DE2520495A1 - Weitwinkelobjektiv - Google Patents

Description

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KZiSLfcRl'LATZ 1

Firma ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokio / Japan

Weitwinkelobjektiv

Die Erfindung betrifft ein retrofokales Weitwinkelobjektiv, d.h. ein Weitwinkelobjektiv mit weit zurückgesetztem Fokus.

Augenblicklich besteht das Bestreben, photographische Objektive mit immer grösserem Aufnahmewinkel bei möglichst kompakter Form herzustellen. Die Erfindung befasst sich daher ganz allgemein mit einem retrofokalen Weitwinkelobjektiv, dessen hinterer Fokus (Brennpunkt) bei etwa der 1,6-fachen Brennweite des Objektives liegt, insbesondere mit einem Weitwinkelobjektiv, welches hinsichtlich der Abmessungen kompakt ist und eine verminderte Gesamtlänge besitzt.

Die vorstehenden Forderungen werden mit dem erfindungsgemässen Weitwinkelobjektiv, wie es im ./Vtentanspruch gekennzeichnet ist, erfüllt. Dieses Weitwinkelobjektiv besteht also aus neun in acht Gruppen angeordneten Linsen. Dabei ist die· erste Linse eine positiv brechende Linse. Die zweite und dritte Linse sind Jeweils negative Meniskus-Linsen, deren stärker gekrümmte Oberflächen zur Bildseite weisen, wobei die stärker gekrümmte Oberfläche der dritten Linse mit der positiven vierten Linse verkittet ist. Die fünfte Lin-

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3® ist eine negative Meniskus-Linse mit zur Bildseite gericht©« ter stärker gekrümmter Oberfläche. Bei der sechsten Linse handelt ©£. sich um eine positive Linse. Die siebte Linse ist wieöesr-uia eine negative Linse, während di© achte Linse eine positive Keniskus-Linse mit zur Bildseite weisender stärker gekrümmter Ö03Pflache ist, Als neunte Linse ist schlissslich eine po-» slt-iv© Linse vorgesehen. Das aus diesen neun Linsen aufgebaut© Jektiv erfüllt zudem folgend© Bedingungen (1) bis

F

(3) 0,05 L n₃ - n₄ £, O₉15 , 8 ^ V₃ - V₄^. 15

[5) i_f5 *. -2-_2 <: 1,7_{5 f} 50 <. ^2L-JLJa ^ 62

Hierbei bedeuten:

F: Zusaffimengesetzte Brennweite des gesamten

F_n ρ ,·. Gesamtbrennwaite einer aus der

Linse "bestehenden Linsengruppe

r^: Krünmungsradius der j. Linsen-Oberfläche cJL·! k. Abstand oder Linsendicke

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n^: Brechungsindex der d-Linie der i. Linse V*ϊ Abbezahl der i. Linse.

Zu den Bedingungen (1) bis (5) ist folgendes auszuführen.

Die Bedingung (1) ist eine Bedingung zur Korrektur der Distorsion, die ausserdem zu einem kompakten Aufbau des Weltwinkelobjektives beiträgt. In einem Weitwinkelobjektiv, dessen hinterer Brennpunkt bei etwa dem 1,6-fachen oder mehr der Brennweite liegt, zieht man es nicht vor, eine übermässlg starke Linse als erste Linse zu benutzen. Dies würde nämlich eine Erhöhung der negativen Brechkraft erforderlich machen, um den rückwärtigen Fokus zu vergrössern, sowie ohne weiteres Nachteile mit sich bringen, beispielsweise die Verminderung der Petzval-Summe. Es ist daher wünschenswert, dass F₁ grosser als F/0,22 ist.

Wenn andererseits F. einen grösseren Wert als F/0,12 hat, so ist dies zwar vorteilhaft hinsichtlich der Erzielung eines grossen bzw. weit zurückliegenden hinteren Brennpunktes. Es kann dann jedoch die Schwierigkeit hinsichtlich der Korrektur der Distorsion nicht ausgeräumt werden. Ausserdem wird dann, wenn F₁ in diesem Bereich liegt, die Anordnung von positiven Linsen sinnlos.

Die Bedingung (2) gibt die Anordnung der Haupt-Linsengruppe und die Gesamtlinsen-Brechkraft in der Haupt-Linsengruppe wieder, wie sie zur Erzielung eines gewünschten hinteren Brennpunktes erforderlich ist. Obwohl zur Erzielung eines bestimmten hinteren Brennpunktes eine Bedingung

I
. - ^ . „ ^F1.3'3.4.

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günstig wäre, würde eine derartige Bedingung die positiven Linsen der der Hauptgruppe nachfolgenden Linsengruppen verstärkt "belasten, so dass es nutzlos wird, eine einzige Linse als sechste Linse zu "benutzen. Eine Vergrösserung des Wertes von j F₁.2.3.4.5! vergrössert auch das gesamte Linsensystem hinsichtlich der Abmessungen. Dies läuft dem Ziel entgegen, das Objektiv kompakt zu gestalten. Man wird auch deshalb den Wert von \ F₁.2.3.4.5 I ^evorzug* nicht vergrössern, da dies leicht zu einer Verminderung der Petzval-Summe und einer Vergrösserung der chromatischen Aberration führt.

Wenn andererseits ( F^ ^₂.3.4.51 S^{rösser als} F/1,35 ist, wird es schwierig, einen gewünschten hinteren Brennpunkt zu erzielen, wenn nicht die Linsen mit vergrösserten Abständen neu angeordnet werden. Dies läuft aber ebenfalls dem Ziel der Erfindung entgegen, das Objektiv kompakt auszubilden.

(3) ist eine Bedingung zur Aufrechterhaltung des Effektes, der daraus resultiert, dass der dritten Linse eine negative Brechkraft gegeben ist. Gleichzeitig dient die Bedingung (3) zur Aufrechterhaltung einer günstigen Verteilung der Farb-Aberration. Wenn der Wirkung der negativen Linsen ein übermässig grosses Gewicht gegeben wird, indem man ihnen stark unterschiedliche Brechungsindizes gibt, führt dies dazu, dass die Zahl der negativen Linsen mit einem grossen V-Wert vermindert wird. Dies macht die Verwendung von positiven Linsen mit einem kleinen V -Wert zur Achromatisierung erforderlich, was es wiederum schwierig macht, das am besten geeignete Glasmaterial zu mischen·

Die Bedingung (4) gibt die positive Brechkraft der sechsten Linse im Vergleich mit der gesamten negativen Brechkraft der ersten bis fünften Linse, wie sie durch die Bedingung (2) definiert ist, wieder. Eine gesamte bzw. zusammengesetzte Brenn-

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weite F-i.2.3.4'5* ^{die kleiner als F}/°»⁸5 ist, ist nicht günstig, da in einem derartigen Falle eine übermässig grosse Last hinsichtlich der Korrektur verschiedener Aberrationen auf die sechste Linse übertragen wird, wodurch die Coma-Aberration vergrössert, die Petzval-Summe vermindert und das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Aberrationen gestört wird.

Wenn andererseits F-| .2.3.4.5.6 ^{den νβΓΪ} F/0,55 übersteigt, zeigt die sechste Linse nur vermindert die Wirkung einer positiven Linse, was nachteilige Einflüsse über das gesamte Objektiv ergibt.

Bei einem hellen bzw. lichtstarken Weitwinkelobjektiv mit einer Lichtstärke in der Grössenordnung von 1:2,8, ist die Bedingung (5) erforderlich zur Aufrechterhaltung der sphärischen und anderer Aberrationen bei für eine derartige Linsenhelligkeit günstigen Werten, sowie ausserdem zur Aufrechterhaltung eines guten Gleichgewichtes hinsichtlich der chromatischen Aberration. Wenn der durchschnittliche Brechungsindex weniger als 1,55 beträgt, wird es schwierig, die verschiedenen Aberrationen bzw. Fehler auf akzeptablen Werten zu halten. Ausserdem wird durch einen mittleren Brechungsindex in diesem Bereich die Petzval-Summe vergrössert. Wenn man von den Gesichtspunkten der Mischung des zur Linsenherstellung verwendeten Glasmateriales ausgeht, ist jedoch ein derartiger mittlerer bzw. durchschnittlicher Brechungsindex vorteilhaft, da er die Beseitigung der chromatischen Aberration erleichtert, solange der mittlere V -Wert über 50 gehalten werden kann.

Obwohl es an sich zur Korrektur der chromatischen Aberration günstig wäre, ist es vorzuziehen, wenn der mittlere Brechungsindex 1,75 nicht übersteigt, sofern man den V -Wert, günstige Massenproduktion und Kostenerhöhung bei dem Glasmaterial berücksichtigt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des erfindungsgemässen Weitwinkelobjektives anhand der Zeichnung. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 schematisch eine Ansicht der Linsenanordnung und -ausbildung bei dem Weitwinkelobjektiv gemäss der Erfindung und

Figur 2 verschiedene Aberrations-Kurver des Weitwinkelobjektives gemäss der Erfindung, und zwar die sphärische Aberration unter Sinusbedingung, die chromatische Aberration, die Distorsion und den Astigmatismus.

Für das Weitwinkelobjektiv gemäss der Erfindung gelten folgende Konstruktionsdaten:

	F
	246,8
Γ2	604,7
	103,5
Γ4	43,6
Γ5	183,0
Γ6	47,5
Γ7	- 172,8
r8	111,4
r9	53,0
r10	113,5 - 91,2
Γ12 Γ13	- 126,2 171,9
ri4 Γ15 ri6	- 563,0 - 65,3 34680,0
Γ17	- 146,9

= 100

d1	19,2	n1	1,71300	V1 54,0
d2	0,4
d3	6,1		1,62041	V2 60,3
d4	23,1
d5	4,1	n3	1,78590	V3 44,2
d6	15,8	n4	1,67270	V4 32,1
d7 d8	2,0 5,3		1,64250	V5 58,4
d9 d10	18,5 43,2	n6	1,74320	V6 49,4
	10,7
d12	16,0	"7	1,80518	V7 25,4
d13	5,5
di4	14,3	11S	1,52307	V8 58,4
d15	0,4
di6	10,8	"9	.1,69680	V9 55,7

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F₁ =571,4=

^F1.2.3-4.5.6 = ¹⁴9,3 = -^

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Claims (2)

1. Patentanspruch:

   Retrofokales Weitwinkelobjektiv, dadurch gekennzeichnet, dass es aus neun in acht Gruppen angeordneten Linsen besteht und folgende Konstruktionsdaten vorliegen:

   Brennweite F = 100

   xy 246,8 d₁ 19,2 Xi₁ 1,·71300 V₁ 54,0

   r₂ 604,7 d₂ 0,4

   r₃ 103,5 d₃ 6,1 Xi₂ 1,62041 Y₂ 6o,3

   r₄ 43,6 d₄ 23,1

   r₅ 183,0 d₅ 4,1 n₃ 1,78590 V₃ 44,2

   r₆ 47,5 d₆ 15,8 n₄ 1,67270 V₄ 32,1

   r₇ 172,8 d₇ 2,0

   r₈ 111,4 d₈ 5,3 n₅ 1,64250 Y₅ 58,4

   r₉ 53,0 d₉ 18,5

   r₁₀ 113,5 d₁₀ 43,2 n₆ 1,74320 \?₆ 49,4

   T₁₁ - 91,2 Cl₁₁ 10,7

   r_i2 - 126,2 d_i2 16,0 Xi₇ 1,80518 V₇ 25,4

   r₁₃ 171,9 d₁₃ 5,5

   r_i4 - 563,0 d_i4 14,3 n₈ 1,52307 V₈ 58,4

   ^r15 * ⁶⁵'^{3 d}15 °'⁴

   r_i6 34680,0 ^₆ 10,8 Xi₉ 1,69680 V₉ 55,7

   r*n - 146,9

   F₁ - 571,4 - _Of
2. 2.3.4.5-6 ^{= 149}·^{3 =} 0,67 ·

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