DE1497540B2 - Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ - Google Patents

Description

d_s =

2,00	"ι	= 1,60241
6,57
2,00	«2	= 1,60241
14,71
8,00	«3	= 1,71736
1,43
32,71	/I4	= 1,713
2,14	«5	= 1,50137
16,29
17,00	«β	= 1,7552
3,43
9,43	/I7	= 1,713
0,14
6,43	«8	= 1,62041
	Schnittweite =	122,1

V₁ = 60,3
v₂ = 60,3
v₃ - 29,5

V₁ = 53,9
v₅ = 56,5

ν_β = 27,5
ν, = 53,9
V₈ = 60,3

Die Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse.

Bei einem derartigen bekannten Weitwinkelobjektiv (US-PS 27 85 603) ist eine der Menisken der zerstreuenden Vordergruppe als Dublett ausgebildet, und die zerstreuende Vordergruppe ist insgesamt sehr voluminös ausgebildet, was zu einer entsprechenden baulichen Größe und Verteuerung des Weitwinkelobjektivs führt.

Ein ähnliches Linsenschema bei verkleinerter Bauart und mit dickerer erster Linse der Hintergruppe gegenüber der zweiten Linse der Hintergruppe ist aus der FR-PS 11 52 789 bekannt. Für eine relative öffnung von 1:4 und einen Bildwinkel von 75° ist die Baugröße dieses Objektivs noch immer beachtlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelobjektiv der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, welches infolge entsprechend kleiner Durchmesser der Linsen der Vordergruppe besonders klein gebaut ist, wenn Objektive mit ähnlichen Leistungsdaten miteinander verglichen werden.

Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des Weitwinkelobjektivs gemäß den Konstruktionsdaten im Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 4 gelöst.

Das erfindungsgemäße Weitwinkelobjektiv ist so ausgebildet, daß die Bedingung a₄ < (c/₅ + d_n + d_a) erfüllt ist. Hierdurch wird erreicht, daß trotz der starken negativen Vordergruppe die sphärische Aberration und Verzeichnung gering bleiben, wobei die weitere Bedingung (J₇ + d_B) >d& eingehalten wird. Um schließlich Koma und Aberration zu korrigieren, wird die Bedingung d₁₀ > d_n eingehalten.
Die Erfindung wird an Hand von vier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele I bis IV beschrieben.

Es zeigt Abb. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen Objektivaufbau, der für die Ausführungsbeispiele I und II repräsentativ ist,

Abb. 2 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels I,

Abb. 3 einen schematischen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel IH,

Abb. 4 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels III,

Abb. 5 einen schematischen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel IV und

Abb. 6 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels IV.

Das Objektiv nach Abb. 1 ist aus zwei Linsengruppen aufgebaut. Die Vordergruppe besteht aus

zwei im Luftabstand hintereinander angeordneten negativen Menisken L₁, L₂. An die Vordergruppe L₁, L₂ schließt sich in vergleichsweise großem Luftabstand die Hintergruppe an. Letztere besteht aus einer positiven Einzellinse L₃, einem im Luftabstand darunterliegenden positiven, verkitteten Dublett mit positiver Vorderlinse L₄ und negativer Hinterlinse L₅, einer im Luftabstand dahinterliegenden negativen Linse L₈ und zwei gleichfalls je in Luftabstand dahinterliegenden Menisken L₇, L₈ je konkaver Vorderfläche. Die Blende ist zwischen L₅ und L₆ vorgesehen. Die in Abb. 1 angeschriebenen Bezugszeichen haben die übliche Bedeutung, es bezeichnen also d_x bis d_u die axialen Luftabstände bzw. Linsendicken und T₁ bis r₁₅ die Krümmungsradien der einzelnen Linsenflächen, sämtlich von der Objektseite her fortlaufend durchnumeriert.

Die Beziehung zwischen den Linsendicken und den Luftabständen d_t und d_n des Linsensystems ist wie folgt:

d_t<(d_s+d₁+d,d; (I)

₅; und

•Ml

(Π) (III)

H₁ bis «₈ und V₁ bis v₈ die Brechungsindizes bzw. Abbe-Zahlen der einzelnen Linsenglieder.

Alle diese Größen sind, von der Objektseite her gesehen, fortlaufend durchnumeriert.

Die Seidel-Aberrationskoeffizienten sind für die Beispiele I bis IV die folgenden:

Trotz des Umstands, daß die Brennweite der zerstreuenden Vordergruppe vergleichsweise kurz ist und bei etwa minus 1,06 / liegt, ist die Größe des Gesamtsystems reduziert, und die durch die zerstreuende Vordergruppe erzeugte sphärische Aberration und Verzeichnung sind durch die obigen Bedingungen I und II auskorrigiert. Hierbei ist die Bedingung I dahingehend wirksam, daß hierdurch die Gesamtgröße des Linsensystems weiter minimalisiert wird. Würden die Bedingungen I und II nicht vorgesehen sein, so könnte, obgleich es möglich wäre, eine vergleichsweise große Schnittweite zu erhalten, die den Blendenraum in der Hintergruppe bildseitig begrenzende Linsenanordnung nicht die sphärische Aberration und die negative Verzeichnung auskorrigieren, die von der Vordergruppe erzeugt werden. Wird der Brechungsindex n₄ der Linse L₄ größer gemacht als der Brechungsindex H₅ der Linse L₅, so wird die vorstehend erwähnte Wirkung noch verbessert, und gleichzeitig ergeben sich für die Korrektur der chromatischen Aberration vorteilhafte Verhältnisse.

Die Bedingung III dient zur Korrektur der Koma und des Astigmatismus. Der Astigmatismus wird nämlich durch weitere Erhöhung der Dicke d₁₀ der Linse L₆ korrigiert, und wird in dieser Weise verfahren, so neigt die negative Koma dazu, zuzunehmen. Der Luftraum d_u, der sich ziemlich weit hinter der Linse L₄ befindet, wird daher weiter verringert, und die Koma wird ohne schädlichen Einfluß auf den Astigmatismus auskorrigiert.

Im Ergebnis erhält man nach Durchführen weiterer üblicher Linsenfehlerkorrekturmaßnahmen unter Einhaltung der genannten Bedingungen I bis III ausgezeichnete Korrekturzustände trotz der kleinen Obektivgröße.

Die vier durchgerechneten Ausführungsbeispiele I, II, III, IV, haben die in den Ansprüchen 1 bis 4 gekennzeichneten Zahlenwerte, deren Bedeutung je die folgende ist:

r_x bis r₁₅ sind die Krümmungsradien der einzelnen Linsenflächen,

d₁ bis d_u sind die axialen Linsendicken bzw. Luftabstände,

	Λ	I3	Beis	piel I	IV3	V3
10	Λ	0,234	H3	IH3	0,422	0,162
J3	-4,060	0,090	0,492	-0,814	0,120
15 Ji	0,968	0,602	-0,994	0,360	0,092
J5	-5,820	0,248	0,488	-0,556	0,024
Λ	0,982	0,252	-0,576	0,256	0,120
J1	-0,129	0,460	0,688	-0,152	-0,193
Js	5,800	-0,166	-0,574	0,580	0,094
20 J9	3,006	0,938	0,884	0,350	-0,100
JVS	1,655	-0,861	0,844	0,662	-0,384
Jn	-10,281	-0,956	1,768	-1,266	0,304
J\2	-2,918	2,470	-2,452	-1,282	0,764
J\z	0,220	-1,742	-3,358	0,380	0,582
25 Jn	5,046	0,336	1,414	0,792	-0,122
Ju	-0,021	-0,775	1,032	-0,134	0,298
Σ	6,534	0,048	-0,348	0,520	-0,075
	1,216	-0,938	0,790	0,118	0,158
0,006	0,098

	Ji	I3	Beis	piel II	IV3	V3
3°	Λ	0,217	H3	HI3	0,426	0,195
J3	-4,037	0,099	0,518	-0,762	0,076
35 Λ	0,992	0,406	-0,844	0,380	0,114
J5	-5,902	0,294	0,559	-0,544	0,000
Λ	1,041	-0,001	-0,544	0,310	0,160
J1	-0,160	0,530	0,854	-0,184	-0,226
Λ	5,905	-0,200	-0,666	0,669	0,135
40 Λ	3,051	1,182	1,148	0,282	-0,068
Λο	1,658	-0,740	0,638	0,581	-0,310
Jn	-10,421	-0,886	1,524	-1,058	0,205
JVi	-2,568	2,001	-1,840	-1,352	-0,888
Jl3	0,095	-1,685	-3,574	0,278	0,610
45 τ JU	4,169	0,208	1,190	0,733	-0,096
Ji5	-0,016	-0,550	0,878	-0,126	0,300
Σ	7,326	0,036	-0,302	0,478	-0,043
	1,350	-0,648	0,592	0,111	0,164
0,046	0,131

	Λ	I3	Beis	piel III	IV3	V3
50	Λ	0,244	H3	IH3	0,421	0,140
55 J3	-3,738	0,081	0,475	-0,828	0,145
Λ	0,927	0,656	-0,058	0,355	0,089
Λ	-5,804	0,233	0,473	-0,562	0,030
Λ	0,902	0,311	-0,594	0,239	0,112
J1	-0,138	0,423	0,638	-0,149	-0,180
6ο Js	5,860	-0,167	-0,553	0,561	0,084
J9	3,240	0,881	0,828	0,380	-0,111
JlO	1,727	-0,943	0,928	0,691	--0,402
Jn	-10,380	-1,003	1,855	-1,316	0,328
Jn	-2,867	2,590	-2,609	-1,248	-0,739
65 Ji3	0,230	-1,696	-3,254	0,384	0,573
Ju	4,192	0,342	1,409	0,777	-0,141
Jn	-0,013	-0,756	1,050	-0,114	0,311
Σ	6,703	0,034	-0,301	0,529	-0,075
	1,185	-0,950	0,799	0,120	0.164
0,036	0,086

Das Beispiel III zeichnet sich dadurch aus, daß bei ihm die Menge der Randlichtstrahlen 100% des Objektivmessers entspricht.

Es ist sehr unbequem, ein gewöhnliches Objektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ in einer großen einäugigen Spiegelreflexkamera des Bildformats 6 X 7 cm zu benutzen, da ein derartiges Objektiv, insbesondere der Durchmesser der Vordergruppe, sehr groß ist. Mit dem erfindungsgemäßen Objektiv, insbesondere mit dem Objektiv nach Beispiel IV, ist es nunmehr möglich, den Durchmesser der Vordergruppe L₁ und L₂ zu verringern, und zwar durch Verringern des Luftabstands und der Linsendicke von L₁ und L₂.

Wie vorstehend erwähnt, ist es durch die Erfindung möglich, ein kleines, leichtes Weitwinkelobjektiv zu erhalten, bei dem die relative Öffnung bis zu F/2,8 ist, der öffnungswinkel teils oberhalb 75° liegt und die Schnittweite bis mehr als das l,3fache der Gesamtbrennweite beträgt sowie gleichzeitig die verschiedenen Linsenfehlerarten gut auskorrigiert sind.

Beispiel IV

	I3	H3	IH3	IV3	V3
Λ	0,298	0,138	0,604	0,476	0,220
J»	-5,234	0,290	-0,814	-0,782	0,043
Λ	1,077	0,338	0,625	0,413	0,130
Λ	-7,578	0,088	-0,605	-0,604	0,007
Js	1,180	0,550	0,810	0,298	0,139
Λ	-0,092	-0,155	-0,679	-0,156	-0,263
J1	4,221	0,758	0,850	0,578	0,104
Js	2,309	-0,793	0,939	0,393	-0,135
J9	0,711	-0,595	1,597	0,597	-0,501
Λο	-5,702	1,907	-2,581	-1,307	0,437
Λι	-2,343	-1,615	-3,588	-1,356	-0,935
Jn	0,227	0,366	1,632	0,451	0,729
Λα	4,009	-0,650	1,015	0,804	-0,131
Ju	-0,058	0,085	-0,461	-0,212	0,311
Ji*	7,819	-0,742	0,697	0,556	-0,053
Σ	0,844	-0,030	0,041	0,149	0,102

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse, gekennzeichnet durch folgende Daten (von der Objektseite ausgehend):

/ = 100

T₁ = 100,52

r₂ = 54,0

r₃ = 128,85

r₄ = 70,35

r₅ = 898,4

r₆ = -625,0

r₇ = 97,17

r_s = -80,42

r_fl = -301,4

r₁₀ = -64,0

r_u = 176,57

r₁₂ = -300,0

r₁₃ = -61,1

r_u = -1468,5

r₁₅= -100,8

J₁ = 5,59 d₂ =13,29 d₃ = 3,85 J₄ = 31,47 d_b = 17,48 J₆ = 0,35 J₇ = 30,0 d_B = 4,55 d,, = 17,66 d_1Q = 14,0 4u = 3,5 da= 7,7 da = 0,35 J₁₄ = 6,29

H₁ = 1,6425 Ti₂ = 1,62041 H₃ = 1,60342

n₄ = 1,717 /I₅ = 1,50137

n_e = 1,7552 H₇ = 1,6968

H₈ = 1,63854 Schnittweite = 131,4 V₁ = 58,1 V₂ = 60,3 V₃ = 37,8

v₄ = 47,9 V₅ = 56,5

v_e = 27,5 v, = 55,6 V₈ = 55,5

2. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke

/ = 100

r_e =

103,15 J₁ = 5,59 H₁ = 1,6516 54,72 d₂ = 13,29 129,37 d₃ = 3,85 H₂ = 1,6223 70,63 di = 31,47 979,0 J₅ = 17,48 H₃ = 1,6727 -700,0 d_e = 0,35

der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse, gekennzeichnet durch folgende Daten (von der Objektseite ausgehend):

V₁ = 58,5

v₂ = 53,1

v₃ = 32,2

4

r = 97 2

d₇ = 31,12 H₄ = 1,72 v₄ = 50,1

r₉ = -80,4

rf₈ = 4,55 H₅ = 1,50137 V₅ = 56,5

r, = -302,45

d_a =17,48 Γ,« = -63,29

d₁₀ = 14,0 H₆ = 1,72825 v_e = 28,3

r_u= -176,6

iiji = 3,5 r_ia = —234,26

<i₁₂ = 7,0 H₇ = 1,713 V₇ = 53,9

r,3 = -62,94

d₁₃= 0,35 r_u = -1073,4

rf₁₄ = 6,29 H₈ = 1,6516 v₈ = 58,5

r„ = -93,7

Schnittweite = 130,5

3. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Tele- ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die

objektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vorder- des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten

gruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse

je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hinter- der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser gruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem as Linse von der folgenden positiven Linse, gekenn-

positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse zeichnet durch folgende Daten (von der Objekt-

und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der seite ausgehend):

/ = 100 2« = 75°

r_x = 99,126

d_x = 5,594 H₁ = 1,6425 V₁ = 58,1

r, = 54,895

d, =16,78 r₃ = 128,95

d₃ = 3,846 H₂ = 1,62041 v₂ = 60,3

r₄ = 70,35

</₄ = 31,469 r₅ = 911,7

d₅ = 17,482 n₃ = 1,57309 v₃ = 42,7

r_e = -681,0

rf_e = 0,350 r₇ = 97,167

rf, = 29,72 H₄ = 1,717 v₄ = 47,9

r₈ = -78,67

d_B = 4,545 H₅ = 1,50137 v₅ = 56,5

r₉ = -300,5

d₉ =17,832 r₁₀ = -64,38

d₁₀ = 14,755 H₈ = 1,7552 v₈ = 27,5

r_u = 174,2

d_n = 3,497 r₁₂ = -323,32

du = 7,692 H₇ = 1,6968 v₇ = 55,6

r₁₃ = -63,986

d₁₃= 0,350 r₁₄ = -1900,5

d_u = 8,040 H₈ = 1,6425 v₈ = 58,1

r₁₅ = -98,927

Schnittweite = 131,146

4. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten TeIe- der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als

objektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vorder- die des auf diese Linse folgenden positiven ver-

gruppe, bestehend aus zwei negaliven Menisken kitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hinter- 65 Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand

gruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem dieser Linse von der folgenden positiven Linse,

positiven verkitteten Dublett, einer negativen gekennzeichnet durch folgende Daten (von der

Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke Objektseite ausgehend):

F/2,8 1,6425 H₁ = 1,62041 «2 = 1,57309 «3 = 1,717 H₄ = 1,50137 «5 = 1,7552 «β = 1,6968 H₇ =

r„ = —

»π =

100

92,570

50,000
124,130

63,566

967,142

-392,857

94,143
-68,214
340,685
-64,286
180,045
-300,730
-59,524
-439,828
-78,819

2a = 66°

d_x =

d_z =

d₃ =

F/4