DE2247859C3 - Fotografisches Teleobjektiv mit niedrigem Tete-Verhättnls - Google Patents

Description

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worin H₁ bis n_s die Brechzahlen, i'_s und v_t die Abbesclie Zahl der fünften bzw. sechsten Linse, /₄ die Brennweite der vierten Linse und J_x , ₃ die Gesamt'orennweite der ersten, zweiten und dritten Linse bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbrennweite des Objektivs / = 100 mm, der Bildwinkel 2w = 12°10', die relative Öffnung 1:5, Λ ·. 3 = 66,97 mm, /₄ = 298,5 mm und die Schnittweite fn = 25 mm beträgt und die Krümmungsradien r der aufeinanderfolgenden Linsenflächen, die Luftabstände d zwischen einandei benachbarten Linsen bzw. die axialen Dicken 0 dieser Linsen, die Brechzahlen ml der aufeinanderfolgenden Linsen sowie die Abbeschen Zahlen ve, der aufeinanderfolgenden Linsen durch die folgenden numerischen Werte bestimmt sind:

Linse	r (mm)	d (mm)	nd	Yd
			1
1 I	38,54 150,27	2,5	1,4875	70,2
		2,5	1
* {	24,61 17,85 50,55	1,5 3	1,74 1,5163	28,3 64,2
		7,5	1
* (	124,83 74,01	1,5	1,7408	27,8
		31	1
' { 6 I	-14,38 80,98 -20,18	1 2,5	1,713 1,6364	54 35,4
			1

Die Erfindung betrifft ein fotografisches Teleobjektiv der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des An -uchs 2 beschriebenen Art, welches ein niedriges Tele-Verhältnis hat.

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Herkömmliche fotografische Teleobjektive dieses Typs besitzen ein vorderes und ein hinteres Linsenglied mit insgesamt sechs Linsen, die wie folgt angeordnet sind: im vorderen Linsenglied eine erste, sammelnde Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine zweite, zerstreuende Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine dritte, sammelnde Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche und eine vierte, zerstreuende Linse, wobei zweite und dritte Linse zu einer zusammengesetzten Linse miteinander kombiniert sind, im hinteren Linsenglied, das in großem Abstand vom vorderen Linsenglied angeordnet ist, eine fünfte, zerstreuende Linse und eine sechste, sammelnde Linse, wobei fünfte und sechste Linse miteinander zu einer zusammengesetzten Linse kombiniert oder in geringem Abstand voneinander angeordnet sind.

Viele Versuche sind bisher unternommen worden, ein fotografisches Teleobjektiv der vorbeschriebenen Art mit extrem niedrigem Tele-Verhältnis bei gut korrigierten Aberrationen zu schaffen, jedoch hat keiner bisher zu voll zufriedenstellenden Ergebnissen gefuhrt.

Dies hat die folgenden Gründe: Im allgemeinen ist es bei einem fotografischen Teleobjektiv zweckmäßig, das Tele-Verhältnis kleiner zu machen, um eine bequemere Handhabung des Teleobjektivs zu erreichen. Um das Tele-Verhältnis zu verringern, muß der Betrag der Brechkraft des positiven vorderen Linsengliedes sowie der Betrag der Brechkraft des negativen hinteren Linsengliedes groß gemacht werden. Dies führt zu einer stark inhomogenen Verteilung der Brechkraft im Teleobjektiv als Ganzem, und das Ergebnis ist, daß die Korrektur der Aberrationen schwierig ist. Dies bedeutet, daß kleines Tele-Verhältnis und verbesserte Korrektur der Aberrationen miteinander unvereinbar sind. Es war daher bisher üblich, ein bis zu einer bestimmten Grenze großes Tele-Verhältnis zu wähler..

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich herstellbares fotografisches Teleobjektiv mit extrem kleinem TeIe-Verhältnis, insbesondere mit einem Tele-Verhältnis kleiner als 0,8, bei gut korrigierten Aberrationen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des Objektivs mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 aufgeführten Konstruktionsdaten gelöst.

Es ist zwar schon ein siebenlinsiges Teleobjektiv für Kleinbildkameras des Formats 12x17 mm² mit einem Televerhältnis von nur 0,76 bekannt (DT-AS 12 60 817), bei dem die Verschlußlamellen der Kamera hinter dem Objektiv liegen, doch sind die Verzeichnung, die Koma und die Petzval-Summe noch vergleichsweise groß, wie sich aus der nachfolgenden Gegenüberstellung ergibt:

Objektiv Astig- Koma

Astigmatismus

Vcr- Petzval-

zciclinung Summe

DT-AS

12 60 817

0,6661 -1,4856 -3,4468 0,1284
Erfindung -0,0114 -0,0342 -1,9282 0,0335

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßis Teleobjektiv,

Fig. 2Λ bis 2D die Aberrationskurven des Teleobjektivs entsprechend Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch ein zweites Teleobjektiv nach der Erfindung und

F i g. 4 A bis 4 D die Aberrationskurven des Teleobjektivs entsprechend F i g. 3.

Die Teleobjektive nach der Erfindung bestehen aus einem vorderen Linsenglied / und einem hinteren Lirisenglied //. Das vordere Linsenglied / umfaßt vier Linsen 1 bis 4, nämlich eine erste, sammelnde Meniskuslinse 1 mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine zweite, zerstreuende Meniskuslinse 2 mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine dritte, sammelnde Meniskuslinse 3 mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, und eine vierte, zerstreuende Linse 4. Die zweite Linse 2 und die dritte Linse 3 sind miteinander zu einer zusammengesetzten Linse kombiniert, die sich im geringen Abstand von der ersten Linse 1 befindet. Die vierte Linse 4 ist von den zusammengesetzten Linsen 2, 3 ebenfalls im Abstand angeordnet.

Das hintere Linsenglied // hat vom vorderen Linsenglied / einen großen Abstand und ist aus zwei Linsen zusammengesetzt, nämlich aus einer fünften, zerstreuenden Linse 5 und einer sechsten, sammelnden Linse 6, die bei dieser Ausbildu-.gsform in geringem Abstand voneinander angeordnet sind.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Teleobjektiv ist das

vordere Linsenglied / in gleicher Weise wie in F i g. 1 gezeigt ausgebildet, während fünfte Linse 5 und sechste Linse 6 miteinander zu einer zusammengesetzten Linse

kombiniert sind.

Die Brechzahlen der ersten bis sechsten Linse /I₁ bis M₉, die Abbesche Zahl der fünften und sechsten Linse 1-5 bzw. r₆, die Brennweite der vierten Linse /₄ und die zusammengesetzte Brennweite der ersten, zweiten und dritten Linse /, ₂ 3 erfüllen die folgenden vier Bedingungen:

/ι, < 1.55.

/j, < 1.55.

n\ > 1.7.

/ij > 1.7.
»ι, /I₁, > 0.07.

12) /;, /;, > 0.2.
(3) 25 > /, ,■„ > 15
und

(4| O.S ·

- 5.0.

zz 11 öoa

gewählt werden. Ist

S*

Summe des vorderen Linsengliedes / klein. Die obenerwähnte Kompensation der Petzval-Summe ist somit nicht durchführbar, es ergibt sich ein starker Astigmatismus und dadurch bedingt eine schlechte Abbildung des entfernten Aufnahmegegenstandes. Bei

< 0,8 liegt der Hauptbrennpunkt des vorderen

Linsengliedes / nicht vor diesem. Es ist daher unmöglich, ein kleines TeIe-Verhältnis zu erzielen. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Bedingung (4),

Um ein kleines TeIe-Verhältnis zu erzielen, ist es erforderlich, die negative Brechzahl des hinteren Linsengliedes // zu erhöhen. Als Ergebnis wird die Petzval-Summe des hinteren Linsengliedes // in ihrem negativen Wert groß. In diesem Fall kann der Astigmatismus klein gehalten werden, wenn die Bedingung (!) erfüllt ist, nämlich wenn H₁ < 1,55,/J₃ < 1,55, n₂ > 1,7, /J₄ > 1,7, /),-, — /;„ > 0,07. Wird dagegen die Bedingung (1) nicht erfüllt, wird der Astigmatismus größer, und es ergibt sich eine schlechte Abbildung eines entfernten Aufnahmegegenstandes.

Bei Erfüllung der Bedingung (2), nämlich n₂ — /J₃ > 0,2, kann die durch die Bedingung (1) hervorgerufene sphärische Aberration korrigiert werden.

Ist die Bedingung (3), 25 > r₅ — r„ > 15, erfüllt, gleicht sich die chromatische Längsaberration an den Farbvergrößerungsfehler an. Bei v₅ — v₆ > 25 kann der Farblängsfehler nicht korrigiert werden.

Bei r₅ — v₆ < 15 ist es der Farbvergrößerungsfehler der nicht korrigiert werden kann.

Wie oben erwähnt, ist es zur Erzielung eines kleinen Tele-Verhältnisses erforderlich, die negative Brechkraft des hinteren Linsengliedes // groß zu machen, was dazu führt, daß die Petzval-Summe des hinteren Linsengliedes // in ihrem negativen Wert groß wird. Um einen Ausgleich gegen die in ihrem negativen Wert große Petzval-Summe des hinteren Linsengliedes // zu schaffen, muß die Petzval-Summe des vorderen Linsengliedes in ihrem positiven Wert groß

nämlich 0,8 <

Sv.

5,0, erfüllt sein muß, um

ein niedriges Tele-Verhältnis erzielen und auch den Astigmatismus korrigieren zu können.

Die Erfindung ist auf die obengenannten Erkenntnisse gegründet.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern.

Objektiv 1

F i g. 1 zeigt das erste Teleobjektiv nach der Erfindung, bei dem das vordere Linsenglied / eine erste Linse 1, eine zweite Linse 2, eine dritte Linse 3 und eine vierte Linse 4, das hintere Linsenglied // eine fünfte Linse 5 und eine sechste Linse 6 umfaßt. Die fünfte Linse S ist ir geringem Abstand von der sechsten Linse 6 angeordnet.

Bei diesem Objektiv sind der Krümmungsradius r jeder Linsenfläche, der Luftabstand d zwischen einander benachbarten Linsen bzw. die axiale Dicke a der aufeinanderfolgenden Linsen, die Brechzahl na der aufeinanderfolgenden Luftabstände und Linsen sowie die Abbesche Zahl vd der aufeinanderfolgenden Linsen durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltene Datentabelle bestimmt.

Die Aberrationskurven zu diesem Objektiv sind in Fig. 2A bis 2D dargestellt, wobei Fig. 2A die sphärische Aberration, Fig. 2 B die Sinus-Bedingung, F i g. 2C den Astigmatismus und F i g. 2D die Verzeichnung zeigt.

Wie aus den Aberrationskurven dieses Objektivs zu erkennen ist, wurde ein guter Korrektionszustand erzielt.

Das Tele-Verhältnis ist durch die folgende Gleichung bestimmt:

/„

49.5 t
K)(I

0.75

5,0, wird die Petzval-Objektiv 2

F i g. 3 zeigt das zweite Teleobjektiv nach der Erfindung, bei dem das vordere Linsenglied / aus einei ersten Linse 1, einer zweiten Linse 2, einer dritten Linse 3 und einer vierten Linse 4 besteht, die alle ir der gleichen Weise angeordnet sind wie im Objektiv 1. Bei dem hier dargestellten Objektiv ist im hinterer Linsenglied Π eine fünfte Linse 5 mit einer sechster Linse 6 zu einer zusammengesetzten Linse kombiniert. Hier weisen r, d, nd und vd die numerischen Werte gemäß der im Kennzeichen des Anspruchs 2 enthaltenen Datentabelle auf.

Die Aberrationskurven zu diesem Objektiv sind in Fig. 4A bis 4D dargestellt, wobei Fig. 4A die sphärische Aberration, F i g. 4 B die Sinus-Bedingung, F i g. 4 C den Astigmatismus und F i g. 4 D die Verzeichnung zeigt.

Wie aus diesen Aberrationskurven zu erkennen wurde bei diesem Teleobjektiv ebenfalls ein gutei Korrektionszustand erzielt.

Das Tele-Verhältnis dieser Ausbildungsform beträgi 0,78, also weniger als 0,8.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

609650/247

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fotografisches Teleobjektiv mit niedrigem Tele-Verhältnis, bestehend aus einem Vorderglied und einem Hinterglied mit insgesamt sechs Linsen, die, von einem Aufnahmegegenstand ausgehend, wie folgt angeordnet sind: im vorderen Linsenglied eine erste, sammelnde Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine zweite, zerstreuende Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine dritte, sammelnde Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fl; ehe und eine vierte, zerstreuende Linse, wob zweite und dritte Linse zu einer zusammengesetzte Linse miteinander kombiniert sind, im hintere Linsenglied, das in großem Abstand vom vordere Linsenglied angeordnet ist, eine fünfte, zcrstrei ende Linse und eine sechste, sammelnde Linsi wobei fünfte und sechste Linse miteinander ζ einer zusammengesetzten Linse kombiniert oder i geringem Abstand voneinander angeordnet sine wobei die folgenden vier Bedingungen erfül sind:

(11 »ι · 1.55.

'Ί ■ 1.55. n\ -1.7. ί/₄ -1.7. »* n„ ■ ".07.

|2| H₂ /ι, · (I.:.

(.>) 25 > ;- ,„ ■ 15
und

(-1/ (LS - j ^/j j . 5.0.

worin H₁ bis M₆ die Brechzahlen, v₅ und v_e die Abbesche Zahl der fünften bzw. sechsten Linse, /₄ die Brennweite der vierten Linse und /1₂ 3 die Gesamtbrennweite der ersten, zweiten und dritten Linse bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbrennweite des Objektivs /= 100 mm, der Bildwinkel 2ω = 12°10', die relative Öffnung 1: 5, Z₁2 3 = 09,75 mm, /₄ = -80,48 mm und die Schnittweite Jb — 25,5 mm beträgt, und daß die Krümmungsradien r der auf einanderfolgenden Linsenflächen, die Luftab stände J zwischen einander benachbarten Linser bzw. die axialen Dicken J dieser Linsen, die Brech zahlen nd der aufeinanderfolgenden Linsen sowie die Abbeschen Zahlen vi/der aufeinanderfolgender Linsen durch die folgenden numerischen Werte bestimmt sind:

Linse r (mm)

d (mm) nd

3 1 70,2 27,37
87,09 1,5 1,4875 1,5
3 1
J. 28,5
56,4 24,47
15,93
76,67 10 1,7283
1,5014 1,5 1 44,8 OO
59,87 25 1,744 1 1 54 -12,05
-83,24 0,5 1,713 2,5 1 35,5 355,59
-18,27 1,5927 1

2. Fotografisches Teleobjektiv mit niedrigem 65 wie folgt angeordnet sind: im vorderen Linsenglied

ele-Verhältnis, bestehend aus einem Vorderglied nd einem Hinterglied mit insgesamt sechs Linsen, ie, von einem Aufnahmegegenstand ausgehend, eine erste, sammelnde Meniskuslinse mit dem Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine zweite, zerstreuende Meniskuslinse mit dem

Aufnahmegegenstand zugewandter konvexer Fläche, eine dritte, sammelnde Meniskuslinse mit dern Aufnahmegegenstand zugewand'er konvexer Fläche und eine vierte, zerstreuende Linse, wobei zweite und dritte Linse zu einer zusammengesetzten Linse miteinander kombiniert sind, im hinteren Linsenglied, das in großem Abstand vom vorderen Linsenglied angeordnet ist, eine fünfte, zerstreuende Linse und eine sechste, sammelnde Linse, wobei fünfte und sechste Linse miteinander zu einer zusammengesetzten Linse kombiniert oder in geringem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die folgenden vier Bedingungen erfüllt sind: