DE2818966A1 - Miniaturisiertes superweitwinkel- varioobjektiv - Google Patents
Miniaturisiertes superweitwinkel- varioobjektivInfo
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Description
PATENTANWALTS A. GRÜNECKER
OIPL-1N&
H. KINKELDEY 2818986 w'sTOCKMAIR
K. SCHUMANN
P. H. JAKOB
DlPU-WG
G. BEZOUD
S MÜNCHEN
28. April 1978
P 12 673
ASAHI KOGAElJ KOGYO KABUSHIKI KAISHA No. 36-9» Maeno-cho 2-chome, Itabashi-ku, Tokyo, Japan
Die Erfindung betrifft ein miniaturisiertes, also äußerst kompaktes, Varioobjektiv mit einem extrem großen Bildwinkel
von 84° oder 94° und guter Kompensation von verschiedenen Aberrationen; ein solches Varioobjektiv soll im folgenden
auch als "Superweitwinkel-Varioobjektiv" bezeichnet werden. Diese Eigenschaften werden unter anderem dadurch
erreicht, daß eine der verxvendeten Linsen mit einer asphärisc.hen
Oberfläche versehen wird.
Bei dem Linsensystem für das Varioobjektiv nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein sogenanntes Linsensystem
mit zwei Linsengruppen, das aus einer ersten divergenten Linsengruppe und einer zweiten konvergenten Linsengruppe
besteht. Die Bewegungs-Charakteristiken bzw. Bewegungsbahnen der beiden Linsengruppen sind in Fig. 1 dargestellt;
dabei bedeuten f. (f.j<
O) die Brennweite der ersten Linsengruppe, f2 Cf2 >
O) die Brennweite der zweiten Linsen-
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telefon (oss) aaaeea telex oo-aoseo teleqramme monapat telekopierer
gruppe und ·£ der Abstand zwischen der ersten und zweiten
Linsengruppe. Diese Parameter stehen in den folgenden Beziehungen zu der Gesamtbrennweite £:
CD
Die hintere bzw. bildseitige Schnittweite £R ist gegeben durch:
(2)
Aus Gleichung (1) ergibt sich:
44« fifz
< ο
£2
(3)
Aus Gleichung C2) ergibt sich:
d£B β f2
"ar
konstante Zahl > 0
Die Gesamtlänge L ist:
(5)
Aus den Gleichungen (3) und C4) und (5]) ergibt sich:
dL „,
(6)
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Wenn in Gleichung (6) -π? = O ist, dann gilt:
(7)
Aus der Gleichung (3) ergibt sich, daß der Abstand & zwischen
der ersten und zweiten Linsengruppe in der Stellung für kleine Winkel am größten ist; außerdem gilt folgende Beziehung: Je
größer die Gesamtbrennweite L ist, umso kürzer wird der Abstand -L · Aus der Gleichung (4) läßt sich folgendes ableiten:
Die bildseitige Schnittweite f„ hat einen minimalen Wert in
der Weitwinkelstellung. Außerdem gilt folgende Beziehung: Je größer die Gesamtlänge ist, umso größer wird proportional die
bildseitige Schnittweite. Aus der Gleichung (7) ergibt sich: Die Gesamtlänge L hat einen minimalen Wert, wenn die Gesamtbreite
f gleich dem Absolutwert If1/der Brennweite der ersten
Linensgruppe ist. Wenn also die Gesamtbrennweite f länger oder kürzer als j f., | ist, so wird die Gesamtlänge L größer.
Aus der obigen Analyse folgt also, daß mit einer Vergrößerung bzw. Verbreiterung des Bildwinkels die relative öffnung bzw.
Apertur der ersten Linsengruppe zunehmen wird, da der Abstand ■t zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe in der Stellung
für schmale Winkel am größten ist. Diese Tendenz bewirkt eine extreme Verbreiterung bzw. Vergrößerung des Bildwinkels.
Wenn die Miniaturisierung des Linsensystems sich nicht innerhalb vernünftiger Grenzen mit der Verbreiterung bzw. Vergrößerung
des Bildwinkels zu einem "superweiten" Winkel vereinbaren läßt, nimmt die tonnenförmige bzw. negative Verzeichnung in
der Weitwinkelstellung abrupt zu; es ist nicht möglich, diese Aberrationen durch Verwendung eines sphärischen Linsensystems
zu kompensieren. . .·*■■■■ . . · .
.. ' "i %■ -- λ ·· - .*.·. jft'?<":. .:^ ■■■ ■" i-5·''--'T''■:.':-.-'. -Mit
der vorliege%<i^1i" Erfindung soll deshalb ein miniaturisier-
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tes Varioobjektiv geschaffen werden, bei dee die oben erwähnten
Nachteile nicht auftreten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein kompaktes Vario - objektiv
vorgeschlagen, bei dem die tonnenförmige Verzeichnung
in der Weitwinkelstellung durch Verwendung einer einzigen asphärischen Linse kompensiert wird; gleichzeitig werden
auch verschiedene andere Aberrationen über den gesamten Variobereich,
also den gesamten Bereich der Brennweitenverstellung,
kompensiert.
Ein bevorzugten Gedanke liegt in einem miniaturisierten Superweitwinkel-Varioobjektiv
mit zwei Linsengruppen, bei dem die tonnenförmige Verzeichnung in der Weitwinkel-Stellung durch
Verwendung einer Linse mit asphärischer Oberfläche kompensiert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Bewegungsbahnen der Linsengruppen eines Varioobjetivs
nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung der Definition der asphärischen Oberfläche,
Fig. 3 den Durchgang der parallelen und unter einem Winkel einfallenden Lichtstrahlen durch das Varioobjektiv,
Fig. 4 eine den Beispielen 1 bis 3 entsprechende Konstruktion des Varioobjektivs in der Weitwxnkelsteilung,
Fig. 5(a) bis 5(c) die Aberrationsbedingungen von Beispiel 1,
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Fig. 6(a) bis 6 Cc) die Aberrationsbedingungen vorr* Ιθ<7θΟ
Beispiel 2,
Fig. 7Ca) bis 7Cc) die Aberrationsbedingungen von Beispiel 3,
Fig. 8 eine dem Beispiel 4 entsprechende Konstruktion des Varioobjektivs in der Weitwinkelstellung,
und
Fig. 9 (a) bis 9Cc) die Aberrationsbedingungen von Beispiel 4.
In den Figuren 4 und 8 ist r. der Krümmungsradius der i-ten Linsenoberfläche, während d- die Dicke der Linse oder der
Abstand zwischen benachbarten Linsenoberflächen ist.
Das Varioobjektiv nach der vorliegenden Erfindung besteht aus
einer ersten, divergenten Linsengruppe und einer zweiten, konvergenten Linsengruppe. Die Gesamtbrennweite wird durch die
relative mechanische Bewegung der ersten und zweiten Linsengruppe variiert; gleichzeitig wird die Scharfeinstellung der
Abbildung, beispielsweise auf der Filmebene, konstant gehalten.
Die ersten divergente Linsengruppe weist wenigstens zwei positive Linsen und wenigstens zwei negative Linsen auf und
enthält in der folgenden Reihenfolge von der Objektseite aus eine positive Linse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten
Oberfläche, ein negatives Linsenglied und eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten
Oberfläche. Die zweite, konvergente Linsengruppe weist wenigstens zwei positive Linsen in ihren End- bzw. Stirneinheiten
auf, die der Objekt- und.der Bildseite zugewandt sind, und enthält positive, negative und positive Linseneinheiten, oder
positive, negative, positive, negative und positive Linseneinheiten. Weiterhin ist eine einzige, asphärische Oberfläche
entweder auf einer beliebigen Oberfläche Cder i-ten Oberflä-
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ehe) der ersten Linsengruppe oder auf einer beliebigen Oberfläche
(der j-ten Oberfläche) der zweiten Linsengruppe vorgesehen. Das Gesamtlinsensystem dieses Varioobjektivs muß die
folgenden Bedingungen erfüllen:
(1) £w < If1I
< 1.5 fT,
(2) 0.4 < -rr-
< 1.0,
1V
1V
wenn K = i oder j ist, ist die K-te Oberfläche asphärisch
(4) 0 < |ΦΚ! <
0.35, \ dabei sind: 0i >
0 und 0. < 0
(5) o
WK
Φκ! < 0.2,
(6) -0.2 < hMH^ ψκ<
Ο,
und
Dabei bedeuten:
f^ die Brennweite der ersten Linsengruppe,
f die Brennweite der Weitwinkelstellung,
VV
frp die Brennweite in der Teleskop-Stellung
oder der Stellung für einen schmalen bzw. kleinen Winkel,
w der Abstand zwischen der ersten und der
zweiten Linsengruppe in der Weitwinkel-Stellung,
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L die maximale Gesamtlänge,
0V der kubische asphärische oder der feste asphärische bzw. der asphärische Raum-Koeffizient,
0V der kubische asphärische oder der feste asphärische bzw. der asphärische Raum-Koeffizient,
h„„ die Höhe des parallelen Lichtstrahls in
der Nähe der optischen Achse, der in der Weitwinkelstellung durch die K-te Oberfläche
verläuft und durch die Blende bzw. die Blendenöffnung begrenzt wird, und
hWK- die Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der
durch die Mitte der Blende bzw. der Blendenöffnung der Weitwinkelstellung in der K-ten
Linsenoberfläche verläuft.
Um zu verhindern, daß die Öffnung der ersten Linsengruppe zunimmt, wenn die Gesamtlänge verkürzt wird, wird eine posi- .
tive Linse mit einer dem Objekt zugewandten konvexen Oberfläche an der Vorder- oder Objektseite der ersten, divergenten
Linsengruppe angeordnet. Um mehrere Variationen bei der Scharfeinstellung auf ein kleines Objekt." zu vermeiden, ist
eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten Oberfläche an der letzten oder Endstellung auf
der Bildseite in der ersten Linsengruppe angeordnet.
Um Variationen der spährischen Aberration und Erhöhungen der sphärischen Aberration bei einer Änderung der Brennweite zu
vermeiden, befinden sich wenigstens zwei positive Linsen auf der Objektseite in der zweiten konvergenten Linsengruppe.
Um Variationen des Astigmatismus sowie Erhöhen des Astigmatismus und stärkere Bildverzeichnungen zu vermeiden, sind wenigstens
zwei positive Linsen auf der Bildseite angeordnet.
Die oben angebenen Bedingung (1) und (2) beziehen sich auf die Brechkraft des Linsensystems. Wie oben erwähnt wurde, ist
die Gesamtlänge L maximal, wenn die Gesamtbrennweite f gleich
dem Absolutwert I f.. J der Brennweite der ersten Linsengruppe
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ist. Dementsprechend wird die Brechkraft der ersten Linsengruppe über den gesaraten Variobereich, also über den gesamten
Bereich der Brennweitenverstellung, von f^ bis f„ und
an ihren Umfangsenden definiert, um die Maximallänge des
Varioobjektivs möglichst gering zu machen, wie es durch
Bedingung (1) spezifiziert wird. Wenn der Wert für | f.. j
unter den minimalen Grenzwert absinkt, wird die Brechkraft der ersten Linsengruppe zu stark, um eine adäquate Kompensation
der verschiedenen Aberrationen und Verzeichnungen zu ermöglichen. Wenn umgekehrt ίίι' den maximalen Grenzwert
übersteigt, nimmt die Größe das Ausmaß der Variobewegung zu, wodurch sich die Gesamtgröße des Linsensystems erhöht und
die angestrebte Miniaturisierung behindert wird, obwohl sich die verschiedenen Aberrationen leicht kompensieren lassen.
Der maximale Wert der Bedingung (2) definiert auch die Grenze
der Miniaturisierung. Unter den minimalen Wert der Bedingung (2) wird die bildseitige Brennweite verkürzt, und das Varioverhältnis
wird zu klein. Um diesen Nachteil zu vermeiden, muß die Brechkraft der ersten Linsengruppe erhöht werden;
dies führt jedoch zu Schwierigkeiten bei der Kompensation der verschiedenen Aberrationen und Verzeichnungen, wie oben
erwähnt wurde.
Die Bedingung (3) wird aus den Bedingungen (1) und (2) abgeleitet
und bezieht sich auf die maximale Länge des Linsensystems. Über dem Maximum wird eine Kompensation der Aberrationen
leicht erreicht; die dazu erforderliche Länge entspricht
jedoch nicht der angestrebten Miniaturisierung. Unter dem minimalen Wert werden die Brechkräfte der ersten und zweiten
Linsengruppe zu stark, die Kompensation der Aberrationen wird schwierig,und daß Varioverhältnis muß verringert werden.
Die Bedingung (4), (5) und (6) beziehen sich auf die Form oder
die Gestalt der asphärischen Oberfläche. Dies soll unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 erläutert werden. In Fig. 2
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ist der Scheitel bzw. der Scheitelpunkt der asphärischen Oberfläche der Nullpunkt 0, während die X-Achse mit der
Richtung der Lichtfortpflanzung zusammenfällt. Die Koordinaten (x,y) eines Punktes P auf der asphärischen Oberfläche
werden wie folgt definiert:
Dabei ist C die Krümmung in der Nähe der optischen Achse
( die umgekehrte Zahl des Krümmungsradius).
Der erste Term der Gleichung (8) hängt nur von der Krümmung C in der Nähe der Achse ab. Der zweite und die . folgenden
Terme definieren den asphärischen Gradient. Der Koeffizient
A-, des zweiten Terms steht in der folgenden Beziehung zu dem Koeffizienten 0 der asphärischen kubisch oder ashpärischen
Raumoberfläche:
φ = 8(N1 - N) A1, !
dabei ist N der Brechungsindex des Mediums vor der asphärischen Oberfläche, und
N' der Brechungsindex des Mediums hinter der asphärischen
Oberfläche.
Der Koeffizient der asphärischen Oberfläche bezieht sich auf den kubischen oder festen bzw. Raumaberrationskoeffizienten
in der Theorie der Aberrationen und bedingt, daß die folgenden Größen der Aberrations-Variationen bei der Verwendung einer
asphärischen Oberfläche berücksichtigt werden:
AI - 1*4Φ»
AIII - h2h Φ, ■·-·-
Φ»
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Dabei bedeuten: I ist der sphärische Koeffizient,
II der Koeffizient der Koma-Aberration, III der Koeffizient des Astigmatismus,
IV der Aberrationskoeffizient der Abweichkurve von der sphärischen Oberfläche
(spherical deficiency surface curve aberration coefficient),
V der Verzeichnungs-Koeffizient, und h und h das Ausmaß der Nachführung bzw.
Verfolgung (tracking) in der Nähe der Achse.
Der Term h stellt die Höhe der fokussierten Abbildung auf die optische Achse dar, die durch den Lichtstrahl gebildet
wird, der durch jede L :1ns enob er fläche parallel zur optischen
Achse verläuft, wie in Figur 3 gezeigt ist.
Der Term ϊϊ ist der vertikale Abstand von der optischen Achse
zu dem Schnittpunkt einer jeden Linsenoberfläche mit dem geneigten Lichtstrahl, der durch die Mitte der Blende bzxv.
der Blendenöffnung verläuft.
Die Bedingungen (4), (5) und (6) führen dazu, daß die tonnenförmige
Verzeichnung gut durch die asphärische Linsenoberfläche kompensiert wird.
Wenn bei der Bedingung (4) die asphärische Oberfläche in der ersten Linsengruppe angeordnet ist, so gilt die Forderung,
daß φ- > 0 ist; wenn die asphärische Oberfläche in der zweiten Linsengruppe angeordnet ist, so gilt die Bedingung:
φ. < 0. Wenn der Wert I Φκ I die maximale Grenze übersteigt,
so wird die Kompensation der Verzeichnung bei einer Vergrößerung des Betrachtungswinkels zu stark. Dies führt zu
einer Erhöhung der Größe bzw. des Ausmaßes der Verzeichnungs-Wendung (distortion turning) und damit zu Schwierigkeiten
bei der Kompensation des Astigmatismus und der Bildverzeichnung.
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Die Bedingung (5) bezieht sich auf den Astigmatismus und die Bildverzeichnung. Wenn über den maximalen Wert die
asphärische Oberfläche in der ersten Linsengruppe angeordnet wird, wird die Bildoberfläche zu stark unterkompensiert,
während die Bildoberfläche zu stark überkompensiert wird, wenn sich die asphärische Oberfläche in der zweiten
Linsengruppe befindet.
Die Bedingung (6) bezieht sich auf die Verzeichnung. Wenn
unter dem minimalen Wert der Betrachtungswinkel zunimmt, wird die Kompensation der Verzeichnung zu stark, und die
Menge bzw. die Größe der Verzeichnungs-Wendung nimmt zu. Außerdemwird es schwierig, die Verzeichnung der Bildkrümmung
zu kompensieren.
Die detaillierten Parameter für vier Beispiele der vorliegenden Erfindung sind unten in Form von Tabellen zusammengestellt;
dabei bedeuten:
ω den halben Bildwinkel,
r den Krümmungsradius, '
r den Krümmungsradius, '
d die Dicke der Linse oder den Abstand zwischen benachbarten Linsen,
N den Brechungsindex, bei der d-Linie, Ό die Abbe'sehe Zahl,
A1, A-, A, und A. die asphärischen Koeffizienten,
A1, A-, A, und A. die asphärischen Koeffizienten,
h die Höhe des parallelen Lichtstrahls in der Nähe der optischen Achse in der Weitwinkel-Stellung,
oo den Winkel des Lichtstrahls in der Nähe der optischen
Achse in der Weitwinkel-Stellung,
h die Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der in der Weitwinkel-Stellung durch die Mitte der Blendenöffnung
verläuft, und
oC den Winkel des zuletzt genannten Lichtstrahls in der
Weitwinkel-Stellung.
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1 | : 3.5 | • | • | I | rl | • |
νε -
"au- |
2 | • | 1.79952 | 818S | ν | |
Beispiel | Oberflächen | erste Lin- < sengruppe |
2 | 1,67790 | 61.1 | ||||||||
3 | £ - 1.0 - | 1.46 ώ = | 42.0° - 31. | 3° | |||||||||
/ 4 5 |
Nr. r | d | N | 1.80518 | 42.2 | ||||||||
6 | 2.6088 | 0.1464 | 1.58913 | 50.7 | |||||||||
7 | 8.3382 | 0.0041 | 1.80610 | ||||||||||
V. 8 | 2.0830 | 0.0488 | 25.4 | ||||||||||
• 9 | 0.6508 13.9462 |
0.3091 0.0529 |
1.80610 | ||||||||||
10 | 1.3168 | 0.1952 | 40.9 | ||||||||||
zweite -S Linsen- λ gruppe \ 1 |
11 | 1.0677 | 0.1114 | 1.84666 1.51633 |
|||||||||
12 | 1.9415 | 0.6480 | 40.9 | ||||||||||
13 14 15 |
1.7490 | 0.2916 | 1.51633 | ||||||||||
16 | -6.6348 | 0.0907 | 23.9 64.1 |
||||||||||
17 | 0.8200 | 0.1041 | |||||||||||
18 | 2.6537 | • 0.0936 | 64.1 | ||||||||||
-2.3505 0.8293 -8.5416 |
0.1594 0.0732 0.0915 |
||||||||||||
-0.9506 | 0.0041 | ||||||||||||
14.4470 | 0.0944 | ||||||||||||
-1.2857 |
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.as-
•Brennweite des gesamten Linsensystems |
d8 |
1.00 | 0.6480 |
1.20 | 0.3715 |
1.46 | 0.1268 |
Die dritte Oberfläche ist asphärisch
f2
= 0.975539 χ 10 = 0.159788 χ 10
-1
2·
= -0.839908 χ 10 = -0.703569 χ 10"
Die Oberfläche der Blendenöffnung befindet sich bei 0,040 vor der neunten Oberfläche.
UDertläcne JN | r. n. ■ | α | η | α |
- | 0.000 | -1.000 | ||
1 | 1.000 ' | 0.226 | -0.799 | -1.180 |
2 | 0.979 | 0.157 | -0.690 . | -1.132 |
3 | 0.979 | 0.532 | -0.686 | -1.395 |
4 | 0.964 | -0.652 | -0.648 | -0.599 |
5 | 1.166 | -0.596 | -0.463 | -0.622 |
6 | 1.185 | -1.205 | -0.443 | -0.393 |
7 | 1.420 | -0.135 | »0.366 | -0.670 |
8 Blendenober fläche 9 |
1.428 1.870 1.899 |
-0.727 -0.727 0.148 |
-0.325 0.000 0.022 |
-0.535 -0.535 -0.525 |
10 | 1.875 | 0.376 | 0.107m | -0.512 |
80984 5/0921
Oberfläche Nr. | h | α | h | α |
11 | 1.841 | 2.186 | 0.153 | -0.362 |
12 | 1.715 | 1.665 | 0.174 | -0.414 |
13 | 1.559 | 1.103' | 0.213 | -0.491 |
14 | 1.464 | -0.391 | 0.255 | -0.751 |
15 | 1.493 | -0.481 | 0.310 | -0.770 |
16 | 1.522 | 0.345 | 0.356 | -0.576 |
17 | 1.520 | 0.399 | 0.359 | -0.564 |
18 | 1.495 | 1.000 | 0.394 | -0.405 |
fx = -1.376 Aw = 0'.6480
L = 4.014 φ3 = 0.062397
MV= Ö.02814 ΔΥ » -0.01972
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ys -
Beis,pieL 2 | : 3.5 | £ = 1.0 - 1 | zweite^ Linseii- |
f 1 | 2.9614 | .46 ω = 42. | 0° - 31. | 3° | V |
1 | Oberflächen "'Nr. Γ | gruppe | ' 2 | 9.1414 | d | N | 61.1 | ||
3 | 1.8778 | 0.1422 | 1.58913 | ||||||
·· | 4 | 0.6423 | 0.0041 | 40.9 | |||||
5 | 7.1790 | 0.0488 | 1.80610 | ||||||
erste , Linsten- S |
6 | 1.2023 | 0.3088 | 50.7 | |||||
I gruppe | 7 | 1.1365 | 0.0528 | 1.67790 | |||||
/ | >· 8 | 2.2346 | 0.1881 | 25.4 | |||||
f 9 | 1.7117 | 0.1219 | 1.80518 | ||||||
10 | -5.6534 | 0.6412 | 40.9 | ||||||
11 | 0.8377 | 0.2832 | 1.80610 | ||||||
12 | 2.6212 | 0.0926 | 40.9 | ||||||
13 | -2.1878 | 0.1016 | 1.80610 | ||||||
14 | 0.8525 | 0.0913 | 23.9 | ||||||
15 | -8.3985 | .0.1593 | 1.84666 | ||||||
16 | -0.9428 | 0.0731 | 64.1 | ||||||
17 | -34.2275 | 0.0914 | 1.51633 | ||||||
18 | -1.1567 | 0.0041 | 64.1 | ||||||
0.0943 | 1.51633 | ||||||||
80984 5/0921
rs -
a«.
Brennweite des gesamten- '",, Linsensystems |
d8 |
1.00 | 0.6412 |
1.20 | 0.3652 |
1.46 .' | 0.1209 |
Die siebte Oberfläche ist asphärisch
A1 = 0.252119 χ A2 = 0.104986
A3 = 0.200580 A4 = -0.338823
-1
Die Blende ist bei 0,0488 vor der neunten Oberfläche angeordnet.
Dertiacne Nr | η | α | η | α |
0.000 | -1.000 | |||
1 | 1.000 | 0.199 | -0.788 | -1.157 |
2 | 0.982 | 0.136 | -0.684 | -1.113 |
3 | 0.982 | 0.557 | -0.680 | -1.405 |
4 | 0.967 | -0.656 | -0.642 | -0.599 |
5 | 1.169 | -0.546 | -0.457 | -0.642 |
6 | 1.186 | -1.215 | -0.437 | -0.396 |
7 | 1.415 | -0.212 | -0.363 | -0.652 |
8 | 1.429 | -0.727 | -0.318 | -0.538 |
Blenden-" . i&berflache |
1.860 | -0.727 | 0.000 | -0.538 |
9 | 1.895 | 0.165 | 0.026 | -0.525 |
10 | 1.869 | 0.432 | 0.109 | -0.510 |
809845/0921
srflä | ch | .e Nr. ' | ..375 | h | 2· | α | 0. | 156 | -0. | α |
11 | 1. | ,6412 | 829 | 1. | 192 | 0. | 176 | -0. | 360 | |
12 | 1. | ,995 | 706 | 1. | 668 | 0. | ,214 | -0. | 414 | |
'l3 | 1. | .16240 | * 554 |
-O. | 066 | 0. | ,257 | -0. | ,497 | |
14 | 1. | .0428 | 462 | -0. | 385 | 0, | .312 | -0, | .752 | |
15 | 1. | -0.01099 | 490 | 0. | 477 | 0, | .358 | -0 | .771 | |
16 | 1. | 519 | 0. | 355 | 0 | .360 | -ο | .575 | ||
17 | 1. | 517 | 1, | ,332 | 0 | .397 | -Ό | .580 | ||
18 | 1. | ,497 | .000 | .403 | ||||||
£1 = | -1 | |||||||||
β = *W |
O. | |||||||||
L = | 3. | 1 | ||||||||
Φ7 = | 0, | |||||||||
Δ IV= | 0 | |||||||||
AV = | ||||||||||
809845/0921
1 : 3.5 £ = 1.0 - 1.46 ω - 42.0° - 31.3'
Oberflächen | r ι | Nr. r | d | N | V |
t. | 2 | 2.9J545 | 0.1546 | 1.58913 | 61.1 |
3 | 12.7739 | 0.0041 | |||
/ 4 5 |
2.0214 | 0.0488 | 1.80610 | 40.9 | |
erste , Linsen- < [ gruppe |
6 | 0.6757 14.6011 |
0.3091 0.0529 |
1.67790 | 50.7 |
7 | 1.1185 | 0,1737 | |||
*■ 8 | 1.0523 | 0.1114 | 1.80518 | 25.4 | |
r 9 | . 2.1592 | 0.6516 | |||
10 | 1.7350 | 0.3063 | 1.80610 | 40.9 | |
11 | -8.4074 | 0.0549 | |||
12 | 0.8439 | 0.1041 | 1.79952 | 42.2 | |
13 14 15 |
3.3875 | 0.0927 | |||
zweite J Linsen gruppe |
16 | -2.3504 0.8386 -9.5985 |
0.1594 0.0732 0.0915 |
1.84666 1.51633 |
" 23.9 64.1 |
17 | -1.1917 | 0.0041 | |||
18 | 30.7196 | 0.1301 | 1.51633 | 64.1 | |
-0.9926 |
80984 5/0921
- YS ■
Brennweite des gesamten Linsensystems |
d8 |
1.00 | 0.6516 |
1.20 | 0.3739 |
Ί.46 | 0.1280 |
Die achtzehnte Oberfläche ist asphärisch
An » 0.634163 χ ΙΟ"1
A2 » 0.109390 j
A3 = 0.470527
A, = -5.122549
Die Blende ist bei 0,0651 vor der neunten Oberfläche angeordnet.
>erflache Nr | h | α | η" | α |
0.000 | -1.000 ■' · . | |||
1 | 1.000 | 0.199 | -0.801 | -1.159 |
2 | 0.981 | 0.153 | -0.688 | -1.127 ! |
3 | 0.980 | 0.544 | -0.683 | -1.400 |
4 | 0.965 | -0.607 | .-0.645 | ι -0.630 |
5 | 1.153 | -0.554 | -0.451 | -0.651 |
6 | 1.170 | -1.263 | -0.430 | -0.390 |
7 | 1.390 | -0.200 | -0.362 | -0.667 |
8 | 1.402 | -0.723 " | -0.321 | -0.548 |
-Blenden-
•-obe-r fläche |
1.826 | -0.723 | 0.000 | -0.548 |
9 | 1.873 | 0.148 | 0.036 | -0.531 |
10 | 1.848 | 0.325 | 0.126 | -0.519 |
80984 5/0921
Oberflächen Nr. | 1. | .384 | h | cc | h" | α |
11 | 1. | 6516 | 830 | 2.059 | 0.154 | -0.373 |
12 | 1. | 022 | 711 | 1.655 | 0.176 | -0.414 |
*13 | 1. | .26195 | 558 | 1.094 | 0.214 | -0.492 |
14 | 1. | .1000 | 463 | -0.384 | 0.257 | -0.751 |
15 | 1. | .02747 | 491 | -0.464 | 0.312 | -0.768 |
16 | 1. | 519 | 0.194 | 0.358 | -0.612 | |
17 | 1« | 518 | 0.220 | 0.360 | -0.606 | |
18 | 500 | 1.000 | 0.412 a |
-0.392 | ||
fi " -1 | ||||||
I11 - 0. | ||||||
L = 4. | ||||||
*18= -° | ||||||
AIV= -0 | ||||||
AV = -0 |
809845/0921
1 : 4.0 f = 1.0 - 1.40 ω » 47.3° - 37.7'
Oberflächen Nr
erste
Linsen-
~gruppe
Linsen-
~gruppe
zweite
„Einsen
gruppe
10 Il 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
r | d | N | V |
2.5388 | 0.2441 | 1.48749 | 70.1 |
6*5644 | 0.0049 | ||
1.6844 | 0.0879 | 1.80400 | 46.6 |
0.6835 | 0.4150 | ||
-9.7648 | 0.0732 | 1.80400 | 46.6 |
1.2853 | 0.1992 | ||
1.3068 | 0.1367 | 1.SOSZS | 25.4 |
3.8921 | 0.5273 | ||
6.6455 | 0.2529 | 1.83400 | 37.2 |
-2.7428 | 0.1270 | ||
1.6557 | 0.1499 | 1.83400 | 37.2 |
27.9064 | 0.0859 | ||
-0.9111 | 0.1.445 | 1.84666 | 23.9 |
-1.6620 | 0.0327 | ||
-2.4266 | 0.1108 | 1.50048 | 65.9 |
-1.1002 | 0.0273 | ||
16.1119 | 0.1382 | 1.84666 | 23.9 |
1.4403 | 0.0923 | ||
-5.2884 | 0.1465 | 1.50048 | 65.9 |
-0.9789 | 0.0049 | ||
4.5065 | 0.1465 | 1.51823 | 65.0 |
-2.2867 |
809845/0921
.00 | Zk- | 0 | d8 | 2 | |
.20 | gesamten | 0 | .5273 | ||
Brennweite des L insensy steins |
.40 | 0 | .2227 | ||
1 | .0226 | ||||
1 | - | ||||
1 | |||||
818966
Die dritte Oberfläche ist asphärisch.
.-1
» 0.409896 X 10 = 0.593034 X 10
-2
A3 = -0.167327 χ
A4 =0.157683 χ 10~
Die Oberfläche der Blendenöffnung ist bei 0,0684 vor der elften Oberfläche angeordnet.
Oberfläche Nr-v "■
1 1.000
2 0.968
3 0.968
4 0.940
5 1.157
6 1.182
7 1.452
8 1.487
9 1.872 :. 10 . 1.960
0.000
0.193
0.121
0.585
-0.526
-0.622
-1.365
-0.465
-0.775
-0.539
0.061 ■1.020
-0.824
■0.819
-0.745
■0.478
■0.453
-0.389
-0.347
-0.103
-0.020
-0.824
■0.819
-0.745
■0.478
■0.453
-0.389
-0.347
-0.103
-0.020
-1.000 -1.197 -1.135 -1.528 -0.647 -0.608 -0.323 -0.564
-0.492 -0.505 -0.511
809845/0921
- yi- .35·
Blendenober fläche .11 |
.298 | 1.957 1.954 |
0.061 1.051 |
0.000 0.030 |
-0.511 -0.496 |
12 | 5273 | 1.869 | 0.994 | 0.070 | -0.498 |
• .· · ,13 | 952 | 1.7-84 | -0.673 | 0.113 | -0.603 |
14 | 26365 | 1.836 | 0.268 | 0.160 | -0.521 |
15 | 1657 | 1.827 | -0.111 | 0.176 | -0.558 |
16 | .1402 | 1.835 | 0.729 | 0.217 | -0.459 |
17 | 1,816 | 0.633 | 0.230 | -0.471 | |
18 | 1.768 | -0.413 | 0.265 | -0.627 | |
19 | 1.806 | -0.585 ' | 0.322 | -0.658 | |
• 20 | 1.863 | 0.373 | 0.386 | -0.459 | |
21 | 1.861 | 0.589 | 0.389 | -0.414 | |
22 | 1.805 | 1.000 | 0.428 | -0.317 | |
£,--1 | |||||
ÄwÄ °· | |||||
L β 4. | I | ||||
Φ3 - ο. | |||||
Δίν» 0. | |||||
ΔΥ » -0 | |||||
Patentansprüche
809845/0921
Claims (1)
- PATENTANWALTS2813986A. GRÜNECKEROPU-ING.H. KINKEUDEYDK-WSW. STOCKMAIRK. SCHUMANNDR RGR. NAT. - DIPU-FHYaP. H. JAKOBDtPU-JNG.G. BEZOLDDR RSl NMC- CtPU-CHEM8 MÜNCHENMAXIMILlANSTRASSe Λ3PatentansprücheP 12 6731. Miniaturisiertes Superweitwinkel-Varioobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste, divergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven und zwei negativen Linsen, die in der folgenden Reihenfolge von der Objektseite eine positive Linse mit einer dem Objekt zugewandten konvexen Oberfläche, ein negatives Linsenglied und eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten Oberfläche enthält, und durch eine zweite konvergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven Linsen an jedem Ende, die dem Objekt und dem Bild zugewandt sind, wobei eine Oberfläche einer einzigen Linse in diesem Linsensystem asphärisch ist, und wobei das gesamte Linsensystem die folgenden Bedingungen erfüllt:(D(2) 0.4< 1.5 fT,1.0,(3) 3.0 < γ-< 6.0,wenn K = i oder j, ist die K-te Oberfläche asphärisch,809845/0921TELEFON (oaO) 22 23 02 TELEX OB-2O38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERERORIGINAL INSPECTED(4) O < |φκ| < 0.35, Ίdabei bedeuten: φ. > 0 und φ. < 0(5) O < ihWK Iw ΦΚ1 < 0:2f_31 · !(6) -0.2 < hWK K^ Φκ < 0,wobei bedeuten:f.. die Brennweite der ersten Linsengruppe,fw die Brennweite in der Weitwinkel-Stellungf™ die Brennweite in der Teleskop-Stellung oder der Stellung für schmale bzw. kleine Winkel,iw der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkel-Stellung,L die maximale Gesamtlänge,φκ der kubische asphärische oder asphärische feste bzw. Raum-Koeffizient,hwlf die Höhe des parallelen Lichtstrahls in der Nähe der optischen Achse, der durch die K-te Oberfläche in der Weitwinkelstellung verläuft und durch die Blendenöffnung begrenzt wird, unddie Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der durch die Mitte der Blendenöffnung in der Weitwinkelstellung in der K-ten Linsenoberfläche verläuft, wobei die einzelnen Größen die folgenden Zahlenwerte haben:809845/0921
(7) • J 2 ' I 16 £ « 1.0 - 1.46 ü) = t 2818966 • V 1 : 3.5 3 I 17 Nr. r d 42.0° - 31.3° 61.1 Oberfläche / 4 •18 2.6083 0.1464 N Γ1 5 8.3382 0.0041 1.58913 42.2 6. 2.0830 0.048θ 7 0/.6S08 0.3091 1.79952 50.7 erste V. 8 13.9462 0.0529 Linsen ' 9 1.3168 0.1952 1/67790 25.4 gruppe 10 1.0677 0.1114 11 . 1.9415 0.6480' 1.80518 40.9 12 1.7490 ' 0.2916 \ 14. -6.6348 0.0907 1.80610 40.9 IS 0.8200 0.1041 2.6537 0.0936 1.80610 23.9 -2.3505
0.82930.1594
.. 0.073264.1 zweite
Linsen-8.5416 0.0915 1:84666 gruppe -0.9506 0.Ό041 1.51633 64.1 14.4470 0.0944 -1.2857 1.51633 und wobei bedeuten:der halbe Bildwinkel,der Krümmungsradiusdie Dicke der Linse oder der Abstand zwischenbenachbarten Linsen,der Brechungsindex bei der d-Linie, und80R84S/09212. Miniaturisiertes Superweitwinkel-Varioobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste, divergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven und zwei negativen Linsen, die in der folgenden Reihenfolge von der Objektseite eine positive Linse mit einer dem Objekt zugewandten konvexen Oberfläche, ein negatives Linsenglied und eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten Oberfläche enthält, und durch eine zweite konvergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven Linsen an jedem Ende, die dem Objekt und dem Bild zugewandt sind, wobei eine Oberfläche einer einzigen Linse in diesem Linsensystem asphärisch ist, und wobei das gesamte Linsensystem die folgenden Bedingungen erfüllt:(1)' '£w < -U1I < US £T» (Z) 0.4 < J±- < 1.0,(3) 3.0 < ^-< 6.0,
w .'wenn K « i oder j, ist die K-to Oberfläche asphärisch,' (4) 0 < Ιφκ1 < 0.35,
dabei bedeuten: φ. > 0 und φ. ^ 07 2(5) 0 < lhWK Z hWK ΦΚΙ < 0.2,(6) -0.2 < hWKl^ Φκ< Ο,809845/0921-S-f1 die Brennweite der ersten Linsengruppe, f~ die Brennweite in der Weitwinkel-StellungfT die Brennweite in der Teleskop-Stellung oder der Stellung für schmale bzw. kleine Winkel,der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkel-Stellung,die maximale Gesamtlänge,der kubische asphärische oder asphärische feste bzw. Raum-Koeffizient,die Höhe des parallelen Lichtstrahls in der Nähe der optischen Achse, der durch die K-te Oberfläche in der Weitwinkelstellung verläuft und durch die Blendenöffnung begrenzt wird, unddie Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der durch die Mitte der Blendenöffnung in der Weitwinkelstellung in der K-ten Linsenoberfläche verläuft, wobei die einzelnen Größen die folgenden Zahlenwerte haben;(7)erste
Linsengruppe1 ; 3.5 £·» 1.0 - 1.46 ωOberfläche Nr2 35 6 7 842.0° - 31.3r d N . V. 2.9614 0.1422 1.58913 61.1 9.1414 0.0041 1.8778 0.04S.8 1.80610 40.9 .0.6423 0.3*088 7.1790 0.0528 1.67790 50.7 1.2023 0.1881 • 1.1365 0.1219 1.80518 25.4 2.2346 0.6412 809845/09212813 96610 11 zweite 12 Linsen-
j
gruppe13
1415 16 17 ν- 18 1.7117 0.2832 • 1.80610 1 -5.6534 0.0926 0.8377 0.1016 1.80610 2.6212 0.0913 -2.1878 0.1593 .1.84666 0.8525 0.0731 -8.3985 0.0914 1.51633 -0.9428 0.0041 34.2275 0.0943 1.51633 -1.1567 , 40.940.923.964.164.1und wobei bedeuten:U) der halbe Bildwinkel,r der Krümmungsradiusd die Dicke der Linse oder der Abstand zwischenbenachbarten Linsen,
N der Brechungsindex bei der d-Linie, undIS die Abbe'sehe Zahl.809845/0921-V-3. Miniaturisiertes Superweitwinkel-Varioobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste, divergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven und zwei negativen Linsen, die in der folgenden Reihenfolge von der Objektseite eine positive Linse mit einer dem Objekt zugewandten konvexen Oberfläche, ein negatives Linsenglied und eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten Oberfläche enthält, und durch eine zweite konvergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven Linsen an jedem Ende, die dem Objekt und dem Bild zugewandt sind, wobei eine Oberfläche einer einzigen Linse in diesem Linsensystem asphärisch ist, und wobei das gesamte Linsensystem die folgenden Bedingungen erfüllt:(I)' £w < "If1I < ι·5 £T'(2) 0.4 < J^ < 1.0, 1W(3) 3.0 < Jr- < 6.0, W .'wenn K - i oder j, ist die K-te Oberfläche asphärisch,(4) 0 < |φκ1 < 0.35, dabei bedeuten: φ. > 0 und φ. <· 0(B) 0 < lhWK (6) -0.2 <ΦΚ1 < 0.2,^ Φκ< Ο,80984 5/0921wobei bedeuten:L· die Brennweite der ersten Linsengruppe,
:w die Brennweite in der Weitwinkel-Stellung;T die Brennweite in der Teleskop-Stellung oder der Stellung für schmale bzw. kleine Winkel,der Abstand zwischen der ersten und der zweiten
. Linsengruppe in der Weitwinkel-Stellung,L die maximale Gesamtlänge,(})„. der kubische asphärische oder asphärische feste
bzw. Raum-Koeffizient,1WKdie Höhe des parallelen Lichtstrahls in der Nähe der optischen Achse, der durch die K-te Oberfläche in der Weitwinkelstellung verläuft und durch die Blendenöffnung begrenzt wird, undi„„ die Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der durch die Mitte der Blendenöffnung in der Weitwinkelstellung in der K-ten Linsenoberfläche verläuft, wobei die einzelnen Größen die folgenden Zahlen-erste Linsengruppewerte haben: J • · •2 - 1.0 - 1.46 ω «= 42.0° - 31. 3° V 1 : 3.5 £ 3 Nr r d N 61.1 Oberfläche 4 · 2.9645 0.1546 1.58913 C λ 5 12.7739 0.0041 40.9 6 2..0214 • 0.0488
If1.80610 7 0*.6757 0.3091 50.7 *· 8 14.6011 0.0529' 1.67790 • 1.1185 0.1737 25.4 1.0523 0.1114 1.80518 2.1592 0.6516 809845/0921f 9 1.7350 0.3063 1.80610 10 • -8.4074 0.0549 11 0.8439 0.1041 1.79952 zweite
Linsen- j12
133.3875
-2.35040.0927
0.15941.-84666 gruppe 14 0.8386 . 0.0732 15 -9.5985 0.0915 1.51633 16 -1.1917 0.0041 17 30.7196 0.1301 1.51633 -0.9926 , 40.942.223.964.164.1und wobei bedeuten:tu der halbe Bildwinkel,r der Krümmungsradiusd die Dicke der Linse oder der Abstand zwischenbenachbarten Linsen,·
N der Brechungsindex bei der d-Linie, undJ^ die Abbe'sehe Zahl.809845/092128189ßfi4. Miniaturisiertes Superweitwinkel-Varioobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste, divergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven und zwei negativen Linsen, die in der folgenden Reihenfolge von der Objektseite eine positive Linse mit einer dem Objekt zugewandten konvexen Oberfläche, ein negatives Linsenglied und eine positive Meniskuslinse mit einer konvexen, dem Objekt zugewandten Oberfläche enthält, und durch eine zweite konvergente Linsengruppe mit wenigstens zwei positiven Linsen an jedem Ende, die dem Objekt und dem Bild zugewandt sind, wobei eine Oberfläche einer einzigen Linse in diesem Linsensystem asphärisch ist, und wobei das gesamte Linsensystem die folgenden Bedingungen erfüllt:(D* '% <"If1I < us fT,(2) 0.4 < -Λ < 1.0,1W(3) 3.0 < i< 6.0, • 1W 'wenn K = i oder j, ist die K-te Oberfläche asphärisch,(4) 0 < 1ΨΚ| < 0.35,dabei bedeuten: φ· > 0 und φ. < 01 J2 2
-(5) 0 < lhWK H^ ΦΚΙ < 0.2,WK31 ' ;(6) -0.2 < hWKK^ Φκ< Ο;809845/0921wobei bedeuten:f. die Brennweite der ersten Linsengruppe,28 1 8966LWWKdie Brennweite in der Weitwinkel-Stellungdie Brennweite in der Teleskop-Stellung oder der Stellung für schmale bzw. kleine Winkel,der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkel-Stellung,die maximale Gesamtlänge,der kubische asphärische oder asphärische feste bzw. Raum-Koeffizient,die Höhe des parallelen Lichtstrahls in der Nähe der optischen Achse, der durch die K-te Oberfläche in der Weitwinkelstellung verläuft und durch die Blendenöffnung begrenzt wird, unddie Höhe des gewinkelten Lichtstrahls, der durch die Mitte der Blendenöffnung in der Weitwinkelstellung in der K-ten Linsenoberfläche verläuft, wobei die einzelnen Größen die folgenden Zahlenwerte haben:1 : 4.0 f = 1.0 - 1.40 ω » 47.3° - 37.7°Oberfläche Nr. r d Nv2.5388 • 0.2441 1 .48749 70 .1 6.5644 0.0049 erste
Linsen
gruppe <1.6844
0.68350.0879
0.41501 .80400 46 .6 -9.7648 0.0732 1 .80400 46 .6 I 1.2853 0.1992 1.3068 0.1367 1 .80518' 25 .4 3.8921 0.5273 • f 1 2 3
4 '5 80984 5/0921zweite
Linsengruppef 9
10111213141516171819202122und wobei bedeuten:- 12 -6.6455 -2.7428 1.6557 27.9064 . -0.9111 -1.6620 -2.4266 -1.1002 -16.1119 1.4403 -5.2884 -0.9789 4.5065 -2.2867 .0.2529 1.83400 37.2 0.12700.1499 1.83400 37.2 0.08590.1445 1.-84666 23.9 0.03270.1108 1.5004S 65.90.02730.1382 1.84666 23.9 0.09230.1465 1.50048 65.9 0.00490.1465 1/51821 65.0r
dder halbe Bildwinkel, der Krümmungsradiusdie Dicke der Linse oder der Abstand zwischenbenachbarten Linsen,der Brechungsindex bei der d-Linie, unddie Abbe'sehe Zahl809845/0921
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