DE2403801C2 - Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive - Google Patents
Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter TeleobjektiveInfo
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Description
schief zur optischen Achse in die bikonkave Linse einfallenden Strahlen werden durch die positive Brechkraft
der Meniskuslinse gemäß der vorliegenden Erfindung verringert, woduah eine Korrektur der Koma bewirkt
wird.
Die Einfallshöhe des oberen Strahles eines schief zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündels Ist größer
als die seines unteren Strahles, well der Hauptstrahl dieses Strahlenbündels die optische Achse an der Stelle der
Aperturblend·;, also vor der dritten Linsengruppe, schneidet. Die Koma wird deshalb In einem größeren Maße
durch den oberen Strahl als durch den unteren Strahl eines schief einfallenden Strahlenbündels verursacht,
weshalb de. obere Strahl in einem größeren Maße korrigiert werden muß. Durch die vorliegende Erfindung wird
auch diese Forderung erfüllt; denn der obere Strahl eines schief zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündels
passiert die positive Meniskuslinse mit einer größeren Einfallshöhe von der optischen Achse als der untere
Strahl, so daß die positive Brechung durch die erfindungsgemäß vorgesehene Meniskuslinse Im Fall des oberen
Strahles größer Ist als Im Fall des unteren Strahles. Der die Koma korrigierende Effekt Ist also bei dem oberen
Strahl größer als bei dem unteren Strahl. So kann nach der Erfindung eine große Koma weltgehend kompensiert
werden.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei werden vier mögliche
Ausführungsformen herausgegriffen.
Flg. 1 bis 4 zeigen in schematischer Darstellung die vier ausgewählten Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 5 bis 8 zeigen die graphische Darstellung der sphärischen Aberration, der Abweichung von der Sinusbsdirigurig,
des Astigmatismus und der Verzeichnung j?*?!!? de vier beschriebenen Ausführunßsformen.
Flg. 9 bis 12 zeigen die schematischen Darstellungen der Queraberration der Ausführungsformen.
Nach der Erfindung Ist das Objektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive in eine erste, eine zweite und eine
dritte Linsengruppe unterteilt, aufgezählt In Richtung von der Objektseite zur Bildseite. Zur Erzielung einer
(blldseltlgen) Schnittweite, die größer als die Brennweite Ist, hai die Linsengruppe A zumindest eine negative
Meniskuslinse und hat Insgesamt negative Brechkraft. Das hler beschriebene Objektiv enthält eine negative
Meniskuslinse, beispielsweise die Linse IA der ersten Ausführungsform. Wenn es aber schwierig wird, die Aberrationen
zu kompensieren, die In der ersten Linsengruppe A entstehen. Indem man die zweite Linsengruppe
verwendet, kann man die negative Brechkraft der beiden negativen Linsen IA und UA nach der zweiten Ausführungsform
dazu verwenden, oder aber eine positive Linse HA (dritte Ausführungsform) oder IA (vierte Ausführungsform),
die den beiden negativen Linsen nach den Flg. 3 und 4 hinzugefügt werden, wodurch die Aberration
reduziert wird, die von der ersten Linsengruppe verursacht wird, wobei die Aberrationen, die In der zweiten
Linsengruppe und danach entstehen, leichter zu kompensieren sind. Jedoch kann in keinem Fall vermieden
werden, daß Verzeichnung oder Koma in die zweite Linsengruppe und noch weiter übertragen werden, ohne
kompensiert zu werden, wenn die erste Linsengruppe A mit einer vergleichsweise starken negativen Brechkraft
ausgestattet Ist.
Um Verzeichnung und Koma, die in der genannten ersten Linsengruppe A entstehen, klein zu halten, sollte
eine zweite Linsengruppe B mit einer positiven Brechkraft vorgesehen sein, die aus einer Linsengruppe besteht,
die zumindest ein bikonvexes Linsen ;.!ied (1.. 2. und 3. Ausführungsform) oder zwei Linsenglieder (4. Ausführungsform)
enthält, so daß hierdurch In diesen Verzelchnungs- und Komabeiträge mit entgegengesetztem
Vorzeichen gegenüber entsprechenden Aberrationen der ersten Linsengruppe A entstehen, um letztere zu
kompensieren, wonach schließlich die Restaberrationen daraus von der dritten Linsengruppe C kompensiert
werden, und hiermit ein Weliwinkelllnsensystem entsteht, das eine große relative Öffnung und gut kompensierte
Aberrationen \M.
Die dritte Linsengruppe besteht aus vier Linsen, von denen die erste Linse IC eine positive Meniskuslinse
und die zweite Linse HC eine bikonkave Linse ist. Die beiden Linsen IC und HC bilden als Ganzes eine
Zerstreuungslinsengruppe. Wenn die Zerstreuungslinsengruppe wie nach dem Stand der Technik nur aus einer
einzigen bikonkaven Linse allein besteht, so wäre eine große Koma vorhanden, wobei man Schwierigkeiten
hätte, die chromatische Aberration zu kompensieren.
Um zu der vorgenannten kombinierten Zerstreuungslinsengruppe zu gelangen, könnte man auf die Idee
kommen, an die erste, positive Meniskuslinse IC die zweite, negative Linse HC anzukitten. Diese Ausbildung
erreicht zwar die Kompensation der chromatischen Aberration, aber die Koma bleibt unkompensiert. Nach der
vorliegenden Erfindung jedoch ist die erste, positive Meniskuslinse IC von der zweiten, bikonkaven Linse HC
abgerückt, und zwischen ihnen wird ein Luftraum gebildet, wodurch eine Luftlinse zwischen den beiden Linsen
entsteht, die frei dazu verwendet werden kann, Koma zu eliminieren.
Die positive Meniskuslinse IC des erfindungsgemäßen, aus zwei Linsen bestehenden Linsengliedes in der
dritten Linsengruppe C unmittelbar hinter der Aperturblende bewirkt, daß die Einfallshöhe, mit der die Randstrahlen
in die negative (zerstreuende) Linse UC der kombinierten Zerstreuungslinsengruppe treten, verringert
wird, und damit wird die von der Einfallshöhe der Strahlen abhängige sphärische Aberration korrigiert.
Genauso verringert die positive Meniskuslinse IC auch die Einfalishöhe, mit der der obere und der untere
Strahl eines schief zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündels in die bikonkave Linse UC des negativen,
aus den zwei Linsen /C und UC bestehenden Linsengliedes treten, wodurch auch die von den schief einfallenden
Strahlen verursachte Koma korrigiert wird, und zwar in einem ihrer unterschiedlichen Einfalishöhe entsprechendem
Maße.
Zweckmäßig wird folgende Beziehung zwischen dem axialen Abstand dcO der ersten Linse der dritten Linsengruppe
C zu der bildseitigen Linse der zweiten Linsengruppe B sowie dem axialen Abstand del der zweiten
Linse UC zur ersten Linse /C der dritten LinsengruppE C erfüllt:
A-O > del
Man sollte beachten, daß dies« Beziehung die Stellunp der ersten Linse IC bezüglich der Stellungen der zweiten
Linsengruppe B und der dritten Linsengruppe C festlegt. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, dann wird
die Kompensation der Koma mit Hilfe der zwelttn Linse //C schwierig und zugleich damit eine negative
Einwirkung auf den Astigmatismus geschaffen, was eine kürzere (bildseltlge) Schnittweite zur Folge hat.
Entsprechend einer weiteren, zweckmäßlgerv eise einzuhaltenden Bedingung der Erfindung wird die folgende
Beziehung zwischen dem Krümmungsradius rcl der ersten Linse der dritten Linsengruppe und dem KiUmmungsradlus
rc3 der zweiten Linse HC auf der Objektseite aufgestellt:
/ rel i ä / rc3 /
Mit dieser zweiten Bedingung wird die zuvorgenannte Luftiinse geschaffen und ihre wirksame Anwendung
ermöglicht. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, dann hai man Schwierigkeiten mit der Kompensation, und
zugleich erhält man eine stärkere negative sphärische Aberration.
Gemäß einer weiteren Bedingung besteht folgende Beziehung zwischen der Abbe-Zahl \\ der ersten Linse IC
der dritten Lhisengruppe und der Abbe-Zahl V1 der zweiten Linse HC:
Kri > yci
Diese dritte Bedingung sorgt für eine wirksame Kompensation, der !ongM.uriinalen chromatischen Aberration
und des Farbvergrößerungsfehlers mit Hilfe der ersten Linse /C und der zweiten Linse HC. Wird eine Abbe-Zahl
verwe; -Jet, auf die diese Bedingung nicht zutrifft, dann verliert man den Freiheitsgrad bei der Auswahl der
Abbe-Zahlen für die erste und die zweite Linsengruppe, und es wird schwierig, die Längsaberration und den
Farbvergrößerungsfehler gleichzeitig zu kompensieren.
Gemäß einer vierten Bedingung besteht folgende Beziehung zwischen dem schon genannten Axialabstand
dcO und dem Axialabstand dc4 der dritten Linse IHC der dritten Linsengruppe C von deren zweiter Linse HC:
dcO > dcA
Die vierte Bedingung legt den axialen Abstand dcA fest. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, dann ergibt
sich eine größere negative Verzeichnung, und es entsteht Innenkoma, so daß es unmöglich wird, die Koma über
das gesamte Bildfeld des Objektivs zu kompensieren.
Im folgenden werden die Ausführungsformen 1 bis 4 der Erfindung beschrieben.
Die erste Ausführungsform ist ein Objektiv aus sechs einzelstehenden Linsen und hat eine relative Öffnung
von 1 : 2,8 und einen Bildfeldwinkel von 2ω = 64°.
Die zweite Ausführungsform ist ein Objektiv aus sieben einzelstehenden Linsen und hat eine relative Öffnung
von 1 : 2,8 und einen Bildfeldwinkel von 2a> = 76°.
Die dritte Ausführungsform ist ein Objektivsystem aus acht Linsengliedern mit insgesamt neun Linsen und
hat eine relative Öffnung von 1 : 2,0 und einen Bildfeldwinkel von 2ω = 76°.
Die vierte Ausführungsform ist ein Objektivsystem aus neun Linsengliedern mit insgesamt zehn Linsen und
hat eine relative Öffnung von 1 : 2,0 und eine "Sildfeidwinkel von 2ω = 76°.
Die Ausführungsformen haben die Kony jnsdaten. wie sie in den Kennzeichen der Patentansprüche 3 bis
6 aufgeführt sind.
Die folgenden Tabellen zeigen die Seidel'schen Koeffizienten für die vier Ausführungsformen. Dieselben
Werte sind auch in den Fig. 5 bis 8 dargestellt.
Es sind rA\ (ι = 1 bis 6) die Krümmungsradien der ersten bis sechsten Linsenfläche der objektseitig ersten
Linsengruppe, rBj (j = 1 bis 5) die Krümmungsradien der ersten bis fünften Linsenfläche der zweiten Linsengruppe
und rCk (k= 1 bis 8) die Krümmungsradien der ersten bis achten Linsenfläche der dritten Linsengruppe.
Demgegenüber ist dAV (/'= 1 bis 5) die Dicke einer Linse bzw. der axiale Abstand zwischen den Linsen der
ersten Linsengruppe A. dBj' (i' = 0 bis 4) die Dicke einer Linse bzw. der Asialabstand zwischen den Linsen der
zweiten Linsengruppe B und dCk' (k' = 0 bis 7) der axiale Abstand zwischen den Linsen der dritten Linsengruppe
C bzw. ihre Dicke.
Fig. 9 bis 12 zeigen jeweils die Queraberrationen einer Ausführungsform. Zur Information sind die
Seidel'schen Koeffizienten für die vier beschriebenen Ausführungsformen in den Tabellen 1, 2, 3 und 4 im
folgenden aufgeführt:
Tabelle 1(1. Ausführungsform)
Oberfläche | Sphärische | Koma | Astigmatismus | Petzvalsumme | Verzeichnung |
Aberration | |||||
A, | 0,0124 | 0,0262 | 0,0556 | 0,1372 | 0,4085 |
A2 | - 7,3600 | 0,9980 | -0,1353 | -0,6985 | 0,1131 |
B, | 10,4218 | 0,4130 | 0,0164 | 0,6185 | 0,0252 |
B2 | 1,4344 | -1,1083 | 0,8563 | 0,1714 | 0,7940 |
C1 | - 3,4903 | 1,7161 | -0,8438 | -0,4326 | 0,6276 |
C2 | 4,4284 | -1,8624 | 0,7833 | 0,4706 | -0,5273 |
Oberfläche |
Sphärische
Aberration |
Koma | Astigmatismus | Pelzvzlsumme | Verzeichnung |
C3 | -10,6632 | 2,0990 | -0,4131 | -0,9643 | 0,2711 |
C4 | - 1,2716 | -1,1737 | -1,0833 | -0,1634 | -1,1508 |
C5 | 0,0828 | 0,2189 | 0,5786 | -0,2291 | 0,9239 |
C6 | 3,7158 | -04923 | 0,0944 | 0,8352 | -^,1482 |
C7 | - 0,0000 | 0,0006 | -0,0732 | 0,0691 | 0,5226 |
Cg | 3,8059 | -0,7161 | 0,1347 | 0,3848 | -0,0978 |
Σ | 1,1163 | 0,0189 | -0,0296 | 0,1989 | 0,1738 |
Tabelle 2 (2. | Ausführungsform) | ||||
Oberfläche |
Sphärische
Aberration |
Koma | Astigmatismus | Petzvalsumme | Verzeichnung |
A1 | 0,2772 | 0,0755 | 0,0206 | 0,404 i | Ö.Ü57 |
A2 | - 3,3309 | 0,532*5 | -0,0853 | -0,7029 | 0,1261 |
A3 | 0,8003 | 0,2364 | 0,0698 | 03031 | 0,1102 |
A4 | - 9,3529 | 0,8024 | -0,0688 | -0,6675 | 0,0632 |
Bi | 10,9071 | 1,1726 | 0,1261 | 0,4376 | 0,0606 |
B2 | 1,9032 | -1,0229 | 0,5498 | 0,2307 | -0,4195 |
C, | - 0,5497 | 0,4413 | -0,3542 | -0,0818 | 0,3502 |
C2 | 9,4730 | -2,6026 | 0,7150 | 0,3618 | -0,2959 |
C3 | -18,6801 | 3,0119 | -0,4856 | -0,7039 | 0,1918 |
C4 | - 1,9008 | -U835 | -0,8667 | -0,2441 | -0,7501 |
C5 | 0,0142 | 0,0657 | 0,3045 | -0,1939 | 0,5123 |
8,8349 | -0.7636 | 0,0660 | 0,7200 | -0,0679 | |
C7 | - 0,0342 | 0,0740 | -0,1603 | 0,0414 | 0,2576 |
C, | 3,0687 | -0,7127 | 0,1655 | 0,2106 | -0,0874 |
Σ | 1,4300 | 0,0274 | -0,0038 | 0,1150 | 0,l£68" |
Tabelle 3 (3. | Ausführungsform) | ||||
Oberfläche |
Sphärische
Aberration |
Koma | Astigmatismus | Petzvalsumme | Verzeichnung |
A1 | 0,0126 | 0,0218 | 0,0379 | 0,1418 | 0,3121 |
Ai | - 2,1203 | 0,6325 | -0,1887 | -0,4916 | 0,2029 |
Aj | 0,8991 | 0,1120 | 0,0140 | 0,2357 | 0,0311 |
A4 | - 0.0004 | -0,0044 | -0,0434 | 0,0027 | -0,4038 |
A5 | 0,3826 | 0,1239 | 0,0401 | 0,3386 | 0,1226 |
A6 | -10,7381 | 1,5679 | -0,2289 | -0,7557 | 0,1438 |
B1 | 4,4900 | 0,5288 | 0,0623 | 0,3184 | 0,0448 |
B2 | 3,9824 | -1,3745 | 0,4744 | 0,1192 | -0,2049 |
Bj | 1,0484 | -0,7359 | 0,5166 | 0,1448 | -0,4642 |
C1 | - 2,3071 | 1,1285 | -0,5520 | -0,3011 | 0,4173 |
C2 | 6,9709 | -2,1301 | 0,6509 | 0,4382 | --0,3328 |
Cj | - 7,7568 | 2,0291 | -0,5308 | -0.5769 | 0,2898 |
C4 | - 1,1461 | -0,8854 | -0,6840 | -0,1818 | -0,6688 |
C5 | 0,0003 | 0,0085 | 0,2480 | -0,2313 | 0,4891 |
C6 | 2,8015 | -0,5032 | 0,0904 | 0,576o | -0,1199 |
Cl | - 0,0004 | 0,0016 | -0,0062 | 0,0993 | 0,3714 |
Oberfläche | Sphärische | Koma | Astigmatismus | Petzvalsumme | Verzeichnung |
Aberration | |||||
C8 | 4,1821 | -0,5660 | 0,0766 | 0,2837 | -0,0488 |
Σ | 0,7006 | 0,0480 | -0,0228 | 0,1609 | 0,1817 |
Tabelle 4 (4. | Ausführungsform) | ||||
Oberfläche | Sphärische | Koma | Astigmatismus | Petzvalsumme | Verzeichnung |
Aberration | |||||
A, | 0,0003 | 0,0028 | 0,0226 | 0,0457 | 0,5595 |
A2 | 0,0015 | -0,0119 | 0,0927 | 0,0156 | 0,8443 |
A3 | 0,0183 | 0,0249 | 0,0338 | 0,2049 | 0,3241 |
A4 | - 2,0832 | 0,2333 | -0,0261 | -0,5403 | 0,0634 |
A5 | 0,4614 | 0,17i0 | 0,0634 | 0,2350 | 0,1105 |
A6 | 1 AC£.£. | 0,9993 | -0,1339 | -0,6032 | 0,0988 |
B1 | 2,4826 | 0,4600 | 0,0851 | 0,1888 | 0,0507 |
B2 | - 2,2106 | -0,4933 | -0,1101 | -0,1719 | -0,06?9 |
Bj | 6,9611 | 0,6517 | 0,0610 | 0,4186 | 0,0449 |
B4 | 0,4263 | -0,2227 | 0,1163 | 0,0549 | -0,0894 |
B5 | 0,1438 | -0,1842 | 0,2361 | 0,0676 | -0,3892 |
C1 | - 0,4874 | 0,3752 | -0,2889 | -0,1924 | 0,3705 |
C2 | 7,6340 | -1,9869 | 0,5171 | 0,4703 | -0,2570 |
Cj | -10,3814 | 1,9754 | -0,3759 | -0,6937 | 0,2035 |
C4 | - 1,8167 | -1,3323 | -0,9770 | -0,1698 | -0,8410 |
C5 | 0,1333 | 0,2557 | 0,4902 | -0,1615 | 0,6304 |
C6 | 2,4585 | -0,4306 | 0,0754 | 0,5816 | -0,1151 |
C7 | 0,0028 | 0,0085 | 0,0254 | 0,1084 | 0,4012 |
C8 | 4,3855 | -0,4997 | 0,0570 | 0,2978 | -0,0404 |
Σ | 0,6736 | -0,0044 | -0,0359 | 0,1563 | 0,2182 |
Hierzu | 5 Blatt Zeichnungen |
Claims (6)
1. Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive, bestehend aus einer ersten, negativen Linsengruppe
mit wenigstens einer obiektseitig konvexen negativen Meniskuslinse, einer zweiten, positiven Linsengruppe
und einer dritten, positiven Linsengruppe mit einem bildseitig konkaven negativen Linsenglied, einer
positiven Meniskuslinse und einer positiven Linse, dadurch gekennzeichnet, daß das bildseitig
konkave negative Linsenglied der dritten, positiven Linsengruppe (O aus einer objektseitig konkaven positiven
Meniskuslinse (/C) und einer hiervon durch einen Luftraum getrennten bikonkaven Linse UiC) besteht
und daß die Luftlinse vor der objektseitig konkaven positiven Meniskuslinse (/O der dritten, positiven
Linsengruppe (O eine größere Dicke aufweist, als die hinter dieser Meniskuslinse (/C) liegende Luftlinse.
2. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte positive Linsengruppe (C)
folgende drei Bedingungen erfüllt:
(1) Ircll^lrcil
(2) Vn g VA
(3) dcO > dcA
worin
rfcO der Abstand zwischen der bildseitigen Krümmungsfläche der zweiten, positiven Linsengruppe B und der
objektseifigen Krümmungsflache der ersten Linse IC der dritten, positiven Linsengruppe C,
rcl und rc3 der Radius der bildseitigen Krümmungsfläche der ersten Linse IC bzw. der Radius der objektseitigen
Krümmungsfläche der zweiten Linse UC in der dritten, positiven Linsengruppe C,
Vn, Vn die Abbe-Zahlen der ersten Linse /C und der zweiten Linse HC der dritten, positiven Linsengruppe
C und
Ä-4 der Abstand zwischen der zweiten Linse HC und der dritten Linse IUC der dritten Linsengruppe C sind.
3. Weitwinkelobjektiv ns-:h Anspruch 1 oder 2. bestehend aus den sechs Linsen IA, IB. IC, UC. HIC. IVC
mit den folgenden Werten
Krümmungsradius
Dicke
Brechungsindex Abbe-Zahl
rAl = 2,*542 rA2 = 0,521?
rBl = 0,6639 rB2 = -2,3966 rCl=-0,9176 rC2 = -0,8435
rC3 = -0,4272 rC4 = 2,5205 rC5 = -1,8428 rC6 = -0,5054 rC7 = 5,8432
rC8 =-1,0495
dAl = 0,057
dBO = 0,3292
dBl = 0,2149
dCO = 0,1699
dCl = 0,07
dC2 = 0,1326
dC3 = 0,0439
dC4 = 0,045
dC5 = 0,067
dC6 = 0,0029
dC7 = 0,068
Σά = 1,2004
dBO = 0,3292
dBl = 0,2149
dCO = 0,1699
dCl = 0,07
dC2 = 0,1326
dC3 = 0,0439
dC4 = 0,045
dC5 = 0,067
dC6 = 0,0029
dC7 = 0,068
Σά = 1,2004
NA, = 1,5725 VA, = 57,5
Nbi = 1,6968 Vbi = 55,6
Nci = 1,6583 Ve, = 58,5
Nc2= 1,7006 Vc2 = 30.1
Nc3 = 1,7305 VC3 = 54,4
Nc4= 1,6775 Vc4 = 55,5
wobei das Öffnungsverhältnis 1:2,8, die Schnittweite 1,06/ und der Bildfeldwinkel 2ω = 64° beträgt
(/= Brennweite).
4. Weltwinkelobjektiv nach Anspruch I oder 2. bestehend aus den sieben Linsen IA. HA, IB. IC, HC. UIC.
IVC mil folgenden Wcrien
dA2 =
dA3 =
dBO =
VA2 = 60,3
: rA2 = 0,5452
rA3 = 1,2630
; rA4 = 0,5736
= 0,17
= 0,065
= 0,4145
Na2 = 1,6204
rBl = 0,9542
rB2 = -1,8101
rCl = -5,2127
rC2 = -1,1791
rB2 = -1,8101
rCl = -5,2127
rC2 = -1,1791
rC4 = 1,7625
rC5 = -2,1584
rC6 = -0,5814
rC7 = 9,2635
rC8 = -1,8200
rC5 = -2,1584
rC6 = -0,5814
rC7 = 9,2635
rC8 = -1,8200
dBl=0,31 dCO = 0,1401 dCl = 0,0767 dC2 = 0,0984
dC3 = C-,1467 dC4 = 0,0304 dC5 = 0,085
dC6 = 0,0032 dC7 = 0,07 Σά = 1,69
Nbi = 1,7170
Nci = 1,7440
= 1,7552
Nc3 = 1,7200
Nc4 = 1,6214
= 47,9
= 44,9
= 27,6
Vc3 = 50,3
Vc4 = 61,3
wobei das Öffnungsverhältnis 1:2.8, die Schnittweite 1.31/ und der Bildfeldwinkel 2ω = 76° beträgt
(J- Brennweite).
5. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus den neun Linsen /
A. Il A. IUA, IB. UB, IC. HC. IHC. IVC mit folgenden Werten
Krümmungsradius Dicke
Brechungsindex Abbe-Zahl
rAl = 2,6524
rA2 = 0,7652
rA3 = 1,6973
rA2 = 0,7652
rA3 = 1,6973
rA4 = -147,9947
rA5 = 1,3048
rA6 = 0,5398
rBl = 1,2986
rA5 = 1,3048
rA6 = 0,5398
rBl = 1,2986
rB2 = -0,6026
ΓΒ3 = 2,3600
rCl = -1,2368
rC2 = -0,8499
rC3 = -0,7622
ΓΒ3 = 2,3600
rCl = -1,2368
rC2 = -0,8499
rC3 = -0,7622
dAl =
dBO = dBl =
dB2 = dCO = dCl = dC2 = dC3 =
0,1030 0,3086 0,14*1
0,04 0,0959 0,3153 0,2701
0,1419 0,1640 0,1100 0,0862 0.1062
NAi = 1,6031 VAi = 60,7
NA2 =1,6668 VA2 = 33,1
NA3 = 1,6890 VA3 - 49,3
NB, = 1,7050 VB, = 54,8
NB2 =1,5190 VB2 = 57,3
NC, = 1,5934 VC, = 34,1
NCj = 1,7847 VC2 = 25,7
Fortsetzung
Krümmungsradius
Dicke
Brechungsindex
Abbe-Zahl
rC4 = 2,4184 rC5 = -1,8575
rC6 = -0,7447 rC7 = 4,1620 rC8 =-1,4574
dC4 = 0,0855 dC5 = 0,1007 dC6 = 0,0067 dC7 = 0,1959 Σά = 2,2729
NC) = 1,7530
NC4 = 1,7050
VC3 = 52,4
VC4 = 54,8
wobei das Öffnungsverhältnis 1:2.0. die Schnittweite 1,32/ und der Bildfeldwinkel 2ω = 76° beträ«t
(/= Brennweite).
6. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch I oder 2. bestehend aus den zehn Linsen IA. UA. IUA, IB. HB, IHB.
IC. IIC. IHC. nc mit folgenden Werten
Krümmungsradius
rAl = 8,9525 rA2 = -26,3137 rA3 = 1,6630 rA4 = 0,6306
rA5= 1.4500
μ y f\ en ΛΟ
ΓΛ0 = U1JOtO
rBl = 1,8044 rB2 = 1,9818 rB3 = 0,9816 rB4 =-1.2300 rB5 = -5,0777
rCl = -1,9893 rC2 = -0,8138 rC3 = -0,6430 rC4 = 2,6269
rC5 = -2,6680 rC6 = -0,7408 rC7 = 3,8156 rC8 = -lJ884
Dicke
dAl =0,135 dA2 = 0,004 dA3 = 0,06 dA4 = 0,1152 dA5 = 0,06
dBO = 0,2622 dBl = 0,06 dB2 = 0,0704 dB3 = 0,2676 dB4 = 0,094
dCO = 0,195 dCl = 0,1097 dC2 = 0,086 dC3 = 0,1064 dC4 = 0,05 dC5 = 0,1
dC6 = 0,0067 dC7 = 0,18 Ed = 1,9629
Brechungsindex Abbe-Zahl
NAi = ',6935 VAi = 53,4
NA2 =1,5168 VA2 = 64,0
NA3 =1,5168 VA3 = 64,0
NB, = 1,5168 VBi = 64,0
NB2 = 1,6975 VB2 = 48,2
NB3 =1,5231 VB3 = 58,6
NCi = 1,6200 VC, = 36,3
NC2 = 1,8052 VCj = 25,5
NC3 = 1,7570 VC3 = 47,9
NQ = 1,7050 VC4 = 54,8
wobei das Öffnungsve.rhältnls 1:2,0. die Schniltweite 1.32/ und der Bildfeldwinkel 2ω = 76° beiriigl
(/ = Brennweite).
Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive, bestehend aus einer
ersttf. negativen Linsengruppe mit wenigstens einer objektseltlg konvexen negativen Meniskuslinse, einer zweiten,
positiven Linsengruppe und einer dritten, positiven Linsengruppe mit einem blldseitlg konkaven negativen
Linsenglied, einer positiven Meniskuslinse und einer positiven Linse.
Herkömmliche Weltwinkelobjektive haben den Nachteil, daß, je größer das Bildfeld ist, um so schwieriger die
Kompensation von verschiedenen Aberrationen Ist, und daß es infolgedessen mit extremen Schwierigkeiten
verbunden ist. ein Weltwinkelobjektiv zu schaffen, das eine relative Öffnung hat.
Durch die DE-AS 11 87 393 wurde ein Weltwinkelobjektiv gemäß Oberbegriff bekannt. Der dort beschriebene
Aufbau eines Objektivs wurde als exzellente Konstruktion für die Bildung der der Aperturblende auf deren Bildseite
nächstllegenden Linsengruppe geschätzt. Es hat sich allerdings gezeigt, daß, wenn ein größeres Öffnungsverhältnis gewünscht wird, ein Objektiv mit einer wie oben beschrieben aufgebauten, auf die Aperturblende
blldseitlg folgenden (dritten) Linsengruppe dazu neigt, sphärische Aberration und Koma zu verursachen. Dies
beiuiii uaiauf, uäß uci Durchmesser uc5 auf die ApcriüfblcriuC ünrnUicIbar folgenden bikonkaven Linscncicments
entsprechend der gewünschten Vergrößerung des Öffnungsverhältnisses vergrößert werden muß; das
bedeutet, daß auch die (Elnfalls-)Höhen der Randstrahlen zunehmen. Die bikonkave Linse wirkt somit auf die
Randstrahlen mit einer stärkeren negativen Brechkraft. Diese starke negative Brechkraft am Rand der bikonkaven
Linse hat eine sphärische Aberration des Objektivs zur Folge, deren Korrekturkurve von der gewünschten
sphärischen Aberrationskurve (vgl. unten Flg. 5 bis 8) erheblich abweicht. Außerdem werden auch die
(Elnfalls-)Höhen des oberen und des unteren Strahles eines schief zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündel;)
vergrößert, wenn das Öffnungsverhältnis vergrößert wird, und der obere und der untere Strahl dieses
Strahlenbündels werden durch die bikonkave Linse jeweils mit größeren Brechungswinkeln gebrochen. Dies
verursacht eine Im Vergleich zur gewünschten (vgl. unten Flg. 9 bis 12) stärkere Queraberration.
Es wurden verschiedentlich Anstrengungen gemacht, das oben beschriebene Weltwinkelobjektiv welter zu
verbessern.
Aus der DE-OS 21 14 729 wurde ein Weitwinkelobjektiv gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt,
bei dem die zweite, positive Linsengruppe aus zwei Linsenelementen, nämlich einer zur Aperturblende hohlen,
positiven Meniskuslinse und einer Bikonvexlinse besteht und bei dem die Aperturblende aus ihrer ursprünglichen
Stellung auf der Bildseite der zweiten, positiven Linsengruppe zwischen diese beiden Linsenelemente der
zweiten positiven Linsengruppe versetzt ist.
Mit diesem Objektiv konnte bereits eine Vergrößerung der Schnittweite und ein Öffnungsverhältnis von
! : 2,8 erreicht werden; der BÜdfeldwinke! so!! 76° betragen Die Korrektur der Abbildungsfehler insbesondere
der sphärischen Aberration und der Koma ist jedoch vor allem bei größeren Bildfeldwinkeln noch unbefriedigend.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive, auch
zum Gebrauch in einer photographischen Kamera, mit einer Schnittweite vom l,02fachen bis l,06fachen der
Brennweite zu schaffen, das über einen Bildfeldwinkel von 64° bis 76° und über eine relative Öffnung von 1 : 2.8
bis 1 : 2 insbesondere hinsichtlich sphärischer Aberration und Koma gut korrigiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale
gelöst.
Vorzugsweise erfüllt die dritte positive Linsengruppe die in Patentanspruch 2 genannten Bedingungen.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Weitwinkelobjektivs können die Konstruktionsdaten
der in den Patentansprüchen 3 bis 6 angeführten Datentabellen aufweisen.
Indem erfindungsgemäß das bekannte, auf die Aperturblende des Objektivs folgende bikonkave Linsenglied
unterteilt wird in eine positive Meniskuslinse und eine bikonkave Linse, wobei die Gesamtbrechkraft dieser
beiden Linsen gleich der Brechkraft des bekannten einen bikonkaven Linsengliedes Ist, wird erreicht, daß die
Kombination der beiden Linsen im wesentlichen wie das ursprünglich eine Linsenglied, jedoch ohne jede unerwünschte
Nebenerscheinung wirkt und gleichzeitig eine verbesserte Korrektur der sphärischen Aberration und
der Koma speziell bei Objektiven mit größerem Öffnungsverhältnis (relative Öffnung) bzw. größerer Lichtstärke
erreicht wird.
Die positive Meniskuslinse hinter der Aperturblende bewirkt nämlich, daß die (Einfalls-)Höhe der in das
nachfolgende, die notwendige negative Brechkraft aufweisende, bikonkave Linse einfallenden Randstrahlen
vermindert wird; dadurch wird die sphärische Aberration im Vergleich zu dem bekannten Fall, daß sich hinter
der Aperturblende nur ein bikonkaves Linsenglied befindet, in erwünschter Welse korrigiert. Daß die eifindungsgemäß
auf die positive Meniskuslinse folgende bikonkave Linse eine größere negative Brechkraft haben
muß als das bikonkave Linsenglied nach dem Stand der Technik - die Gesamtbrechkraft der erfindungsgemäßen
Linsenkombination soll gleich der Brechkraft des bekannten Linsengliedes sein -, hat keine nachteilige
Auswirkung: denn die sphärische Aberration hängt mehr von der Einfallshöhe der Strahlen als von der Brechkraft
der Linse ab. Aberrationen, die an der nach der Erfindung neu hinzukommenden bildseitigen Fläche der
positiver. Meniskuslinse verursach! werden können, können durch die Aberrationen aufgehoben werden, die an
der nach der Erfindung ebenfalls neu hinzukommenden objektseitigen Fläche der bikonkaven Linse erzeugt
werden.
Auch die Koma wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen korrigiert; denn die (Einfalls-)Höhen von
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---|---|---|---|
JP48011571A JPS5834811B2 (ja) | 1973-01-30 | 1973-01-30 | 逆望遠型広角レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2403801A1 DE2403801A1 (de) | 1974-08-08 |
DE2403801C2 true DE2403801C2 (de) | 1986-01-23 |
Family
ID=11781600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2403801A Expired DE2403801C2 (de) | 1973-01-30 | 1974-01-26 | Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive |
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JP (1) | JPS5834811B2 (de) |
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JPS6034730B2 (ja) * | 1977-04-05 | 1985-08-10 | キヤノン株式会社 | 大口径広角レンズ |
JPS57156087U (de) * | 1981-03-27 | 1982-09-30 | ||
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JPH1123961A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 広角レンズ |
JP5338345B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2013-11-13 | 株式会社ニコン | 広角レンズ、撮像装置、広角レンズの製造方法 |
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RU2741473C1 (ru) * | 2019-11-21 | 2021-01-26 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ | Светосильный объектив |
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-
1974
- 1974-01-25 US US05/436,763 patent/US3973832A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-01-26 DE DE2403801A patent/DE2403801C2/de not_active Expired
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JPS49101020A (de) | 1974-09-25 |
US3973832A (en) | 1976-08-10 |
JPS5834811B2 (ja) | 1983-07-29 |
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