DE2517495A1

DE2517495A1 - Weitwinkelobjektiv

Info

Publication number: DE2517495A1
Application number: DE19752517495
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr Bertele; Klaus W Dr Hildebrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-22
Filing date: 1975-04-19
Publication date: 1975-11-06
Also published as: CH578186A5; AU8022275A; JPS50149342A; GB1491340A; US4013349A

Description

Weitwinkelobjektiv

Die Schweizerpatente Nr.449995 - 489810 und 5D8219 betreffen Weitwinkelobjektive bestehend aus zwei durch eine Blende getrennten Innengliedern, welche objektseits von mindestens einem zerstreuenden mit der Höhlung nach der Blende zugekehrten Meniskus und bildseits von einem oder mehreren nach dem Bild zu durchgebogenen Menisken umfasst werden, welche zusammengefasst je eine zerstreuende Brechkraft aufweisen. Die beiden Sammelnden Innenglieder sind aus den der Blende zunächstliegenden sammelnden Systemteiien und den anschliessenden meniskenfürmigen Teilen zusammengesetzt und enthalten teilweise Kittflächen. Die vorliegende Erfindung bezweckt eine bauliche Verkleinerung derartiger Objektive und eine erhöhte Bildleistung. Untersuchungen haben gezeigt, dass dies möglich ist, sofern der Blendenraum deutlich die Form einer sammelnden Linse annimmt und dadurch starker zur" Korrektion der astigmatischen Abbildungsfühler herangezogen wird. Diese Formgebung wird daraus ersichtlich, dass der Abstand der den Blendenraum begrenzenden Linsenflächen an der Peripherie kleiner ist als in der optischen Achse. Die meniskenförmigen Aussenglieder können dann näher an die Innenglieder herangeschoben werden, wobei sich die nötigen Durch-

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messer der äusseren Linsenglieder verkleinern,, was das Gesamtvolumen des Objektivs verringert. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Massnahme die Aberration im sagittaien Schnitt innerhalb der durch das Deffnungsverhältnis bedingten Büschelbreite nicht grosser wird im Vergleich zu bekannten Objektiven dieser Art. Bei diesen Untersuchungen hat es sich euch gezeigt, dass je nach Ausgestaltung des Blendenraums durch die denselben begrenzenden Linsenflächen es möglich ist den Verlauf der sagittaien Bildfläche unabhängig von dem Wert für die Petzvalsumme > -r^"¹-* — in gewissen Grenzen zu beeinflussen. Dadurch wird es möglich die Auflösung im sagittaien Schnitt erheblich zu verbessern. In dieser Formel sind r die Krümmungsradien der Linsenflächen und η die Brechzahlen. Erfindungsgemäss weisen die beiden den Blendenraum begrenzenden Linsenflächen Krümmungsradien auf, die so bemessen sind, dass die

ΰ '/■ ^? Differenz der reziproken Werte derselben grosser als^--"und kleiner

/ als—/--- ist. Darüber hinaus bewegt sich der axiale Abstand der äusseren konvexen Aussenflachen der beiden den Blendenraum einschliessenden Innenglieder zwischen 0,58 F und 1,25 F und ferner '. die Brennweite des dem Objekt zugekehrten aus einem oder nehreren Menisken bestehenden Linsenglieds zwischen -1,6 F und -0,7 F₁-Us-S--? wobei F die Brennweite des gesamten Objektivs ist.

Mit A und F sind die zerstreuenden Aussenglieder bezeichnet. Dieselben bestehen je aus einem oder mehreren Menisken, welche auch Kittflächen enthalten können, was jedoch nicht unbedingt nötig ist. Das objektseits des Blendenraurns Bl ang'brdnete Linseninnenglied ist zusammengesetzt aus den Komponenten B und C. Die Komponente B is¹; ein nach' dem Objekt zu durchgebogener Msniskus mit oaer ohne Kifc-

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ORIGINAL INSPECTED

flächen, welcher seine konvexe Fläche dem Objekt zukehrt. Die Komponente C liegt unmittelbar objektseits der Blende und enthält eine Kittfläche mit einem Krümmungsradius vorzugsweise im Bereich von -0,25 F bis -0,50 F, wobei die Brechzahl objektseits grosser ist als bildseits und weiter eine stark gekrümmte nach dem Objekt zugekehrte Aussenflache.

Das bildseits der Blende angeordnete Linseninnenglied ist zusammengesetzt aus den Komponenten D und E. Die Komponente D liegt unmitte] bar bildseits der Blende und enthält eine nach dem Bild zu hohle Kittfläche mit einer Bildseits grösseren Brechzahl als objektseits und ferner eine stark konvex gekrümmte dem Bild zugekehrte Aussenfläche. Komponente E ist ein nach dem Bild zu durchgebogener Meniskus und vorzugsweise, jedoch nicht unbedingt, im Hinblick auf die chromatische Korrektion der meridionalen Bildkurve wenigstens aus einer zerstreuenden und einer sammelnden Linse zusammengesetzt. Der Abstand zwischen Komponente D und E kann sich bis auf Null verringern und bei Radiengleichheit können beide auch verkittet werden.

Die Erfindung wird dargestellt durch 8 Beispiele gezeigt in den Figuren 1-6, bezogen auf die Brennweite F = 100 mm. In jeder Figur sind ausgehend von der Objektseite die sechs aufeinanderfolgenden Komponenten mit A-F bezeichnet. L bezieht sich in Verbir dung mit dem entsprechenden Index auf die Einzellinsen, r kennzeichnet die Radien, d die Linsendicken, 1 die Lufträume, η , die Srech-

zahl für die Heliumlinie und V^ die Abbesche Zahl.

Die Komponente A-B und C sind objektseits der Blende Bl und Komponente D-E und F bildseits derselben angebracht. Alle Komponenten

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sind durch Lufträume voneinander getrennt, ausgenommen in Beispiel 7 worin Komponente D und E miteinander verkittet sind. In der nachfolgenden Tabelle sind die Werte der einzelnen Beispiele für die im Anspruch gekennzeichneten Merkmale angegeben, wobei die Differenz der reziproken Werte der Krümmungsradien der den Blendenraum einschliessenden Linsen Flächen mit q, der Abstand der konvexen Aussenflachen der Komponenten B und E mit s und die Brennweite des Linsenglieds A mit f. bezeichnet wird.

'Beispiel 1

0,76

D₁JD F

D,91 I 1,24

0,43 0,62 : 0,43 F I F : F

0,43

.j

s 0,93F ^: 0,92 F i 0,86 F . 0,64 F j 1,07 F j 0,95 F 0,90 F j D,B6 F

!-1,04 F 1-1,01 F; -O,96F-O,7Ü F'-1,15F |-1, 07F -1,4 F .-1,55F

Beispiel 1:

¹¹ 2:

¹¹ 3:

¹¹ 4:

5:

¹¹ 6:

¹¹ 7:

" H:

Oeffnungsverhältnis 1:4

1	:4	Bildwinkel	+	4D⁹
1	:4	Il	i	40⁹
1	:4	Il	ί	40⁹
1	:5,6	It	+	4D⁹
1	:4	t!	+	45⁹
1	:4	ti	+	45⁹
1	:4	It	i	45⁹
1	:4	It	+	4Π⁹

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Beispiel 1 ( Fig.l)

T₁ = + 121.1 T₂ = + 35.73

= + 45.74

= - 75.30

r₅ = + 32.0 = + 37.0

= - 41.3

x_D = - 131.7 r₁₀ - ₊ 30.3 X_n. = - 34.BB

X₁₂ = - 30.13

= 6	.25
= 17	.4
= 16	.5
= 4,	.4
= 1,	.94
= 16.	.3
= 3.	,13
= 4.	65
= 5.	0
= 19.	45

= 1.69

	= + Bl.	6	^dR	= 6	.9
^X13			D
	= - 45.	44	^dg	= 12	.B6
^r14
	= - 33.	97		= 16	.31
^r15	= - B2.	0
^rl6		^d10	= 2	.B

1.497B2 67.0

1.66B92 45.0

1.6B064 37.2

1.65B30 57.3

1.51454 64.3

1.5B913 61.3

1.65113 55.0

1.65317 39.6

1.6910D 54.7

1.64050 58.0

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lpe¹* -»-««.'^jjj

[ COPY J

Beispiel 2 ( Fig.2 )

η C₁ = + 133.8

d = 6.37 1.51000 64.2

* I₂ = + 36.624 ^x

1₁ = 12.1
r₃ = + 45.22

Lp d = 18.98 1.65147 41.9

. r₄ = - 76.43 ^ά

L₃ d = 3.82 1.68065 37.2

r₅ = + 31.82 ^J

1₂ = 1.637 χ, = + 36.94

L- d = 18.28 1.64250 58.0

r₇ = - 35.67
Lt- d = 1.656 1.55836 54.2

r₈ = - 955.4 ^a

I₃= 4.52

r_g = -.124.2

L₆ ά, = 3.18 1.46450 65.8

r _ü = + 45.86
L₇- d = 23.12 1.65160 57.3

T₁₁ = - 38.54

I₄ = 1.58

r₁₂ = - 34.42

L₈ d = 5.10 1.65317 39.6

r₁₃ = ₊ 127.4

^r14 ⁼ " ⁴⁶·7Β

d₉ = 13.38 1.69100 54.7

1₅ = 14.65

^r15 ⁼ " ^38#09

d = 2.55 1.60311 60.6

^rl6 ⁼ " ⁵⁴*⁷⁸

1₆ = 7.00

r₁₇ = - 38.09

d = 3.18 1.60311 60.6 r_1B = - 72.04

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- 7 -Beispiel 3 ( Fig.2 )

IG

15 ^L16 =

17 "18

+144.0 + 36.5	^di -	6.00	d 1.51680	d 64,2
	I₁ =	12.0
+ 41.0 -69.0 + 28.7	^d3 -	17.0 1.0	1.65147 1.68065	41.9 37.2
+ 34.3 - 36.1 -800.0	¹Z - ^d5 -	1.4 19.0 1.9	1.64250 1.55836	58.0 54.2
	I₃ =	4.0
- 97.0 + 47.0 -86.0	^d6 * ^d7 -	1.0 21.7	1.4645 1.6515	65.8 55.5
	¹A ⁼	1.4
- 32.8 + 115.0	^d8 - ^d9 *	5.5 12.0	1.65412 1.66882	39.6 57.4
- 41.3
		14.0
-35.7	^dio -	2.3	1.62041	60.3
- 52.0
		7.0
-34.95 - 61.9		3.2	1.62041	60.3

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Beispiel 4 ( Fig.2 )

η , ν ,

d d

r = + 122.0

L₁ * d = 5.0 1.51Β95 57.4

¹ r₂ = + 28.0

1₁ = 9.3

r-, = + 31.6
L„ ' d = 12.3 1.62606 39.0

² r„ = - 71.0 ^ά

L, . d = 1.0 1.68064 37.2

³ r₅ = + 25.1 ^J

1₂ = 1.3

τ = + 28.80
L d = 12.3 1.64250 58.0

⁴ r₇ = - 33.25

L ' d = 1.5 1.53375 55.3

⁵ _r = _ 470.0

1₃ = 4.0

r = - 69.0
L, d. = 1.0 1.46450 65.8

⁶ r_in = + 40.0 ⁶

L₇ . d = 16.0 1.63854 55.4

^rll ⁼ " ^3G·⁹⁰

1₄ = 1.2

r = - 25.85
L_Q d_a = 1.0 1.65412 39.6

⁸ r._ = + 105.0 ⁸

L_Q d = 13.1 1.62041 60.3

r.. = - 31.60
14

I₅ = 13.0

r = - 28.78
L₁₀ d₁₀ = 2.0 1.60310 65.4

^rl6 ⁼ " ⁴¹·⁹⁰

I₆ = 7.0

r = - 28.78

L ¹⁽ d.. = 5.0 1.60310 65.4

¹¹ r_in = --47.20 ^Χ1

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Beispiel 5 ( Fig.3 )

	1	η	r	12	=r +	161.0	^dl	= 8.70	ⁿd	^vd
	X	9	^r13			X
'"ι	^r2	^rio		*- +*	41.70	¹I	= 20.0	1.50137	56.4
X			^rl4
	_r	r, ,	^rl5	= +	54.05	^d2	= 26.2
	^r4	XX			36.0	¹Z	= 1.65
4		^rl6					1.69100	54.7
			= +	42.10	d	= 20.0
	3
L	^r6	= -	41.50	^d4	= 1.5	1.65160	58.5
	^r7
L₄		=		I₃	= 5.2	1.56013	47.2
	_r
	ZZ —	232.0	^d5	= 2.3
	+	44.0	^d6	= 26.0
^L5			¹A		1.50137	56.4
^L6	= -	43.60		= 1.9	1.64250	5B.0
			^d7
		38.10	^dR	= 4.3
^LT,			O
L-	= +	190.0		= 17.5	1.65715	36.7
U
	=	54.05		= 17.7	1.69680	54.4
4				= 3.3
	= -	42.0
	= -	60.70	^dio	= 9.8	1.55232	63.5

4o		43.82		= 4.8
		83.40
		1.55232	63.5

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Beispiel 6 ( Fig.4 )

π ν , X₁ = + 160.0 ^d d

^bl ^di = ⁴·° 1.5ο378 66.9

X₂ = + 37.50 ^x

1₁ = 6.5
r₃ = + 4 8.0

^L2 · d = 2.0 1.46450 65.8

r₄ =+ 52.30 ^ά

1₂ = 5.7
r₅ =+ 45.50

^L3 d = 20.0 1.65147 41.9

X₆ = - 80.0 ^J

^L4 d_A = 1.4 1.68065 37.2

= + 31.72
= + 37.10

I₃ = 1.9

^L5 d = 19.6 1.65160 58.5

X₉ = - 37.75 ³

^{L d}6 = ^l·⁶ 1.55836 54.2

^rl0 ⁼ ~ ⁶⁰⁰·⁰

I₄ = 4.54

r_1;L = - 135.2

^L7 cl₇ = 3.0 1.49782 67.0

r₁₂ = + 44.0 '

^L _a cl = 20.0 1.65160 57.3

^rl3 ⁼ " ³⁸·⁴⁴

I₅ = 1.4
r₁₄ = - 34.24

^LQ cl = 5.0 1.65317 39.6

r₁₅ = + 127.4 ^y

^L10 ^din ^{= 17}-^D 1.69100 54.9

^r16

I₆ = 15.6

r₁₇ = - 37.90

^Lll Cl₁₁ = 2.6 1.60311 60.6

r₁₈ = - 60.50 ^1λ

I₇ = 8.2

^Γ19 ⁼ " ³⁹·⁵⁰
^L12 ^dip = 4.8 1.60361 53.6

^r20 ⁼ " ^68#0

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= + 83.0

σ_λ = + 36.60
4

= 4.0

I₃ = 5.8 r_R = - 310.0

^L5	L	^ri ι	= + 39.0	^d5 -	2.3
^L6		IX	= - 34.0	^d6 ■	20.0
^L7		^r12	= + 100.0	^d7 -	3.0
L₁.			^d8 ⁼	13.0
°	^r13	= - 5Ü.5Ü
			I₄ =	17.0
		= - 37.0 = - 55.50	^ά3 -	3.0
	^rl6		I₅ =	7.0
	= - 36.55
= - 55.40	^dio =	6.0

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ⁿd ^Vd

L ^λ U= 12.0 1.5ol37 56.4

¹ r₂ =+ 36.25

I₁ = ia.0

r., = + 52.5U
L. U₂ = 17.6 1.7ol01 41.0

r_r = + 50.0
L ^J d_ = 22.4 1.6583Π 57.3

^J = - 34.20

L d. = 2.1 1.55t336 54.2

X₇ = + 950.ü

1.55836 54.2

1.64250 58.0

1.68064 37.2

1.6Ö24Ü 48.2

1.516BU 64.2

1.51680 64.2

ΊΟ

+ 64.31

= + 1Β3.22

=+ 30.77

4 9.10

r₅ = - 112.22

^r6

Ί2

= + 32.79

= + 51.22

r_ß = - 28.40

= + 292.57

r_i0 = -1072.4
X₁₁ - -26.70

42.03

= - 39.29

= - 44.35

r._K = - 192.90 Ib

T,_r = - 52.265 16

= - 33.664

- - 78.47

- 12 -

Beispiel B ( Fig.6 )

= 10.8
= 4.2

* 15.37

= 18.13
= 3.2

= 2.6

= 17.73
= 2.1

= 5.3

¹IO

'11

= 19.54

. 4.1

1.53172

"d d

1.69968 . 35.ü

1.56774 58.0

1.64250 57.9 1.68014 37.3

1.64029 60.3 1.54800 45.9

4.	2	1	.56412	43.	9
1.	5	1	.55840	54.	3
12.	O	1	.65152	56.	3

= 1.4

= 3.0 1.61327 44·.4

= 15.15 1.60328 60.7

48.8

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Claims

fI)/Weitwinkelobjektiv bestehend aus se.chs Komponenten, wovon drei objektseits der Blende und die weiteren drei bildseits derselben angeordnet sind, welche von der Objektseite aus betrachtet folgsr-.-dermassen ausgestaltet sind:

a. eine erste Linsenkomponente mit zerstreuender Brechkraft bestehend aus wenigstens einem meniskenförmigen nach der Qbjsktseite zu durchgebogenen Linsenglied,

b. eine zweite Linsenkomponente mit zerstreuender Brechkraft, weiche auf einen Luftraum folgt und ein nach der Dbjektseite zu durchgebogenes meniskenförmiges Linsenglied darstellt,

c. eine dritte Linsenkomponente mit sammelnder Brechkraft, welche auf einen kleineren Luftraum folgt mit einer stark konvex gekrümmten der übjektseite zugekehrten Aussenfläche und eine nach der Qbjektseite zu hohle Kittfläche enthält mit einer nacfi dieser Seite zu grösseren Brechzahl als nach der Bildseite.-,

d. eine vierte Linsenkomponente mit sammelnder Brechkraft, welche auf den 31endenraum folgt mit einer stark konvex gekrümmten der Bildseite zugekehrten Aussenfläche und eine nach der Bildseite zu hohle Kittfläche enthält mit einer nach dieser Seite zu grösseren Brechzahl als nach der Objektseite,

e. eine fünfte darauffolgende Linsenkomponente, welche ein nach dem Bild zu durchgebogenes meniskenförmiges Linsenglied darstellt,

f. eine sechste Linsenkomponente mit zerstreunder Brechkraft, welche nach einem Luftraum folgt und wenigstens aus einem nach dem Bild zu durchgebogenen meniskenfürmigen Linsenglied besteht

dadurchu gekennzeichnet, dass die Differenz der reziproken Werte der Krümmungsradien der den Blendenraum begrenzenden Linsenflächen

ι 0,93 . , , - , 43 . . , grosser als —w- und kleiner als —4p-- ist und der axiale Abstand der konvexen der Blende abgekehrten Flächen der zweiten und fünften Linsenkomponente zwischen 0,58 F und 1,25 F liegt und die Brennweite der dem Objekt zugekehrten ersten Linsenkomponente grosser als -0,7 F und kleiner als -1,6 F ist.
2) Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, daurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der nach dem Objekt zu hohlen Kittfläche in der objektseits der Blende angebrachten dritten Komponente sich zwischen -o,25 F und -0,50 F bewegt.

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