DE2507369B2 - Weitwinkelobjektiv - Google Patents

Description

chromatischen Aberration am Bildfeldrand bei Vergrößerung des Bildfeldwinkeis beseitigt werden Da die Differenz zwischen der lateralen chromatischen Aberration der durch die erste und zweite Linse L₁ und L₂ fallenden Randstrahlen und derjenigen des durch den Mittelteil der Linsen L₁ und L₂ gehenden Lichtes in dem vordersten, zerstreuenden Objektivglied, das aus der ersten und zweiten Linse L₁ und L₂ besteht, leicht groß wird, sollen die Abbeschen

per vorliegenden Erfindung hegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive anzugeben, das besser

korrigiert ist als das bekannte Objektiv und ein io Zahlen V₁ und v„ der Linsen L₁ und L- möglichst größeres Öffnungsverhältnis aufweist. _{groß sein Weni},- _{sie kleiner oder E},_eich "_{50 %}^_rden,

Diese Aufgabe wsrd durch Ausbildungen des muß die chromatische Abberralion durch die Linsen Weitwinkelobjektives mit den Konstruktionsdaten hinter der zweiten Linse korrigiert werden, wozu es gemäß der im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. nötig isi, daß die Linsen einen großen Brechungsindex jj_er im Kennzeichen des Anspruches 2 aufgeführten 15 und eine große Dicke oder einen großen Luftabstand Da'entabelle gelöst. zwischen sich haben. Die Erhöhung des Brechungs-

Die erfindungsgemäßen Weitwinkelobjektive zeich- index verursacht jedoch ein Anwachsen der Abberranen sich dadurch aus, daß der Bildfeldwinkel den tionen und die Vergrößerung der Linsendicke oder großen Wert von 75° hat, das Öffnungsverhältnis des Luftabstandes zwischen den Linsen macht es einen Wert von 1: 2,8 bzw. 1: 3,5 hat und die Schnitt- 20 schwierig, ein kompaktes Objektiv zu erzielen, weite ausreichend lang ist, nämlich l,3mal so lang Die zweite Bedingung dient der Erreichuni; einer

wie die Brennweite des ganzen Objektives. Außerdem gewünschten Schnittweite, damit das Weilwinkclsind die erfindungsgemäßen Objektive wesentlich objektiv an den Kameras montiert werden kann, besser korrigiert trotz ihrer geringen Größe. Ins- Wenn die Brennweite des gesamten Objektives nach besondere ist der Farbvergrößerungsfehler recht gut 25 der obigen Definition nicht kürzer wird als der obere korrigiert. Grenzwert F/0,75, wird die Gesamtlänge des Ob-

^ ^r" jektivs zu groß, um die gewünschte Schnittweite zu

erreichen. Wenn die Brennweite des gesamten Objektivs nicht länger als der untere Grenzwert von F/1,3

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes erfin- 30 wird, wird die Anforderung an die Linse negativer dungsgemäßes Objektiv, Brechkraft in bezug auf die Zerstreuung des Lichtes

¹ ■ *~ · " zu groß, so daß die Abberrationen im allgemeine:¹! anwachsen. Zudem wird die Brennweite des sammelnden Linsensystems hinter der zweiten Linse zu kurz, 35 wodurch sich der Ausgleich der Abberrationen beträchtlich verschlechtert.

Die dritte Bedingung ist darauf abgestellt, das Objektiv kompakt zu halten, indem die positiven Abweichungen von der Sinusbedingung, die auf dem

Die erste Linse ist eine Linse mit positiver Brech- 40 verhältnismäßig großen Brechungsindex des negakraft, die zweite Linse ist ein negativer Meniskus, der tiven Linsensystems beruht, korrigiert weiden. Wenn zum Objekt konvex ist, die dritte Linse ist eine Bikon- das in der Ungleichung 3) definierte Verhältnis größer vexlinse, die vierte Linse ist eine Bikonkavlinse, die oder gleich dem oberen Grenzwert von 1,5 wird, fünfte Linse ist ein positiver Meniskus, der zum Bild wird es schwierig, die Abweichung von der Sinuskonvex ist, und die sechste Linse ist eine Linse mit 45 bedingung zu korrigieren. Wenn das Verhältnis nicht positiver Brechkraft. größer als der untere Grenzwert von 0,1 wird, läßt

- · ■ - ' ------ '— -ⁿ-^{J :!n}— ^Λ1- sich die negative Verzeichnung, die von dem divergenten Linsensystem verursacht wird, nur schwer korrigieren.

Nachstehend werden die zwei eifindungsgemäßen Objektive beschrieben.

Das erste Objektiv ist in Fig. 1 dargestellt und besteht, aus einem positiven Meniskus L₁, einem negativen Meniskus L₂, der zum Objekt hin konvex

worin die Zeichen die folgende Bedeutung haben: 55 ist, einer dicken Bikonvexlinse L₃, einer Bikonkav-F = Brennweite des ganzen Objektivs, F_1>2...₍
= Brennweite eines Linsensystems, das aus der ersten
bis /-ten Linse besteht,/·; = Krümmungsradius der
/-ten Fläche, d_t == Dicke oder Luftabstand der /-ten

Linse, L\ = die /-te Linse, Ni = Brechungsindex der 60 sowie die Brechungsindizes A'i bis Λ'_ο und die Abbei-ten Linse, η = Abbesche Zahl der /-ten Linse. sehen Zahlen r, bis >■„ für die Linsen L₁ bis L₆, die ein

Im folgenden sollen die obengenannten Bedin- Weitwinkelobjektiv mit einem Öffnungsvcrhällnis gungen 1) bis 3) im einzelnen erläutert werden.

Wenn bei einem Weitwinkelobjektiv der Bildfcldwinkel zunimmt, nimmt die seitliche chromatische Aberration zu und die Bildqualität wird stark verschlechtert.
Durch die erste Bedingung soll das Anwachsen der

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand näher anhand der in der Zeichnung gezeigten Figuren erläutert. In den Figuren zeigt

Fig. 2a bis 2d Aberrationskurven des in Fig. 1 gezeigten Objektives,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Objektiv, und

Fig. 4a bis 4d Aberrationskurven zu dem in Fig. 3 gezeigten Objektiv.

Der allgemeine Aufbau der erfindungsgemäßen Objektive ist wie folgt:

Bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Objektive wurde von den folgenden drei Bedingungen ausgegangen:

1) V₁, v₂ > 50

2)F/l,3<F_ll2< F/0,75; F₁,, < 0

3)0,1 < |r_s/r,| < 1,5

linse L₄, einem positiven Meniskus L₅, der zum Bild hin konvex ist, und einem positiven Meniskus Z₆, der ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien r, bis /_I2 und die Dicken und Luftabslände (I₁ bis (I_n,

Weitwinkelobjektiv

von 1:2,8 und einem Bildwinkel von 75' bilden, sind nachfolgend in der Tabelle 1 zusammengestellt.

F= 100

Schnittweite = 130,662

F₁.₂ ■= -106,952

Tabelle I

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke
od. Abstand d

Brechungsindex N

Abbesche Zahl ν

r_x = 268,630 r₂ = 1489,437

r₃ = 179,577 r₄ = 38,908

r₅ = 94,880 r_e = -85,317

r, = -62,000 r₈ = 137,345

r_fl = -237,782 r₁₀ = -64,877

■_n = -81,169

- 12,54 = 0,35

= 19,23 = 45,42

= 44,26 = 10,56

N₁ = 1,62280 V₁ = 57,0

= 1,62041 V= 60,3

N₃ = 1,72000 V₃ = 43,7

rf, = 4,23 N₁₁ = 1,74077 v₄ = 27,8

rf₈ = 4,86

d₃ = 8,06 N₅ = 1,62041 v₅ = 57,0

rfio = 0,35

rf„ = 8,52 ΛΓ, = 1,62041 ν_β = 60,3

Fig. 2a zeigt die sphärische Abberration und die Sinusbedingung; Fig. 2c veranschaulicht die chromatische Abberration, Fig. 2 c zeigt die Verzeichnung und Fig. 2d den Astigmatismus des in F i g. 1 dargestellten und in Tabelle I definierten Objektivs.

Tabelle II

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke Brechungs-

od. Abstand d index N

Abbesche Zahl ν

r_x = 271,127 r₂ = 3970,472

T₃ = 213,933 r₄ = 39,169

r₅ = 83,475 r₆ = -100,352

r₇ = -63,380 r₈ = 127,465

r₉ = -256,651 r₁₀ = -57,049

r_n = -2112,676 r₁₂ = -93,014 d_x = 16,59 rfg = 0,35

d₂ = 13,45 rf₄ = 45,74

rfs = 41,13 rf_e = 10,56

rf₇ = 3,98 rf₈ = 3,78

rf₉ = 7,22 rfio = 0,35

du = 7,36

N₁ = 1,62280 V₁ = 57,0

N₃ = 1,62041 v₂ = 60,3

N₃ = 1,72000 V₃ = 43,7

N₁ = 1,74077 v₄ = 27,8

= 1,62280 r₅ = 57,0

= 1,62041 ν_β = 60,3

In Fig. 3 ist ein zweites Objektiv gemäß der Erfindung gezeigt, das aus den folgenden Teilen besteht: einem positiven Meniskus L₁, einem negativen Meniskus L₂, der zum Objekt hin konvex ist, einer dicken Bikonvexlinse L₃, einer Bikonkavünse L₄, einem positiven Meniskus, der zum Bild hin konvex ist, und einem positiven Meniskus L₆, der ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien ^₁ bis r_l2 und die Dicken und Luftabstände d_l bis d_n, sowie die Brechungsindizes N₁ bis ./V₆ und die Abbeschen Zahlen V₁ bis v_e

für die Linsen /., bis L₆, die ein Weitwinkelobjektiv mit einem Öffnungsverhältnis von 1 : 3,5 und einem Bildwinkel von 75' bilden, sind in der vorstehenden Tabelle II niedergelegt.

Fig. 4a zeigt die sphärische Abberration und die Sinusbedingung. Fig. 4b zeigt die chromatische Abberration, Fig. 4c veranschaulicht die Verzeichnung und Fig. 4d zeigt den Astigmatismus des ir Fig. 3 dargestellten und in Tabelle Il definierter ίο Objektivs.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609551/:

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter leobjektive für Photokameras, dadurch ge- ;nnzeichnet, daß die Radien T₁ bis r_xi,

Tabelle I

die Dicken und Abstände d_x bis d_n, die Brechungsindizes JV₁ bis JV₆ und die Abbeschen Zahlen r, bis v₆ der ersten bis sechsten Linse L_x bis L₆ die folgenden Werte aufweisen:

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke
od. Abstand d

Brechungsindex .V

Abbesche
Zahl ν

L₁

L₁

T_x = 268,630

r₂ = 1489,437

r, = 179,577

r, = 38,908

r₅ = 94,880

r₆ = -85,317

r, = -62,000

r₈ = 137,345

r₉ = -237,782

r_l0 ,= -64,877

r_n = -81,169

d_x = 12,54

rf. = 0,35

d₃ ■-= 19,23

i/₄ = 45,42

rf₅ = 44,26

rf₆ = 10,56

rf, = 4,23

rf_a = 4,86

rf_e = 8,06

^₀ = 0,35

rf_u = 8,52

= 1,62280 V₁ = 57,0

JV₂ = 1,62041 v₂ = 60,3

N₃ = 1,72000 V₃ = 42,7

JV₄ = 1,74077 v₄ = 27,8

= 1,62041 v₅ = 57,0

/V₆ = 1,62041 V₁ = 60,3

2. Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive für Photokameras, dadurch gekennzeichnet, da[ die Radien r_x bis r_n, die Dicken und Abstände rf! bis rf_n, die Brechungsindizes /Vj bis /V₆ und die Abbeschei Zahlen V₁ bis v₆ der ersten bis sechsten Linse L₁ bis L₆ die folgenden Werte aufweisen:

Tabelle II

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke Brechungs-

od. Abstand d index N

Abbesche
Zahl ν

L₁

L₁

= 271,127
= 3970,472 d₃ = 16,59
= 0,35 r₃ = 213,933
= 39,169 = 13,45
= 45,74 ^s = 83,475
= -100,352 rf, = 41,13
= 10,56 r₇ = -63,380
= 127,465 d, = 3,98
= 3,78 r_e
Ίο = -256,651
= -57,049 du = 7,22
= 0,35 r„ = -2112,676
= -93,014 = 7,36

JV₁ = 1,62280 V₁ = 57,0

/V₂ = 1,62041

/V₃ = 1,72000

= 60,3

= 43,7

= 1,74077 r₄ = 27,8

= 1,62280 v₅ = 57,0

= 1,62041 v_e

60,3