Vierlinsiges, viergliedriges fotografiaohes Objektiv Die Erfindung
erstreckt sich auf ein aus vier Einzellinsen bestehendes fotografibehes Objektiv
mit einem Öffnungsverhältnis von mindestens
1 : 2,4 und einem Bildfeld-Durohmesser
von wenigstens
85 % der Objektivbrennweite, was einem Bildwinkel von 46,5
0 entspricht, das vorzugsweise als Normalobjektiv für die Kleinbildfotografie
vorgesehen ist und eine Schnittweite über 7Cni der Brennweite aufweist» Das
Ob-
jektiv kann als eine Art Triplet-Variante angesehen werden,. bei der zwischen
der auf Seite der längeren Strahlungsweite befindlichen positiven Komponente und
der zentral stehenden zerstreuenden Komponente ein positiver Meniskus geringer Brechkraft
aber mit großer Mittendicke angeordnet istl der seine Wölbung der Frontlinse zukehrt.
Als Normalobjektiv für die Kleinbildfotografie eingesetzte Vierlinser stellen in
der Regel Triplet-Varianten mit einem als Kittglied ausgebildeten Hinterglied dar.
Das Öffnungsverhältnis dieses Objektivtyps ist mit
1 : 2,8 begrenzt und kann
nicht weiter gesteigert werden, ohne daß eine merkliche Minderung der Bildqualität
zu verzeichnen ist. Eine andere große Gruppe vierlinsiger Systeme wiederum erreicht
zwar eine relative Öffnung von
1 : 2 und sogar darüber, zeichnet jedoch bei
weitem nicht den notwendigen Bildwinkel von 46,5
0 ausq um als Normalobjektiv
verwendet werden zu können. Bei diesen aus
drei positiven und einer
negativen Linse aufgebauten Typen, die auf Seite der längeren Strahlungsweite zwei
sammelnde Komponenten aufweisen, die meist nur durch einen geringen Luftabstand
von der nachfolgenden Zerstreuungslinse getrennt sind, wobei die zwischen Frontlinse
und Zerstreuungslinse befindliche sammelnde Komponente allgemein eine große Mittendicke
besitzt, scheitert außerdem der Einsatz als Normalobjektiv für die meisten Kleinbildkameräs
schon durch die zu kurze Schnittweite6 Es sind aber auch Triplet-Varianten mit in
zwei sammelnde Komponenten aufgespalteten Vorderglied bei einem Öffnungsverhältnis
bis
1 : 2,4 bekannt, die bezüglich des Bildwinkels die Forderungen für den
Einsatz als Normalobjektiv erfüllen. Die Durchrechnung dieser bekannt gewordenen
Systeme zeigt in den theoretisch ermittelten Abbildungefehlern ersichtliche Mängel,
vor allem bezüglich der sphärischen Abberration und der Koma, insbesondere bei größeren
Bildwinkeln, Bisher bekannte vierlinsige Systeme besitzen für die Verwendung als
Normalobjektiv in der Kleinbildfotografie also entweder kein höheres Öffnung8verhältniß
als
1 : 2,8 oder zeichnen im Falle einer größeren relativen Öffnung nioht'den
unbedingt notwendigen Bildwinkel aus oder sind in ihre*r>!,eistung nicht zufriedenstellend,
6
Der
Zweck der Er findung ist es, bei gleichbleibendem Aufwand von nur vier Linsen die
aufgeführten Mängel zu beseitigen und ein entsprechendes Objektiv'zu schaffen, das
sowohl das bei vierlinsigen Normalobjektiven übliche Öffnungsverhältnis von
1 : 2,8 übertrifft als auch das, 14 Gegensatz zu den bisher bekannten lichtstärkeren
Vierlinsern, größere Bildfeld auszeichnet sowie gegenüber den Triplet-Varianten
mit i zwei sammelnde Komponenten aufgespaltetem Vorderglied eine allgemeine Qualitätssteigerung
des Korrektionszustandes erzielt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundel für
die Kleinhildfotografie ein vierlinsiges Objektiv mit der Brennweite
50 mm
zu entwickeln, dessen Öffnungsverhältnis mindestens
1 : 2,4 beträgt, dessen
Schnittweite größer ist als 70% der Systembrennweite, wobei eine gute Wiedergabe
über das gesamte Bildfeld bei einem Bildwinkel von wenigstens 46,3
0 gewährleistet
sein muß. Die Erfindung löst die Aufgabe in der Weise, indem die Brennweite vbm
erwähnten Meniskus einerseits größer ist als das Doppelte, andererseits kleiner
als das Dreifache deZ Objektivbrennweite, daß der Radius r
3 seiner konvexen
Krümmungsfläche zwar größer ist als
2/3 des Radius r 4 seiner konkaven Krümmungsfläche,
diesen aber in seinem Wert nicht übertrifft? daß die Summe dieser beiden Krümmungsradien
zwischen
75 % und
100 % der Systembrennweite liegt
und daß die Mittendicke
d 2 des Meniskus sowohl größer ist als die Summe
der beiden auf -der Achse gemessenen angrenzenden Luftabstände
1 des Me-1;
12 niskus von den beiden benachbarten Linsen L I; L III das Doppelte von eben dies
er Summe jedoch nioht übersteigt, als auch7 gleichzeitig einen Wert zwischen
10 % und
15 % der Objektivbrennweite aufweist* Bei als Triplet-Variante
charakterisierten vierl ineigen Objektiven mit einem höheren Öffnungsverhältnis
als
1 : 298
ist zwischen der auf Zeite der längeren Strahlungeweite befindlichen
Sammellinse und der zentral stehenden Zerstreuungelinee eine weitere sammelnde Komponente
eingeschaltet, die zweckmäßig die Form eines positiven Meniskus aufweistg der seine
Wölbung der Frontlinne zukehrt. Untersuchungen habeh gezeigtv daß die Breohkraft
eben dieses Meniskusq seine Durohbiegungg seine Mittendicke und deren Relation zu
den angrenzenden Luftabständen Yon ausschlaggebender Bedeutung für den Korrektionaaustand
des Gesamtsystems sind.
Es wurde gefunden, daß vor allem die sphäriaohe Abberration
sowie die Koma für größere Bildwinkel verbessert werden könneng wenn die Brechkraft
von eben diesem Meniskus gering ist, wobei aber auch eine bestimmte Durchbiegung
der Meniskusform erforderlich ist, Diese Abbildungefehler können insbesondere dann
in kleinen Grenzen
gehalten werden, wenn die Brennweite des Meniskus
einerseits größer ist als das Doppelte, andererseits kleiner als das Dreifache der
Objektivbrennweite, und der Radius der konvexen Krümmungsfläche des Meniskus zwar
größer ist als
2/3 deä Radius der konkaven Krümmungsflächeg diesen aber in
seinem Wert nicht Übertrifft, eobei die Summe dieser beiden Krümmungsradien zwischen
75 % und
100 % des Systembrennweitenwertes liegt» Zu weiteren Verbesserungeng
hauptsächlich der Bildfeldwölbung und des Astigmatismus wird vorgeschlagen, daß
die Mittendicke des Meniskus einerseits zwar größer ist als die' Summe der beiden
auf der Achse gemessenen angrenzenden Luftabstände zu den beiden benachbaren Linsen,
andererseits jedoch das Doppelte dieser Summe nicht übersteigt und dabei gleichzeitig
einen Wert zwischen
10 % und
15 % der Objektivbrennweite aufweist.
Im Verlauf der Untersuchungen hat es sich gezeigt, daß die Steigerung der Abbildungsqualität
eines derartig aufgebauten Objektives besonders zur Auswirkung kommtg solange die
Verteilung der Brechkräfte der anderen Linsen in Relation zur Brechkraft des'Meniskus
sich in folgenden Grenzen bewegt: Der absolute Wert der Brennweite der Zerstreuungslinse
beträgt mehr als
15 %l jedoch weniger als 20
% der Brennweite des
Meniskus; die Brennweite der als Frontlinse stehenden Sammellinse ist größer als
35 % aber kleiner als
30 % und die Brennweite der auf Seite der kürzeren
Strahlungeweite befindlicht,n Sammellinse größer als 20
%, jedoch
k leiner als
30
der Brennweite des Meniskus.
Ein entsprechend
der Erfindung aufgebautes Objektiv.bietet gegenüber anderen vierlinsigen Objektiven
gleicher relativer Öffnung.aber mit kleinerem Bildwinkel den Vorteil, daß ein größerer
Bildwinkel ausgezeichnet wird und daß es somit als Normalobjektiv in der Kleinbildfotografie
eingesetzt werden kann. Gegenüber den allgemein üblichen vielinsigen Normalobjektiveng
die nur ein Öffnungsverhältnie
1 : 298 besitzen, beweist eine Steigerung
auf
1 : 294 die Übeirlegenheit, weitere Eineatzmöglichkeiten für schlechtere
Lichtverhältnisse zu schaffen. Im Vergleich zu.anderen, in der Beschreibung aufgeführten,
bekannten vierlineigen Systemen wird ein. Fortschritt durch eine allgemeine Leistungssteigerung
erzielt, Eine Schnittzeichnung und eine Tabelle mit auf eine Brennweite von
100 mm bezogenen Konetbuktionsdaten charakterisieren ein Ausführungebeispiel
eines gemäß der Erfindung aufgebauten Objektives. Hierbei kennzeichnen L die Glaslinsen,
r die Radien der Krümmungsflächen,
d die Mittendicken der Glaslinsen,
1 die Luftabstände zwischen den Linsenscheitelnp n die auf die d-Linie des
Heliumspektrums
587,6 nm) bezogenen Brechzahlen' und v die fUr die Farbzerstreuung
maßgebenden Abbeschen Zahlen.
| Tabelle: |
| f-4 m 100 mm; Sohnittweite lom 7294 mm; Öffnungsverhält- |
| nis m 1 2,4'0 Bildwinkel 4695 0 |
| r 1 m 7795 d 1 794 ni x 196636 vi 5694 |
| r 2 = 56790 |
| r 3 m 39,0 |
| r 4 m + 4890 d 2 1095 n 2 m 196138
5693 |
| 12 |
| r 5 m 8890 d 3 297 n 3 m 196989 y 3 m 3091 |
| r6 m 4295 1 3 x 1199 |
| r 7 m 19190 d 4 m 697 n4 m 1 . 96584 v4
m 5098 |
| r 8 m 4795 |
| r,( d + 1 4692 |