DE2742513A1 - Kompaktes weitwinkel-varioobjektiv mit grosser relativer oeffnung - Google Patents

Description

PATENTANWALT H

Λ. GRUNECKER

C ^.-ING

H. KINKELDEY

OR ING

W. STOCKMAIR

OH.-ING AeEfCALTECHt

K. SCHUMANN

OR. RtR NAT CiPU-PMYS

P. H. JAKOB G. BEZOLD

DHFBtWT DR-OfM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

21. Sept. 1977

PH 12

ASAHI KOGAiOJ KOGYO KABUSHIKI KAISHA

No. 36-9, Maeno-cho 2-chome, Itabashi-ku, Tokyo, Japan

Kompaktes Weitwinkel-Varioobjektiν mit großer relativer

öffnung

Die Erfindung betrifft ein Weitwinkel-Varioobjektiv
für eine Stehbildkamera, das klein sov/ie kompakt ist
und eine große relative öffnung bzw. ein großes
Öffnungsverhältnis hat.

In der schwebenden amerikanischen Patentanmeldung,
Serial No. 794, 589 , die auf die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung übertragen v/orden ist und
auf der japanischen Patentanmeldung No. 51-52238 beruht

8Q9812/10Q4

TELEFON (OSO) 99 38 8Q

TELEX Οβ-39 3βΟ

TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

wird ein extrem kompaktes Weitwinkel-Varioobjektiv beschrieben, bei dem es sich um ein sogenanntes Zweikomponenten-Linsensystem handelt. Bei diesem Linsensystem ist jedoch im besten Fall das Öffnungsverhältnis 1:3,5. Wegen des zunehmenden Interesses an der sog. "Available Light" Photographie, also die Möglichkeit, Aufnahmen ohne zusätzliche Lichtquelle bei dem zur Verfügung stehenden Licht zu machen, besteht ein Bedarf an "schnelleren" oder helleren Objektiven, d.h., Objektiven mit größerer relativer öffnung. Wenn die relative öffnung des in der amerikanischen Patentanmeldung Serial No. 794,589 beschriebenen Linsensystems erhöht werden soll, so müssen auch die Krümmungen der Linsenoberflächen verstärkt werden, um die kompakte Größe des Linsensystems beizubehalten. Als Folge hiervon würden die Aberrationen des Linsensystems verschlechtert; dies gilt insbesondere für die sphärischen Aberrationen und das Koma-Streulicht im Teleskopbereich des Linsensystems, also im Bereich längerer Brennweiten.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Weitwinkel-Varioobjektiv zu schaffen, das klein sowie kompakt ist und eine große relative öffnung hat, ohne daß die Aberrationen in unerwünschter Weise zunehmen.

Das oben erwähnte und andere Ziele der Erfindung werden durch ein Weitwinkel-Varioobjektiv erreicht, das aus einer vorderen Linsengruppe mit einer negativen resultierenden Brennweite und einer hinteren Linsengruppe mit einer positiven resultierenden Brennweite aufgebaut ist. Die vordere Linsengruppe wird mechanisch relativ zu der hinteren Linsengruppe verschoben, um die Vergrößerung des Linsensystems zu ändern, während die Brennbildebene bzw. die Bildebene bzw. die Schärfenebene

809812/1004

in einer konstanten Lage gehalten wird. Die vordere Linsengruppe besteht aus vier Linsenelementen, während die hintere Linsengruppe entweder aus fünf oder sechs Linsenelementen besteht. In der angegebenen Reihenfolge von der Objektseite zur Bildseite hin ist die erste Linse eine positive Linse, deren Oberfläche mit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt ist. Die zweite Linse ist eine negative Meniskuslinse, während die dritte Linse eine bikonkave Linse ist. Die Oberflächen mit größerer Krümmung sowohl der zweiten als auch der dritten Linse sind zum Bild hin gewandt. Die vierte Linse ist eine positive Linse, deren Oberfläche mit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt ist. Die hintere Linsengruppe weist eine bikonkave Linse und ein erstes und zweites positives Linsenglied auf, die jeweils auf der Objekt- bzw. Bildseite der bikonkaven Linse angeordnet sind. Das erste positive Linsenelement enthält wenigstens zwei positive Linsen, von denen eine eine bikonvexe Linse ist. Wenn nur zwei positive Linsen verwendet werden, ist die andere Linse eine dicke positive Linse, deren Oberfläche mit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt ist. Sonst werden zwei positive.linsen, deren Oberflächenmit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt sind, mit der bikonvexen Linse eingesetzt. Das zweite positive Linsenelement enthält zwei positive Linsen, deren Oberflächen mit größerer Krümmung zum Bild hin gewandt sind.

Das Weitwinkel-Varioobjektiv nach der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch die im folgenden, unten angegebenen zehn Bedingungen aus, wie später im einzelnen beschrieben werden soll:

809812/1004

-Jf-

(1) 0.36 < Af_B/U_s- R) < o.t|2

(2) 3.Ί < f_1#2/|P_a| < 4.5

(3) 0.5 < fh/F < 0.65
(1) 1.7 < f₆y|F_a| < 2.6

(5) Ι.ή < r_lo/F_b < 2.6

(6) -2.5 < r /F. < -1.3 ,

(7) -0.85 < r_b/F_b < -0.55

(8) 0.8 < r_c/F_b < l.l»

(9) 0.6 < r./P. < 1.0

α D

(10) 1.75 < η

Dabei bedeuten:

1.2

6.7

die Brennweite der vorderen Linsengruppe;

die Brennweite der hinteren Linsengruppe; die Brennweite der ersten Linse in der vorderen Linsengruppe;

die Brennweite der Bildseiten-Oberfläche der zweiten Linse;

die Brennweite von der Bildseiten-Oberfläche der dritten Linse durch die Objektseiten-Oberfläche der vierten Linse; der Krümmungsradius der dem Bild zugewandten Oberfläche der bikonvexen Linse in der hinteren Linsengruppe, die sich am nächsten bei dem Bild befindet;

der Krümmungsradius der Objektseiten-Oberflache der bikonkaven Linse in der hinteren Linsengruppe;

809812/1004

r^ der Krümmungsradius der Bildseiten-Oberfläche der bikonkaven Linse in der hinteren Linsengruppe;

r der Krümmungsradius der Bildseiten-Oberfläche der positiven Linse, die sich unmittelbar hin ter der bikonkaven Linse befindet;

r. der Krümmungsradius der Bildseiten-Oberfläche der positiven Linse, die sich als zweite hinter der bikonkaven Linse befindet;

η der Brechungsindex der bikonkaven Linse in der hinteren Linsengruppe (gezeigt durch die d-Linie);

£_s die Länge des Raums bzw. des Abstandes zwischen der vorderen Linsengruppe und der hinteren Linsengruppe am Weitwinkel-Ende des Vario-Bereichs ;

R das Verhältnis der Vergrößerungsänderung; und

£f_R die Bewegungslänge der hinteren Linsengruppe während der Änderung der Vergrößerung, also der Brennweitenverstellung.

Ein bevorzugter Gedanke liegt in einem kompakten Weitwinkel-Varioobjektiv mit großer relativer öffnung, das als Zweikomponenten-Linsensystem mit einer vorderen Linsengruppe aufgebaut ist, die relativ zu einer hinteren Linsengruppe bewegt werden kann. Die vordere Linsengruppe besteht aus vier Linsenelementen, während die hintere Linsengruppe entweder aus fünf oder aus sechs Linsenelementen besteht. In der Reihenfolge von der Objektseite zur Bildseite ist die erste Linse eine positive Linse, deren Oberfläche mit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt ist. Die zweite Linse ist eine negative Meniskuslinse, während die dritte Linse eine

809812/1004

/IO

bikonkave Linse ist. Die Oberflächen mit größerer Krümmung sowohl der zweiten als auch der dritten Linse sind zum Bild hin gerichtet. Die vierte Linse ist eine positive Linse, deren Oberfläche mit größerer Krümmung zum Objekt hin gewandt ist. Die vordere Linsengruppe, die aus der ersten, zweiten, dritten und vierten Linse besteht, hat eine negative resultierende Brennweite. Die hintere Linsengruppe hat eine positive resultierende Brennweite und weist eine bikonkave Linse sowie erste und zweite positive Linsenele mente auf, die jeweils auf der Objekt- bzw. Bildseite der bikonkaven Linse angeordnet sind. Das erste positive Linsenelement enthält wenigstens zwei positive Linsen, von denen eine eine bikonvexe Linse ist. Das zweite positive Linsenelement enthält zwei positive Linsen, deren Oberflächen mit größerer Krümmung zum Bild hin gewandt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ailsführungs beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, sche matischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Querschnittsansicht eines ersten Beispiels für ein Linsensystem gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A, 2B und 2C Aberrationskurven für die sphärische Aberration und die Sinusbedingung,

Fig. 2D, 2E und 2F Aberrationskurven für die sphärische und chromatische Aberration,

Fig. 2G, 2H und 21 Aberrationskurven für die Verzeichnung und

Fig. 2J, 2K und 2L Aberrationskurven des Astigmatismus des Linsensystems nach dem ersten,

in Fig. 1 gezeigten Beispiel für die 809812/1004

-—7 -

Brennweiten von 28,8 mm, 35 mm bzw. 44 mm;

Fig. 3 eine vereinfachte Querschnittsansicht eines zweiten Beispiels für ein Linsensystem nach der Erfindung; und

Fig. 4A, 4B und 4C Aberrationskurven der sphärischen Aberration und der Sinusbedingung,

Fig. 4D, 4E und 4F Aberrationskurven der sphärischen und chromatischen Aberration,

Fig. 4G, 4H und 41 Aberrationskurven der Verzeichnung, und

Fig. 4J, 4K und 4L Aberrationskurven des Astigmatismus des Linsensystems des zweiten, in Fig. 3 gezeigten Beispiels für Brennweiten von 28,8 mm, 35 mm bzw. 44 mm.

Für die Konstruktion eines kompakten Weitwinkel-Varioobjektivs mit großer relativer öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung muß jede der oben angegebenen Bedingungen (1) bis (10) erfüllt werden.

Die Bedingung (1) definiert den Grundaufbau oder die Basiskonstruktion des Vario-Linsensystems, wobei die Beziehung zwischen der Lange des Raums bzw. des Abstandes zwischen der vorderen Linsengruppe und der hinteren Linsengruppe am Wei twinkel-Ende L <- des Vario-Bereichs, der Änderung R der Vergrößerung und dem Ausmaß der Bewegung der hinteren Linsengruppe Af_ß angegeben wird, um eine ausreichende Helligkeit, also eine große relative öffnung, trotz eines kompakten Aufbaus zu erhalten.

Wenn der Wert für fp/Uc'R) den maximalen Grenzwert von 0,42 übersteigt, läßt sich die Miniaturisierung

809812/1004

27Α2513

des Linsensystems und insbesondere der vorderen Linsengruppe leicht erreichen. Um jedoch eine entsprechende und ausreichende Änderung der Vergrößerung erhalten zu können, wird die Verschiebungslänge der hinteren Linsengruppe verlängert; im Teleskop-Variobereich, also im Bereich langer Brennweiten des Vario-Bereichs, wird die Breite des auf die negativen Linsen in der hinteren Linsengruppe fallenden Lichtflusses verbreitert bzw. vergrößert. Als Ergebnis hiervon laßt sich nicht vermeiden, daß die sphärische Aberration und die Koma-Aberration sich verschlechtern.

Wenn der Wert fur ^η/(^ς·Ό kleiner als der minimale Grenzwert von 0,36 wird, so wird die Verschiebungslänge der hinteren Linsengruppe verkürzt und statt dessen die Brechkraft der vorderen Linsengruppe geschwächt, so daß die Verschiebungslänge der vorderen Linsengruppe verlängert wird; im Weitwinkel-Endbereich des Vario-Bereiches wird der Umfangs- bzw. Rand-Lichtfluß in extreme Stellungen gebracht, und zwar insbesondere von der optischen Achse getrennt, also int Abstand von der optischen Achse. Für die angestrebte Miniaturisierung ist dieses Ergebnis jedoch nicht zweckmäßig, so daß es unter diesen Bedingungen schwierig wird, das Randlicht bzw. Umfangslicht ausreichend zu nutzen und eine gute Kompensation der verschiedenen Aberrationen beizubehalten. Es wird insbesondere sehr aufwendig, ein schnelles oder helles Linsensystem zu schaffen und den Licht-Abgleich bzw. -Ausgleich in der Bildebene gut beizubehalten.

Die Bedingung (1) und die Bedingungen (2) bis (9) unterstützen einander. Die Bedingungen (2) bis (9) sind erforderlich, um die Bedingung (1) zu erfüllen und gleichzeitig die Aberrations-Kompensationen innerhalb der angestrebten Bereiche zu halten. Die Bedingungen

809812/10OA

(2), (3), (4) werden für die vordere Linsengruppe benötigt, um das Linsensystem zu miniaturisieren und gleichzeitig einen guten Aberrationsausgleich im Bereich der Vergrößerungsänderung beizubehalten.

Die Bedingung (2) soll die Verzeichnung im Weitwinkelbereich kompensieren und gleichzeitig zur Miniaturisierung des Linsensystems beitragen. Wenn der Wert für f. «/|FJ den maximalen Grenzwert von 4,5 übersteigt, werden diese Merkmale nicht erreicht. Wenn der Wert für f, _O/|FJ im Weitwinkelbereich kleiner als 3,4 wird, so fällt die Verzeichnung der Bildebene unter den angestrebten Wert; um diesen Unterwert zu kompensieren, muß beispielsweise die Brechkraft der Oberfläche der zweiten Linse erhöht werden, die dem Bild zugewandt ist. Diese Anforderung und die Kompensation der sphärischen Aberration im Teleskopbereich des Varioobjektivs widersprechen jedoch einander.

Ober dem maximalen Grenzwert der Bedingung (3) ist es unmöglich, die Koma-Aberration im Weitwinkel-Endbereich des Varioobjektivs vollständig zu kompensieren, so daß die Gesamtwirkung bzw. die Gesamtbrechkraft der vorderen Linsengruppe geschwächt wird. Dieses Ergebnis erfüllt jedoch nicht die Bedingung (1), da es die Miniaturisierung des Linsensystems verhindert.

Unter dem minimalen Grenzwert der Bedingung (3) wird f. zu klein, so daß das Linsensystem keinen großen Bildwinkel erreichen kann. Die darin erzeugte sphärische Aberration liegt über dem angestrebten Wert. Es ist äußerst schwierig, diese Aberration in den anderen Linsen zu kompensieren. Der minimale Grenzwert der Bedingung (3) kann klein sein, wenn die Blendenzahl klein

809812/1004

ist, d.h., das Linsensystem ist relativ "langsam" oder "dunkel", hat also eine kleine relative öffnung, wie es beispielsweise bei einer Blendenzahl von weniger als 1:3,5 der Fall ist. Um jedoch ein schnelles oder helles Linsensystem zu erhalten, muß der Wert für fλ/ϊ\ ^{in dem} durch die Bedingung (3) vorgegebenen Bereich liegen.

Durch die Bedingung (4) soll die sphärische Aberration und die Koma-Aberration im Teleskop-Bereich des Varioobjektivs auf dem angestrebten Wert sowie die anderen Aberrationen über den gesamten Vario-Bereich in akzeptablen Grenzwerten gehalten werden. Die dem Objekt zugewandte Oberfläche der vierten Linse hat also die Funktion, starke öberwerte der sphärischen Aberration zu kompensieren, die in der dem Bild zugewandten Oberfläche der zweiten Linse und der dritten Linse insbesondere im Teleskopbereich, also im Bereich langer Brennweiten, des Vario-Bereichs erzeugt werden. Dadurch wird es möglich, die negative Brechkraft der gesamten vorderen Linsengruppe zu erhöhen, was für die angestrebte Miniaturisierung des gesamten Linsensystems wesentlich ist. Wird also der maximale Grenzwert der Bedingung (4) überschritten, so bedeutet dies, daß die Kompensationswirkung der großen positiven Brechkraft der vierten Linse verschlechtert wird. Wenn im Gegensatz hierzu f_{c 7}/F_ unter dem mini-

D . / α

malen Grenzwert der Bedingung (4) liegt, sind die Aberrationen, die in der dem Bild zugewandten Oberfläche der dritten Linse erzeugt werden, sowie die Aberrationen, die in der dem Objekt zugewandten Oberfläche der vierten Linse erzeugt werden, zu groß, um ausgeglichen zu werden, obwohl sie dazu neigen, sich gegenseitig auszugleichen. Deshalb verschlechtern sich die sphärische Aberration und die Koma-Aberration, insbesondere im Bereich langer Brennweiten des Vario-Bereichs.

809812/1004

Die Bedingungen (1), (2), (3) und (4), wie sie bei der vorliegenden Erfindung erfüllt werden müssen, überlappen teilweise die Bedingungen (1), (2), (3) und (4), wie sie in der oben erwähnten amerikanischen Patentanmeldung , Serial No. 794,589 aufgeführt werden. Um jedoch ein schnelles oder helles Linsensystem mit besserer Leistung zu erhalten, müssen jedoch auch die folgenden Bedingungen (5), (6), (7), (8), (9) und (10) in bezug auf die hintere Li η se ng r tippe erfüllt werden. Obwohl jedoch auch die Bedingungen (5), (6), (7), (8), (9) und (10) teilweise die Bedingungen überlappen, wie sie in der oben erwähnten amerikanischen Patentanmeldung, Serial !Jo. 794,589 angegeben werden, läßt sich das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung nur dann konstruieren, wenn alle Bedingungen der vorliegenden Erfindung gleichzeitig erfüllt worden.

Die Bedingung (5) dient dazu, die Verzeichnung im Weitwinke1 -Endbereich des Variobereichs in positiver Richtung zu kompensieren. Die erste linse der hinteren Linsengruppe befindet sich am VIe i twi nke 1 -Lndbere i ch im Mittelteil des Linsensystems. Die Verzeichnung wird in kritischer Weise durch die Auswahl der Stellung der Blende bestimmt. Um jedoch zu verhindern, daß Koma-Streulicht in den Oberflechen der hinteren Linseη gruppe, die dem Bild zugewandt sind, am Ue i twi nkel ende de^c, Vario-Bereichs erzeugt wird, und um die Blende relativ nahe bei der Bildebene zu positionieren, ist es zweckmäßig, die Verzeichnung im Weitwinkel-Endbereich in positiver Richtung in der- 0Ό =?rf 1 -iιh ^a. der ersten linse n^r hinteren Linsengruppe zu kompensieren, die dem Bild zugewandt ist,

Die Bedingung (5) soll effektiv den oben beschriebenen Effekt kompensieren. Denn eine Überschreitung des maximalen Grenzwertes bedeutet, daß die effektive Kompensation der Verzeichnung nicht erhalten wird. Im Gegen-

809812/100A

satz hierzu bedeutet ein Wert unter dem minimalen Grenzwert, daß die Bildverzeichnung im gesamten Bereich der Vergrößerungsänderung für die Zwecke der Kompensation dieser Aberration unter dem angestrebten Wert liegt und es erforderlich wird, die Brechkraft der negativen, dem Objekt zugewandten Oberflächen der negativen Linsen in der hinteren Linsengruppe zu erhöhen. Aus diesem Grund ist es schwierig, die durch die anderen Linsen erzeugte sphärische Aberration zu kompensieren.

Die Bedingungen (6) und (7) beziehen sich auf die Krümmungsradien einer vorderen oder hinteren Oberfläche der bikonkaven Linse in der hinteren Linsengruppe und sind erforderlich, um die sphärische Aberration und die Koma-Aberration im gesamten Bereich

in/

der Vergrößerungsänderung der gewünschten Weise auszugleichen. Damit ist folgendes gemeint: Obwohl das Ausmaß der Bewegung der hinteren Linsengruppe durch die Bedingung (1) definiert wird, ändern sich aufgrund dieser Bewegung die Aberrationen, die durch die Brechkraft bei jeder Brennweite erzeugt werden; da das Linsensystem schnell oder hell ist, sind diese Aberrationen relativ groß. Deshalb sind die beiden Bedingungen (1) und (7) erforderlich, um die sphärische, in der bikonkaven Linse der hinteren Linsengruppe erzeugte Aberration auf einen solchen Wert zu halten, daß es möglich ist, die sphärische Aberration durch die anderen Linsen auszugleichen bzv/. ihr entgegen-zuwirken; gleichzeitig wird die linke Koma-Aberration von der ersten Linse der vorderen Linsengruppe durch die bikonkave Linse in der hinteren Linsengruppe kompensiert und ausgeglichen.

Da der Krümmungsradius der dem Objekt zugewandten Oberfläche der bikonkaven Linse in der hinteren Lin-

809812/1004

sengruppe klein ist, nehmen über dem maximalen Grenzwert der Bedingung (6) die sphärische Aberration und die innere Koma-Aberration bei der gesamten Vergrößerungsänderung zu. Unter dem minimalen Granzwert ist keine ausreichende Kompensation der Koma-Aberration möglich, die bis zur bikonkaven Linse in der hinteren Linsengruppe erzeugt wird, so daß in Verbindung mit der Bedingung (7) die negative Brechkraft abnimmt. Dies führt zu einer Erhöhung der Petzval-Summe und ist nachteilig für die Miniaturisierung des Linsensystems .

Ober dem maximalen Grenzwert der Bedingung (7) nimmt die sphärische Aberration im Teleskop-Bereich zu, und auch die Außen-Koma-Aberration steigt im gesamten Bereich der Vergrößerungsänderung an. Unter dem minimalen Grenzwert der Bedingung nimmt die negative Brechkraft in Verbindung mit der Bedingung (6) zu stark ab, so daß insbesondere die Kompensationsv/irkung für die Verzeichnung am Weitwinkel-Endbereich in positiver Richtung verschlechtert wird.

Die Bedingungen (8) und (9) beziehen sich auf die Krümmungsradien der dem Bild zugewandten Oberflächen der beiden positiven Linsen und sollen die sphärische Aberration im Gesamtbereich der Vergrößerungsänderung in Verbindung mit den Bedingungen (6) und (7) kompensieren. Werden die beiden maximalen Grenzwerte überschritten, so kann die sphärische Aberration nicht ausgeglichen werden. Umgekehrt liegt unter den minimalen Grenzwerten der Bedingungen (6) und (7) dieAphärische Aberration im Teleskop-Bereich unter dem angestreb ten Wert.

809812/1004

Die Bedingung (10) trägt zur Erfüllung der Bedingungen (6) und (7) bei und ist gleichzeitig erforderlich, um die negative Brechkraft der hinteren Linsengruppe auf einem großen Wert zu halten. Durch Erfüllung des minimalen Grenzwertes für die Bedingung (10) ist es nicht erforderlich, die Krümmungsradien der dem Bild zugewandten Oberflächen der negativen Linsen zu verringern. Aus diesem Grunde ist es möglich, ein schnelles oder helles Linsensystem zu schaffen, also ein sog. "lichtstarkes" Linsensystem.

Die Erfindung soll im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf zwei Beispiele erläutert werden, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Dabei zeigt Fig. 1 eine vereinfachte Querschnittsansicht durch das erste Beispiel; die vordere Linsengruppe weist die Linsen L-, ^- ~ «L ₃ und L. auf. Die Linse L. ist eine positive Linse, die Linse L~ eine negative Meniskuslinse, die Linse L₃ eine bikonkave Linse, und die Linse L₄ eine positive Linse. Die hintere Linsengruppe besteht aus fünf Linsen, und zwar im einzelnen aus einer bikonkaven Linse L₇, wobei auf jeder Seite der bikonkaven Linse positive Linsen angeordnet sind. Die positiven Linsen auf der Objektseite der bikonkaven Linse L₇ sind eine bikonvexe Linse L₅ und eine dicke positive Linse L_ß. Die positiven Linsen auf der Bildseite der Linse L₇ sind die Linsen Lg und L_g. Bei diesem Beispiel gelten die folgenden Bedingungen:

V^r13' ^rb^=r14' ^rc ^{= r}16 ^{und r}d ^{= r}18·

809812/1004

Öffnungsverhältnis 1:2,86 Brennweite f = 28 ,8~'35 .(W 44.0 Bildwinkel 2ω=75.2^ο'"^' 64.0°^ 52.3

	Linse	Krümmungs	Die	ke oder	3.00	ΔΓΒ=11.	Brechungs	58913	Abbe ' sehe
		radius	Abs	tand	2.03	R=I.	index		Zahl
	C	'-, = 73.187
Ll		X	dl =	3.60	7.00	η, =1.		ν =61.1
J.	C	*P = 339.741	J.		1.99	1	80610	1
		C.	ά0 =	0.10	4.28
	C	S = 90.633	d.		3-59
L2		\ = 19.167	ä3*	1.60		Πρ=1.	64000	v2=40.9
	C		dll =	7.46	2.60 0.10
		V =-400.000	4		3.16
L3		ν = 49.487	d5 =	I.60		η-, = 1.	80518	v3=60.2
		0	dfi =	3.26		2.040
	(r	'v = 34.000	D
L4	ίΓ	/ •ρ, = 94.65Ο		3.00	1^=1.	77250	v1| = 25.4
		O	dn =19.829 ^10.	707 ^
	Ir f ν r	Q = 81.015	O
L5			dQ =	η,-=1.	65844	vc=49.7
j	C C	10= -66.820	9 dTD =	5		5
	F a	',,= 21.500	J. U		84666
L6	Fb	xx	Ci11=	IV=I.		v.=50.9
	fl	12= 94.396 , .,= -62.900	XX d12=	D		O
L7	f4	4= 21.928	d13=	η7=1.	58267	v?=23.9
	-L "	dl4 =		51633
	nc=-35O.OOO
L8	15 16= "31·0^ n7=-250.000	d15= dl6=	η8=1.		v8=46.4
L9	17 l8= -28.-889	d17-	η9 = 1.		v9=64.1
	=-43.732		829
	= 33.912		787
	2=157.549		528
	=-23.777

₇= 85.124

809812/1004

Die Fig. 2A bis 2L zagen die Aberrationskurven für das in Fig. 1 dargestellte Beispiel bei verschiedenen Brennweiten innerhalb des Vario-Bereichs.

In Fig. 3 ist ein zweites Beispiel dargestellt. Das zweite Beispiel unterscheidet sich von dem ersten Beispiel im wesentlichen durch den Ersatz der einzelnen, dicken positiven Linse L₇ nach Fig. 1 durch zwei postive Linsen Lg und L₇. Bei diesem zweiten Beispiel gilt:

^ra^=r15' ^rb^=r16' ^rc^=r18' ^rd^=r20'

809812/1004

-χ-J*

Öffnungsverhältnis 1:2,86 Brennweite f=28,8~ 35.(W44.0 Bildwinkel 20=75.4°^64.0°~52.3

	Linse	Krümmungs	Di	eke oder	= 3.50	ί S	Brechungs	Abbe'sche	1
		radius	Abstand		Af	index	Zahl
		- 75.683		= 0.10
Ll	1				R	η.. =1.58913	νΊ=6ΐ.
1	U2	» 338.844	1	= I.60			1	9
	C.		d?	= 7-52	809812
	P	= 87.044	d
L2		= 19.287	d3	= 1.60	n2 =1.80610	v2=40.	4
	P vr.
	O	=-346.012		= 3.44
	P				n± =1.63854	v?=55.
5	O	= 50.380	0	= 3.00	5.,		4
	P		d.	=19.379 *
	10	= 33.891	D
L4	P1	= 91.382	d7	= 3.00	n^ =1.80518	vn=25.	7
			do	= 2.03	10.1427 1^ I.3672
	{"	= 84.091	O
L5	Im	= -66.231	d9	= 2.90 = 1.51	n^.=1.77250	v5=49.	7
	Ρ* tri6		(I1n
	P7 vriR :	= 22.400	IU	= 2.40			1
L6	Io	= 39.960	dn di?	= 2.00	ng =1.77250	v6=49.
	ί Γιο:	= 36.477	Xd
L7	19	= 90.848	d13	= 4.27 = 3.56	n^ =1.51633	v7=64.	9
	lr20 =		d, 1,
	Fa	= -61.633	14	= 2.60			1
L8	Pb	= 22.259	di5 dl6	= 0,10	n8.=1.84666	v8=23.
		=-336.917	XO
L9	1.2	= -34,268	d17	= 3.I6	ng =1.62045	v9=38.	1
			dl8
	f6.7	=-384.302	d1Q
L1n			η =1.51633	v,n=64.
IU	= -27.879		IU	10
	=-43.961		=19.379
	= 34.141		B=11.802
	=164.560
			= 1.528
	=-23.926
	= 82.515		/1004

Die Fig. 4A bis 4L zeigen die Aberrationskurven für das in Fig. 3 dargestellte Beispiel bei verschiedenen Brennweiten innerhalb des Vario-Bereiches.

809812/1004

Claims (2)

Patentansprüche

1. Kompaktes Weitwinkel-Varioobjektiv mit großer relativer Öffnung, das aus zwei Komponenten mit einer vorderen Linsengruppe aufgebaut ist, die_ in bezug auf eine hintere Linsengruppe relativ bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die vordere Linsengruppe aus vier Linsenelementen und die hintere Linsengruppe aus fünf Linsenelementen besteht, wobei die Linsenelemente in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite eine positive Linse (L-), eine negative Meniskuslinse (L2)» eine bikonkave Linse (L₃), eine positive Linse (L,), eine bikonvexe Linse (Lr), eine dicke positive Linse (Lg), eine bikonkave Linse (L₇) und zv.oi positive Linsen (Lg) und (Lq) sind, und wobei die Krümmungsradien

bis r,

die Dicken oder Abstände d. bis

¹I " ' ^J ' 18

die Brechungsindizes n. bis n_Q und die Abbe'sche Zahlen'/. bis V^ die folgenden Bedingungen erfüllen

809812/1004

TELEFON (G8O)

Telex oe-asaao

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPrEReR

Öffnungsverhältnis 1:2,86 Brennweite f=28.8^-44.0 Bildwinkel 2CJ= 75,2° ^ 52.3°

Linse

Krümmungsradius

Dicke oder Abstand

^r2 ⁼

^r3 ^=
r4 ⁼

73.187
339.7^1
90.633
19-167
-400.000

^r6 ^=
r7 ⁼

rr„ =

^rio⁼

^rl6^=
r17⁼-

34.000
94.650
81.015
-66.820
21.500
94.396
-62.900
21.928
350.000
-31.044
250.000
-28.889

U₁ = 3.60 d₂ = 0.10 d₃ = 1.60 du = 7.46 d₅ = 1.60 d₆ = 3-26 d_? = 3-00 dg =19.829 d₉ = 3.00 d₁₀- 2.03 d_xl= 7.00 d₁₂= 1.99 d₁₃- 4.28

Ci₁H= ³·⁵⁹ d = 2.60

d_l6= 0.10

d_n7= 3.16 Brechungs- Abbe'sche index Zahl

n,=l.58913 ν =61.1 n₂=l.80610

n₃=l.64000 v₃=60.2

11^=1.80518 v_lj=25.4 2.040 (variable)

η-=!.77250 ν =49.7 n₆=l.65844

n„=l.84666 v„=23.9 n₈=l.58267 vg=46.4 n_g=l.51633 v₉=64.1

809812/1004

2. Kompaktes Weitwinkel-Varioobjektiv mit großer relativer öffnung, das aus zwei Komponenten mit einer vorderen I insengruppe aufgebaut ist, die in bezug auf eine hintere Linsengruppe relativ bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Linsengruppe aus vier Linsenelementen und die hintere Linsengruppe aus sechs Linsenelementen besteht, und daß die Linsenelemente in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite eine positive Linse (L₁), eine negative Meniskuslinse (Lp), eine bikonkave Linse (L₃), eine positive Linse (L.), eine bikonvexe Linse (L₅), zwei positive Linsen (L_g) und (L₇), eine bikonkave Linse (Lg) und zwei positive Linsen (L_g) und (Lin) sind, wobei die Krümmungsradien r.| bis r₂₀, die Dicken oder Abstände d. bis d.g, die Brechungs i ndi zes n. bis n_1f) und die Abbe'schen Zahlen V . bis V._Q die folgenden Bedingungen erfUllen:

809812/1004

Öffnungsverhältnis 1:2,86 Brennweite f=28.8'ν'44.0 Bildwinkel 2<y = 75.4^o~^ 52.3°

Linse Krümmungsradius Dicke oder Brechungs- Abbe'sche

Abstand Index Zahl

^Ll Γ = 75.683
= 338.8HH ^dl = 3.50 n_r =1.58913 V₁=OLl ^d2 = 0.10 ^L2 Γ³ = 87-OHH
= 1?.287 ^d3 = 1.60 fi₂ .=1.806l0 V₂=HO.9 d. = 7.52 (IV =-3H6.012 H L₀ j ^{5 d}R = 1.60 ΠΑ...-1.6385¹» v,=55.H 3 ^6 = 50.380 5 - 0 hu ^LH Ir« = 33.891
- 91.382 ^d6
^d7 — J . MM
= 3.OO rijj =1.805l8 v_1}=25.H 8 ^d8
^do =19.379 * I.3672 (variable) T
Xj _ P
Vr_1n = 8H.091 9 = 3.00 n& .=1.77250 ν_ς=Η9.7 5 10 = -66.231 ^din rr, , - 2.03 {
Ir₁, = 22.HOO ^dll ^L6 12 = 39.960 ^dT? = 2.9O ng .=1.77250 v₆=H9.7 ^lrlH Lc.
^d13
^diH = 1.51 ^L7 ^trl6 = 36.H77
= 90.8H8 14
^d15
d.. = 2.Ho
= 2.00 n^. =1.51633 v„=6H.l ^L8 f'lT = -611633
= 22.259 IO
(J., = H. 27
- 3.56 ng =1.8H666 v₈=23.9 L„ ^lrl8 =-336.917 17
^di R = 2.60 η» =1.620H5 ν =38.1 9 Γ¹⁹
I r_o«^: = -3H.268 Io - 0,10 j j =-38H.3O2 ^d19 ^L10 = -27.879 = 3.16 n_lo=l.51633 v_lo=6H.l

809812/1004