DE2125352C1 - Afokales Linsensystem mit kontinuierlich veränderbarer Vergrößerung - Google Patents

Description

V₃ = 52,2
V₄ = 44,9

v₅ = 53,4
V₆ - 27,7

V₇ = 25,7
v₈ - 53,4

Vergröße
rung

Kürzeste Brennweite 2,17 22,82 1,65 0,472 Mittlere Brennweite 16,14 5,02 5,48 1,000 Längste Brennweite 24,83 0,98 0,83 2,016

wobei der Brechungsindex η und die Abbe-Zahl ν auf die «/-Linie von Helium bezogen sind.

Die Erfindung betrifft ein afokales Linsensystem mit kontinuierlich veränderbarer Vergrößerung für Kameras, insbesondere Filmkameras, z. B. für 8-mm-Schmalfilme.

Die Erfindung schafft ein neues und verbessertes Vario- oder Zoom-Objektiv für Kameras, dessen sphärische Aberration und Astigmatismus sich in sehr engen Grenzen bewegen und welches in Massenfertigung hergestellt werden kann.

Das optische Linsensystem gemäß Erfindung weist in bekannter Weise vier Gruppen von Linsen auf: die erste Gruppe ist positiv, die zweite und dritte Gruppe sind negativ, die vierte Gruppe ist wiederum positiv. Die sammelnde erste Gruppe besteht aus einem negativen Meniskus, der mit einer bikonvexen Linse verkittet ist, und einem positiven Meniskus; die zweite Gruppe besteht aus einer bikonkaven Linse und einem Kittglied aus einer vorderen bikonkaven Linse und einem positiven Meniskus; die dritte Gruppe ist eine bikonkave Linse und die vierte Gruppe eine bikonvexe Linse. Die erste Gruppe ist zur Einstellung auf die Objoktentfernung verschiebbar; die zweite Gruppe, ein Variator, ist zur Veränderung der Vergrößerung linear verschiebbar; die dritte Gruppe ist ein Kompensator zum mechanischen Ausgleich der Vergrößerungsveränderung, hervorgerufen durch die Verschiebung des Variators; die vierte Gruppe dient dazu, das Objektiv zu einem al'okalen System zu machen. Die beiden Krümmungsradien beider Flächen der Konkavlinse der dritten Gruppe sind gleich wie auch diejenigen der bikonvexen Linse in der vierten Gruppe, so daß diese Linsen mit wenig Aufwand in Massenfertigung hergestellt werden können. Werden diese Linsen zusammen mit der ersten und zweiten Linsengruppe verwendet, wie dies unten genauer beschrieben wird, können die sphärische Aberration und der

so Astigmatismus in sehr engen Grenzen gehalten werden, und es kann ein ebenes Bild erzeugt werden.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein afokales Linsensystem mit kontinuierlich veränderbarer Vergrößerung gemäß Erfindung.

Fig. 2 A, 2 B und 2 C zeigen die Diagramme der sphärischen Aberration, des Astigmatismus und der Verzeichnung eines fokussierenden Linsensystems, das zusammen mit dem afokalen Linsensystem mit kontinuierlichem Vergrößerungswechsel gemäß dem in

bo Fig. 1 gezeigten System benutzt wird.

Fig. 3 A 1,3 B 1 und 3 C 1 zeigen die Diagramme der sphärischen Aberration des Astigmatismus und der Verzeichnung des gesamten Objektivs, bestehend aus dem afokalen Linsensystem und dem fokussierenden

b^r> Linsensystem gemäß Fig. 1 bzw. 2, wenn die Gesamtt'-rennweitc am kürzesten ist.

F i g. 3 A 2, 3 B 2 und 3 C 2 zeigen die entsprechenden Diagramme der optischen Fehler, wenn die Gesamt-

brennweite einen mittleren Wert hat.

Fig.3A3,3B3 und 3 C 3 zeigen die entsprechenden Diagramme der optischen Fehler, wenn die Gesamtbrennweite am längsten ist

In dem beschriebenen System nach der Erfindung ist keine Längeneinheit angegeben, denn die Wirkungsweise wird bei jeder beliebigen Längeneinheit erreicht, solange die untengenannten numerischen Werte unverändert bleiben.

Das afokale Linsensystem mit kontinuierlicher Vergrößerungsweite gemäß Erfindung ist durch folgende Fertigungsdaten gekennzeichnet:

H =

83,5

30,0 -940,0

34,5 1100,0 -65,8

17,5 -78,0

10,2 102,8 -98,Ό

98,0

41,8 -41,8

rf, = 2,0

d₂ = 2,0

rf₃ - 0,2

rf₄ = 4,4

rf₅ = variabel,

df, = 1,5

<h - 2,5

d_s = 1,0

rf, = 4,0 rf₁₀ = variabel,

du = 1,8

rf₁₂ = variabel,

rf,3 = 1,8

/ι, = 1,74077 /I₂ = 1,60738

/J₃ = 1,51742 siehe unten

/I₄ = 1,74400

n₅ = 1,69350

/I₆ = 1,74077 siehe unten

n₇ = 1,78472 siehe unten

n₈ = 1,69350

v, = 27,7
V₂ - 56,7

V₃ = 52,2 V₄ = 44,9

V₅ = 53,4
V₆ - 27,7

v₇ = 25,7
V₈ = 53,4

«Ίο

Vergröße rung

Kürzeste Brennweite 2,17 22,82 1,65 0,47? Mittlere Brennweite 16,14 5,02 5,48 1,000 Längste Brennweite 24,83 0,98 0,83 2,016 wobei bedeutet

r mit Index den Krümmungsradius der mit diesem Index gekennzeichneten Fläche,

d mit Index die Glasdicke der mit diesem Index gekennzeichneten Linse oder die Länge des Luftabstands auf der optischen Achse,

η mit Index die Brechzahl der mit diesem Index gekennzeichneten Linse, gemessen mit der «/-Linie von Helium, wobei die Bezifferung fortlaufend vom vorderen zum rückwärtigen Ende erfolgt,

ν mit Index den Kehrwert des Zerstreuungsvermögens der mit diesem Index gekennzeichneten Linse. Der Brechungsindex und das Zerstreuungsvermögen werden mit der i/-Linie von Helium gemessen.

Das erfindungsgemäße afokale Linsensystem mit kontinuierlich veränderbarer Vergrößerung hat eine Vergrößerung zwischen 0,472 und 2,016. Zwischen dem afokalen Linsensystem mit konti nuierlich veränderbarer Vergrößerung und dem fokus- sierenden Linsensystem L_M ist ein Prisma P zwischengeschaltet, dessen Hypotenusenfläche halbdurchlässig bzw. halbspiegelnd ausgebildet ist. Sie dient zur Umlenkung des reflektierten Lichtes auf den Sucher einer einäugigen Spiegelreflexkamera. Der Luftabstand zwischen der vierten Gruppe IV und dem Mittelpunkt des Prismas Pauf der optischen Achse ist 0,5; die Dicke des Prismas Pist 8.5; der Luftabstand zwischen dem Mittelpunkt des Prismas /"und dem fokussierenden Linsen- system L_M, in dem eine Blende Sangebracht ist, beträgt 4,0. Die Werte des fokussierenden Linsensystems sind: /= 18,0656, BF= (Focal-Schnittweite) = 13,128 und relative Öffnung 1:1,8 mit den optischen Fehlern gemäß Fig. 2 A bis 2 C. Die optischen Fehler des gesamten Objektivs sind in F i g. 3 A1 bis 3 C 3 gezeigt. In der folgenden Tabelle bedeutet F₁₁ die kürzeste Brennweite des Gesamtobjektivs, F₁ die mittlere Brenn weite und F₇- die längste Brennweite. Die Seidel-Summen haben die folgenden Werte:

Fokussierendcs Gesamt-Linsensystem	rs ι 0.3400	rs Ii 0.1797	XS III -0.0436	rs iv 0.4962	rsv 0.2833
F,= 8.5275 F1 = 18.0656 F1 = 36.4144	1.1668 0.5393 0.2043	0.2222 0.2682 0.2115	0.0504 0.0716 0.2460	0.1112 0.2300 0.4309	0.8482 0.1914 0.4507

wobei

S I = Seidel-Summe der sphärischen Aberration,

S II = Seidel-Summe des Koma,

S III = SeiUel-.Summe des Astigmatismus,

S IV = Seitfel-Summe der Bildfeldwölbung,

SV - Seidel-Summe der Verzeichnung.

Die Erfindung schafft also ein Varioobjektiv, das vier Linsengruppen enthalt. Die dritte Gruppe wird von einer bikonkaven Linse gebildet, deren beide Oberflächen den gleichen Krümmungsradius haben, die vierte Gruppe wird von einer bikonvexen Linse gebildet, deren beide Oberflächen ebenfalls den gleichen Krümmungsradius haben. Bei Kombination dieser dritten und vierten Gruppe mit der ersten und zweiten Gruppe können sphärische Aberration und Astigmatismus in sehr engen Grenzen gehalten und ein ebenes Bild erzielt werden.

Hierzu 2 HInM Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Afokales Linsensystem mit kontinuierlich veränderbarer Vergrößerung, bestehend aus vier Linsengruppen, eine sammelnde erste Gruppe aus einem negativen Meniskus, der mit einer bikonvexen Linse verkittet ist, und einer sammelnden meniskusformigen weiteren Linse, eine zweite Gruppe aus einer bikonkaven Linse und einem Kittglied aus einer vorderen bikonkaven Linse und einem positiven Meniskus, eine dritte Gruppe aus einer bikonkaven Linse und einer vierten Gruppe aus einer bikonvexen Linse, gekennzeichnet durch folgende Fertigungsdaten:

   O = 83,5 '2 = 30,0 r₃ = -940,0 »4 = 34,5 's = 1100,0 r<, = -65,8 »7 = 17,5 r% = -78,0 Λ» = 10,2 Oo = 102,8 Oi = -98,G 02 = 98,0 03 = 41,8 04 ⁼ -41,8

   d, = 2,0 υ, = 1,74077

   d₂ = 5,5 Ji₂ = 1,60738

   rf₃ = 0,2

   rf, = 4,4 w₃ = 1,51742

   d₅ = variabel, siehe unten

   d_b = 1,5 /I₄ = 1,74400

   a-, ---■ 2,5

   d_% = 1,0 /I₅ = 1*69350

   d₉ = 4,0 /I₆ = 1,74077

   rfio = variabel, siehe unten

   </,, = 1,8 n₇ = 1,78472

   </i2 = variabel, siehe untea

   d_n = !,8 η, = 1,69350

   v, = 27,7
   v₂ = 56,7