DE1294060B - Weitwinkelobjektiv - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkelobjektiv (Retrofokusobjektiv) das von der Ding- zur Bildseite her eine Sammellinse, zwei Zerstreuungslinsen und drei Gruppen miteinander verkitteter Linsen hat, von denen die dritte Gruppe dreilinsig ist. Ein solches Objektiv ist durch die britische Patentschrift 978 797 bekanntgeworden.
• Durch die vorliegende Erfindung soll ein Objektiv dieses Typs geschaffen werden, das insgesamt klein und damit leicht ist und eine verhältnismäßig kleine erste Linse hat. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Weitwinkelobjektiv dadurch gelöst, daß die erste der genannten drei Gruppen eine Zerstreuungs-, - eine Sammel- und eine Zerstreuungslinse hat, während die zweite dieser Gruppen eine Sammel-, eine Zerstreuungs- und eine Sammellinse und die dritte dißser Gruppen eine Sammel-, eine Zerstreuungs- und eine Sammellinse aufweist, und daß bei einer Brennweite von 100 mm und einer bildseitigen Schnittweite von 188 mm die Krümmungsradien r, die Scheitelabstände d und die Brechungsindizes n die Werte der folgenden Tabelle 1 haben.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigt F i g. 1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Weitwinkel-Linsensystem und F i g. 2 Aberrationskurven des erfindungsgemäßen Linsensystems bei f @ 100 mm, und zwar (a) für die sphärische Aberration und die Sinusbedingung, (b) für die Verzeichnung und (c) für den Astigmatismus.
• Das in F i g.1 gezeigte Linsensystem nach der Erfindung hat folgenden Aufbau: Die erste Linse ist eine Sammellinse. Die zweite und dritte Linse sind Meniskus-Zerstreuungslinsen mit stärker gekrümmten bildseitigen Flächen. Die vierte, fünfte und sechste Linse sind miteinander verkittet. Die so erhaltene Linsengruppe ist möglichst nahe bei der dritten Linse angeordnet. Die vierte Linse ist eine Zerstreuungslinse, die fünfte eine Sammellinse und die sechste eine Meniskus-Zerstreuungslinse mit einer stärker gekrümmten dingseitigen Fläche. Die siebente Linse ist eine Sammellinse, die achte eine Zerstreuungslinse und die neunte eine Sammellinse. Diese drei Linsen sind miteinander verkittet. Die zehnte Linse ist eine Sammellinse, die elfte eine Zerstreuungslinse und die zwölfte eine Sammellinse. Diese drei Linsen sind ebenfalls miteinander verkittet. Die Blende ist zwischen der neunten und zehnten Linse angeordnet.
• Wenn die resultierende Brechkraft 01.13 der ersten, zweiten und dritten Linse einen negativen Wert hat, muß zur Verlängerung der Schnittweite eines Retrofokus-Linsensystems im allgemeinen der absolute Wert von 0133 vergrößert werden. Bei der Konstruktion von Linsensystemen muß.jedoch eine zu starke Vergrößerung des negativen Wertes 01a3 vermieden werden, weil sie zu einer zu starken Überkorrektur der Petzvalschen Summe führen würde. Allgemein wird ein kleinerer Wert von 101z31 angewendet und der Abstand von der nächsten Sammellinse größer gewählt, so daß die Schnittweite vergrößert wird. Dabei wird jedoch die erste Linse bei einem großen Bildwinkel zu groß.
• Die erste Linse wird dadurch klein gehalten, daß die Linsen 4 bis 6 gemeinsam einen Glaskörper bilden und der Krümmungsradius r7 einen negativen Wert hat. Zwar wird bei einem sehr kleinen Krümmungsradius die erste Linse kleiner, doch hat es sich gezeigt, daß man denselben Effekt auch erzielen kann, wenn die linke Fläche der Linse 4 fast eben ist. Es gilt also die Bedingung r7 = oo oder r7 < 0-In einem Linsensystem, das die genannte Bedingung erfüllt, werden die Aberrationen wie folgt korrigiert: Wenn man mit ri den Krümmungsradius der f-ten Fläche, mit nj den Brechungsindex der j-ten Linse, mit vj die Abbesche Zahl der j-ten Linse und mit f die Brennweite bezeichnet, sind folgende Bedingungen zu erfüllen: v4 > Ws. Wenn das größere v, der ersten Linse nicht angewendet wird, -werden die chromatischen Unterschiede der Vergrößerung stärker, so daß durch Verkitten der Farbeinfi.uß weitestgehend beseitigt wird.
• n5 > ne. Diese Bedingung ermöglicht eine Korrektur des Komas in dem großen Bildwinkel des vorliegenden Linsensystems.
• n8 > n7, n8 > n9, n1,. > nlo, n11 > n12. Diese Bedingungen verhindern eine Überkorrektur der Petzvalschen Summe.
• Werte für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit f = 100 sind in der Tabelle 1 angegeben.
• Wenn bei f = 1 mm die Blende zwischen der neunten und zehnten Linse angeordnet ist, haben die Seidelschen Koeffizienten des Linsensystems die in der Tabelle 2 angegebenen Werte.
• F i g. 2 zeigt die Aberrationskurven des Linsensystems mit f = 100 mm. Trotz des großen Bildwinkels sind die Petzvalsche Summe und der Astigmatismus klein.
• Wenn die Hälfte des Bildwinkels den Wert 47,92° hat, ist der Durchmesser der ersten Linse kleiner als 1,4 f, was außerordentlich klein ist.

  Tabelle 1

  r1 = 140,000 dl = 18,00 n1 =1,61720/54,0

  r2 = 406,149 da = 0,50

  r3 = 180,000 4 3 = 3,50 n2 =1,64000/60,2

  r4 = 41,772 d4 = 15,50

  r5 = 88,000 ds = 3,50 n3 =1,64000/60,2

  r6 = 41,814 de = 18,00

  r7 = -230,000 d7 = 3,50 n4 =1,62041/60,3

  r. = 70,000 d8 = 42,00 n5 =1,66446/35,9

  r9 = -45,000 d9 = 5,00 ne =1,63980/34,6

  rlo = -193,474 dl, = 0,50

  rll = 60,500 dl, = 7,50 n7 =1,59270/35,4

  r13 = 180,000 dl, = 3,00 ne =1,74077/27,7

  r13 = 44,000 d13 = 12,50 n" =1,51118/50,9

  r14 = -119,362 d14 = 14,00

  r15 = -195,0.00 d15 = 13,00 n1, =1,60729/49,3

  r18 = -43,500 dl, = 3,00 n11=1,72342/38,0

  r17 = 42,000 d17 = 15,50 n12 =1,58921/41,0

  r18 = -58,393

  Tabelle 2
  Sl S2 S. P Ss
  1 0,086 0,066 0,051 0,272 0,232
  2 0,000 -0,008 0,142 -0,093 -0,834
  3 -0,003 -0,012 -0,050 0,216 0,674
  4 -8,961 1,119 -0,130 -0,934 0,134
  5 3,360 0,506 0,076 0,443 0,078
  6 -30,546 2,321 -0,176 -0,933 0,084
  7 1,353 0,700 0,362 -0,166 0,101
  8 2,795 -0,081 0,002 0,023 -0,000
  9 0,838 -0,146 0,025 0,020 -0,007
  10 -0,031 -0,088 -0,248 0,201-0,131

  Fortsetzung Tabelle 2
  Si 1 Sa S3 P Se
  11 55,718 3,148 0,177 0,615 0,044
  12 0,009 0,004 0,002 0,029 0,015
  13 -28,372 -1,043 -0,038 -0,198 -0,008
  14 7,720 -1,902 0,468 0,283 -0,185
  15 -3,177 1,004 -0,317 -0,193 1,161
  16 -14,023 0,508 -0,018 -0,096 0,004
  17 -26,794 -3,285 -0,402 -0,116 -0,063
  18 46,339 -2,084 0,093 0,034 0,032
  Summe 6,312 0,727 0,010 0,007 0,274

Claims (1)

1. Patentanspruch: Weitwinkelobjektiv (Retrofokusobjektiv), das von der Ding- zur Bildseite her eine Sammellinse, zwei Zerstreuungslinsen und drei Gruppen miteinander verkitteter Linsen hat, von denen die dritte Gruppe dreilinsig ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die erste dieser drei Gruppen eine Zerstreuungs-, eine Sammel- und eine Zerstreuungslinse, die zweite dieser Gruppen eine Sammel-, eine Zerstreuungs- und eine Sammellinse und die dritte dieser Gruppen eine Sammel-, eine Zerstreuungs- und eine Sammellinse hat, und daß bei einer Brennweite von 100 mm und einer bildseitigen Schnittweite von 188 mm die Krümmungsradien r, die Scheitelabstände d und die Brechungsindizes n folgende Werte haben: r1 = 140,000 dl = 18,00 n1 =1,61720/54,0 r2 = 406,149 d2 = 0,50 r3 = l80,000 d3 = 3,50 n2 =1,64000/60,2 r4 = 41,772 d4 = 15,50 r5 = 88,000 ds = 3,50 n3 =1,64000/60,2 r6 = 41,814 de = 18,00 r, = -230,000 d, = 3,50 n4 = 1,62041/60,3 r$ = 70,000 d$ = 42,00 n5 =1,6644.6/35,9 r9 = -45,000 d9 = 5,00 na =1,63980/34,6 r10 = -193,474 dlo = 0,50 rll = 60,500 dl, ---- 7,50 n, =1,59270/35,4 r12 = 180,000 dl, = 3,00 n8 =1,74077/27,7 r13 = 44,000 dl, = 12,50 no = 1,51118/50,9 r14 = -119,362 d14 = 14,00 r15 = -l95,000 d15 --- 13,00 nlo =1,60729/49,3 rla = -43,500 dl, = 3,00 n11=1,72342/38,0 r1, = 42,000 dl, = 15,50 n12=1,58921/41,0 r18 = -58,393