DE2818637B2

DE2818637B2 - Teleobjektiv mit großer relativer Öffnung

Info

Publication number: DE2818637B2
Application number: DE2818637A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Koganei Tokyo Hayashi; Soichi Kamakura Kanagawa Nakamura
Original assignee: Nippon Kogaku Tokyo KK; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nippon Kogaku Tokyo KK; Nikon Corp
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1981-06-19
Also published as: JPS53134425A; US4176913A; JPS5613926B2; DE2818637C3; DE2818637A1

Description

wobei bedeuten:

der Krümmungsradius der objektseiligen

LiiiscnllÜL'hc der ersten positiven Linse.

der ersten, positiven Linsengruppe.

der Krümmungsradius der bildseiligen

Linscnflüchc der gleichen Linse.

der Krümmungsradius der objektsciligen

Linscnllachc der /weilen positiven Linse

der ersten, positiven Linscngruppc.

der Krümmungsradius der bildseiligen

Linscnfläche der gleichen Linse.

der Krümmungsradius der objektseitigcn

Linsenflächc der ersten negativen Linse

der ersten. positiven Linsengruppe.

/■„ der Krümmungsradius der am weitesten bildseilig liegenden Liiiscnlläclie der gleichen Linscngruppc

/·,. der Krümmungsradius der Kiltliaclie des negativen Kittgliedes der negativen Linscngruppc,

;■, der Krümmungsradius der nbjckiseilii'en Linsenfliiche der /weilen, negativen Linse der negativen Linsengruppe.

),, der Krümmungsradius der bildseiligen
l.inscnniiche der gleichen Linse.

/·, der Absolutwert des Krümmungsradius der Kittlläche der dritten, positiven Linse der /weilen, positiven Linsengruppe.

/] die Brennweite der ersten, positiven
Linsengruppe.

/_: die Brennweite der negativen Linsengruppe und

.Λ die Brennweite der /weilen, positiven
Linsengruppe.

und wobei die Krümmungsradien (/·, bis /·_2ϋ), die Abstände oder Mittendicken (i/, bis rf₉), die Brechungsindizes («] bis n_u) und die Abbeschen Zahlen (r, bis ι,,) der Linsen gegeben sind durch:

irennweite /	- 200.0	Relative Öffnung 1	:2.0	10.5	"1	1,62041
	'1	380,0	</\|	0,3
	I₂	- 638,0	(I₂	15,5	"2	1,50032
	1;	115,0	d,	1,8
	I₄	- 939,0	d₄	5,0	"3	1,75692
/■, 180,0		- 498,693		1,0
	''6	230,784	*dt.*	11,0	"4	1,50032
	'7	175,0	dj	36,739-53,739
	h	5631,099	d*	7.5	"5	1,79504
	'■)	- 384,0	d.	2,6	"6	1,46450
	'hi	- 127,0	*d\o*	21,4
h - 90.0	'Ίι	269,0	du	3,4	"7	1,46450
	'ι:	- 164,945	dn	21,791-4,791
	r»	69,014	du	6.5	"S	1.69350
	*r_]4*	170.0	du	2.0
	ι-\ 5	- 131,7	rfl5	2.0	"t	1.59507
	r_!6	- 205.621	d\*	11.0	"10	1,69680
Z₃ 100,0	r_l7	64,2		22.0
	η κ	- 194,1	*d\t*	3.0	"Il	1,46450
		- 127,991	rf\|9
		- 258,054

60,3 81,9 31.7 81.9

28,4 65.8

65,8

53.6

35,6 55.6

65.8

Die Erfindung betrifft ein Teleobjektiv, bestehend in der Reihenfolge von der Objektseite heraus einer ersten und einer zweiten, positiven Linse und einer ersten, negativen Linse, diejeweils einzeln stehen und gemeinsame eine erste, positive Linsengruppe bilden, aus einem negativen Kittglied und einer zweiten, negativen einzeln stehenden Linse, die zusammen eine negative Linsengruppe bilden, und aus einer zweiten, positiven Linsengruppe, wobei durch axiale Verschiebung nur der negativen Linsengruppe die Scharfeinstellung durchführbar ist.

Zur Zeit besteht ein ständig steigender Bedarf für Teleobjektive mit großer relativer Öffnung, die bei Stehbildkameras, insbesondere bei 35-mm-Stehbildka-

meras, also Kameras für das Filml'ormat 24x36 mm, eingesetzt werden sollen; dabei sollen solche Objektive insbesondere ein geringes Gewicht aufweisen und kompakt sein, um die Tragbarkeit der Fotoausrüstung zu verbessern und die Aufnahmemöglichkeit zu erweitern. Außerdem sollte die Möglichkeit bestehen, ein solches Teleobjektiv auf ein Objekt se harfe inzustellen, das sich in vergleichsweise kurzer Entfernung befindet.

Aus der DE-OS 25 56 611 ist ein Teleobjektiv der eingangs genannten Art bekannt. Dieses Teleobjektiv weist über den gesamten Scharfeinstellungsbereich eine gute Abbildungsleistung auf. Jedoch besitzt dieses bekannte Teleobjektiv nur eine kleine relative Öffnung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Teleobjektiv der eingangs genannten Art, ein Teleobjektiv zu schaffen, welches eine größere relative Öffnung aufweist als das bekannte.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung des Teleobjektivs gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 3 und den dort aufgeführten Konstruktionsdaten gelöst.

Die erfindungsgemäßen Teleobjektive können bei einer 35-mm-Stehbildkamera eingesetzt werden und haben eine Brennweite von 200 mm und eine relative Öffnung von 1:2,0. Die Aberrationen sind sehr gering, so daß der minimale Abstand für Aufnahmen äußerst klein ist. Wenn das Teleobjektiv nach der Erfindung für eine einäugige 35-mm-Spiegelreflexkamera verwendet wird, kann auf einfache und leichte Weise ein automatischer Blendenmechanismus eingebaut werden, so daß sich diese Kamera gut bedienen läßt.

Hierzu werden die Linsengruppen der Teleobjektive nach der Erfindung auf prinzipiell neue Weise angeordnet. Die neue Konstruktion der Linsengruppe entspricht im Prinzip dem Aufbau von herkömmlichen Teleobjektiven mit »innerer Fokussierung«, die drei Linsengruppen mit der Reihenfolge positiv-negativpositiv enthalten. Im einzelnen weist ein Teleobjektiv mit innerer Fokussierung eine erste, positive Linsen gruppe, eine negative Linsengruppe und eine zweite, positive Linsengruppe auf, die in dieser Reihenfolge, von der Objektseite aus gesehen, angeordnet sind. Die erste positive Linsengruppe enthält zwei positive Linsen und eine negative Linse mit einem Luftraum zwischen ihnen; bei der Fokussierung bleibt diese Linsengruppe ortsfest. Die negative Linsengruppe weist ein negatives Kittglied und ein negatives Linsenglied mit einem Luftspalt zwischen ihnen auf, der größer ais die Summe der Mittendicken dieser Linsenglieder ist. Die zweite positive Linsengruppe weist ein positives Kittglied auf und bleibt bei der Fokussierung ortsfest. Bei einem Objekt, das sich im Abstand unendlich befindet, bilden die erste, positive Linsengruppe und die negative Linsengruppe gemeinsam ein im wesentlichen afokales System; die negative Linsengruppe kann, um auf ein Objekt scharf einzustellen, das sich im kleinen Abstand befindet, zur Bildseite und um auf ein Objekt scharf einzustellen, das sich in größerem Abstand befindet, zur Objektseite bewegt werden.

Der Erfindungsiegenstand wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigen

Fig. 1,2 und 3 Schnittbilder eines ersten, eines zweiten und eines dritten erfindungsgemäßen Teleobjektivs, und

Fig. 4A, 4B und 4C bis 6A, 6B und 6C verschiedene Aberrationen des ersten, zweiten bzw. dritten erfindungsgemäßen Teleobjektivs.

Die Brennweiten der ersten und zweiten positiven

Linsengruppe und der zwischen ihnen angeordneten, negativen Linsengruppe erfüllen beim Vorliegen eines afokalen Systems die folgende Bedingung

Dabei sind /,. /, und/, die Brennweiten der oivien positiven Linsengruppe, der negativen Linsengruppe bzw. derzweiten, positiven Linsengruppe, während/die Brennweite des Objektivs ist.

Es hat sich herausgestellt, daß es eine optimale Bedingung für die Zuordnung der Brechkraft gibt, um die gewünschte Vergrößerung der relativen Öffnung zu erreichen. Die oben beschriebenen Ziele der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten erreichen, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt werden:

Die Brechkraft der ersten, positiven Linsengruppe sollte sein:

0,8 <

/ι

< 1,0

und für die negative Linsengruppe sollte die Bedingung gelten:

0,3 <

< 0.6.

jo Der Bereich der Brechkraft, für die zweite, positive Linsengruppe ergibt sich durch Bedingungen (2) und (3), wobei die Bedingung (1) verwendet wird. Deshalb wird die Brechkraft für jede der Linsengruppen in den Teleobjektiven nach der Erfindung durch die Bedingungen (2) und (3) bestimmt.

Wenn die obigen Bedingungen für die Brechkräfte der Linsengruppen erfüllt sind, wird es möglich, ein Teleobjektiv mit einer großen relativen Öffnung zu entwickeln. Außerdem können mit diesem Teleobjektiv auch Aufnahmen von Objekten gemacht werden, die sich in sehr kleinen Abständen befinden, ohne daß sich in dieser Stellung die Aberrationen zu stark bemerkbar machen. Der Aberrationsausgleich unter den Linsengruppen ist besondes dazu geeignet, die Aberration des Objektivs optimal zu halten. Gleichzeitig wird die Zahl der Linsenglieder, die für jede der Linsengruppen benötigt wird, auf den kleinstmöglichen Wert beschränkt, so daß Größe und Form des Objektivs äußerst klein sind; dadurch ergibt sich wiederum eine sehr einfache Konstruktion.

Wenn ein Wert verwendet wird, der kleiner als die unterste Grenze der Bedingung (2) ist, wird die Brechkraft der ersten positiven Linsengruppe zu stark, so daß durch diese Linsengruppe zu große Aberrationen her vorgerufen werden. Insbesondere werden die sphäri schen Aberrationen höherer Ordnung in dieser Linsengruppe so stark überkorrigiert, daß die Korrektur der Aberration durch die Linsenglieder in der folgenden Linsengruppe nicht mehr möglich ist. Darüber hinaus werden die Variationen der Aberrationen zwischen Aufnahmen von Objekten mit dem Abstand unendlich und Aufnahmen von Objekten mit kleinen Abständen so unübersichtlich, daß es schwierig wird, die Aberrationen ausreichend gut zu korrigieren, wenn die

Blende voll geöffnet ist

Umgekehrt wird die Brechkraft der ersten, positiven Linsengruppe mit einer Erhöhung des Wertes der Bedingung (2) kleiner. Deshalb muß die Strecke, um die

sieh die negative Linsengruppe bei der Scharfeinstellung aul ein Objekt mit kleinem Abstand bewegt, entsprechend erhöht werden. Wenn also der Wen die obere Grenze der Bedingung (2) übersteigt, liegt die Versdiiebungsslrecke der negativen Linsengruppe jenseits der maximalen Strecke des Gesamlaus/ugs bei einem herkömmlichen Teleobjektiv, welches insgesamt bewegt wird. Die Vorteile beim Frfindungsgegenstand. die durch die Verwendung eines Systems mit innerer Fokussierung erreicht werden, gingen dann verloren.

Für die negative Linsengruppe ist die Bedingung (3) wesentlich, da die Brcchkrafl der negativen Gruppe mit einer Verringerung des Wertes dieser Bedingung größer wird. Dementsprechend hat die Stelle, an welcher die Hauptstrahlen eines schrägen Lichtstrahls die am weitester, vorne liegende Linsenoberfläche der ersten, positiven Linsengruppe schneiden, einen relativ großen Abstand von der optischen Achse, und der Abstand zwischen dieser Schnittstelle und der optischen Achse wird sehr viel größer, so daß wiederum die erste, positive Linsengruppe eine größere Öffnung haben muß. Wenn also der Wert kleiner als die untere Grenze von Bedingung (3) ist. liegt die Öffnung der am weitesten vorne liegenden Linse, die benötigt wird, um Randlicht- 25 und strahlen ausreichend aufzunehmen, jenseits der maximalen, durch die relative Öffnung definierten Öffnung. Deshalb wäre es möglich, ein Objektiv geeigneter Größe herzustellen. Außerdem muß in bezug auf die Aberrationen noch folgendes beachtet werden: Wenn jo die untere Grenze unterschritten wird, nehmen aufgrund der zu starken Brechkraft der negativen Linsengruppe die Aberrationen höherer Ordnung zu. Da die Aberration für eine Korrektur durch andere Gruppen zu groß ist, ist es nicht möglich, die Aberrationen gut zu ΐΐ korrigieren.

Wenn andererseits die Brechkraft der negativen Linsengruppe bei einer Erhöhung des Wertes von Bedingung (3) verringert wird, wird die notwendige Öffnung der negativen Gruppe vergrößert, um zusammen mit der ersten, positiven Gruppe ein näherungsweise afokales System zu bilden. Wenn also die obere Grenze von Bedingung (3) überschritten wird, dann wird die Öffnung zu groß, und die Vorteile der verwandten inneren Fokussierung gehen verloren. Außerdem-werden auch der Blendendurchmesser und die Baulänge des Objektivs für einen automatischen Blendenmechanismus zu groß. Darüber hinaus wird die Petzval-Summe in der positiven Richtung groß, wodurch die Krümmung der Bildebene in negativer Richtung und der Astigmatismus zu stark werden. Sogar dann, wenn diese Effekte durch andere Linsengruppen korrigiert werden können, wird es sehr schwierig, die Verschiebung der Bildebene bei Nahaufnahmen zu unterdrücken.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Linsenanordnung handelt es sich um eine Grundkonstruktion, welche die obigen Bedingungen für die Brechkräfte für die drei Linsengruppen erfüllen soll. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung weist die erste, positive Linsengruppe zwei positive Linsen L₁₁ und L₁₂ und eine negative Linse L₁₃ in dieser Reihenfolge von der Objektseite her auf. Die negative Linsengruppe umfaßt ein negatives Kittglied L₂₁ und eine negative Linse L₂₂. Die zweite, positive Linsengruppe enthält ein positives Kittglied L₃, das aus positiv-negativ-positiv Linsen zusammengesetzt ist

Obwohl das erfindungsgemäße Teleobjektiv eine große Öffnung besitzt, tritt nur eine sehr geringe Änderune der Aberrationen zwischen Aufnahmen mit der Einstellung unendlich und Nahaufnahnien auf. Insbesondere sind die sphärische Aberration und der Astigmatismus gut korrigiert.

Weiter hat sich herausgestellt, daß eine optimale Stabilität der Aberrationen insgesamt erhalten wird, wenn bei der ersten, positiven Linsengruppe unabhängig von den anderen Linsengruppen die sphärische Aberration korrigiert wird. Diese sphärische Aberration wird auch durch die negative Linsengruppe und die zweite, positive Linsengruppe korrigiert. Der Astigmatismus wird bei der ersten, positiven Linsengruppe nur unterkomgiert. so daß diese im wesentlichen durch die negative Gruppe korrigiert werden kann.

Eine besonders günstige Korrektur der Aberrationen, die insgesamt oben beschrieben worden ist, wird erhalten, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

,ο <

0,₈ <

0,15 <

/1,

I/2I

1/2 I

< 1,5

< 0,35 .

Dabei haben/, und J₂ die gleiche Bedeutung wie in Bedingung (I);/,, ist die Brennweite der Linse L_n, d. h., der am weitesten objektseitigen, positiven Linse der ersten positiven Linsengruppe/^ ist die Brennweite der Linse L₂₂, d. h. der bildseitigen, negativen Linse der negativen Linsengruppe. D ist der Luftabstand zw ischen den zwei negativen Linsengliedern L₂, und L₂₂ in der negativen Linsengruppe.

Die Bedingungen (4) und (5) legen die Brechkräfte für die Linsenglieder der jeweiligen Linsengruppen fest.

Wenn die untere Grenze der Bedingung (4) unterschritten wird, wird die Brechkraft des objektseitigen, positiven Linsengliedes in der ersten, positiven Gruppe zu groß, so daß nicht nur die sphärischen Aberrationen, sondern auch der Astigmatismus in negativer Richtung unerwünscht erhöht werden. In bezug auf die sphärische Aberration ist noch folgendes zu beachten: Es ist schwierig, die sphärische Aberration unabhängig von den anderen Linsengruppen in der ersten, positiven Linsengruppe zu korrigieren. In bezug auf den Astigmatismus ist es schwierig, diesen bei Nahaufnahmen zu korrigieren, obwohl er durch die negative Linsengruppe in der Stellung für Aufnahmen mit dem Abstand unendlich ausgeglichen werden kann.

Wenn der Wert für die Bedingung (4) größer wird, nimmt die Aberration der bildseitigen positiven Linse der ersten, positiven Linsengruppe entsprechend zu. Deshalb wird die sphärische Aberration in der negativen Richtung größer. Diese Aberration kann zum Teil durch das negative Linsenglied in der ersten, positiven Gruppe korrigiert werden. Wenn jedoch die obere Grenze überschritten wird, wird die Korrektur unmöglich.

Die Bedingung (5) betrifft die Brechkraft für die Glieder in der negativen Linsengruppe; ein Wert, der kleiner als die untere Grenze ist, führt zu einer zu großen Brechkraft für das bildseitige, negative Linsenglied. Schräg auf den Randbereich des Linsengliedes einfal lende Strahlen werden stark gebrochen, so daß die

Koma zu stark asymmetrisch wird. Wenn die obere Grenze überschritten wird, wird die Brechkraft des objektseitigen Kittgliedes der negativen Linsengruppe relativ groß, wodurch die achromatische Wirkung des Kittgliedes verringert wird. Es wird also schwierig, eine negative Linsengruppe mit nur zwei Gliedern zu bilden.

Die Bedingung (6) legt den Luftabstand zwischen den beiden negativen Linsengliedern der negativen Gruppe fest. Ein relativ großer Wert gewährleistet eine gut ausgeglichene Bedingung für Koma und Astigmatismus. Die untere Grenze der Bedingung kann als Summe der Mittendicke eines negativen Gliedes und der Mittendicke des anderen Gliedes in der negativen Linsengruppe betrachtet werden. Wenn der Luftabstand einen kleineren Wert als die untere Grenze dieser Bedingung aufweist, dann wird der Astigmatismus in positiver Richtung unerwünscht größer. Obwohl dieser Effekt in gewissem Maße durch ein anderes Glied korrigiert werden kann, wird es schwierig, den Astigmatismus in der Stellung für Nahaufnahmen zu unterdrücken. Außerdem nimmt die Asymmetrie der Koma zu, so daß es schwierig wird, eine gute Abbildung bei Aufnahmen mit vollständig geöffneter Blende zu erreichen. Andererseits tritt bei einer Vergrößerung des Luftabstandes eine entsprechende Zunahme der Asymmetrie der Koma sowie eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Hauptebenen in der negativen Gruppe auf, die zwangsläufig zu einer größeren Baulänge des gesamten Teleobjektivs führt. Aus diesen Gründen wird der Luflabstand in dem durch diese Bedingungen definierten Bereich gehalten.

Gemäß der Erfiiidung wird das auf die oben beschriebene Weise konstruierte Teleobjektiv so ausgelegt, daß es die folgenden Bedingungen erfüllt:

-1,3 <

''3 - 'I

< 0,0

0,0.

(7)

Dabei ist /·, der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der positiven Linse L_n, die in der ersten, positiven Linsengruppe auf der Objektseite angeordnet ist; r₂ ist der Krümmungsradius derbildseitigen Linsenfläche der gleichen Linse L_n; r_} ist der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der positiven Linse Li₂, die in dergleichen Gruppe bildseitig angeoi J-net ist; und /„ ist der Krümmungsradius der am weitesten bildseitig liegenden Oberfläche der gleichen Gruppe.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, ist eine Korrektur der Aberrationen leicht möglich; insbesondere ist es möglich, die Änderung der Aberrationen auf einen kleineren Wert zu begrenzen, wenn die Scharfeinstellung von unendlich auf Nahaufnahmen geändert wird und umgekehrt. Wenn die unteren Grenzen in den obigen Bedingungen (7) und (8) unterschritten werden, können der Astigmatismus und die sphärische Aberration nicht ausreichend korrigiert werden. Wenn die oberen Gren/werle überschritten werden, ergibt sich eine (iberkorrektur. In beiden [-'allen tritt eine starke Variation der Aberrationen bei Nahaufnahmen auf.

Zusätzlich zu den obigen Bedingungen sollen lerner die hildscitigc Linse /.,, und die negative Linse /.,, in

der ersten, positiven Gruppe die folgende Bedingung erfüllen:

/ι /ι
-1,2 < < < 0,0.

Dabei ist r_A der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der Linse L₁₂ und /-₅ der Krümmungsradius

κι der objektseitigen Oberfläche der Linse L_l}.

Die achromatische Wirkung der beiden Linsen kann verbessert werden, wenn die obige Bedingung erfüllt ist, Die Verwendung eines Wertes, der kleiner als die untere Grenze ist, führt zu einem Teleobjektiv, bei dem die Gefahr besteht, daß es Farbänderungen aufgrund einer Variation der Koma gibt. Bei einer Erhöhung de; Wertes wird es immer schwieriger, den Farbvergrößerungsfehler unter Verwendung von Glas zu korrigieren wie es zur Zeit zur Verfügung steht; wenn die obere Grenze überschritten wird, geht die achromatische Wirkung verloren.

In ähnlicher Weise ist die negative Linsengruppe se auszulegen, daß sie die folgenden Bedingungen erfüllt

0,7 < -±!±L < 2,3
I. h I

und

-0,5

1,0.

(10)

(11)

Dabei ist r_h der Krümmungsradius der Kittoberflächt des negativen Kittgliedes L₂\, r_c ist der Krümmungs radius der objektseitigen Oberfläche des einzelner negativen Linsengliedes L₂₂ ^und 'V ist der Krümmungs radius der bildseitigen Oberfläche des gleichen Gliedes Die Bedingung (10) definiert den Bereich, in dem eir

besserer Achromatismus für die negative Linsengruppi gewährleistet ist. Bei einem Wert, der kleiner als di< untere Grenze ist, entstehen häufig sphärische Aberra tionen höherer Ordnung; bei einem Wert oberhalb de oberen Grenze wird es schwierig, die Aberrationei unter Verwendung der zur Zeit zur Verfugung stehen den Gläser zu korrigieren.

Die Bedingung (11) definiert eine gewünschte Fern für das einzelne negative Linsenglied L₂₂- Wenn eil Wert verwendet wird, der kleiner als die untere Grenzi ist, wird die Koma in der negativen Richtung größer wenn die obere Grenze überschritten wird, nimmt sie ii positiver Richtung zu. Deshalb soll die obige Bedin gung erfüllt sein, um die Symmetrie der Koma beizube halten.

Auch die zweite positive Linsengruppe ist so auszu legen, daß sie die folgende Bedingung erfüllt, um eim bessere chromatische Aberration in dieser Gruppe zi erhalten:

0,3 <

'V

< 2,0.

Dabei ist r, der Absolutwert für jeden Krümmungsra dius der beiden Kitlflächen.

Mit Hilfe von Bedingung (12) kann eine sphärisch· Aberration höherer Ordnung bei Licht kurzer Wellen längen leicht korrigiert werden; dies ist ein wesentliche Merkmal von Objektiven mit großer relativer Öffnung Bei einem Wert, der kleiner als die untere Grenze ist

wird die achromatische Wirkung größer; ihr nachteiliger Einfluß auf die anderen Aberrationen wird jedoch zu groß. Wenn die obere Grenze überschritten wird, ist eine ausreichende Korrektur nicht mehr möglich.

Gemäß der Erfindung wird die Leistung des beschriebenen Teleobjektivs mit grcüer, relativer Öffnung durch Verwendung einer Teleobjektivkonstruktion für die zweite, positive Linsengruppe verbessert. Derartige erfindungsgemäße Teleobjektive zeigen die Fig. 2 und 3. Diese Teleobjektive sollen später im einzelnen beschrieben werden. Im allgemeinen besteht die zweite, positive Linsengruppe aus einer positiven vorderen Gruppe und einer negativen hinteren Gruppe, um auf diese Weise die Petzval-Summe weiter zu verringern und zu erreichen, daß die meridionale Bildebene und die sagittate Bildebene besser zusammenfallen. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Baulänge des Teleobjektivs weiter zu verringern. Für die positive vordere Gruppe wird ein positives Kittglied verwendet, das drei Linsen wie die oben beschriebene, zweite positive Gruppe aufweist. Als negative, hintere Gruppe wird ein einziges, negatives Linsenglied verwendet. Bei dem zweiten und dritten erfindungsgemäßen Teleobjektiv ist eine der beiden Oberflächen des positiven Linsengliedes in der positiven vorderen Gruppe, die beide beim ersten erfindungsgemäßen Teleobjektiv verkittet sind, von der gegenüberliegenden Oberfläche mit einem Luftabitand angeordnet. Dadurch wird die Freiheit der Aberrationskorreklur erhöht, so daß gut ausgeglichene Aberrationen beibehalten werden können. Die Vorteile des in Fig. 1 gezeigten und in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen ersten, erfindungsgemäßen Teleobjektivs lassen sich aus den Aberrationskurven nach den Fig. 4A, 4B und 4C erkennen. Diese Aberrationskurven wurden in der Stellung für Aufnahmen mit der Entfernung unendlich und in der Stellung

ίο für Nahaufnahmen mit einer Vergrößerung b = -0,1 erhalten. Bei dem ersten Teleobjektiv wird die Vergrößerung von -0,1 erreicht, indem die negative Linsengruppe um 17 mm zur Bildseite hin verschoben wurde, und zwar gemessen von der Stellung Pur Aufnahmen mit der Entfernung unendlich. Aus Fig. 4 ergibt sich eindeutig, daß bei dem in Fig. 1 dargestellten Teleobjektiv die Aberrationen sehr gut korrigiert sind. Sogar in der Stellung für Aufnahmen mit einer Vergrößerung von Ji = -0,1 sind die Aberrationen bei der relativen

2(i Öffnung 1:2,0 ausreichend klein.

Im folgenden werden die Konstruklionsdaten der erfindungsgemäßen Teleobjektive angegeben, wobei mit /,der Krümmungsradius der/-ten Linsenfläche, mit ti, die Mittendicke bzw. der Luftabstand der /-ten Linse,

Ji mit n, der Brechungsindex der /-ten Linse und mit r, die Abbesche Zahl der /-ten Linse bezeichnet ist.

Erstes Teleobjektiv Brennweite /=200.0 Relative Öffnung 1: 2.0

180,0

- 90.0

'Ί	207.5
'2	-491.363
/-,	112,869
'4	- 610,0
i\	- 483,0
'V,	432,252
I -	- 393,0
h	125.0
'9	330.0
'Ί«	- 161,181
'Il	64,939
I'M	138,5
''υ	- 184,0
'■\|4	184,0
'"1S	- 132,984

100,0

Bei dem zweiten, in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Teleobjektiv ist die zweite, positive Gruppe so aufgebaut, daß die Petzval-Summe kleiner ist. wie oben beschrieben wurde. Die erste positive Gruppe und die negative Gruppe haben den gleichen Aufbau wie bei dem ersten Teleobjektiv. Die zweite, positive Gruppe beim zweiten Teleobjektiv unterscheidet sich von dieser Gruppe beim ersten Teleobjektiv dadurch, daß ein einzelnes, negatives Linsenglied L₃₃ hinzugefügt wird; außerdem ist das positive Linsenglied A, nach Fig. 2, das drei miteinander verkittete Linsen aufweist, in zwei getrennte Teile unterteilt, nämlich eine einzelne, positive Linse Lit und ein Linsenglied L₃₂. das ein aus zwei Linsen bestehendes Kittglied ist. Die weitere Vcrbesse-

r ι 81.9
81,9

O 27.5

'•4 28,4
65,8

r„ 65,8

.-7 55.6
.·« 30.0
.·, 55,6

rung der Aberrationen, die mit dem Teleobjektiv nach F i g. 2 erreicht wird, läßt sich an den in F i g. 5 A. 5B und 5C dargestellten Aberrationskurven erkennen.

Das dritte, in Fig. 3 gezeigte Teleobjektiv hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das zweite Teleobjektiv nach Fig. 2; der Unterschied liegt nur in der Konstruktion der ersten, positiven Linsengruppe. Bei dem dritten Teleobjektiv ist das negative Linsenglied in der ersten, positiven Linsengruppc in eine negative Linse /.,·,, und eine positive Linse A₁₁₃ aufgeteilt, um jeder eine achromatische Wirkung zuzuordnen. Bei dem dritten Teleobjektiv ist es möglich, die Krümmungsradien der brechenden Oberflächen r₄ und r₅ für den Achromatismus zu vergrößern. Außerdem ist eine

</,	14.0	'Ί	1,50032
«':	0.3
<h	15.5	":	1,50032
<U	0.65
(U	5.0	".!	1.75520
	40.673-57,673
	7.5	»4	1.79504
'/«	2.6	IU	1.46450
	21,5
(I \u	3,4	"f.	1.46450
</\|\|	22.201-5.201
<ln	7.0	/j₇	1.69680
''υ	2.0	»«	1,69895
r/u	7.0		1.69680

17

weitere, Verbesserung der Farbänderung der Koma und der chromatischen Aberrationen höherer Ordnung möglich. Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen die entsprechenden Werte in der Stellung für Aufnahmen mit der Entfernung unendlich und in der Stellung für Aufnahmen mit kurzen Entfernungen beijB = -0,1. In jedem Fall wird die Vergrößerung -0,1 erhalten, indem die negative Linsengruppe um 17 mm zur Bildseite hin verschoben wird, und zwar von der Stellung der Aufnahme mit dem Abstand unendlich aus gemessen. Aus den F i g. 5A, 5B, 5C, 6A, 6B und 6C ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Teleobjektive nach den Fig. 2 und 3 nur sehr geringe Variationen der Aberrationen zeigen. Teleobjektive nach den Fig. 2 und 3 haben die folgenden numerischen Daten:

Brennweite

/ι 180,0

Vi - 90.0

ιοο,ο

200,0
h

*4

'7

/■■)

''IC)

'ΪΙ

^rl2 'IJ

Oft

Brennweite /= 200,0

'Ί

'2 '3

180,0 '"

h - 90,0

''Il

V₃

loo.o

^r\5

Zweites Teleobjektiv Relative ÖITnung 1:2,0

200,0

- 540,0 112,869

-600,0

- 4ί»0,0 431,735

- 386,0

- 125,0 286,185

- 161,181

67,815

171,0

- 131,975

- 213,0

61,0

- 193,237

- 130,0 -311,705

d,	14,0	"I	1,50032
*(I₂*	0,3
d}	15,5	«2	1,50032
d*	0,65
ds	5,0	"₃	1,75520
*d_b*	41,201-58,201
'h	7,5	"4	1,79504
df.	2,6	"5	L46450
'It	21,5
*d\»*	3.4	"<,	1,46450
rfll	22,912-5,912
'/,2	6,5	"7	1,69350
*d\\*	2.0
du	2,0	"8	1,59507
*d\<*	11,0	»1	1,69680
rf.»	22,0
'/,7	3,0	"in	1.46450

Drittes Teleobjektiv

Relative Öffnung 1: 2,0

380,0 ί/,

- 638,0 cl₂ 115,0 rf,

- 939,0

- 498,693 230,784 175,0

5631,099

- 384,0

- 127,0 269,0

- 164 ,'.145

69.014

du

170,0

- 131,7

- 205.621

64.2

- 194,1

- 127,991

- 258,054

10,5

0,3
15,5

1,8

5,0

1,0
11,0
36,739-53,739

7,5

2,6
21,4

3,4
21,791-4,791

6,5
2,0

2.0
11,0
22,0

3.0

"ι

»7

"₃

"is

lh.

1,62041
1,50032
1,75692
1,50032

1,79504
1,46450

H₇ 1.46450

n₈ 1,69350

1.59507
1,69680

1,46450

¹I	81,9
''2	81,9
''J	27,5
''4 I¹;	28,4 65,8

65,8

53,6

35.6 55.6

65,8

60,3 81,9 31,7 81.9

28,4 65.8

65,8

53,6

35.6

5 Vd

65.8

19 20

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, hat das werden, deren Flächenteilkoeffizienten nach Seidel

Teleobjektiv nach der vorliegenden Erfindung eine grö- von den entsprechenden Teilkoeffizienten um maximal

ßere relative Öffnung als ein herkömmliches Teleobjek- etwa 10% und die Summen der TeilkoefTizienten von

tiv. den entsprechenden Summen um höchstens größen-

Es wird darauf hingewiesen, daß durch die angegebe- 5 ordnungsmäßig 1% abweichen,
nen Patentansprüche auch solche Teleobjektive umfaßt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Teleobjektiv, bestehend in der Reihenfolge von der Objektseite her aus einer ersten und einer zweiten, positiven Linse und einer ersten, negativen Linse, die jeweils einzeln stehen und gemeinsam eine erste, positive Linsengruppe bilden, aus einem negativen Kittglied und einer zweiten, negativen, einzeln stehenden Linse, die zusammen eine negative Linsengruppe bilden, und aus einer zweiten, positiven Linsengruppe, wobei durch axiale Verschiebung nur der negativen Linsengruppe die Scharfeinstellung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, positive und die negative Linsengruppe zusammen ein im wesentliehen afokales System für ein Objekt mit der Objektweite Unendlich bilden, daß die zweite, positive Linsengruppe aus einem Kittglied (13) besteht, welches in der Reihenfolge von der Objektseite her eine dritte, positive Linse, eine dritte, negative Linse und eine vierte, positive Linse aufweist, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

0,8 <

0,3 <

1,0 <

0,₈ <

/1

I/2

./2

/ /11

/ι

und

0,15 <

1/2 I

< 1,0,

< 0,6 ,

< 3,3,

< 1,5

< 0.35 ,

iO

wobei bedeuten:

/ die Objektivbrennweite,

/i die Brennweite der ersten, positiven
Linsengruppe,

/₂ die Brennweite der negativen Linsengruppe,

/n die Brennweite der ersten, positiven Linse der ersten, positiven Linsengruppe,

/22 die Brennweite der zweiten, negativen
Linse der negativen Linsengruppe und

D der Luftabstand zwischen den beiden
negativen Linsengliedern der negativen
Linsengruppe,

daß ferner gilt:

-1,3 <

< 0,0,

50

55 -4,0

0,0 ,

/1 /1

-1,2 < S < 0,0,

r$ r₄

-0,7 < -i^ii- < 2,3 ,
l/il

-0,5

Ύ - r,i

1,0

und

0,3 < '— < 2,0 ,

/3

wobei bedeuten:

/·, der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der ersten positiven Linse, der ersten, positiven Linsengruppe,

r, der Krümmungsradius der bildseitigen
Linsenfläche der gleichen Linse,

r_} der Krümmungsradius der objekiseitigen Linsenfläche der zweiten positiven Linse der ersten, positiven Linsengruope,

r_A der Krümmungsradius der bildseiligen
Linsenfläche der gleichen Linse,

/•₅ der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der ersten negativen Linse der ersten, positiven Linsengruppe,

r_a der Krümmungsradius der am weitesten bildseitig liegenden Linsenfläche der gleichen Linsengruppe,

r_h der Krümmungsradius der Kittlläche des negativen Kittgliedcs der negativen Linsengruppe,

r, der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der zweiten, negativen Linse der negativen Linsengruppe,

r_d der Krümmungsradius der bildseitigen
Linsenfläche der gleichen Linse,

r_e der Absolutwert des Krümmungsradius der Kittfläche der dritten, positiven Linse der zweiten, positiven Linsengruppe,

/1 die Brennweite der ersten, positiven
Linsengruppe,

/2 die Brennweite der negativen Linsengruppe und

/₃ die Brennweite der zweiten, positiven
Linsengruppe,

und wobei die Krümmungsradien (r, bis r,<), die Abstände oder Mittendicken (d_x bis </₁₄), die Brechungsindizes (fl, bis n₉) und die Abbeschen Zahlen (r, bis ι·₉) der Linsen gegeben sind durch

Brennweite /=200,0 Relative Öffnung 1:2,0

180,0

r\ 207,5 r-L - 491,363 Iy 112,869 '4 -610,0 _r - 483,0

d, 14,0 di 0,3 <h 15,5 lh 0,65 lh 5,0

/ι, 1,50032

/i₂ 1,50032
/I₃ 1.75520

■Ί 81,9 ., 81.9

.-, 27.5

432.252

(/,. 40,673-57,673

/ι - 90,0

100,0

Γη -393,0 άη 7,5

r_s - 125,0 d_% 2,6

r, 330,0 d₉ 21,5

T₁₀ - 161,181 c/,₀ 3,4

/·,, 64,939 d_u 22,201-5,201

r_u 1-8,5 rf₁₂ 7,0

/-,3 - 184,0 </,3 2,0

r_u 184,0 t/u 7,0

/-,j - 132,984

"4 "5

1,79504
1,46450

/i₆ 1,46450

/i₇ 1,69680

n₈ 1,69895

/i, 1,69680

2. Teleobjektiv, bestehend in der Reinenfolge von der Objektseite hei aus einer ersten und einer zwei- is ten, positiven Linse und einer ersten, negativen Linse, die jeweils einzeln stehen und gemeinsam eine erste, positive Linsengruppe bilden, aus einem negativen Kittglied und einer zweiten, negativen, einzeln stehenden Linse, die zusammen eine negative Linsengruppe bilden, und aus einer zweiten, positiven Linsengruppe, wobei durch axiale Verschiebung nur der negativen Linsengruppe die Scharfeinstellung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, positive und die negative Linsengruppe zusammen ein im wesentlichen afokales System für ein Objekt mit der Objektweite Unendlich bilden, daß die zweite, positive Linsengruppe in der Reihenfolge von der Objekts, ite her aus einer dritten, positiven Linse, einem aus einer «> dritten, negativen und einer vierten, positiven Linse gebildeten Kittglied, und einer fünften, negativen Linse besteht, daß die folgenden Bedingunger, erfüllt sind:

0,8

0,3

0.8

0.15

Jn I D

< 1.0,

< 0,6.

< 3.3 .

Ul

< 0,35

wobei bedeuten:

/ die Objektivbrennweite.

/. die Brennweite der ersten, positiven

Linsengruppe,
/_: die Brennweite der negativen 1 insen-

gruppe,
/,, die Brennweile der ersten, positiven Linse

der ersten, positiven Linsengruppe,
/_:: die Brennweite der /weiten, negativen

Linse der negativen Linsengruppe und
/) der Lul'lubsland /wischen den beiden

negativen Linsengliedern der negativen

Linsengruppe.

b0 daß ferner gilt:

-4,0

'•3

o.ü

0,0

J] J]

1,2 < S < 0.0

/•5 r₄

-U.⁷ <

\r_h

< 2,3 .

-₀,5 < < 1.0

0.3 < '— < 2,0 .

wobei bedeuten:

der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der ersten positiven Linse, der ersten, positiven Linsengruppe,
der Krümmungsradius der bildscitigen
Linsenfläche der gleichen Linse,
der Krümmungsradius der objcktsciiigen Linsenfla'che der zweiten positiven Lir.se der ersten, positiven Linsengruppe,
der Krümmungsradius der bildseitigen
Linsenfläche der gleichen Linse,
der Krümmungsradius der objektseitigen Linsenfläche der ersten negativen Linse der ersten, positiven Linsengruppe,
der Krümmungsradius der am weitesten bildseitig liegenden Linsenfläche der gleichen Linsengruppe,

der Krümmungsradius der Kitttliiche des negativen Kittgliedcs der negativen Linsengruppe.

der Krümmungsradius der objektseiligen Linsenfläche der zweiten, negativen Linse der negativen Linsengruppe.
der Krümmungsradius der bildseitigen
Linsenfläche der gleichen Linse,
der Absolutwert des Krümmungsradius der Kiltllaehe der dritten, positiven Linse der /weiten, positiven Linsengruppe.
die Brennweite der ersten, positiven
Linsengruppe.

/_: (.lic Brennweite der negativen Linsengruppe und

Λ die Brennweite der zweiten, positiven
Linsengruppe,

und wobei die Krümmungsradien (/·, bis /■„). die Abstände oder Mittendicken (d-, bis f/₇), die Brechungsindizes («ι bis ζ;,,,) und die Abbcschcn Zahlen (ι-, bis I¹Ki) der Linsen gegeben sind durch:

Brennweite J = 200,0 Relative Oflnung 1 :2,() 14.0 »1 1,50032 'l 200,0 0,3 '2 - 540,0 (I₂ 15,5 "2 1.50032 /j 112,869 <h 0,65 /ι 180,0 '4 - 600,0 d₄ 5,0 "3 1,75520 's - 480,0 df 41,201-58,201 '<, 431,735 dt, 7,5 "4 1,79504 '7 - 386,0 dl 2,6 «5 1,46450 '« - 125,0 <h 21,5 /_: - 90,0 '9 286,185 d* 3,4 "6 1,46450 'Ίο - 161,181 d]n 22,912-5,912 67,815 du 6,5 »7 1,69350 'Ι? 171,0 dn 2,0 'υ - 131,975 d» 2,0 "8 1,59507 '14 -213,0 du 11,0 H₉ 1,69680 fy 100.0 ''15 61,0 rf» 22,0 'Ί(. - 193,237 di 6 3,0 «10 1,46450 'Ϊ7 - 130,0 dv 'IS -311,705

3. Teleobjektiv, bestehend in der Reihenfolge vors der Objektseite her aus einer ersten und einer zweiten, positiven Linse und einer ersten, negativen Linse, die jeweils einzeln stehen und gemeinsam eine erste, positive Linsengruppe bilden, aus einem negativen Kittglied und einer zweiten, negativen, einzeln stehenden Linse, die zusammen eine negative Lin:engruppe bilden, und aus einer zweiten, positiven Linsengruppe, wobei durch axiale Verschiebung nur der negativen Linsengruppe die Scharfeinstellung durchführbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die erste, positive und die negative Linsengruppe zusammen ein im wesentlichen afokales System für ein Objekt mit der Objektweite Unendlich bilden, daß die zweite, positive Linsengruppe positive Linsengruppe in der Reihenfolge von dor Objektseite her aus einer dritten, positiven Linse, einem aus einer dritten, negativen und einer vierten, positiven Linse gebildeten Kittglied, und einer fünften, negativen Linse besteht, daß die erste positive Linsengruppe eine bildseitig der ersten, negativen Linse angeordnete fünfte, positive Linse aufweist, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

0.8 <

0.15 <

I./: I

< 0.35 .

ι·, 81,9

I·; 81,9

'■} 27,5

1-4 28,4

,< 65.8

'„ 65,8

'•7 53,6

■■» 35,6

r, 55.6

I₁₀ 65,8

wobei bedeuten:

/ die Objektivbrennweite.

/1 die Brennweite der ersten, positiven
Linsengruppe.

/, die Brennweite der negativen Linsengruppe.

/ι, die Brennweite der ersten, positiven Linse der ersten, positiven Linsengruppe.

I₂₂ die Brennweite der zweiten, negativen
Linse der negativen Linsengruppe und

D der Luflabstand zwischen den beiden
negativen Linsengliedern der negativen
Linsengruppe.

daß ferner gilt:

0.8

/1

< 1.0.

-1.3 <

< 0.0.

'"ι - r₂

0.3 <

< 0.6 .

-4.0 <

r„

< 0.0.

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- i .2 < S < 0.0 .

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