DE1472185A1 - Gauss-Objektiv - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gauß-Objektiv, insbesondere auf ein Gauß-Objektiv hoher relativer Öffnung und großer Schnittweite.

Im allgemeinen hat ein Objektiv hoher relativer Öffnung die Tendenz, dick zu sein und kurze Schnittweite zu besitzen.

Die Schnittweite eines Objektivs hoher relativer Öffnung beträgt bei Üblichem öffnungswinkel im allgemeinen etwa 50% der Brennweite. Selbst bei Gauß-Objektiven, die im allgemeinen im Vergleich zu anderen Objektiven relativ große Schnittweite besitzen, liegt dieselbe bei etwa 60% der Brennweite, und es ist bisher nicht möglich gewesen, im Falle eines Objektivs hoher relativer Öffnung der Klasse F:l,4 70% zu erreichen«

Da bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera ein Spiegel zwischen dem Objektiv und der Bildebene liegt, der bei der Aufnahme aus dem Strahlengang herausgeschwenkt werden muß, ist es notwendig, eine Schnittweite vorzusehen« die gräßer let als eine bestimmte definierte Länge· .

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% 14721

Eine Vergrößerung der Brennweite des Objektivs liefert zwar eine proportionale Vergrößerung der Schnittweite, so daß ein solches Objektiv in Spiegelreflexkameras eingesetzt werden könnte, hierbei wird aber der öffnungswinkel kleiner. Die Schnittweite sollte größer als 0, 72f - 0, 75f ( f ■ Brennweite bei üblichem öffnungswinkel) sein, - damit jegliche Schwierigkeit bei der Betätigung des Spiegels vermieden werden kann; dies ist ein beachtlich großer Wert für ein Objektiv hoher relativer öffnung.

Durch die Ef-findung wird nicht nur die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermieden, die Erfindung bezieht sich auch auf einen neuen Typ eines Objektives hoher relativer öffnung mit verschiedenen Merkmalen. Das Objektiv der Erfindung hat ein Öffnungsverhältnis von F : 1, 4, seine Schnittweite kann so groß sein wie etwa 3/4 der Brennweite, und außerdem ist das Objektiv hinsichtlich sphärischer und chromatischer Aberration ebenso hinsichtlich des Astigmatismus und der Coma für einen öffnungswinkel von + 23 aufkorrigiert.

Im allgemeinen ist es ein Merkmal eines Gauß-Objektiv, daß im Vergleich zur Brennweite desselben eine relativ größere Schnittweite vorhanden ist. Jedoch hat im Falle eines Objektive hoher relativer öffnung, zum Beispiel eines Objektive der Klaeae F : 1,4, die Schnittweite trotz des vorstehend erwähnten Merkmale die Tendenz klein zu werden, weil im allgemeinen die Gesamtdicke der Linsen der zweiten Gruppe groß gemacht ist, damit der Strahlengang eingeschnürt werden kann und damit die den rücgen Gruppen auferlegte Funktion, die sphärische Aberration ausssukorrigieren, verringert wird. Durch die Erfindung wird ein neues Objektiv hoher relativer öffnung verfügbar gemacht, das diese Schwierigkeiten vermeidet.

909808/0506 üO :!■; :^^;

OWGlNAL INSPECTED

H72185

Das erfindungsgemäße Objektiv ist in den Ansprüchen gekennzeichnet und in der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Abbildung 1 eine Längsschnittansicht des erfindungsgemäßen Objektivs und

Abbildungen 2 und 3 je den Korrektionszustand zweier Ausführungsbeispiele.

Das in Abbildung 1 dargestellte Objektiv der Erfindung ist ein modifiziertes Bauß-Objektiv, und die letzte Linsengruppe des Systems ist in zwei Glieder, d. h. in G und G_ unterteilt, während die Blende zwischen G„ und G. gelegen ist. Zur Vergrößerung der Schnittweite eines Gaußobjektivs ist es wirksam, die Linsendicken von G und G„ zu reduzieren, was von einer Abnahme der Strahleinschnürung begleitet ist, und die Linsendicken von G _A und G_c. zur Erhöhung des Lichtflusses zu vergrößern. Ferner ist es sehr wirksam, den Krümmungsradius der Vorderfläche von G. kleiner zu machen. Vorliegend sind G_, G„ und G., G symmetrisch zur Blende angeordnet, und in einem solchen Falle kann die Änderung der durch die eine Gruppe erzeugten Aberration durch diejenige kompensiert werden, die von der anderen Gruppe erzeugt wird, eine Aberration, die durch Verringern der Linsendicke von G_ und G„ erzeugt wird, kann bis zu einem gewissen Ausmaß durch Erhöhen der Linsendicke von G. und G- kompensiert werden. Es gilt also die erste Bedingung:

^d3

Ebenso werden die Werte der sphärischen Aberration und der Koma, die durch Verringern des Krümmungsradius erzeugt worden sind, bemerkenswert größer. Diese Werte addieren sich zu der sphärischen Aberration, soweit diese durch Dünnermachen von G. und G_ erzeugt worden sind, diese sphärische Aberration und diese Koma

90 9 808/05 0 6 l\

können aber durch Unterteilen der letzten Linse in zwei Glieder und durch Wahl eines entsprechenden Werts für je die zweite Fläche von G_R und G_ auskorrigiert werden. Da die Gefahr besteht, daß die Verringerung des Krümmungsradius von G. und die Vergrößerung der Linsendicken von G. und G_ zu einer höheren Gesamtbrennweite des Systems führt und daher der Lichtfhiß bei großem öffnungswinkel durch den Linsendurchmesser zur Verringerung der Lichtstrahlmenge begrenzt ist, ist es notwendig, die Gesamtdicke von G- und G- auf einen Bereich zwischen 0, 2f

4 5

und Ö, 3f zu begrenzen, ebenso ist es vorteilhaft, die Gesamtlänge L auf einen Bereich zwischen 0, 9f bis 1, If durch Schwächen der Linsendicken von G₁, G„, G„ und G_ß, G„ zu begrenzen, und zwar soweit wie dies möglich ist. Die zweite Bedingung ist daher:

0,2f _{6 7}

0, 9f ·<Ξ L -<Γ 1, If

Andererseits kann, da die Linsendicke von G_ß und G_ wie vorstehend beschränkt ist, der Krümmungsradius der zweiten Oberfläche nicht unabhängig geändert werden, und zwar im Hinblick auf die Notwendigkeit, die Dicken dieser Linsen am Umfang je auf bestimmten praktischen Werten zu halten. Deshalb ist der Krüm-_V mungsradius der Vorderfläche von G₄, die, wie vorstehend erwähnt, in bestimmter Beziehung zu diesen gekrümmten Flächen steht, im Hinblick auf Aberrationskorrekturen naturgemäß beschränkt; daher gilt die dritte Bedingung:

0,25 f <^ |r₆f<^.0,35f (S)

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung tabelliert, hierin bedeuten - je von der Objektseite her fortlaufend Indisiert -

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r den Krümmungsradius der Linsenflächen, d die Linsendicken beziehungsweise Luftabstände, η den Brechungsindex und ν die Abbezahl.

Beispiel 1

Brennweite f ■ 1; relative Öffnung F : 1,4 r, ■ +0, 7655

« 0,1260 - 0,0019

« 0,1686

r₄ «+12,4041 _{m ß} ^

, 5053

+0, 5736

-+0,3240 * -0,2892

- -3,8760 » -0,4535

- -3,3256 ■ -0,6357 » +1, 5504

0,3256

β;

0833

L - 1, Olf

1,66446

1, 69350 1,64831

0,1647 n_g « 1,71300

I, 67790

« 35,9

V₂ «53,4 ν «33,8

d_g -0,0407 »₄- 1,69895 V.-30,!

- 53, 9

v_ß » 55, 5

^»..1,71300 v_? »53, 9

Seäaiättweite S ·» 0, 75f

Die

eißd im G«eiehtsfeld von + 23 auskorrigiert und

die Schnittweite beträgt 3/4 der Brennweite. Das System kann daher ohne weiteres ale Standardobjektiv für einäugige Spiegelreflex

kameras eingesetzt werde».

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Zu Vergleichszwecken sind die Summen der Seidel¹ sehen Aberrationskoeffizienten für dieses Beispiel nachstehend angegeben: ΣιΑ-0,2314, &B»0,1428, ]ζΐ>·0,0602, ZrP«0, 1101, Ϊö*0,3391 Die Seidel-Aberrationen sind unter Berücksichtigung der Blendenlage:
* Jfc-O, 2314, HlI-O, 0270, &H»0, 0360, ^IV-O, 0854, £ν*0, 2718

Es sei bemerkt, daß die Koma und der Astigmatismus gut auskorrigiert sind. Aus Figur 2 ist der Korrektionszustand dieses Ausführungsbeispiels ersichtlich.

Beispiel 2

Brennweite f«l,0	Schnittweite S « 0, 744 2f	η	f
		1, 7495
χ - +0,8140	«0, 0930
r2-+2,6512	- 0,0019	1,744
r3 « +0, 5620	-0,1202	1,69895
r. « +2, 7132	■» 0, 0659
r5 ■ +0, 3341	■ 0#3333	1, 71736
r6«» -0,3227	- 0,0465	1,6779
T1 » -8, 5727	- 0,1647
rg - -0,4953	• 0,0058	1.713
rg » -2, 3256 d	* 0, 0969	•
τ ■ -0,6610 ie	■ 0,0019	1,713
rtl "+1,5891	» 0,0620
r- * -8, 9028
Systemgesamtlänge	L-O, 9921 :

35,0

44,9 30,1

29,5 55,5

53,9 53,9

Figur 3 gibt Aufschluß über den Korrekturzustand für das Objektiv nach Beispiel 2. Es ist ersichtlich, daß sämtliche Aberrationen gut auekorrigiert sind, β Q Q § H α Q fl ξ Η έ "

OFWQIWAL INSPECTED

H72185

Die Seidel¹ sehen Aberrätionskoeffizienten sind die folgendem

	I	Π	II	- IV	Π + ΙΥ	V
	+0,4540152	+0, 0924078		2	2	+0, 1109489
1	+0, 0286948	-0,1188416	+0,	0188082	+0, 5639162	-1« 3687628
2	-0, 0247404	-0,0114256	+0»	4921269	+0, 8226635	+0,3481282
3	+0,0454448	-0,0623254	-0,	0052767	+0, 7485311	-0,1035790
4	-0, 8499490	-0, 2633670	+0,	0824858	+0,1593678	-0.4068424
5	"2,3329166	+0, 8884808.	-0,	0816075	-1,3945863	+0, 6218440
6	-0, 0093330	-0,0185764	-0,	3383793	-1,9711727	-0,070*136
7	+0,6468100	-0, 1860022	-0,	0369743	-0,0723511	-0, 2499516
8	^0, 0051586	+0,0185834	+0,	0534884	+0, 9226782	+0, 8858970
9	+1,6498182	-0,0877208	-ο,	0669443	-0,3128655	-0, 0337288
10	-0,0020892	+0, 0254904	+0,	0046641	+0,6390237	+0,5988392
11	+0,5923770	-0,2988000	-0,	3110086	-0,3600898	-0,0991010
12	+0,1929768	-0,0203966	+0,	1501125	+0,3469775	+0,2332776
Σ		-0,	0385048	+0,0920926

Claims (3)

Patentansprüche

1. Gauß-Objektiv Typ hoher relativer öffnung, gekennzeichnet durch fünf, insgesamt aus sieben Lins'Cne lementen bestehende Gruppen mit hoher Schnittweite und mit zwischen Mem dritten und vierten Linsenelement angeordneter Blende, wobei das Objektviv folgende Bedingungen erfüllt

^d3 ^{+ d}4

^d6 ^{+ d}7

worin f die Gesamtbrennweite bedeutet, ferner L die System· ge samt länge, r den Krümmungsradius, d die Linsendicken beziehungsweise Luftabstände und S die Schnittweite, wobei ferner das System die Bedingung

0,73 f

durch Unterteilen der letzten Gruppe eines üblichen Gaußtyps in zwei Gruppen erfüllt.

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-2-

1Λ72185

2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten:

f■ 1, OO d " F : 1,- r ■ +0, 7655 V 0, 1260 ^r2" +2,5053 0,0019 r ■ +0, 5736 0, 1686 ^r4* +12,4041 "δ" 0, 0329 ^r5- +0,3240 V 0, 3256 ^Γ6 -0, 2892 ^d7" 0407 r ■ -3,8760 "β" 0,1647 ^r8" -0,4535 ^d9" 0, 0039 ^r9* -2,3256 d ■ 0, 0833 *■ -O, 6357 rf Ii » 0, 0019 r * • +1,5504 ' 0, 0620 ^r12" ► -16,8774 L- 1,01 f

η » 0, 66446 ν ■ 35, 9

n_ * 1,69350 v_ * 53,4

Ck Ct

n_ ■ 1,64831 v„ - 33,8

ο ο

n. ■· 1, 69895 ν. » 30, 1 4 4

n_K- 1,71300 v-«53,9 η »1,67790 v_»55,5 » 1,71300 v_? * 53, 9

Hierin bedeuten ferner η den Brechungsindex bei der d-Linie und ν die Abbe-Zahl des entsprechenden Linsenelements und S die Schnittweite.

909&0a/Q5QS

3. Objektiv Daten: f-1, nach Ci₁ Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende ^d2 ■ +0,8140 ,0 dg Ί ■ +2,6512 ^d4 η V V ■ +0, 5620 - 0, 0930 1,7495 35,0 V ■ +2,7132 d₆ ■ 0,0019 V ■ +0, 3341 d₇ ■ 0, 1202 1,744 44,9 V ■ -0, 3227 d₈ - 0,0659 1,69895 30,1 V » -8,5727 ^d9 » Q, 3333 V • -0,4953 » 0, 0465 1, 71736 29, 5 V • -2,3256 ^du » 0,1647 1, 6779 55,5 V » -0.6610 - 0, 0058 ^rio » +1, 5891 9821 - 0, 0969 1,713 53, 9 ^rll * -8, 9028 der vorstehend ^aPi „· 0,0019 ^r12 L» 0, S. - o» mm 1,713 53 & f S- ► 0, T442f BWl gegebenen Bedeutung fur f, I ι T* ί« Λ V

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