DE2636041A1

DE2636041A1 - Pankratisches objektiv

Info

Publication number: DE2636041A1
Application number: DE19762636041
Authority: DE
Inventors: Trude Muszumanski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1977-03-03
Also published as: IT1070658B; ATA622875A; FR2334122A1; FR2334122B1; JPS5234749A; US4118108A; AT334655B

Description

Pankratisches Objektiv " Die Erfindung betrifft ein pankratisches Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv, mit einem ersten, der langen konjugierten Schnittweite zugekehrten positiven Frontglied und einem der kurzen konjugierten Schnittweite zugekehrten positiven Grundobjektiv, zwischen welchen ein, vorzugsweise aus einer einfachen Bikonkavlinse bestehendes, negatives Glied axial versohiebbar ist.
Derartige Objektive sind bereits bekannt, z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 1, 814.231 und aus der Oe-PS 290.162. Die Leistung dieser Objektive ist jedoch entweder auf einen etwa 1,7-fachen Dehnungsfaktor D (Verhältnis von maximaler zur minimaler Brennweite ) und ein Öffnungaverhältnis von 1 : 1, 6 begrenzt, oder die Objektive sind, wie in der Oe-PS 290. 162 mit gewissen außeraxialen Bildfehlerresten, die den heutigen Anforderungen nicht mehr genügen, behaftet.
Durch die Erfindung soll ein Objektiv der eingangs genannten Art geschaffen werien, das hinsichtlich seiner Leistung die bekannten Objektive wesentlich übertrifft. Angestrebt wird ein Dehnungswert von D größer als 1, 7 und ein relatives öfinungsverhältuis von 1 : 1, 3, wobei das Objekt in allen Brennweiteneins tellungen völlig geebnet und verzeLchnungsfrei bei durchgehend hohem Kontrast von der Bildmitte bis zum Rand abgebildet wird.
Diese Leistung soll mit nur sechs bis sieben Linsen erbracht werden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Brennweite der dem verschiebbaren negativen Glied benachbarten Linse des Grundobjektivs kleiner ist als die Brennweite der dieser Linse nachgereihten Gruppe, bestehend aus den restlichen Linsen im Grundobjektiv.
Durch diese starke Brechkraft der dem verschiebbaren negativen Glied benachbarten Linse werden die hinter dem verschiebbaren Glied divergierenden Btindel derart gesammelt, daß die Linsen der Restgruppe verhältnismäßig tief getroffen werden.
Demzufolge kann die Brechkraft der negativen Komponente dieser Gruppe wesentlich schwächer angesetzt werden als dies bei Objektiven vergleichbarer Öffnung üblich ist, was in weiterer Folge in einer anastigmatischen Bildfeldebnung seinen Niederschlag findet.
Um die anastigmatische Bildfeldebnung noch welter zu verbessern, wird gemäß einer vorteilhaften Ausfflhrungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß das Gmndobjektiv aus fünf Einzellinsen aufgebaut ist, wobei in an sich bekannter Weise der Bild -ebene ein schwach brechender, konvex gegen die anderen Linsen des Grundobjektivs gekrümmer Meniskus benachbart ist.
Nun ist aber die Fertigung derartiger "Nullinsen" problematisch, vor allem ist eine exakte Zentrierung schwer möglich. Es wird deshalb gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, das Grundobjektiv aus fünf Linsen derart aufzubauen, daß auf zwei positiv brechende Einzellinsen ein negativ brechendes, aus einer positiven und einer negativen Linse zusammengesetztes Glied folgt, dem seinerseits noch eine positiv brechende Einzellinse nachgerodnet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben ich an Hand der Beschreibung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfflhrungsbeispieles. In der Fig. 1 wird ein aus sechs Linsen aufgeDautes Projektionobjektiv in der Stellung für minimale Brennweite, in der Fig. 2 wird dieses Objektiv in einer mittleren Brennweiteneinstellung und in der Fig. 3 in der maximalen Brennweiteneinstellung dargestellt. Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Eine einfache Ausführungsform des Objektivs ist aus sechs Linsen aufgebauten, und zwar aus einer positiven Einzellinse, einer negativen Einzellinse und einem aus vier Einzellinsen gebildeten Grundobjektiv, von denen drei positiv und eine negativ brechen.
Daten fur ein derartiges Objektiv sind aus dem Unteranspruch 4 zu entnehmen.
Das positive Frontglied I ist vorzugsweise eine positive Einzellinse, die ihre stärker gekriimmte Fläche der längeren konjugierten Schnittweite zukehrt. Es ist jedoch auch eine achromatisierte Form des Gliedes I möglich, wobei Daten fflr eine derartige Ausführungsform aus dem Unteranspruch 7 zu entnehmen sind. Im Hinblick auf eine kostensparende Ausbildung des Frontgliedes I wäre es auch denkbar, die positive Komponente aus Kunststoff zu fertigen, wobei keine Einbuße an Abbildungsqualität auftritt. Eine derartige Linse könnte in Verblndung mit den Linsen L2 bis L6 aus den im Unteranspruch 4 gekennzeichneten Ausflihrungsbelspiel folgende Daten aufweisen: r1 + 3,366 opt. Glas oder L1 d1 = 0,190 / 1,501 / 56,4 Plexi 7N r2 + 25,552 fmin = 0,997 fmax = 1,820 Öffnungsverhältnis = 1 : 1, 3 2y' = 0, 424 In diesem Fall würde die minimale Gesamtbrennweite 0, 997, die maximale Gesamtbrennweite 1, 820 bei einem Öffnungsverhältnis von 1 :1, 3 und einer Bildfelddiagonale 2y' -= 0,424 betragen.
In der Zeichnung ist eine aus furif Einzellinsen aufgebaute Ausfflhrungsform des Grundobjektivs G m dargestellt, wobei die vor dem Grundobjektiv stehenden Glieder mit G I Frontglied ) und mit G II (verschiebbares Glied ) bezeichnet sind. Das Grundobjektiv selbst weist einen der Filmebene benachbarten schwach brechenden Meniskus L7 auf, der konvex gegen die anderen Linsen des Grundobjektivs gekrümmt ist. Daten fUr eine derartige Ausführungsform des Objektivs sind aus den Unteransprtlchen 5 und 6 zu entnehmen.
In dem in Fig. 4 in einer mittleren Brennweiteneinstellung dargestellten Objektiv sind die das genannte negativ brechende Glied bildenden beiden Linsen im Grundobjektiv miteinander verkittet, derart, daß der Klttradius konvex gegen das weniger hoch brechende Medium gekrümmt ist. Durch die sammelnde Brechkraft dieser Ktttfläche wird eine Entspannung der anderen positiven Flächen im Grundobjektiv bewirkt, woraus eine Petzvalkriimmung resultiert, deren zugehöriger Radius ein Mehrfaches der Minimalbrennweite des gesamten Objektivs beträgt. Daten flir ein derartiges Objektiv sind aus dem Unteranspruch 8 zu entnehmen.
Gemäß dem im Unteranspruch 9 gekennzeichneten Beispiel sind die beiden, das besagte Negativglied bildenden Linsen nicht miteinander verkittet, sondern durch einen schmalen Luftabstand voneinander getrennt. Dieser Umstand hat eine weitere Vereinfachung der Fertigung zur Folge, da nicht nur der Arbeitsgang des Verkittens entfällt, sondern auch die beiden Radien, welche die Luftlinse bilden, bei vergleichbarer optischer Wirkung wesentlich länger sind als die entsprechenden Radien der Kittfläche.
Abschließend sei noch erwähnt, daß auch eine Ausfiihrungsform denkbar wäre, die sowohl das achromatisierte Frontglied als auch den fllmseitig angeordneten Meniskus enthält. Ebenso ist es möglich, zumindest einen Teil des achromatisierten Frontgliedes aus Kunststoff zu fertigen.

Claims

Patentansprtiche

Pankratisches Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv mit einem ersten, der langen konjugierten Schnittweite zugekehrten positiven Frontglied und einem der kurzen konjugierten Schnittweite zugekehrten positiven Grundobjektiv, zwischen welchen ein, vorzugsweise aus einer einfachen Blkonkavlinse bestehendes, negatives Glied axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite f3 der dem verschiebbaren negativen Glied G II benachbarten Linse L3 des Grundobjektivs G m kleiner ist als die Brennweite fR der dieser Linse L3 nachgereihten Gruppe R, bestehend aus den restlichen Linsen im Grundobjektiv G m.
2. Pankratisches Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundobjektiv aus ftlnf Einzellinsen aufgebaut ist, wobei in an sich bekannter Weite der Bildebene ein schwach brechender, konvex gegen die anderen Linsen des Grundobjektivs gekrümmter Meniskus benachbar ist.
3. Pankratischee Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundobjektiv aus fünf Linsen aufgebaut ist, wobei - gesehen in Lichteinfallsrichtung - auf zwei positiv brechenden Linsen ein negativ brechendes, aus einer positiven und einer negativen Linse zusammengesetztes Glied folgt, dem eine positiv brechende Einzellinse nachgeordnet ist.
4. Objekt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu + 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis i 5 nd Vd r1 + 3, 366 L1 d1 = 0,190 / 1,504 / 66, 9 r2 + 25, 552 l1 = 0,133 ... fmin 1,967 ... fmax r5 + 1,445 L2 d2 = 0, 089 / 1, 651 / 55, 9 r4 + 2, 393 l2 = 2,182 ... fmin 0,348 ... fmax r5 + 1,445 L3 d3 = 0, 215 / 1,603 / 60,6 f3 + 1,831 r6 - 4, 427 13 = 0, 006 r7 + 0, 712 L4 d4 = 0, 307 / 1,603 / 60, 6 r8 + 3, 565 14 = 0,114 r9 - 5, 063 L5 d5 = 0,393 / 1,847 / 23,8 8 1,971 r10 + 0, 396 15 = 0, 185 r11 + 0, 689 L6 d6 = 0,209 / 1,784 / 43,9 r12 - 1,505 fmin = 1,000 fmax = 1,823 Öffnungsverhältnis = 1 : 1,3 2y' = 0, 424
5. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu # 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis # 5 nd vd r1 + 3,240 L1 d1 = 0,193 / 1,504 / 66,9 r2 + 18,049 0,135 ... fmin l1 = 2,001 ... fmax r2 + 12,185 L2 d2 = 0,90 / 1,651 / 55, 9 r4 + 2,366 l2 = 2,220 ... fmin 0,354 ... fmax r5 + 1,388 L3 d3 =0,219 / 1,603 / 60,6 f3 1,922 r6 - 6, 610 13 = 0, 006 r7 + 0, 762 L4 d4= 0, 312 / 1,641 / 60,1 r8 + 3, 662 l2 = 0,116 r9 - 4, 999 L5 d5 = 0,380 / 1,805 / 25,4 fR + 1,982 r10 +0,413 15 = 0,180 r11 + 0, 724 L6 d6 = 0,193 / 1,788 / 47,4 r12 - 1, 670 fmin=1,000 f=1,824 max Öffnungsverhältnis = 1 : 1, 3 2y' = 0, 431 Ebnungslinse: 16 = 0, 006 r13 + 1,094 L7 @ d7 = 0,148 / 1,603 / 60,6 r14 + 0, 826 fmin=0,992 fmax=1,813 Öffnungsverhältnis=1:1,3 2y' =0,431
6. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu + 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu 1 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis l 5: nd Vd r1 + 3,471 L1 d1=0,190 / 1,504 / 66,9 r2 + 33, 682 11 = 0, 133 ... . . min 1, 967 . . . max r3 - 11, 967 L2 d2=0,088 / 1,651 / 55,9 r4 + 2,324 12 = 2, 180 fmin 0,348 ... fmax r5 + 1, 444 L3 d3 = 0, 215 / 1,603 / 60,6 f3 + 1, 830 r6 - 4,425 l=0,006 r7 + 0, 711 L4 d4=0,307 / 1,603 / 60,6 r8 + 3,563 l4=0,114 r9 - 4, 910 L5 d5=0,373 / 1,805 / 25,4 fR + 2,002 r10 + 0, 394 15 =0,190 r11 + 0, 696 L6 d6=0,209 / 1,774 / 44,8 r12 - 1, 444 fmin=1,000 fmax=1,824 Öffnungsverhältnis=1 : 1,3 2y, = 0, 423 Ebnungslinse: nd vd 16 = 0, 006 r13 + 1,074 L7 13 d7=0,126 / 1,603 / 60,6 r14 + 0, 920 fmin=0,974 f = 1, 779 max Öffnungsverhältnis=1:1,3 2y' = 0, 423
7. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu# 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu + 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu # 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis # + 5 nd Vd r1 + 3, 314 d1=0,096 / 1,689 / 31,2 r2 + 2, 103 l1=0,032 r3 + 2, 103 L12 d2=0,25 / 1,501 / 56,4 opt. Glas oder r4 - 40,814 Plexi 7N 0,124 ... fmin l2= 1,989 ... fmax r5 - 12,671 L2 d3=0,090 / 1,651 / 55,9 r6 + 2,348 2,219 ... fmin l3= 0,354 ... fmax r + 1,387 r7 + 1, 387 3 0, 354 . . . fmax L3 d4 =0,219 / 1,603 / 60,6 f4 + 1, 921 r8 - 6, 608 14 = 0, 006 r9 + 0, 756 L4 d5 =0,312 / 1,641 / 60,1 r10 + 3,491 l5=0,116 r11 - 4, 998 L5 d6=0,380 / 1,805 / 25,4 fR +1,968 nd vd r12 + 0,405 l6=0,167 r13 + 0, 714 6 L6 d7=0,193 / 1,788 / 47,4 r14 -1,566 fmin=1,000 fmax=1,831 Öffnungsverhältnis = 1 : 1, 3 2y' = 0, 431
8. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 3, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu + 10 % des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu # 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis # 5 nd vd r1 + 3,249 L1 d1 = 0, 194 / 1,504 / 66,9 r2 + 18,098 l1=0,136 ... fmin 2, 007 . . . fmax r3 - 9, 679 L2 d2=0,090 / 1,652 / 44,9 r4 + 2,501 2,226 ... fmin l2= 0,355 ... fmax ° 355 . . . fmax r5 + 1, 392 L3 d3 = 0, 219 / 1,603 / 60,6 f3 =+1, 927 r6 - 6,628 13 = 0, 006 r7 + 0, 775 L4 d4=0,313 / 1,641 / 60,1 r8 + 3, 993 14 = 0, 116 r9 - 3, 249 L5 d5=0,316 / 1,805 / 25,4 r10 - 0,522 fR0+2,022 L6 d6=0,064 / 1,762 / 26,5 r11 + 0, 411 15 = 0, 181 r12 + 0, 685 nd Vd L7 d7=0,194 / 1,788 / 47,4 r13 - 2, 267 fmin=1,000 fmax=1,826 max =1,826 Öffnungsverhältnis = 1 : 1, 3 2y' = 0,432
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 3, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10 % des entsprechenden ~Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis #5 nd vd r1 + 3, 744 L1 d1 = 0, 194 / 1, 504 / 66, 9 r2 + 66, 833 0,136 ... fmin l1= 2,000 ... fmax r3 - 6, 041 L2 d2 =0,090 / 1,651 / 55, 9 r4 + 2,966 2,229 ... fmin l2= 0,355 ... fmax r5 + 1,893 L3 d3=0,220 / 1,603 / 60,6 f2=+1,929 r6 - 6, 636 13 = 0, 006 r7 + 0, 765 L4 d4 = 0, 313 / 1,641 / 60,1 r8 +4,015 l4=0,116 r9 - 3, 253 L5 d5 = 0, 317 / 1, 805 / 25,4 r10 - 1, 012 l5=0,006 fR=+2,098 r11 - 1,012 L6 d6=0,064 / 1,762 / 26,5 r12 + 0,415 16 =0,181 r13 + 0, 675 nd vd L7 d7=0,194 / 1,788 / 47,4 r14 - 2,559 fmin=1,000 fmax=1,826 Öffnungsverhältnis=1 : 1,3 2y' = 0,433 L e e r s e i t e