DE2336823A1

DE2336823A1 - Zoom-objektiv

Info

Publication number: DE2336823A1
Application number: DE19732336823
Authority: DE
Inventors: Sadahiko Tsuji
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1974-01-31
Also published as: JPS4932652A; GB1418386A; JPS5113663B2; DE2336823C2

Description

Priorität: 2o. Juli 1972, Nr. 47-72o32, Japan

Die Erfindung betrifft ein Zoom-Objektiv für die Verwendung bei einer gewöhnlichen Standbildkamera, deren variable Brennweite größer ist als die Brennweiten der normalen Standardobjektive, und insbesondere ein Zoom-Objektiv mit einer hohen relativen Öffnung und einem großen varifokalen Bereich bzw. Bereich der Brennweitenveränderung, wobei der Aufbau raumsparend ist.

Teleobjektive für Standbildkameras müssen hinsichtlich Komplexität, Größe und Gewicht reduziert werden, was auch für Kameras zutrifft, welche eine festgelegte Brennweite haben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Zoom-Objektiv bzw. ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite zu schaffen, das eine hohe relative Öffnung und ein starkes Vergrößerungsverhältnis hat, wobei die Gesamtlänge des vollständigen Objektivs, d. h. der Abstand von dem vorderen Scheitel zur Brennebene, kleiner ist als seine längste Brennweite« Verglichen mit einem Zoom-Objektiv für

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2336S23

eine .Filmkamera kompakter Konstruktion, ist es bekannt, daß das Gewicht und das Volumen eines vollständigen Zoom-Objektivs, das bei einer Standbildkamera verwendbar ist, bezüglich der Größe des Bildrahmens in streng spezifizierten Proportionen gehalten ist. Deshalb sollte die Brechkraft eines jeden Bauelementes des Zoom-Steuerteils soweit erhöht werden, daß die Aufteilung der Brechkraft entsprechend bemessen ist, da sonst die Korrektur verschiedener Bildfehler schwierig ist und die Änderung der Restbildfehler zunimmt.

Erfindungsgemäß wird nun eine geeignete Aufteilung der Brechkraft für das Zoom-Steuerteil und somit eine hochwertige Bildfehlerkorrektur «owii" eine Gesamtstabilität der verschiedenen Bildfehler über dem Zoom-Bereich erreicht. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, ein Zoom-Objektiv so zu bauen, daß das Vergrößerungsverhältnis bis auf 3»5 erhöht und die Größe bis zu einem Ausmaß reduziert wird, daß das Televerhältnis bei einer relativen Öffnung von 1 : 4,5 o,9 beträgt, was eine bedeutende Verbesserung gegenüber herkömmlichen Teleobjektiven bezüglich der raumsparenden oder kompakten Bauweise bedeutet.

Erfindungsgemäß wird ein Zoom-Objektiv mit fünf Linsengruppen geschaffen, von denen die erste, dritte und fünfte Gruppe konvergent, die zweite Gruppe divergent und die vierte Gruppe eine divergente Doppelanordnung ist, die aus einem zusammengekitteten konvergenten und divergenten Linsenelement besteht, wobei die Kittkontaktfläche nach vorn konkav ist. Dabei ist die zweite Linsengruppe axial beweglich, um die Variation der Vergrößerung zu bewirken. Die dritte Gruppe ist nach vorn und dann nach hinten bewegbar, wenn ein "Fahren" der zweiten Linsengruppe von einem Bereich extremer Brennweite zum anderen erfolgt, wobei das Zoom-Objektiv bzw. das pankratisqhe System sich durch die Kombination folgender Beziehungen auszeichnet:

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1) ο,6 f_w < -f₂ < 0,8 f_w

2) ο,8 (-f_o +

V"l/M ^{23 3} ~

3) 15 <

^ _konvex - V^ _konkav

ft) o,ol / N, , - N.
¹ ^ k konkav

konkav k konvex < o,oö

5) ο,3 f„ <- -B._kB < ο,4

VT

_kB

6) f._ < 0

Dabei ist f die kürzeste Brennweite, f„ die längste Brennweite, M das Vergrößerungsverhältnis f^/f , f· die Brennweite der i-ten Gruppe, f\t- die Gesamtbrennweite der vierten und fünft en Linseiigx'uppe , e das minimale Hauptpunkt int ervall zwischen der zweiten und dritten Gruppe,R.„ der Krümmungsradius der Kittkontaktfläche in der vierten Gruppe,

V. _Λ die Abbesche Zahl der konvexen Linse der vierten H konvex

Gruppe, V. die Abbesche Zahl der konkaven Linse in der ^^ * ft konkav

vierten Gruppe, N; , die Brechzahl der konvexen Linse ^^ ¹I konvex

der vierten Gruppe für die d-Linie des Spektrums (578 nm)

und N/ , _n die Brechzahl der konkaven Linse der vierten ft konkav

Gruppe für die d-Linie des Spektrums.

Die Beziehung l) bestimmt die Größe des ganzen Zoom-Objektivs bzw. des pankratischen Systems. XJm eine Verringerung der Größe eines ganzen derartigen Objektivs zu erzielen, kann die zweite Linsengruppe für das "Fahren" bzw. die Brennweitenänderung vorzugsweise eine erhöhte Brechkraft haben. Die zweite Gruppe ist jedoch hinsichtlich ihrer Position stark variabel, wodurch die Hestfehler stark merkbar werden, so daß

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die Stabilisierung der Bildfehler während des "Fahrens" bzw. Veränderns der Brennweite umso vorteilhafter ist, je schwächer die Brechkraft ist. Die Bedingung 1) bietet einen Kompromiß
zwischen der Stabilisierung der Bildfehler und der Größenreduzierung des gesamten Objektivs. Venn die obere Grenze verletzt wird, kann ein Zoom-Objektiv kompakter Bauweise nicht
erreicht werden, während bei der Verletzung der unteren Grenze eine geeignete Korrektur der Bildfehler schwierig wird.

Die Bedingung 2) definiert die Grenzen für eine kompakte Auslegung des Linsensystems, soweit es die Zoom-Linsen der vorstehend spezifizierten Linsenanordnung betrifft. Abhängig von diesen Begrenzungen ist die gerade Bewegung der zweiten Gruppe mit der Nachführbewegung der dritten Gruppe während der stufenlosen Brennweitenänderung bzw. während des Zoomens verträglich. In diesem Fall ist darüber hinaus ein gemeinsamer Abstand zwischen der Distanz, um die die zweite Gruppe verschiebbar ist, und dem Abstand, um den die dritte Gruppe verschiebbar ist, zulässig, ohne daß irgendeine mechanische
Störung zwischen der zweiten und dritten Gruppe bei Lagen für eine stärkere Vergrößerung auftritt, wodurch man den Vorteil erhält, daß die Größe des ganzen Objektivs verringert werden kann. Aus der Gleichung für ein Vermeiden der mechanischen
Störung zwischen der zweiten und dritten Gruppe, nämlich

sieht man, daß, wenn das Gleichheitszeichen gilt, die Brechkraft der dritten Gruppe am kleinsten ist und davon herrührende Bildfehler vorteilhafterweise ausgeglichen werden
können. Die obere Grenze der Bedingung 2) definiert somit
eine zulässige Grenze dafür, daß eine Reduzierung der ganzen Objektivgröße auf ein Minimum verträglich ist mit der besten Stabilisierung von Bildfehlern in einem Zwischenbereich der

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Brennweitenlagen. Wenn die untere Grenze verletzt wird, nimmt die Änderung der sphärischen Restaberration beträchtlich zu, so daß eine hochwertige Bildfehlerkorrektur nicht erreicht werden kann, obwohl die Größe des ganzen Objektivs weiter verringert werden kann. .

Die Bedingungen 3)1 4) und 5) betreffen die Auslegungsparameter der vierten Gruppe, die zum Erreichen der wirksamen "Kompensation der Bildfehler des ganzen Systems beitragen. Wenn alle Parameter innerhalb der spezifizierten Werte gehal'-ten werden, ist die Differenz der sphärischen Aberration « infolge der Farbe an der Kittkontaktfiäche der vierten Gruppe weitgehend reduziert, so daß man die rcgeuannte Sphäroachromatsie erhält. Von diesen Bedingungen ist die Bedungung 3) für das Erreichen der Achromasie der vierten Linsengruppe unter der Bedingung 4) wesentlich. Wenn die Grenze der Bedingung 3) verletzt wird, ergibt sich eine unzureichende Achromasie, was dazu führt, daß die Bedingung für die getrennte Achromasie nicht erfüllt wird, so daß die chromatische Aberration auf der Achse und die seitliche chromatische Aberration nicht ohne große Schwierigkeiten korrigiert werden können, obwohl sie noch ausgeglichen werden. Die Bedingung k) steuert die Konzentration der Korrektur der sphärischen Aberration an der verkitteten Oberfläche der vierten Linsengruppe. Wenn die obere Grenze verletzt wird, erhält man überkompensierte sphärische Aberrationen, die für einen Ausgleich durch die Auslegung der fünften Linsengruppe zu groß sind. Dadurch kann eine Aberrationskorrektur über das ganze Linsensystem nicht in geeigneter Weise verteilt werden. Wenn die untere Grenze verletzt wird, ist die Brechkraft der verkitteten Oberfläche zu schwach, um die Korrektur der sphärischen Restaberration in geeigneter Weise zu konzentrieren, so daß die zementierte Oberfläche nur als eine chromatische Oberfläche wirkt. Die Bedingung 5) erleichtert das Erzielen der Sphäroachromasie bei einer Bauweise mit einer solchen Doppellinse, bei der Materialien mit Linsenparametern entsprechend den

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Bedingungen 3) und 4) gewählt werden. Diese Materialien sind für das Licht normaler Wellenlänge ausreichend zerstreuend, was eine ausreichende Kompensierung für die sphärischen Restfehler bewirkt. Das Dispersionsvermögen bzw. das Streuvermögen für Licht von Strahlen kürzerer Wellenlängen ist verglichen mit dem für das Licht normaler Wellenlänge schwach. Um deshalb zu verhindern, daß die sphärischen Restaberrationen bezüglich der Lichtstrahlen mit kürzeren Wellenlängen überkompensiert wird, wird der Krümmungsradius R/,_R vorzugsweise in den Grenzen der Bedingung 5) gehalten. Wenn die obere Grenze verletzt wird, ergibt sich eine beträchtliche Uberkompensation der sphärischen Restaberrationen bezüglich der Lichtstrahlen mit kürzeren Wellenlängen. Wenn die untere Grenze verletzt wird, nehmen die Aberrationen höherer Ordnung, die von dieser Oberfläche abhängen, zu, wodurch der Korrekturzustand der Bildfehler verschlechtert wird. Der Astigmatismus und die Verzeichnung werden von der vierten Linsengruppe solange nicht beeinflußt, wie die Blende ortsfest und genau vor oder unmittelbar hinter der vierten Linsengruppe angeordnet ist.

Die Bedingung 6) trägt dazu bei, die Gesamtlänge des ganzen Objektivs zu verkürzen. Die Forderung, daß die gesamte Brennweite der vierten und fünften Linsengruppe negativ ist, bedeutet, daß die gesamte Brennweite der ersten bis dritten Gruppe kürzer ist als die Brennweite des ganzen Systems. Wenn deshalb die erste bis dritte Linsengruppe, welche ein Zoom-Element bildet, zweckmäßigerweise als eine vordere Anordnung und die vierte und fünfte Linsengruppe, welche ein Vorspann- bzw. Verstärkungselement (relay-member) bildet, als hintere Anordnung angesehen werden kann, ergibt sich, daß das fragliche Linsensystem ein Telesystem ist. Auf diese Weise •rhält man ein Zoom-Objektiv mit einer verkürzten Gesamtlänge.

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Obwohl die vorstehenden Merkmale allgemein auf Zoom-Objektive mit einer hohen relativen Öffnung und einem starken Vergrößerungsverhältnis anwendbar sind und dies bei einem kompakten Aufbau für die Verwendung bei einer Standbildkamera, kann innerhalb dieses angegebenen Rahmens des Linsensystems, das durch diese Merkmale geschaffen wird,, eine weitere Korrekturverbesserung der Bildfehler dadurch erreicht werden, daß die später erläuterten Bedingungen als Sekundärmerkmale berücksichtigt, werden. .

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zoom-Objektivs.

Fig. 2A, 2B und 2C zeigen die Bildfehlerkurven gemäß Beispiel 1 der Ausführungsform von Fig. 1 in der minimalen, mittleren bzw. maximalen Brennweitenposition.

Fig. 3A, 3B und 3C zeigen Bildfehlerkurven gemäß Beispiel 2 in der minimalen, mittleren bzw. maximalen Brennweitenposition.

Das in Fig. i gezeigte Zoom-Objektiv besteht aus fünf Linsengruppen. Die Gruppe I besteht aus einer positiven zweiteiligen Lins«, bei welcher ein positives und ein negatives Linsenelement miteinander verkittet sind, sowie aus einer Einzellinse mit positivem Meniskus, wobei die Kontaktfläche für die Verkittung nach vorn konvex ist. Die Gruppe II besteht aus einer negativen Einzellinse und einer negativen zweiteiligen Linse, bei welcher ein negatives und ein positives Linsenelement miteinander verkittet sindi wobei die Verkittungsflache nach vorn konvex ist. Die starken konkaven Flächen der beiden Bauteile liegen einander gegenüber. Die Gruppe III besteht aufeinanderfolgend aus zwei doppelt konvexen Einzellinsen und

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einer positiven zweiteiligen Linse, bei welcher ein positives und ein negatives Linsenelement miteinander verkittet sind, wobei die Verkittungsflache nach vorn konkav ist. Die Gruppe IV hat eine positive zweiteilige Linse, bei welcher ein positives und ein negatives Linsenelement miteinander verkittet sind, wobei die Verkittungsflache nach vorn konkav ist. Die Gruppe V besteht nacheinander aus einer Einzellinse mit positivem Meniskus, wobei die vordere Fläche konvex ist, einer Einzellinse mit negativem Meniskus, wobei die Vorderfläche konvex ist, sowie einer Einzellinse mit positivem Meniskus, wobei-die Vorderfläche konkav ist. Bei dieser Anordnung sind die Gruppe I axial für die Scharfeinstellung, die Gruppe II axial für die Veränderung der Vergrößerung, die Guppe III axial für die Konstanthaltung der Bildebene beweglich, während die Gruppe II und die Gruppe III gleichzeitig derart bewegt werden, daß eine Zoom-Bewegung der Gruppe II aus einem Extrembereich der Brennweite in den anderen mit einer Vorwärts- und anschließend mit einer Rückwärtsbewegung der Gruppe III verbunden ist. Das Zoomobjektiv genügt den vorstehenden Bedingungen 1 bis 6 und zusätzlich den nachstehenden Bedingungen:

a) 2o < V₄ , - V₄ , .

^I konvex 1 konkav

b) 1,55 < N. . ^ 1,7

''^J ^ 1 konvex < '

^c' ^2o < ^V2 konkav ~ ^V2 konvex

^e* ^2o ^K ^V3 konvex " ^V3 konkav ^{f) N}3 konvex < ¹^⁵

wobei V. , die mittlere Abbesche Zahl der Materialien χ konvex

der konvexen Linsenelemente in der i-ten Gruppe, V^^ ^_onicav die mittlere Abbesche Zahl der Materialien der' konkaven Linsenelemente in der i-ten Gruppe, N. . die mittlere Brechzahl der Materialien der konvexen Linsenelemente in der i-ten Gruppe

und N. , die mittlere Brechzahl der Materialien der koni konkav

kaven Linsenelemente in der i-ten Gruppe ist.

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In-der Gruppe I wird eine Korrektur der chromatischen Aberration und ein Auftreten von Aberrationen höherer Ordnung verhindert, vorausgesetzt, daß de.n Bedingungen a) und b) gleichzeitig genügt wird. Wenn die obere Grenze der Bedingung a) verletzt wird, sollte der Krümmungsradius, der verkitteten Fläche verstärkt werden, der der Bedingung für die Achromasie genügt, was dazu führt, daß einige Bildfehler höherer Ordnung «auftreten. Darüber hinaus sollte die axiale Stärke einer jeden konvexen Linse erhöht werden,« um deren Randstärke zu gewährleisten, wodurch der Vorteil der Verringerung von Größe und Gewicht des ganzen Objektivs reduziert wird. '

Die Bedingung b) sorgt für eine Anpassung der eigentlichen Bildfehler bzw. der inneren Bildfehler der Gruppe I. Soweit es die Grundauslegung der Zoom-Linsen betrifft, werden die Auslegeparameter einer jeden Baugruppe von Elementen innerhalb von Werten gehalten, die so spezifiziert sind,, daß man bestimmte endliche Aberrationen erhält und die Bildfehler über dem ganzen Zoom-Bereich ausgeglichen werden. Für den Fall, daß die Menge der inneren Bildfehler äquivalent ist, ist die Menge der Bildfehler höherer Ordnung umso kleiner, je höher die mittlere Brechzahl der konvergenten Linsenelemente und dementsprechend je schwächer der Krümmungsradius einer jeden Brechfläche ist. Unter diesem Umstand verhindert die Bedingung b) das Auftreten von Bildfehlern höherer Ordnung in der Gruppe I, so daß, wenn die untere Grenze verletzt wird, die Bildfehler höherer Ordnung beträchtlich zunehmen. Wenn andererseits die mittlere Brechzahl der positiven Elemente die obere Grenze überschreitet, nimmt die Petzval-Summe ab, so daß die Feldkrümmung überkorrigiert sein kann. Eine solche Neigung tritt speziell bei einem Zoom-Objektiv auf, welches ein divergentes Zoom-Steuerelement hat, und wird hinsichtlich der Komplexität, wie dies erfindungsgemäß der Fall ist, verringert, so daß die obere Grenze eine zulässige Grenze von N₄ ,

^ö 1 konvex

ist, um einen solchen Nachteil zu vermeiden. Die Gruppe X ist

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weiterhin mit einer Kontaktfläche für das Verkitten versehen, die nach vorn konvex ist, so daß der Hauptpunkt soweit wie möglich rückwärts liegt und die Brennweite so kurz wie möglich gemacht ist, während eine mechanische Störung mit der Gruppe II vermieden wird. Dadurch erhält man einen zusätzlichen Vorteil, der darin besteht, daß die Größe des ganzen Objektivs auf ein Minimum reduziert werden kann. Der innere Kontakt kann getrennt werden, ohne die optische Wirkung zu verringern.

Bei der Gruppe II wird eine Korrektur der chromatischen Aberration erreicht und das Auftreten von Bildfehlern höherer Ordnung verhindert, vorausgesetzt, daß den Bedingungen c) und d) gleichzeitig genügt wird. Wenn die Grenze der Bedingung c) verletzt wird, sollte der Krümmungsradius der verkitteten Fläche, welcher der Achroraasiebedingung genügt, erhöht werden, wodurch die Fehler höherer Ordnung zunehmen, so daß eine gute Stabilisierung der Bildfehler beim stufenlosen Ändern der Brennweite schwierig ist.

Die Bedingung d) betrifft die mittlere Brechzahl der Materialien der negativen Linsenelemente. Die Gruppe II hat eine große Wirkung auf die Bildfehleränderung über dem ganzen Zoom-Bereich. Man möchte deshalb Gläser verwenden, deren Brechungsindezes so groß wie möglich sind, um die Krümmungsradien der Brechflächen abzuschwächen. Erfindungsgemäß wird insbesondere die Brechkraft der Gruppe II entsprechend der Bedingung 1) des ersten Merkmals verstärkt, so daß von diesem Gesichtspunkt aus eine sorgfältigere Wahl des Linsenpararaeters N^ ir_Onk_av erforderlich ist. Die Bedingung d) genügt dieser Anforderung, verringert Bildfehler, die den Brechflächen zuzuschreiben sind, und verhindert, daß die Petzval-Sumrae zu niedrig wird. Wenn die Grenze verletzt wird, ergibt sich eine merkliche Zunahme der verschiedenen Bildfehler, wobei eine zu starke Abnahme der Petzval-Summe zu unerwüns ten Ergebnissen führt.

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Bei der Gruppe III wird die Korrektur der chromatischen Aberration erreicht, vorausgesetzt, daß den Bedingungen e) und f ) gleichzeitig genügt wird. Wenn die Grenze der Bedingung e) verletzt wird, ist der Krümmungsradius der verkitteten Kontaktfläche, der der Achromasiebedingung genügt, so groß, daß in einem Mittelbereich der Brennweitenpositionen sphärische Aberrationen höherer Ordnung auftreten. Die Bedingung f) befaßt sich mit der mittleren Brechzahl der positiven Linsenelement e und korrigiert in geeigneter Weise die Petzval-Summe. Wenn die Grenze verletzt wird, ergibt sich eine Überkorrektur der Feldkrümmung.

In den Figuren 2A, 2B und 2C ist der Korrekturaustand der Bildfehler gemäß Beispiel 1 in der Stellung für die kürzeste Brennweite, eine Zwischenbrennweite und die längste Brennweite gezeigt, während die Figuren 3A, 3B und JQ. den Korrekturzustand der Bildfehler für das Beispiel 2 in den Lagen für die kürzeste Brennweite, eine Zwischenbrennweite und die längste Brennweite darstellen. Aus den Bildfehlerkurven sieht man, daß, obwohl eine hohe relative Öffnung vorgesehen ist, bei einem Zoom-Objektiv, das mit einer Standbildkamera verwendet wird, ein starkes Vergrößerungsverhältnis und eine Kompaktstruktur und gleichzeitig eine hochwertige Stabilisierung der verschiedenen Bildfehler über dem ganzen Zoom-Bereich „erreicht wird.

In den nachstehenden Beispielen sowie in Fig. 1 bedeuten R den Krümmungsradius aufeinanderfolgender Brechflächen, D die axialen Stärken aufeinanderfolgender Linsenelemente oder die Luftspalte, N die Brechzahlen der Gläser der aufeinanderfolgenden Linsenelemente für die d-Linie des Spektrums und V die Abbesche Zahl der Gläser der aufeinanderfolgenden Linsenelemente, wobei fortlaufende Indizes vorgesehen sind.

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•BEISPIEL 1

t - 85,0 - 232_f83318 - 300,06782 M. 3,53 F Zahl .4,5

R_x.	851,29000	- 1,71736	A **	ι 29_;51
	Di s 3_P00 N_x
	134,70000	s 1,58913	V₂ *	61,11
	B₂ « 8,40 H₂
R₃.	-268,54000
	D₃ s 0,10
^R4^e	113,92000	s 1,58913	V₃S	61,21
	D₄ s 5,13 N₃
R₅ =	333,43780
	Dr - Variabel
H*	-6363,20000	β 1,71300	v₄«	53,98
	H s 1,50 N₄
R₇ β	69,34600
	D₇ s 5,50
	-84,58200	• 1,71300	^V5-	53,98
	D₈ a 1,50 N₅
«9 =	68,95000	s 1,80518	V6S	25,43
	D₉ e 3_fB5 N₆
^R1O *	-862,78373	309885/1	163
	D₁₀ - Variabel

	»11 β 4,79	K₇ *	Nil»	1,53913	V₇B	61-11
R₁₂	j - -100,85000
	D₁₂ - O₇IO		^N12-
^R13	. 121,40000
.	D_{13 s} 3_T61	%«		1,53913	%-	61.11
^RH	m -325,41000
	D₁₄ - 0_f10		Nl₃ β
^R15	β 130,43000
	D₁₅ . 5_r93	%·-		l_f58913	V₉ B	6l_fll
^Rl6	r -81,76300
	*D₁₆ 3_f00**	»10«	r 1,80518	VlO «	r 25,4:
R₁₇	- 434_r73656				-
	D₁₇ » Variabel
^R1B	β -76,89200
	D₁S - 4_r22	l_?^270		35,29
^R19	*2 -2791100**
	D₁₉ . l_f4O	1,6385$	^V12 =	55,38
ho	s -2572-20000
	0^ = 4,99
	β 23,32800
	D₂₁e4_?66	1,58913	Vl₃B	61,11
^R22 ·	s 37,16200
	D₂₂S 2.27

R₂₃B^OOOOO ^= Γ

D₂₃ - 1,60 N_U = l_f67003 V₁₄ . 47,25 R₂₄ a 25,25600

D₂₄. 5,72 309885/1163

- ik -

-134189000

D₂₅ s3_f 50 % -35_r31517
variabler Spalt

51633

s 64,15

f	85,0	232,83313	300,06782
^D5	2_y86247	55,07390	82_;86247
^D10	81,09916	16, 08578	1^89916
^Dl7	io_to	23_T60195	io_to

_β 180_r95861

s 59,96206 s 0,954 ( -f₂ ♦ ^{7 7}

1+/Ϊ7Μ

54327

f ₅ s 333^84449

10_y0

Gesamtlänge = 273^7573

In den nachstehenden Tabellen sind die Seidel'schen Aberrationskoeffizienten für die Ausführungsform von Beispiel 1 angegeben, und zwar für die Lagen mit Kürzester Brennweite, einer Zwischenbrennweite und der längsten Breniweite.

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Lage für die kürzeste Brennweite:

NO	I	II	III	P	V
1	0_?0002	0_f0022	0,0201	0_t0417	0_t5622
2	-0,0285	-0_f0028	-0,0003	-0,0296	-0^0029
3	0,0440	-0._f1257 ■■·	0,3594	0,1173	-1,3631
4	0,0216	0_T0201	0.0188	0,2766	0,2755
5	O₁OlOS	-Ö_r0584	0.3170	«O_r0945	-1,2075
.6	-0,0699	0,2036	-O_f5934	-0.0056	1_T7452
7	-1,2094	0,0788	-0,0051	-O₇5102	0,0336
8	0,0027	-0.0064	0.0150	-0^4183	0_?9471
9	0,7050	-0_f2428	0,0836	0_?0367	-0,0415
10	-0,3647	-0,2266	-0,U08	0,0439	-0,0602
11	5_r5422	0,8099 .	0,1183	0,2121	O_TO483
12	7_r4075	-2^6326	0_?9357	o_T3125	-0,4436
13	-0.0775	-0,05S0	-0_?0405	0,2596	0,1583
H	10,3724	-3_?7065	l_f 3245	0,0968	-0_f5079
15	-0,4057	0,4569	-0,51-46		0_f3075
16	-16_tlß52	3,3361	«0.6876	-O_?O783	0,1579
17	4,1009	-2_?0434	l_f0lS2	«0,0872	-0,4639
IB	-25_t1067	6,0499	»1,4>78	-0,4314	0_?4504
19	-8,3212	0,9628	-0_fUl4	-0,0535	0_f0l9l
20	0,2859	-0_?2932	0_T3007	0_T0129	-0,3216
21	22,7893	3,7498	0.6170	l_f35O8	0,3238
22	0,6117	0_T4978	0^4050	-0,8480	-o_T3604
23	-1,1924	O₇9413	-0,7431	0,3129	0,3396
24	-21,8033 I	-5₇4521.	-1_?3633	-l_?35O3	-0,6786
25	-0,0488	O_tO589	-0^0711	-0^2146	O_r3447
26	23_r2458	-2,1662	0,2019	0,j8196	-0,0952
Σ	0,3267	O_fl553	0_r0060	0_f0337	0.1663

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Lage für eine Zwischenbrennweite:

K) I II III P V

1 0,0136 0,0123 0,0121 0,0417 0,0506

2 -1,6025 0,4153 -0,1079 -0,0296 0,0357

3 2,4751 -1,6177 1,0573 0,1173 -0,7677

4 1,2142 -0_T1800 0,0267 0,2766 -0,0450

.5 0,6057 -0_?6032 0,6008 -0,0945 -0,5042

6 -2,6998 1,7840 -1,1789 -0,0056 0,7827

7 -9,0993 0,2655 -0,0077 -0,5102 0,0151

8 -1,0189 0,5837 -0_f3402 -0,4183 0,4382

9 7,0257 -0,8754 0,1091 0,0367 -0_f0l82 10 -1,9418 -0,5149 -0,1366 0,0439 -0_T0246

η	Ut 3873	0,2673	0,0050	0.2121	0,0040
12	8,6300	-3,0866	l_r1039	0,3125	-0,5066
13	0,0988	0_r0298	0,0090	0,2596^	0,0809
U	l3_r0067	-4_r6756	1,6807	0.0968	-O_r639O
15	-0_f1825	0.2770	-0.4204	0,2416	0,2713

-25,2342 5,7551 -l_r3l00 -0_T0733 0.3160 4,3804 -2,1961 1,1010 -0,0872 -0,5082

IS	-25_f1031	6,0496	-l_r4579	-0_T4114 0,4505
19	-8,3197	0,9627	-0,1114	-0.0535 0,0191
20	0_T2859	-0_T2932	0,3007	0_r0129 -0_;32l6
21	22,7831	3_r7492	0,6170	l_r35O8 0_r3233
22	0,6116	0,4977	0,4050	-0,8480 -0,3604

-1,1924 0_T9413 -0_?743l 0,3129

-21_T7970 -5,4512 -1,3633 -l_T35O3 -_?

-0_T0488 0,0589 -0^0711 -0_f2l46 0^447

23_?2415 -2,1660 0_f20l9 0,8196 -0_f0952 ^ 0^4697 -0_rO044 -0_r0183 0_f0337 -0.9970

	-	m	für die	- 17 -	Brennweite:	V
	Lage	Π	größte	P	O_?O235
BO	I	0,0177	III	0,0417	0_r0787
1	0,0376	1,1166	0.0083	-0,0296	-0_T8603
2	-4,4208	-3^3450	-0,2820	0,1173	-0,0728
3	6,8279	-0,6218	1,6387	0,2766	-0,4976
	3,3494	-1,1630	0,1154	-O_fO945	O.689I
5	1,6709	2,8099	0,8094	-0,0056	-0,04S9
6	-5,6854	-0,3800	-1,3887	-0,5102	0,4465
7	-4,2273	1,3439	-0,0342	-0_f4183	-0,0015
8	-3,0444	-0,1712	-0,5932	0,0367	-O_T1O53
9	4,9404	-0.3276	0,0093	0,0439	0,0483
10	-0,5136	0,8099	-0,2090	0,2121	-0,4436
11	5,5422	-2,6326	0,1183	O_f3l25	0,1583
12	7_f4075	-0,0560	0,9357	0,2596	-0,5079
13	-0,0775	-3_T7065	-0,0405	0^0968	0,3075
U	10,3724	0,4569	1,3245	0,2416	0_t1579
15	-0_?4057	3,3361	-0_T5U6	-0,0783	-0,4639
16	-16,1852	-2,0434	-0,6576	-0,0872	O_?45O4
17	4,1009	6,0499	1,0182	-0,41U	0.0191
18	-25,1068	0,9628	-1,4578	-0,0535	-O_f32l6
19	-8,3212	-0,2932	-0,1114	0,0129	0,3238
20	0,2859	3,7498	0_T3007	1,3503	-0_r3604
21	22,7893	0,4978	0,6170	-0,8480	O.3396
22	0.6117	0,9413	0,4050	O_?3l29	-0_?6786
23	-1,1924	-5_T4521	-0_f7431	-l_T3503	0_r3447
24	-21,8033	0,0589	-1,3633	-0ygU6	-0.0952
25	-0,0488	-2,1662	-0,0711	"o_r8l96	-1.0701
26	23,2458	r0.2072	0_?2bl9 =	0_?0337
Σ	0,1496	0_f0024

309885/1163

BEISPIEL 2

f β 85 - 232_r83323 M s 3_T53 F Zahl m

R₁ * 768_r43000

D₁ « 3.00 N₁ > 1,72151 χι ■*■ I

R₂ s 135_r 54000 - 300,00733

D₂ s

- 1_?53913

-268.23000 D₃ S Oj10 1*4 e 112,94000

- /^91 K₃ β 1^58913

₃ β 1^

R₅ β 312_τ60Λ36 D^ β Variabel

β 1,50

. 71300

»7 = 5j5ö Rg s -83j 73500

Dg « 1^50 N₅ s 1 71300 H₉ « 69.39000 D₉ - 3.85 % - 1_?80513

Rio » -838768202

Variabel s 148_?Ο7ΟΟΟ ^Dll * 4,76 N_{7 m} 1_? 58913 V₁ s

V₃ . 61.11

53*98

53_r9Ö

^V6

s 61.11

303885/1163

a -102,58000

D₁₂ - 0,10	^N8	»u	e 1_T58913	^V8*	61.11
R₁₃ s 125,33000
D₁₃ .3,60
^R14 * -298,46000
^D14 * °·)¹⁰	%		- l_r58913	^V9 =	6I₇Il
R₁₅ s 130^08000	^Nl(		) β 1,80518	VlO	s 25_T43
D₁₅ β 6^03
Rl6 = -81,15100 D₁₆ β 3,00	D₁₇ - Variabel
^R17 s 458^1296	R₁₃ - -73,71600
	^D18 = 3,90	_L s 1,60342	^Vll	s 38₇O1
	R₁₉ s -27-18900
D₁₉ - 1^40	I s 1,64000	^V12	a'60_?25
R₂₀ s -2064,30000
D₂₀ · 4,96

R2I 5 22_T98500

88 N l8l V_{13 s}

R22 s 36,94700

D₂₂ - 1^81 R₂₃ = 117_f48000 D₂₃ - 1₇6O N₁₄ s 1,66892 V^ ₌ 44_?98

309885/Ί163

- 2ο -

^R24 ^r 25₇OO6OO

»24 * 5_?84
r -152,69000

^D25 «3,50 N₁₅ - 1^51112

= -35,19362

Variabler Abstand

f	85_r0	232_f83323	300_f06783
^D5		55_f 06863	02_#(85720
^D10	8ΐ_τερ:-93	16_f0S068	1^09398
^D17	1O_?O	23,60195	10,0

180,95361

0_T699% 3 _? « 0.954 (

f^ & -1Ο8_Τ23Λ61 f₅ β 319_t20976 f^s-171, 51457

R₄₅ s -27,189 s -0,320% e₂₃ - 10_?0
Gesamtlänge B 273,87822

In den nachstehenden Tabellen sind die Seidel'schen Aberrationskoeffizienten für die Ausfuhrungsform von Beispiel 2 angegeben und zwar für die Lagen mit kürzester Brennweite, einer Zwischenbrennweite und der längsten Brennweite.

309885/1163

Lage für die kürzeste Brennweite:

HD	I	Π	III	P	V
1	0,0003	0,0027	0,0218	0-0464	0^,5539
2	-0,0280	-0,0032	-0,0004	-0,0303	-0,0035
3	0_t0460	-0,1303	0_T369l	0_T1175	-1,3777
	0,020S	0^0195	0,0182	0,2790	0,2735
5	0,0090	-0_f0525	0,3046	-0,1008	-1,1827
6	-O_fO656	0,1948	-0,5790		1,7205
7	-l_?2044	0,0773	-0,0050	-0,5125	0,0332
8	o_Tooo6	-O₁OOU	0,0032	-0₄4225	0,9676
9	0,6976	-0.2386	- 0,0816	0,0365	-Ο^υ/Μ
10	-O_r3615	-0^2268	-0,1423	0_f0452	-0,0609
11	5_r5655	0.8177	0,1201	0_r2128	0,0489
12	7,0042	-2,5123	0_f90ll	0,3072	' -0,4334
13	-0,0717	-0,0547	-0,0417	0_?2513	0,1598
U	10,6854	-3_T7694	1^3297	0^1056	-0,5063
15	-0,3766	0,4359	-0,5045	0,2422	0,3035
16	«16,2342	3_f32U	-0_r6795	-0,0789	O_Tl552
17	4,2116	-2^0733	l_f0207	-0,0827	-0,4617
Iß	-26,6331	6_T2757	-1^4788	-0,4339	0_?4507
19	-7,0304	0_T7960	-0,0901	-0,0435	0.0151
20	0,2788	-0_f2868	O_?295O	0,0161	-0,3199
21	24,9483	3,9911	O_?6385	l_f371O	0,3215
22	0,6046	0_T5042	0_y4204	-0,8529	-0,3606
23	«1,5006	1,0696	-0^7623	0.2900	0,3367
24	•24_f2089	-5_r8236	-1,4009	-l_f3624	-0,6647
25	-0^0165	0,0253	-O_?O39O	-0^1883	0_f3493
26	23,9597	-2_f2122	0^2043	0,8169	-0,0943
	0_f3010	0,1461	0.0049	0-0289	0,1881

309885/1 163

	Lage	für eine	- 22 -	P	7
	I	II		O.O464	0^0476
KO	0,0186	0,0151		-0,0303	0,0343
1	-1,5753	0,4040	Zwischenbrennvreite :	0,1175	-0,7339
2	2,5917	-1,6314	III	0,2790	-0,0446
3	1,1704	-Ο_Τ1715	0.0122	-0.1003	-O_n4755
	0,5093	-O_?532l	-0,1035	⁰T	0,7676
5	-2,5819	1,7232	1,0909	-0^5125	0,0145
'6	-9,0519	0,2534	0,0251	-0,4225	O«j4461
7	-1,1067	0,6310	0.5559	0,0365	-0,0174
δ	6,9473	-0.8542	-1,1501	0,0452	-0,0251
9	-1,9196	-0-5361	-0*0071	0,2128	0,0043
10	14_T4391	0,2326	-0,3598	0,3072	-0,4901
U	8_?0868	-2_?9165	0,1050	0,2513	0.0823
12	O_fO895	0_f0284	-0,1387	0,1056	-0,6395
13	13₇4446	-4,7743	0,0055	0,2422	0,2665
U	-0.1604	0.2562	1,0518	-0,0789	O.3II2
15	-25,3659	5,7360	0,0090
16		Iy6954
	-0,4091
-1,2971

17 4,5241 -2.2392 1,1033 -0_r0827 -0,5076

IB -26,6292 6.2754 -1,4788 -0,4339 0_?4508

19 -7,0292 0,7959 -0,0901 -0,0435 0_r0151

20 0,2783 -0,2368 0.2950 0,0161 -0,3199

21 24,9415 3,9905 0,6335 1,3710 0_T3215·

22 0,6045 0_r504l 0,4204 -0_T8529 -0,3607

23 -l_y5OO5 1,0695 -0_f7624 0,2900 0_#/3367

24 -24,2020 -5.8226 -1,4008 -1,3624 -0,6643

25 -0,0165 0_f0254 -O_f0390 -0,1833 0,3494

26 23_f9553 -2,2120 0,2043 0,8169 -O_f0943 £ 0_f46l9 -O_fOl59 -0,0193 0,0289 -0,9753

309885/1163

.....Lage für die größte Brennweite:

KO I II III P V

1 O_TO5l2 0,,02Ol 0.0079 ü.,0464 0_T02l3

2 -4,3471 1-0877 -0,2722 -0,0303 0,0757

3 7^1497 -3^4782 1^6920 0,1175 -0,8303

4 3,2287 -0,5944 0,1094 0,2790 -0,0715

5 1,4050 -1,0185 0,7383 -0_?1008 -0_η4ό21 •6 -5,4933 2_T7340 -1,3607 0_r 0^6772

7 -4,1953 -0,3818 -0,0348 -0_T5l25 -0,0498

8 -3,2069 l_f3980 -0,6094 -0,4225 O_?4498

9 4,8815 -0,1603 0,0053 0,0365 -O_nOOU

10 -0,5048 -0_T 3256 -O_T2l0l 0,0452 -0«,1063

11 5,5655 0.8177 0,1201 0,2128 0^0489

12 7_t0042 -2_T5l23 0,90U 0,3072 -0..4334

13 -0_f0717 -0_?0547 -0^0417 0,2513 0,1598 U 10,6854 -3_t7694 1.3297 0,1056 -0,5063

15 -0,3766 0,4359 -0,5045 0,2422 O_?3035 '

16 -16_T2342 3,3214 -0,6795 -0,0789 0,1552

17 4,2116 -2,0733 1,0207 -0,0827 -0,4617

18 -26,6331 6.2757 -1,4788 -0,4339 0,4507

19 -7,0304 0,7960 -0,0901 -0,0435 0,0151

20 0,2788 -0,2868 0-2950 0,0161 -0,3199

21 24,9483 3_r99l2 0,6385 l_T371O 0,3215

22 0,6046 0_r5042. 0,4204 -0^8529 -O.3606

23 -l_T5OO6 ' I_f0696 -0.7623 0,2900 0,3367

24 -24_r2039 -5,8236 -1,4009 -1^3624 -0^47

25 -O_fOl65 0^0253 -0,0390 -0,1883 0_γ3493

26 23^9597 -2^2122 0_T2043 0^8169 -0_?0943 j 0_Tl549 -0_T2l47 -0,0013 0_?02S9 -1.0476

309B&5/1163

Claims

Ansprüche

1. Zoom-Objektiv mit fünf Linsengruppen, wovon die erste, -^' dritte und fünfte Gruppe konvergent, die zweite Gruppe divergent und die vierte Gruppe eine divergente zweiteilige Linse ist, die aus einem konvergenten und einem divergenten Element besteht, die miteinander verkittet sind, wobei die verkittete Kontaktfläche nach vorn konkav ist, die zweite Gruppe für die Veränderung der Vergrößerung axial und die dritte Gruppe axial nach vorn und dann nach rückwärts beweglich ist, wenn die zweite Gruppe von einem Extrembereich der Brennweite zum anderen gefahren wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Beziehungen:

1) o,6 f

,8 f.

3) 15 <

4 konvex 4 konkav

4) o,ol < N

4 konkav 4 konvex

5) o,3 f_w < -R^b < o,

6)

< ο

wobei f die kürzeste Brennweite, f_, die längste Brenn-

W X

wiete, M das Vergrößerungsverhältnis f„,/f ,

Brennweite der i-ten Gruppe, fr der vierten und fünften Linsengruppe, e

fi die

die Gesamtbrennweite das minimale

3 0988 5/1163

Hauptpunktintervall zwischen der zweiten und dritten Gruppe, R/,_R der Krümmungsradius der verkitteten Kontaktfläche in der vierten Gruppe, V. , die Abbesche Zahl der konvexen Linse der" vierten Gruppe, V.

* ' τ:' iconicav

die Abbesche Zahl der konkaven Linse in der vierten Gruppe,

Ni₁ , die Brechzahl der konvexen Linse der vierten 4:-. konvex

Gruppe für die d-Linie des Spektrums (57Ö nm) und N. ,

tc xconlcav

die Brechzahl der konkaven Linse der Vierten Gruppe für die d-Linie des Spektrums ist.

2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) 2o < ^Vl konvex - ^vi konkav 7 konvex b) 1, 55 < ^Nl konvex ^< C !' c) 2o ⁴ ^V2 konkav - ^V2 konkav d) 65 < ^N2 konkav e) 2o < ^V3 konvex " ^V3 f) ^N3 konvex < 1,65

wobei V. , die mittlere Abbesche Zahl der Materialien χ konvex

der konvexen Linsenelemente in der i-ten Gruppe,

V. . . die mittlere Abbesche Zahl der Materialien der χ konkav ·

konkaven Linsenelemente in der i-ten Gruppe, N. . die mittlere Brechzahl der Materialien der konvexen Linsenelemente in der i-ten Gruppe und N. . die mittlere Brechzahl der Materialien der konkaven Linsenelemente in der i-ten Gruppe ist.

3 0 9885/1163

3· Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t daß die Eigenschaften der verschiedenen Elemente und ihre Abstandsbeziehungen zueinander im wesentlichen den in Beispiel 1 aufgeführten Werten entsprechen.

4. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaften der verschiedenen Elemente und ihre Abstandsbeziehungen zueinander im wesentlichen den in Beispiel 2 aufgeführten Zahlenwerten entsprechen.

309885/1163