DE2737965C3 - Fernobjektiv - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fernobjektiv mit einer ersten positiven Linse, einer zweiten negativen Linse, einer dritten Linse, die als positiver Meniskus mit objektseitig konvexer Fläche ausgebildet ist, und einer vierten positiven Linse, wobei die objektseitigen Linsenflächen der dritten und vierten Linse stärker gekrümmt sind als die bildseitigen Linsenflächen und mit einem objektseitig konkaven, negativen Meniskuslinsenglied, wobei die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

Aus der DE-AS 12 78 53 ist ein derartiges Fernobjektiv bereits bekannt.

Im Hinblick auf die einfache Bedienung unterliegt die Miniaturisierung eines auswechselbaren Objektivs für eine einäugige 35-mm-Spiegelreflrexkamera einer praktischen Grenze bei einer Brennweite in der Größenordnung von 200 mm.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Teleobjektiv mit einer Brennweite dieser Größenordnung zu miniaturisieren, wobei der Abstand zwischen dem Scheitel der ersten Linsenfläche und der Bildebene weniger als das 0,85fache der Brennweite betragen soll.

Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des Teleobjektivs der genannten Art gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. der im Kennzeichen des Anspruchs 2 aufgeführten Datentabelle gelöst.

Gemäß der Erfindung enthält also das Fernobjektiv eine erste Linse mit positiver Brechkraft, eine zweite Linse mit negativer Brechkraft, eine dritte Linse und eine vierte Konvex-Konkavlinse mit stärkerer Krümmung auf der Objektseite, eine fünfte Linse mit negativer Brechkraft und eine sechste Linse mit positiver Brennkraft, die mit letzterer verkittet ist. Die Konstruktionsdaten der Linsen und des ganzen Objektivs einschließlich der verschiedenen Linsenkombinationen, wie Brennweiten, Werte der Abbezahlen und der Brechungszahlen sind so ausgewählt, dass vorgeschriebene, miteinander in Beziehung stehende mathematische Bedingungen erfüllt werden, um eine zufriedenstellende Abbildungsleistung mit einem Televerhältnis, das kleiner ist als das 0,85fache, zu erreichen.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 3 schematische Schnittdarstellungen des ersten bzw. zweiten Fernobjektivs nach der Erfindung und

Fig. 2 und 4 Aberrationskurven jeweils für das Objektiv nach Fig. 1 bzw. das Objektiv nach Fig. 3.

Das erste Fernobjektiv gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt und das zweite erfindungsgemäße Fernobjektiv ist in Fig. 3 gezeigt.

Das Fernobjektiv besteht also aus sechs Linsen, die in fünf Linsenglieder eingeteilt sind.

Die Konstruktionsdaten der beiden Objektive müssen die folgenden Bedingungen erfüllen:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7) worin:

F die Brennweite des Objektivs,

F[tief]1.2 j die Brennweite der ersten bis j-ten Linse,

n[tief]i die Brechzahl der i-ten Linse und

kleines Ny[tief]i die Abbezahl der i-ten Linse bedeuten.

Bedingung (1) ist eines der Miniaturisierungskriterien des Objektivs und ist mit Bedingung (2) eng verknüpft.

Wenn F[tief]1.2.3 größer ist als F/1.2, so muß der Betrag, um den die Brennweite zu groß ist, in der vierten Linse kompensiert werden, um die Miniaturisierung zu gewährleisten. Eine Verkleinerung des Astigmatismus der siebten Oberfläche vergrößert jedoch den positiven Astigmatismus der achten Oberfläche und dies ist von Nachteil. Wenn F[tief]1.2.3 kleiner ist als F/1.8, so kann zwar die angestrebte Miniaturisierung erzielt werden, es wird jedoch die Petzval-Summe verkleinert und es ist schwierig, den Farbfehler der ersten bis dritten Linse auf einen akzeptablen Wert zu begrenzen.

Bedingung (2) ist ebenfalls für Miniaturisierung erforderlich und bestimmt die Brechkraft der vierten Linse bezüglich Bedingung (1). Wenn F[tief]1.2.3.4 kleiner ist als F/2.3, so wird die Korrekturlast für die vierte Linse zu groß, was zu dem bereits erwähnten Nachteil des Astigmatismus und zu einer Verkleinerung der Petzval-Summe führen kann. Wenn das Glasmaterial der fünften und der sechsten Linse so gewählt wird, dass ein derartiger Abfall der Petzval-Summe verhindert wird, so ist es schwierig, Bedingung (7) zu erfüllen. Wenn hingegen F[tief]1.2.3.4 größer ist als F/1.8, so ist es unmöglich eine Miniaturisierung zu erreichen. Das Televerhältnis kann vergrößert werden durch Vergrößern des Wertes von d[tief]8, dies führt jedoch zu einem Abfall der Petzval-Summe.

Bedingung (3) ergibt eine geeignete Größe des Farbfehlers für die erste bis dritte Linse in Verbindung mit Bedingung (4). Wenn der kleines Ny-Wert der ersten und dritten Linse kleiner ist als 58, so kann der Farbfehler auf einen geeigneten Wert beibehalten werden, indem die Brechkraft der zweiten Linse verstärkt wird, dies ergibt jedoch einen Abfall der Petzval-Summe. Um die Brechkraft der zweiten Linse möglichst klein zu machen und einen geeigneten Ausgleich mit den anderen Aberrationen beizubehalten, ist es daher erforderlich, kleines Ny kleiner als 30 zu machen. Bedingung (3) ist somit für die Abbezahlen kleines Ny[tief]1 und kleines Ny[tief]3 der Linsen mit positiver Brechkraft erforderlich, während Bedingung (4) für die Abbezahl kleines Ny[tief]2 der Linse mit negativer Brechkraft erforderlich ist.

Bedingung (5) ist eines der besonderen Merkmale der Erfindung. Wenn die Brennweite kleiner ist als F/1.8, so muß im allgemeinen die Bedingung (2) zur Vergrößerung des Televerhältnisses der Abstand d[tief]8 relativ kurz sein, um einen Abfall der Petzval-Summe zu verhindern und die vierte Linse darf keine niedrige Brechzahl aufweisen. Dies vergrößert jedoch den negativen Astigmatismus der siebten Oberfläche und verhindert ein Ansteigen des positiven Astigmatismus der achten Oberfläche, wie in der DE-AS 12 78 753 beschrieben ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird bei der Erfindung ein Glasmaterial mit niedriger Brechzahl verwendet, um einen Abfall in der Petzval-Summe zu verhindern und die angestrebte Miniaturisierung zu erzielen. Da der Abstand d[tief]8 relativ groß ist, muß die Korrektur des Farbfehlers unzureichend sein. Daher soll die vierte

Linse eine große Abbezahl kleines Ny aufweisen, wie Bedingung (5) verlangt.

Bedingung (6) verhindert eine Aberration an der Kittfläche zwischen der fünften und sechsten Linse. Die Kittfläche zwischen der fünften und der sechsten Linse gleicht den Farbfehler aus. Wenn diese Linsen verschiedene Brechzahlen aufweisen, d.h. wenn n[tief]5 > n[tief]6, so neigt die Verzeichnung des Bildes dazu, in positiver Richtung zuzunehmen. Wenn hingegen n[tief]5 < n[tief]6, so muß ein Effekt auftreten, der ähnlich demjenigen ist, der bei der Beherrschung der Quer-Aberration an allen Oberflächen nach der siebten Oberfläche angetroffen wird, wodurch dann aber eine Kompensation gegen die Bildfehlerbeiträge mit den anderen Oberflächen nicht mehr gewährleistet ist. Daher soll im wesentlichen kein Unterschied in der Brechzahl zwischen der fünften und der sechsten Linse bestehen und Bedingung (6) bestimmt, dass der Absolutwert dieser Differenz weniger als 0,1 beträgt.

Bedingung (7) verhindert einen Abfall der Petzval-Summe und führt zu einer Bevorzugung von Glas mit einer hohen Brechzahl für die fünfte und die sechste Linse. Wenn n[tief]5 bzw. n[tief]6 kleiner ist als 1,65, so wird die Brechkraft des aus der fünften und der sechsten Linse bestehenden Linsengliedes negativ und es wird schwierig, ein Ansteigen der Verzeichnung zu verhindern, die an der elften Oberfläche auftritt.

Die Konstruktionsdaten der zwei erfindungsgemäßen Fernobjektive sind im folgenden angegeben; dabei sind:

r[tief]j der j-te Krümmungsradius,

d[tief]k der k-te Abstand zwischen den Linsenflächen,

großes Sigma[tief]p die Petzval-Summe und

kleines Omega der halbe Bildfeldwinkel.

Objektiv 1

Objektiv 2

Tabelle Seite 6 bis Seite 7

Claims (2)

1. Fernobjektiv mit einer ersten positiven Linse, einer zweiten negativen Linse, einer dritten Linse, die als positiver Meniskus mit objektseitig konvexer Fläche ausgebildet ist, und einer vierten positiven Linse, wobei die objektseitigen Linsenflächen der dritten und vierten Linse stärker gekrümmt sind als die bildseitigen Linsenflächen und mit einem objektseitig konkaven, negativen Meniskuslinsenglied, wobei die folgenden Bedingungen erfüllt sind: dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die folgenden Bedingungen erfüllt sind: worin:

F die Brennweite des Objektivs,

F[tief]1.2 i die Brennweite der ersten bis i-ten Linse,

n[tief]i die Brechzahl der i-ten Linse und

kleines Ny[tief]i die Abbezahl der i-ten Linse und

wobei das Objektiv die folgenden Konstruktionsdaten aufweist:

worin:

r[tief]j der j-te Krümmungsradius,

d[tief]k der k-te Linsenflächenabstand,

großes Sigma[tief]p die Petzval-Summe und

kleines Omega den halben Bildfeldwinkel bedeuten.

2. Fernobjektiv mit einer ersten positiven Linse, einer zweiten negativen Linse, einer dritten Linse, die als positiver Meniskus mit objektseitig konvexer Fläche ausgebildet ist, und einer vierten positiven Linse, wobei die objektseitigen Linsenflächen der dritten und vierten Linse stärker gekrümmt sind als die bildseitigen Linsenflächen und mit einem objektseitig konkaven, negativen Meniskuslinsenglied, wobei die folgenden Bedingungen erfüllt sind: dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die folgenden Bedingungen erfüllt sind: worin:

F die Brennweite des Objektivs,

F[tief]1.2 i die Brennweite der ersten bis i-ten Linse,

n[tief]i die Brechzahl der i-ten Linse und

kleines Ny[tief]i die Abbezahl der i-ten Linse und

wobei das Objektiv die folgenden Konstruktionsdaten aufweist:

worin:

r[tief]j der j-te Krümmungsradius,

d[tief]k der k-te Linsenflächenabstand,

großes Sigma[tief]p die Petzval-Summe und

kleines Omega der halben Bildfeldwinkel sind.