DE2351457A1 - Grundobjektiv fuer ein pankratisches objektiv - Google Patents

Description

* 33 87!

12. Okt. 1973

Ing. Karl VOCKENHUBER, 1180 Wien, Pötzleinsdorferstraße 118

DDr. Raimund HÄUSER, 1040 Wien, Goldeggasse 2/2/2/ 9. 9 351 457

Grundobjektiv für ein pankratisches Objektiv

,. Die Erfindung bezieht sich auf ein Grundobjektiv für ein pankratisches Objektiv, besonders für ein Kameraobjektiv, vorzugsweise für das Super-8-Format, bestehend aus einem Vorsatz variabler Vergrößerung und einem Grundobjektiv fixer Brennweite, von denen der Vorsatz ein positives Frontglied aufweist, dem ein negatives und schließlich ein positives Glied folgt, wogegen das Grundobjektiv aus einem positiven ■Glied besteht, wobei zur Vergrößerungsänderung das zweite, negative Glied längs der optischen Achse verschiebbar ist und das Frontglied die_zur Konstanthaltung der Bildlage erforderliche Ausgleichsbewegung ausführt, während das dritte, positive Glied die

■i
hinter dem zweiten Glied austretenden Strahlenbündel dem Grundobjektiv zuführt, wobei

die Bedingung

erfüllt ist» worin f . die kleinste Brennweite des Objektivs, JL·. die Brennweite des zweiten Gliedes und 2 die Diagonale des Bildfeldes, 6 somit die dreifache Länge der Bildfelddiagonale bezeichnet, und wobei vorzugsweise die Leistungszahl Z S.1, 9 ist.

AO9816/0950

"³" 235U57

" ■ · HiC ''.---JZ fr-.:, j..;.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Objektiv ■ die Abmessungen, vor allem den maximalen Durchmesser der Frontgruppe und die maximale Baulänge L vom objektseitigenbis zum bildseitigen Linsenscheitel im Hinblick auf: eine einfache, wirtschaftliche Fertigung möglichst klein zu halten. Das Produkt aus Minimalbrennweite und maximaler Baulänge L des Gesamtobjektivs soll deutlich unter dem Hundertfachen der Bildfelddiagonale liegen. ■

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß das Grundobjektiv das von einer Bikonvexlinse gebildete dritte, positive Glied mit umfasst, hinter dem ein Kittglied steht, das von einer Bikonkavlinse und zwei weiteren Bikonvexlinsen gefolgt ist,, wobei kein Radius kürzer als das 0.6-fache der Brennweite f_TTT des Grundobjektives ist und die Brechzahl aller Bikonvexlinsen unter 1.72 liegt. Dabei ergibt sich ein sehr lichtstarkes Grundobjektiv, .wobei das Öffningsverhältnis des Gesamtobjektivs in allen Brennweiteneinstellungen 1:1,2 beträgt. Die Minimalbrennweite des Gesamtobjektivs, die zur Erzielung eines deutlichen Weitwinkele'ffekts die Bildfelddiagonale um höchstens 10% über-. trifft, kann auf das Dreifache gedehnt werden. Durch das Grundobjektiv bzw. die dritte Linsengruppe ist ja sowohl Öffnungsverhältnis als auch Brennweite des Gesamtobjektivs weitgehend bestimmt.

Zwar sind zahlreiche Objektive bekannt, die bezüglich Öffnungsverhältnis und Bildfeld den gestellten Forderungen ungefähr entsprechen, doch haften ihnen allen wesentliche Nachteile an. Beispielsweise haben die Objektive nach den USPS 2 029 806, 2 012 822, 2 771 006 und 2 894 431 außerordentlich kurze Krümmungsradien, die einer einfachen und wirtschaftlichen Fertigung hindernd im Wege stehen. Zwar werden diese Nachteile bei einem Objektiv nach der FPS 1 536 308 vermieden, jedoch werden zu diesem Zweck Glasarten verwendet, die auf Grund ihrer optischen Lage einen hohen Prozentsatz von Thoriumoxyd enthalten, was sowohl strenge Schutzmaßnahmen bei der Verarbeitung erfordert, als auch hohe Materialkosten verursacht. Aus der GB-PS 1 094 386

409816/0950

' '"' ■ , - ■ ' . 235U57

ist nun auch ein Objektiv mit relativ gut ausgemätfcelten Krümmungsradien und Glasarten bekanntgeworden, doch weist es -eüae verhältnismäßig große Anzahl von gegen Luft stehenden Linsenilächen auf, wodurch sich die geometrisch-optische lichtstarke infolge von Reflexionsverlustea.stark mindert. Dies gilt umsomekr, als. dieses Objektiv für die Abbildung naher Objekte, vrie sie sich durch das ans dem Vorsatz divergierend aas tretende Bündel ergibt, nur unter Verschaltung einer Eüsätzliehea, diese Bündel parallel richtenden Linse brauchbar wird. Die Kombination von vierzehn Glas/Luft-Iläehea vermindert infolge Reflexion die Transmission auf 81% und die Blendenzahl steigt von 1,2 auf 1.33 an, wenn man einen durch "Vergütung bereits auf 1,5% reduzierten Reflexionsverlust pro Fläche annimmt. AH diese Nachteile werden durch die geschilderte erfmdangsgemäße Ausbildung vermieden.

Ini Rahmen der Erfindung ergibt sieh dabei eine gute Behebung der Abbildungsfehler dann, wenn die Bedingungen . *

*> ⁷ »16 ^¹IIf= .*· * ^rlS.

erfüllt ist, worin r_ro der dem Ifrontglied zugewandte Kxiimmungs radius der Bikonvexlinse, τ- der Krümmungsrdaius der an Luft grenzenden hinteren Fläche des aus einer Bikonvex-und einer Bikonkävlinse aufgebauten Kittgliedes, d die Mittendicke der Bikonkavlinse des Kittgliedes oder der dahinter stehenden Bikonkavlinse ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden

Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Ein. erJHnäungsgemäßes Objektiv ist in der Stellung für minimale Brennweite

dargestellt,, wobei sich die übrigen Stellungen analog zur Barstellung in Fig.l der . Patentanmeldung-gemSß deutscher Offenlegungssehrift 2 115" 869

ergaben. Abweichend von der Konstruktion nach dem Stammpatent umfasst das

Grundobjektiv die -Linsengruppen UI und IV. Die Blendenebene ist dabei vor die Linsengruppe ΠΓ verlegt. Die Gruppe IV dagegen weist an der dem Vorsatz zugekehrten Seite ein Kittglied bestehend aus den Linsen L₈ und L auf, das von einer Bikonkävlinse und zwei weiteren Bikonvexlinsen L,.., L₁ _ gefolgt ist.

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Nachstehend seien drei Zahlenbeispiele für ein pankratisches Objektiv bzw. für das zugehörige Grundobjektiv gemäß der Erfindung angegeben, wobei r die Radien,

d die Linsendicken. 1 die Luftabständc, η, die Brechzahlen und ν, die Abbe ? sehen . _ ' α α

Zahlen bedeuten.

Beispiel	I	+8,	706	di	= o,	15
ri		+2,	628	1I-	= o,	21
Li r2		+3,	408

-18,304

+2,278

-130,310

+40,501

r8	+0,	999
r9	, "3,	7SO
rio	+1,	170

+4,173

^r 1,805 /'25,4

d₂ = 0,43 / 1,603 / 60,6

I₂ = 0,01

d_ = 0,52 / 1,658 / 50,9

0,05 ... f . min

0,78 f..

1,21 ... f

max

d₄ = 0,08 / 1,713 / 53,8

I₄ = 0,24

d₅ = 0,08 / 1,641 / 60,1

d_fi =0,21 / 1,347 / 23_t8

2,06 ... f . mn

1,63 ... f_M

D,90 ... f -. * nax

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ORIGtNAL INSPECTED

Ϊ2

»794

-3,655

+0,055

+2,066

-2,166

^rl8 +I»⁰³⁰

+5,136

r₂₀ -1,036

+0,946 -380,504

= 0,21 / 1,717 / 45,0

-- 0,CI

= 0,42 / 1,657 / 36,7

d_g = 0,17 / 1,805 / 25,4

I₇ = 0,03

= 0,19 / 1,847 / 23,8

I₈ =0,15

53,8

I₉ =0,01

= 0,23 / 1,641 / 60,1

Gruppe III 4"Jj/ f_iri = 1,23

f =1,683 «· - max '

Öffnungsverhältnis = 1:1,2 Bildfelddiagonale 2 y = 0,54

Aus diesem sowie den nachfolgenden Beispielen ergibt sich, daß sämtliche eingangs genannten Bedingungen für das Grundobjektiv erfüllt sind. Es ergibt sich deshalb nicht nur eine große Lichtstärke, sondern auch eine kleine Baulänge ohne allzu kurze Krümmungsradien, ohne Verwendung besonderer Glasarten und relativ geringen Reflexionsverlusten. Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich lediglich auf das Grundobjektiv. . ■ . .

409 8 16/09 50

Beispiel II

V ^vd

r ₂ +2,794

^₇ d_? =0,21-/ 1,717 / 43,0

^Γ13 -3,655

I₆ =0,01 ·

r₁₄ +0,955 ₈

^L ₈ d₈ = 0₅42 / 1,657 / 36,7

r₁₅ -1,513

d_g = 0,04 / 1,805 / 25,4 r +3,800

I 008 b'ruppe III+IV

	Lii	r20	L12	+1,	166	1T	= o,	08	/	1",	1,	847	t	/	23,	8
ri7									<
	r2l		+5,	030	dio	= o,	19
Γ18										713			'
	-1.	136		= o,	15	/	Ii		/	53,	8
rl9
+1,	036	dn	= 0,	23
						641
	153	h	= o,	01	/-		/	60,	1
d12	= o,	23

^r22

22 + 42 ,"91

409 816/0950

Beispiel III

η ν d d

r +4,180

^L7 ^d7 ⁼ °·²¹= / ¹I⁷¹⁷ / 48,<

r₁₃ -3,655

I₆ =0,01 r₁₄ +0,955

L8

•

ri5

-i,

-

/ /

922

d8

= 0,42

/ 1

,657 /

,7

-

Gruppe III+ IV

Ln

513

•

- .

firi = 1,48

L9

ri6

+2,

883

d9

= 0,17

/ 1

,805 /

,4

J. Kj

066'

ri7

-2,

= 0,08

L12

166

•

Γ18

+1»

dio

= 0,76

/ 1

',847 /

|8 ·

064

ri9

+5,

1B

= 0,15,

136 .

r20

~1»

dll

= 0,23

/ 1

,713 /

,8

036

r21

+0,

1Q

= 0,01

Γ22

-12,

d12

= 0,23

/ 1

, 658 /

' 36

r 25

' . 23

' 53

' 57

.409816/0950

Claims (1)

1. A 33 87 2

   235H57

   9 ^ £ 1 /. C 7

   12. -Ol'.t. 1973

   Patentansprüche

   -(Ί. J Grundobjektiv £ür ein pankratisches Objektiv, besonders für ein Kameraobjektiv, vorzugsweise für das Super-8-Format, bestehend aus einem Vorsatz variabler Vergrößerung und einem Grundobjektiv fixer Brennweite, von denen der Vorsatz ein positives Frontglied aufweist, dem ein negatives und schließlich ein positives Glied folgt, wogegen das Grundobjektiv aus einem positiven Glied besteht, wobei zur Vergrößexungsänderung das zweite, negative Glied längs der optischen Achse verschiebbar ist und das Frontglied die zur Konstanthaltung der Bildlage erforderliche Ausgleichsbewegung ausführt, während das dritte, positive Glied die hinter dem zweiten Glied austretenden Strahlenbündel dem Grundobjektiv zuführt, wobei die Bedingung

   erfüllt ist, worin f . die kleinste Brennweite des Objektivs, f die Brennweite des zweiten Gliedes und 2y die Diagonale des Bildfeldes, 6y somit di e dreifache Länge der Bildfelddiagonale bezeichnet,, und wobei vorzugsweise die Leistungszahl Z ==ΞΙ 1, 9 ist, dadurch gekennzeichnet, daß es das von einer Bikonvexlinse gebildete dritte,cpositive Glied mit umfaßt, hinter dem ein Kittglied steht, das von einer Bikonkavlinse und zwei weiteren Bikonvexlinsen gefolgt ist, wobei kein Radius kürzer als das 0, 6-fache der Brennweite f~. des Grundobjektivs ist und die Brechkraft aller Bikonvexlinsen unter 1,72 liegt.
   2. , Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen

   °>^7ri6. -^- ^ri2 ^- ²^-Jl₆

   ⁰'^03fnK ^dneg -C°>^55fHI

   erfüllt sind, worin T₁ der dem Frontglied zugewandte Krümmungsradius der Bikonvexlinse, r. _ß der Krümmungsradius der an Luft grenzenden hinteren Fläche des aus einer

   409816/0950

   235U57

   Bikonvex-uiid einer Bikonkavlinse aufgebauten Kitlglicdes, d die Mittendicke der

   neg

   Bikonliavlinse des Kittgliedes oder der dahinter stehenden Bikonliavlinse ist. 3. Objektiv nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0, 03 und der Abbe' sehen Zahlen bis zu - 5 :

   ^Γ12

   ^rl3 -3,655

   γ +0,955

   = O ,21 / ⁿd / •V = O ,01 1,717 4P,,0 - O ,42 ■/ / ^d8 1,657 36,7

   -1,513 +3,800

   _l5
   L d_Q =0,04 / 1,805 / .25,4

   ' I₇ = 0,08 Gruppe III+IV

   -2,166 . I₁₁₁ = 1,17

   d_l0 = 0,19 / 1,847 / 23,8 +1,030

   ._ ¹8 ⁼⁰'¹⁵

   r₁₉ +5,136

   d_tl.= 0,23 / 1,713 / 53,8 ^Γ20 -1*036

   I₉ -= 0,01 r.

   2l +!

   L₁₂ d₁₂ = 0,23 / 1,641 / 60,1

   ^r2i2 + 42,*916

   . 4. Objektiv nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10% der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10% des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0.03 und der Abbe' sehen Zahlen bis zu - 5:

   /■ 4 0 9 8 16/0950

   235H57

   r +4,180

   X'-

   d_? = 0,21 / 1,717 / 48,0 r -3,655

   ^ri ^L8 ^ri 4 ⁺⁰' 955 ¹G = 0, 01 / 1,657 / 36 ,7 ^L9
   ^ri ^d8 = o, 42 ^ri 5 -1, 513 / 1,805 /* 25 ,4 ... ^ 6 ⁺²' 066 ^v V = o, 17 - 7 ~²' 166 ^X7 .= o, 08 / 1,847 / 23 8 ⁺¹» 064 ^dio = 0, 76 ¹S = o, 15

   r_l9 +5,136

   ^LH ^₁₁ = 0,23 / 1,713 / 53,8

   ^r20 -1.036

   I₉ = 0,01

   ^Γ21 +0,922

   ^L _l2 .^dl2 ⁼ °'²³ / i'⁶⁵⁸ / ⁵⁷>³

   T₂₂ -12,883

   Gruppe III+ IV f_II]t = 1,48

   4 09816/0350

   Pankratisches Objektiv mit einem Grimdobjektiv nach Anspruch. 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10 % der Brechkracht des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0.03 und der Abbe' sehen Zahlen bis zu - 5 :

   +8,706 +2,628 +3,408

   -18,304 +2,278

   -130,310

   +40,501 +0,999. -3,780 +1,170

   d₁ =0,15 / 1,805 / 25,4

   I₁ = 0,21

   d_o = 0,43 / 1,603 / 60,6

   I₂ ■= ο,οι

   d, = 0,52 / 1,650 / 50,9

   0,05 ... f mm

   0,78 ... f 1,21 ... f

   max

   d₄ = 0,08 / 1,713 / 53,8

   I₄ = 0,24

   dg = O₁OS / 1,641 / 60,1

   d₆ = 0,21 / 1,847 / 23,8

   2,06 ... f mm

   1,63 ... f 0,90 ... f

   M.

   max

   409816/0950

   - IJl -

   1*12 +2,794 r _ -3,655

   r +0,955

   ^L8 " -

   r₁₅ : -1,513

   r._ +2,066

   ^J1Q

   11

   r₁₇ -2,166

   r₁₈ +1,030

   ^ri9 +5,136

   ^Γ20 -¹
   »V. +0,946

   22

   = 0,21 / 1,717 / 4S,0 - 0,01

   = 0,42 / 1,657 / 36,7

   = 0,17 / 1,805 /. 25,4 = 0,08

   = 0,19 / 1,847 / 23,8 = 0,15

   = 0,23 / 1,713 / 53,8 = 0,01

   _l2-= Q,23 / 1,641 / . 60,1

   = 1

   Gruppe III ί IV

   Ίπ ■ ^s- ¹V²³

   ' ^fmax ⁼ -¹··⁶⁸? Öffnungsverhältnis = 1:1,2

   Bildfelddiagonale. 2 y = 0,54

   16/0950

   ORfGINAL INSPECTED