DE2506171A1 - Fotografisches objektiv vom gauss- typ - Google Patents

Fotografisches objektiv vom gauss- typ

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DE2506171A1 DE19752506171 DE2506171A DE2506171A1 DE 2506171 A1 DE2506171 A1 DE 2506171A1 DE 19752506171 DE19752506171 DE 19752506171 DE 2506171 A DE2506171 A DE 2506171A DE 2506171 A1 DE2506171 A1 DE 2506171A1
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Objektiv vom Gauss-Typ mit einer relativen Öffnung von 1:1,4 und einem Bildwinkel von ungefähr 45°, welches für einäugige Spiegelreflexkameras mit 35mm-Film vorgesehen ist.
Bei Objektiven vom Gauss-Typ verursacht die konkave Oberfläche unmittelbar hinter dem Punkt sphärische Aberrationen, welche bisher ein Problem bezüglich einer ausreichenden Korrektur des Komas, das durch die Überkorrektur der sphärischen Aberration auf der konkaven Seite für Strahlen mit mittleren Bildwinkeln auftrat, hervorrief. Um dieses Problem zu lösen, sind zahlreiche Varianten des Gauss-Typs entwickelt worden, von denen Simlar, welches ein Zwischentyp zwischen Summar und Sonnar ist, genannt sei. Dieser Typ ist für Objektive mit größeren relativen Öffnungen weiterentwickelt worden durch Ersetzung des Zwischenlinsenelementes des zweiten Triplet-Kittgliedes durch eine Luftlinse (Abstand zwischen zwei Linsen), der als Linse wirkt und durch Aufspaltung der bildseitig gelegenen Linse in zwei Linsenelemente.
Diese Varianten und verbesserten Systeme vom Gauss-Typ haben jedoch auch noch die obenerwähnten Nachteile des Gauss-Typs. In diesen Linsensystemen wird die sphärische Aberration auf ein Minimum herabgesetzt, indem die drei konvexen Linsenelemente auf der Bildseite so ausgebildet werden, daß sie die Bedingung erfüllen
f[tief]5 < f[tief]6 < f[tief]7
worin f[tief]5, f[tief]6 und f[tief]7 die Brennweiten der konvexen Linsenelemente bezeichnen. Diese Bedingung ist jedoch niemals vorteilhaft, um Verschwimmen oder Unschärfe zu vermeiden, obwohl sie wirksam ist, die sphärische Aberration auf ein Mindestmaß herabzusetzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes fotografisches Objektiv vom Gauss-Typ anzugeben, bei welchem die Bildfehler günstig korrigiert sind und bei dem die drei konvexen Linsenelemente auf der Bildseite so ausgebildet sind, daß sie den folgenden Bedingungen genügen
f[tief]5 > f[tief]6 und f[tief]7 > f[tief]6
worin f[tief]5, f[tief]6 und f[tief]7 die Brennweiten der betreffenden konvexen Linsenelemente bezeichnen.
Ein Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung weist sieben Linsenelemente in sechs Gliedern auf, d.h. eine erste positive Meniskuslinse, eine zweite positive Meniskuslinse, eine dritte negative Meniskuslinse, ein viertes Doppelkittglied, bestehend aus einer negativen Linse und einer positiven Linse, einer fünften positiven Meniskuslinse und einer sechsten positiven Linse. Wenn die Brennweite des gesamten Linsensystems mit f bezeichnet wird, sind die Brennweiten der drei konvexen Linsen, die auf der Bildseite angeordnet sind, d.h. das bildseitige Linsenelement des vierten Linsengliedes, das fünfte Linsenglied und das sechste Linsenglied durch f[tief]5, f[tief]6 und f[tief]7 bezeichnet und die Dicken der Linsenelemente des vierten Linsengliedes und des fünften Linsengliedes sind d[tief]7, d[tief]8 und d[tief]10, während die Entfernung zwischen dem vierten Linsenglied zur fünften Linse d[tief]9 ist und die Brechungsindices des ersten Linsenglieds, des zweiten Linsenglieds und des bildseitigen Linsenelementes des vierten Linsengliedes n[tief]1, n[tief]2 und n[tief]5 sind, dann gehorcht ein Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung den folgenden Bedingungen
(1) f[tief]5 > f[tief]6, f[tief]7 > f[tief]6
(2) 0,7 < d[tief]8/d[tief]10 < 0,8
0,18f < d[tief]7+d[tief]8+d[tief]9+d[tief]10 < 0,22f
(3) n[tief]1,n[tief]2,n[tief]5 > 1,75
Die obengenannte Bedingung (1) dient dazu, das Verschwimmen oder die auf das Koma bei mittleren Bildwinkeln zurückzuführende Unschärfe zu verhindern, genauer gesagt, wenn die Brennweite f[tief]6 des fünften Linsengliedes kleiner gemacht wird als die Brennweiten f[tief]5 und f[tief]7 des bildseitigen Linsenelementes des vierten Linsengliedes und der sechsten Linse, als der Bedingung (1) entspricht und wenn die bildseitige Oberfläche r[tief]11 des fünften Linsengliedes so ausgebildet ist, daß sie einen kleineren Krümmungsradius hat, kann die durch Koma verursachte Unschärfe speziell für die oberen Strahlen, die normalerweise Probleme aufwerfen, die durch die am nächsten ob- jektseitig gelegene Oberfläche r[tief]7 des vierten Linsengliedes, d.h. der Oberfläche unmittelbar nach dem Punkt, hervorgerufen wird, wirksamer korrigiert werden als in allen üblichen Linsensystemen. Zusätzlich kann die Korrektur der sphärischen Aberration nicht ungünstig beeinträchtigt werden, wenn die Interrelation zwischen den Brennweiten der hinteren Linsengruppe anders als bei den üblichen Linsensystemen gemacht wird. Nebenbei ist es nicht wünschenswert, das Verhältnis zwischen den Brennweiten des fünften und sechsten Linsengliedes in f[tief]6 > f[tief]7 zu ändern, da dieses Verhältnis die sphärische Aberration vergrößern wird.
Das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß ein kleiner Abstand d[tief]8 und ein großer Abstand d[tief]10 vorgesehen sind, wie dies durch die Bedingung (2) gegeben ist, um den Effekt der Korrektur des durch die Bedingung (1) erhaltenen Komas zu vergrößern. Zusätzlich dienen auch die Bedingungen (1) und (2) zur Verlängerung der hinteren Brennweite und machen das gesamte Linsensystem kompakter. Wenn das Verhältnis d[tief]8/d[tief]10 den unteren Grenzwert in der Bedingung (2) unterschreitet, tritt sphärische Aberration auf, und wenn dieses Verhältnis den oberen Grenzwert in der Bedingung (2) überschreitet, kann das Verschwimmen nicht mehr wirksam eliminiert werden. Wenn das Verhältnis d[tief]7+d[tief]9+d[tief]10 unter dem unteren Grenzwert in Bedingung (2) liegt, können sphärische Aberration und Astigmatismus nicht mehr ausreichend korrigiert werden und wenn dieses Verhältnis den oberen Grenzwert in der Bedingung (2) überschreitet, ist es unmöglich, das Linsensystem kompakt auszubilden und das Verschwimmen wirksam zu korrigieren.
Die obenerwähnte Bedingung (3) dient zur Korrektur der sphärischen Aberration. Die sphärische Aberration steigt daher an und die Petzvalsumme kann nicht klein gemacht werden, wenn diese Bedingung nicht eingehalten wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Linsensystem nach
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2A, 2B, 2C, Fehlerkurven von verschiedenen Ausführungsbeispielen
Fig. 3A, 3B, 3C nach der vorliegenden Erfindung.
Das Ausführungsbeispiel 1 weist die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten numerischen Daten auf.
Tabelle 1
r[tief]1=0,8121
d[tief]1=0,0772 n[tief]1=1,8061 kleines Ny[tief]1=40,9
r[tief]2=2,9863
d[tief]2=0,0023
r[tief]3=0,4397
d[tief]3=0,0878 n[tief]2=1,8061 kleines Ny[tief]2=40,9
r[tief]4=0,6942
d[tief]4=0,0454
r[tief]5=0,8082
d[tief]5=0,0261 n[tief]3=1,78472 kleines Ny[tief]3=25,7
r[tief]6=0,2900
d[tief]6=0,3320
r[tief]7=-0,3007
d[tief]7=0,0261 n[tief]4=1,78472 kleines Ny[tief]4=25,7
r[tief]8=-0,7514
d[tief]8=0,0712 n[tief]5=1,8061 kleines Ny[tief]5=40,9
r[tief]9=-0,4770
d[tief]9=0,0019
r[tief]10=-0,8043
d[tief]10=0,0944 n[tief]6=1,713 kleines Ny[tief]6=53,9
r[tief]11=-0,4347
d[tief]11=0,0023
r[tief]12=2,0815
d[tief]12=0,0616 n[tief]7=1,713 kleines Ny[tief]7=53,9 r[tief]13=-1,6221
f=1,0
f[tief]B=0,7388
F/1,4
f[tief]5=1,452
f[tief]6=1,199
f[tief]7=1,288
großes Sigma d=0,828
worin r[tief]1 bis r[tief]13 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenflächen, d[tief]1 bis d[tief]12 die Dicken der jeweiligen Linsen und Abstände zwischen diesen, n[tief]1 bis n[tief]7 die Brechungsindices und kleines Ny[tief]1 bis kleines Ny[tief]7 die Abbe-Zahlen bezeichnen.
Das Ausführungsbeispiel 2 weist die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführten numerischen Daten auf.
Tabelle 2
r[tief]1=0,8616
d[tief]1=0,0740 n[tief]1=1,8061 kleines Ny[tief]1=40,9
r[tief]2=3,0764
d[tief]2=0,0023
r[tief]3=0,4190
d[tief]3=0,0879 n[tief]2=1,8061 kleines Ny[tief]2=40,9
r[tief]4=0,6568
d[tief]4=0,0454
r[tief]5=0,7284
d[tief]5=0,0261 n[tief]3=1,78472 kleines Ny[tief]3=25,7
r[tief]6=0,2785
d[tief]6=0,3447
r[tief]7=-0,2912
d[tief]7=0,0265 n[tief]4=1,78472 kleines Ny[tief]4=25,7
r[tief]8=-0,7232
d[tief]8=0,0676 n[tief]5=1,8061 kleines Ny[tief]5=40,9
r[tief]9=-0,4339
d[tief]9=0,0019
r[tief]10=-0,7859
d[tief]10=0,0919 n[tief]6=1,713 kleines Ny[tief]6=53,9
r[tief]11=-0,4251
d[tief]11=0,0023
r[tief]12=1,8635
d[tief]12=0,0577 n[tief]7=1,713 kleines Ny[tief]7=53,9 r[tief]13=-2,2793
f=1,0
f[tief]B=0,7391
F/1,4
f[tief]5=1,219
f[tief]6=1,174
f[tief]7=1,446
großes Sigma d=0,828
worin r[tief]1 bis r[tief]13 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenflächen bezeichnen, d[tief]1 bis d[tief]12 die Dicken der jeweiligen Linsen und Abstände zwischen diesen; n[tief]1 bis n[tief]7 die Brechungsindices und kleines Ny[tief]1 bis kleines Ny[tief]7 die Abbe-Zahlen.
Weiter werden nachstehend die Seidel-Koeffizienten dieser Ausführungsbeispiele aufgeführt.
Ausführungsbeispiel 1
B F C P E
1 0,4614 0,1043 0,0236 0,5496 0,1296
2 0,0704 -0,2158 0,6619 -0,1495 -1,5718
3 0,0558 0,0105 0,0020 1,0151 0,1910
4 0,0622 -0,2668 1,1446 -0,6429 -2,1524
5 -0,2002 0,5407 -1,4605 0,5440 2,4754
6 -1,6064 -0,3617 -0,0815 -1,5162 -0,3597
7 -2,6614 0,8569 -0,2759 -1,4622 0,5596
8 0,0001 -0,0008 0,0063 -0,0088 0,0208
9 0,2807 -0,1764 0,1108 0,9357 -0,6577
10 -0,0284 0,0448 -0,0704 -0,5175 0,9251
11 2,5208 -0,1401 0,0078 0,9575 -0,0536
12 -0,0003 0,0086 -0,2316 0,2000 0,8520
13 1,2047 -0,3796 0,1196 0,2566 -0,1185
großes Sigma 0,1592 0,0247 -0,0433 0,1613 0,2398
Ausführungsbeispiel 2
B F C P E
1 0,3864 0,1036 0,0278 0,5180 0,1463
2 0,0525 -0,1761 0,5907 -0,1451 -1,4946
3 0,2289 0,0227 0,0023 1,0652 0,1061
4 0,0320 -0,1825 1,0399 -0,6795 -2,0539
5 -0,1191 0,3955 -1,3130 0,6036 2,3550
6 -1,9494 -0,3541 -0,0643 -1,5788 -0,2984
7 -2,8592 0,8300 -0,2410 -1,5099 0,5083
8 0,0001 -0,0008 0,0067 -0,0092 0,0210
9 0,5041 -0,2353 0,1098 1,0286 -0,5313
10 -0,0521 0,0705 -0,0954 -0,5296 0,8454
11 2,9868 -0,0698 0,0016 0,9791 -0,0229
12 -0,0007 0,0138 -0,2649 0,2234 0,7982
13 0,9561 -0,3908 0,1597 0,1826 -0,1399
großes Sigma 0,1663 0,0268 -0,0400 0,1485 0,2392
B sphärische Aberration
F Koma
C Astigmatismus
P Petzvalsumme
E Verzeichnung
Wie sich daraus ergibt, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Herstellung eines kompakten Objektivs für fotografische Kameras, das eine lange hintere Brennweite und eine große relative Öffnung besitzt und das in der Lage ist, die Bildfehler sehr wirksam zu korrigieren, indem die Verteilung der Linsenstärken in der hinteren Linsengruppe wesentlich anders gewählt wird als bei üblichen Linsensystemen.

Claims (3)

1. Kompaktes fotografisches Objektiv mit langer hinterer Brennweite und einer großen relativen Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem, das eine erste positive Meniskuslinse, eine zweite positive Meniskuslinse, eine dritte negative Meniskuslinse, ein viertes gekittetes Doppelglied aus einem negativen Linsenelement und einem positiven Linsenelement, eine fünfte positive Meniskuslinse und eine sechste positive Linse aufweist, den folgenden Bedingungen genügt
(1) f[tief]5 > f[tief]6, f[tief]7 > f[tief]6
(2) 0,7 < d[tief]8/d[tief]10 < 0,8
0,18f < d[tief]7+d[tief]8+d[tief]9+d[tief]10 < 0,22f
(3) n[tief]1,n[tief]2,n[tief]5 > 1,75
worin bezeichnen: f die Brennweite des gesamten Linsensystems, f[tief]5, f[tief]6 und f[tief]7 die Brennweiten des bildseitigen Linsenelementes des vierten Linsengliedes der fünften Linse und der sechsten Linse, d[tief]7, d[tief]8 und d[tief]10 die Dicken der zwei Linsenelemente des vierten Linsengliedes und der fünften Linse, d[tief]9 den Abstand zwischen dem vierten Linsenglied und der fünften Linse und n[tief]1, n[tief]2 und n[tief]5 die Brechungsindices der ersten Linse, der zweiten Linse und des bildseitigen Linsenelementes des vierten Linsengliedes.
2. Fotografisches Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten numerischen Daten.
Tabelle 1
r[tief]1=0,8121
d[tief]1=0,0772 n[tief]1=1,8061 kleines Ny[tief]1=40,9
r[tief]2=2,9863
d[tief]2=0,0023
r[tief]3=0,4397
d[tief]3=0,0878 n[tief]2=1,8061 kleines Ny[tief]2=40,9
r[tief]4=0,6942
d[tief]4=0,0454
r[tief]5=0,8082
d[tief]5=0,0261 n[tief]3=1,78472 kleines Ny[tief]3=25,7
r[tief]6=0,2900
d[tief]6=0,3320
r[tief]7=-0,3007
d[tief]7=0,0261 n[tief]4=1,78472 kleines Ny[tief]4=25,7
r[tief]8=-0,7514
d[tief]8=0,0712 n[tief]5=1,8061 kleines Ny[tief]5=40,9
r[tief]9=-0,4770
d[tief]9=0,0019
r[tief]10=-0,8043
d[tief]10=0,0944 n[tief]6=1,713 kleines Ny[tief]6=53,9
r[tief]11=-0,4347
d[tief]11=0,0023
r[tief]12=2,0815
d[tief]12=0,0616 n[tief]7=1,713 kleines Ny[tief]7=53,9 r[tief]13=-1,6221
f=1,0
f[tief]B=0,7388
F/1,4
worin r[tief]1 bis r[tief]13 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenflächen, d[tief]1 bis d[tief]12 die Dicken der jeweiligen Linsen und Abstände zwischen diesen, n[tief]1 bis n[tief]7 die Brechungsindices und kleines Ny[tief]1 bis kleines Ny[tief]7 die Abbe-Zahlen bezeichnen.
3. Fotografisches Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführten numerischen Daten.
Tabelle 2
r[tief]1=0,8616
d[tief]1=0,0740 n[tief]1=1,8061 kleines Ny[tief]1=40,9
r[tief]2=3,0764
d[tief]2=0,0023
r[tief]3=0,4190
d[tief]3=0,0879 n[tief]2=1,8061 kleines Ny[tief]2=40,9
r[tief]4=0,6568
d[tief]4=0,0454
r[tief]5=0,7284
d[tief]5=0,0261 n[tief]3=1,78472 kleines Ny[tief]3=25,7
r[tief]6=0,2785
d[tief]6=0,3447
r[tief]7=-0,2912
d[tief]7=0,0265 n[tief]4=1,78472 kleines Ny[tief]4=25,7
r[tief]8=-0,7232
d[tief]8=0,0676 n[tief]5=1,8061 kleines Ny[tief]5=40,9
r[tief]9=-0,4339
d[tief]9=0,0019
r[tief]10=-0,7859
d[tief]10=0,0919 n[tief]6=1,713 kleines Ny[tief]6=53,9
r[tief]11=-0,4251
d[tief]11=0,0023
r[tief]12=1,8635
d[tief]12=0,0577 n[tief]7=1,713 kleines Ny[tief]7=53,9 r[tief]13=-2,2793
f=1,0
f[tief]B=0,7391
F/1,4
worin r[tief]1 bis r[tief]13 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenflächen bezeichnen, d[tief]1 bis d[tief]12 die Dicken der jeweiligen Linsen und Abstände zwischen diesen, n[tief]1 bis n[tief]7 die Brechungsindices und kleines Ny[tief]1 bis kleines Ny[tief]7 die Abbe-Zahlen.
DE2506171A 1974-02-14 1975-02-14 Aus sieben Linsen in sechs Linsengliedern bestehendes fotografisches Objektiv mit großer relativer Öffnung Expired DE2506171C2 (de)

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JP49017985A JPS50124631A (de) 1974-02-14 1974-02-14

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