
Original assignee: ENNA WERK OPTIK APELT
Current assignee: ENNA WERK OPTIK APELT
Priority date: 1958-09-12
Filing date: 1958-09-12
Publication date: 1961-03-16

Description

Fotografisches Weitwinkel-Objektiv mit extrem großer Lichtstärke Die Erfindung betrifft ein fotografisches Objektiv, dessen nutzbares Bildfeld größer als die Objektivbrennweite ist und dessen relative Öffnung mindestens 1 : 2,0 beträgt, wobei die bildseitige Schnittweite größer als das 0,9fache der Objektivbrennweite sein soll. Es besteht aus einem Frontteil, der vorzugsweise aus zwei Menisken negativer Brechkraft zusammengesetzt ist, und einem aus mehreren Linsen zusammengesetzten Hauptteil positiver Brechkraft, der mit einem Mindestabstand des 0;1fachen der Objektivbrennweite nachgestellt ist, wobei die Gesamtbaulänge der Optik nicht größer als das 2,5fache der Brennweite sein soll.
Der Erfindung liegt als Aufgabenstellung die Schaffung eines fotografischen Weitwinkel-Objektivs mit einem Bildwinkel von mehr als 60° bei einem extremen öffnungsverhältnis von mindestens 1:2,0 zugrunde, das eine bildseitige Schnittweite aufweisen soll, die mindestens der Objektivbrennweite entspricht, um es vor allem für besondere Einbauzwecke, z. B. zur Verwendung in einäugigen Spiegelreflexkameras, nutzbar machen zu können. Die Gesamtbaulänge der Optik darf jedoch nicht größer als die 2,5fache Obj ektivbrennweite sein. Nur unter diesen Grundbedingungen ist es möglich, sowohl die Linsen als auch die dazugehörige Mechanik so zu gestalten, daß eine rationelle Fertigung eines praktisch brauchbaren Objektivs für das Bildformat 24 # 36 mm und noch größere Formate gegeben ist.
Objektive der erwähnten Art sind bisher nur mit geringerem Öffnungsverhältnis bekanntgeworden. Untersuchungen haben nun gezeigt, daß das angestrebte Ziel erreicht werden kann, ohne auf die bereits bei einigen Objektiven bekannten guten Bildleistungen verzichten zu müssen. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die vordere positive Linsengruppe LIII, LIV, LV des Objektiv-Hauptteils H zwischen dem negativen Frontteil F und der Linse mit der größten negativen Brechkraft LVI im Gesamtsystem mindestens aus drei Linsen positiver Brechkraft besteht, bei der die der Negativlinse LVI am nächsten liegende Positivlinse LV höchstens das 0,4fache der Brechkraft der beiden vorangestellten Positivlinsen hat und gleichzeitig die positive Brechkraft, die zwischen der Negativlinse LVI und der Bildebene zurr tragen kommt, auf mindestens zwei Positivlinsen verteilt wird. Es ist fernerhin von Vorteil, wenn die Brechkraft der der Bildseite abgewandten Fläche der Negativlinse LVI höchstens ein Viertel der negativen Brechkraft dieser Linse aufweist und die beiden benachbarten bildseitigen und objektseitigen Positivlinsen meniskenförmig ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine weitgehende Behebung der sphärischen Aberration, selbst für die geforderte extreme Öffnung, ohne eine Einbuße der außenaxialen Korrektion hinnehmen zu müssen, da die für die Beseitigung der außenaxialen Fehler notwendige negative Brechkraft entsprechend verteilt und korrektionsgünstig untergebracht ist.
Da die Randstrahlen des 0-Grad-Strahlenbündels sämtliche Flächen in etwa zwischen dem 0,95fachen und dem 1,5fachen der Eintrittshöhe durchstoßen, ist es weiterhin von Vorteil, allen Radien eine Krümmung zu geben, die größer ist als zwei Drittel der Brennweite des Gesamtsystems.
Schwierigkeiten bereitet bei einem derart großen Strahlenbündel insbesondere die Beseitigung- der Farb-und Farbquerfehler. Deswegen wird empfohlen, den der Negativlinse LVI benachbarten bildseitigen Meniskus aufzuspalten oder mit einer Kittfläche zu versehen und den negativen Teil des Meniskus LVII aus einem Glas zu fertigen, dessen v-Wert höchstens das 0,7fache des v-Wertes der positiven Linse LVIII dieses Meniskus aufweist. Dadurch wird eine günstige Aufteilung der divergierenden Wirkung der negativen Brechkraft im Hauptsystem erreicht.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das arithmetische Mittel der Brechungsindizes (bezogen auf die d-Linie) der Linsen mit positiver Brechkraft LVIII und L IX zwischen der Negativlinse LVI und der Bildebene mindestens um 0,05 höher liegt als das arithmetische Mittel der Brechungsindizes der positiven Linsengruppe LIII, LIV, LV zwischen dem FrontteilF und der Negativlinse LVI. Diese Maßnahme wirkt sich neben der Verkleinerung der sphärischen Aberration vor allem auch auf die schrägen Strahlenbündel günstig aus.
Im nachfolgenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Konstruktionsdaten eines erfindungsgemäßen Weitwinkelobjektivs, welches in der Schnittzeichnung dargestellt ist, angegeben.
Die einzelnen Linsen sind mit L I, L II usw., die Radien der Linsen mit R1, R2 usw., die Dicken der Linsen entlang der optischen Achse mit dl, d2 usw., die Luftzwischenräume zwischen den einzelnen Linsen mit h, 1, üsw., die Brechungsindizes mit n, n2 usw. und die Abbeschen Zahlen mit vi, v2 usw. bezeichnet.
R,. _ -[-250,0 dl = 7,0 n,. = 1,51821 v, = 65,18 R2 = + 85,0 -h = 30,0 R3 = -[-270,0 d2 = 7,0 -n2 = 1,51821 v2 = 65,18 R4. = + 92,0 1, = 30,0 R5 = +350,0 d3 =12;0 n3 = 1,58921 v3 = 40,97 R6 = -172,0 1, = 1,0 R7 = +156,0 d4 =12;0 zz4 = 1,62280 v4 = 56,88 R$ = -600,0 1, = 1,0 R9 = + 58,0 d" =12,0 n5 = 1-,52249 v, = 59,64 RIO = + 74,0 15 =18,0 R"l=oo d6 = 8,0 n6 = 1,78472 v, = 25,71 R12 = + 71,0 1s = 21,0 R13 = -185,0 d7 = 6,0 n7 = 1,78472 v7 = 25,71 R14 = 00 d3 = 11,0 n3 = 1,69100 v3 = 54,80 R15. = - 89;0 h = 1,0 Rls = -f-300,0 d9 = 14,0 n9 = 1,69100 v9 = 54,80 R17 - -150,2

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Fotografisches Weitwinkel-Objektiv; dessen bildseitige Schnittweite größer als das 0,9fache der Brennweite des Gesamtsystems ist und dessen relative Öffnung mindestens 1: 2,0 beträgt, mit einem aus einer oder zwei Linsen negativer Brechkraft bestehenden Frontteil (F) und einem nachgestellten mehrlinsigen Hauptteil positiver Brechkraft (H), dessen Mindestabstand vom Frontteil (F) das 0,lfache der Brennweite des Gesamtsystems beträgt, und bei welchem die Gesamtbaulänge des Objektivs nicht größer als das 2,5fache der Brennweite des Gesamtsystems ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Frontteil (F) und der Linse mit der größten negativen Brechkraft im Gesamtsystem (LVI) eine Linsengruppe positiver Brechkraft angeordnet ist, die aus mindestens drei Linsen positiver Brechkraft besteht (LIII, LIV, LV), bei der die der Negativlinse (LVI) am nächsten liegende Positivlinse (LV) höchstens das 0,4fache der Brechkraft der beiden vorangestellten Positivlinsen (LIII, LIV) aufweist und die positive Brechkraft, die zwischen der Negativlinse (LVI) und der Bildebene zum tragen kommt, auf mindestens zwei Positivlinsen (LVIII, LIX) verteilt wird und gleichzeitig die negative Brechkraft der objektseitigen Fläche der Negativlinse (LVI) so begrenzt ist, daß sie höchstens ein Viertel der negativen Brechkraft dieser Linse aufweist, sowie die beiden benachbarten bildseitigem und objektseitigen Positivlinsen Meniskenform haben.
2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Krümmungsradien größer als zwei Drittel der Brennweite des Gesamtsystems sind.
3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Negativlinse (LVI) benachbarte bildseitige Meniskus (LVII, LVIII) aufgespalten oder verkittet ist und dessen negativer Teil aus einem Glas besteht, dessen v-Wert höchstens das 0,7fache des v-Wertes des positiven Teiles dieses Meniskus aufweist.
4. Objektiv nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das arithmetische Mittel der Brechungsindizes der Linsen mit positiver Brechkraft (LVIII, LIX) zwischen der Negativlinse (LVI) und der Filmebene mindestens um 0,05 höher liegt als das arithmetische Mittel der Brechungsindizes der positiven Linsengruppe (LIII, LIV, LV) zwischen dem Frontteil (F) und der Negativlinse (LVI).
5. Objektiv nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Daten: R1 = -E-250,0 dl = 7,0 n1 = 1,51821 v1 = 65,18 R2 = + 85,0 h = 30,0 R3 = +270,0 d2 = 7,0n2 = 1,51821 v2 = 65,18 R4 = + 92,0 1, = 30,0 R5 = +350,0 43 = 12,0n3 = 1,58921 v3 = 40;97 R6 = -172;0 l3 = 1,0 R7 = -E-156;0 d4 = 12,0 n4 = 1,62280 v4 = 56,88 R3 = -600,0 14 = 1,0 R9 = + 58,0 d5 =12,0n5 = 1,52249 v5 = 59,64 Rlo = + 74,0 15 = 18,0 R11 = 00 ds = 8,0 ns = 1;78472 vs = 25,71 R12 - + 71'0 1s = 21,0 R13 = -185,0 - d7 = 6,0 % = 1,78472 v7 = 25,71 R14 = Co'- d$ = 11,0 n$ = 1,69100 v3 = 54,80 R15 = - 89,0 17 = 1,0 Rls = -E-300,0 d9 = 14,0 n9 = 1,69100 v9 = 54,80 R17 = -150,2

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 673 358, 741511.