DE2830202A1

DE2830202A1 - Objektiv mit veraenderbarer brennweite

Info

Publication number: DE2830202A1
Application number: DE19782830202
Authority: DE
Inventors: Werner Wagner
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-01-24
Also published as: US4239339A; JPS5511799A; GB2026198A; GB2026198B; AT386081B; ATA358779A

Description

Die Erfindung betrifft ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite, vorzugsweise für Stehbildkameras mit den Filmformaten 45 x 60 mm und 60 x 60 mm, bestehend aus einem der Bildebene zugekehrten Relaissystem, dem ein aus vier Wirkungsgruppen zusammengesetzter Varioteil vorgeordnet ist, von dem die der längeren Strahlenweite (= Objektseite) und die dem Relaissystem zugekehrte Wirkungsgruppe positive Brechkraft haben und ortsfest sind (unbeachtlich einer zum Zwecke der Entfernungseinstellung vorzunehmenden Axialverstellung der objektseitigen Wirkungsgruppe oder Teilen davon), während die zwischen diesen angeordneten beiden negativen Wirkungsgruppen zum Zweck der Brennweitenänderung und Konstanthaltung der Schnittweite in Richtung der optischen Achse und relativ zueinander verstellt werden.

Objektive mit veränderbarer Brennweite für die genannten Mittelformate sind typenmäßig in nur sehr geringer Zahl auf dem Markt, da es schwierig ist, bei relativ geringem Aufwand an optischen Mitteln vertretbare Abmessungen der Gesamtscheitelhöhe und der Linsendurchmesser, d.h. handliche Objektive, bei gleichzeitiger Erfüllung einer guten Bildleistung, zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite zu schaffen, das eine hervorragende Bildqualität über den ganzen Brennweitenbereich und über das gesamte Bildfeld bis in die Formatecken aufweist. Der Veränderungsfaktor der Brennweite soll etwa 2 x und die relative Öffnung mindestens 1 : 4,5 betragen. Die Scheitelhöhe des Gesamtsystems und die Linsendurchmesser sollen klein gehalten werden, um ein für dieses Bildformat handliches Objektiv zu erhalten. Die Anfangsbrennweite soll unterhalb der Formatdiagonale liegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste Wirkungsgruppe aus drei Linsen positiver Brechkraft, denen eine Linse negativer Brechkraft vorgesetzt ist, die zweite Wirkungsgruppe aus zwei Linsen negativer Brechkraft, denen eine Linse positiver Brechkraft folgt und die dritte und vierte Wirkungsgruppe jeweils aus einer Linse bestehen und dass folgende Bedingungen erfüllt sind:

1. f I >= FD

2. /f II/ <= FD

3. /f III/ >= FD

4. f IV <= (/f II/ + /fIII/) / 2

5. r[tief]3 < r[tief]2

6. d[tief]10 > 2 x d[tief]12

7. r[tief]13 < 0,6 (r[tief]10 + r[tief]12)

8. dass der Verstellweg der zweiten Wirkungsgruppe kleiner ist als 0,6 FD und

9. dass die Differenz zwischen der kleinsten und größten Auseinanderstellung der beiden negativen Wirkungsgruppen II und III kleiner ist als 50% des absoluten Wertes der Brennweite der zweiten Wirkungsgruppe,

wobei mit FD die Formatdiagonale, mit f[tief]i die jeweilige Brennweite der einzelnen Wirkungsgruppen, mit r[tief]i der jeweilige Krümmungsradius, mit d[tief]i der jeweilige Scheitelabstand bezeichnet sind.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Farbkorrektur in den einzelnen Wirkungsgruppen Kittglieder eingefügt sind.

Bei den Objektivdaten nach den Ansprüchen 3 bis 6 handelt es sich um Objektive mit einem Öffnungsverhältnis von 1 : 4,5 und einem Verhältnis für den Brennweitenbereich von etwa 1 : 2.0, wobei die Daten für eine Anfangsbrennweite von F[tief]A = 1,0 mm angegeben sind. Die Objektive nach den Ansprüchen 3 bis 5 sind für das Bildformat 60 x 60 mm, das Objektiv nach Anspruch 6 für das Bildformat 45 x 60 mm errechnet.

Durch die Einhaltung der Bedingungen 1 bis 4 wird der Brennweitenbereich festgelegt, durch die der Bedingung 5 wird, in Verbindung mit den restlichen Parametern in der ersten Wirkungsgruppe, der sphärische Zonenfehler über den gesamten Brennweitenbereich günstig beeinflusst.

Die Bedingungen 6 und 7 wirken sich günstig auf die Korrektur der Koma und des Astigmatismus aus, wobei gleichzeitig die sphärischen Anteile der Krümmungsradien 10 und 12 durch den Krümmungsradius 13 vollständig kompensiert werden.

Die Bedingungen 8 und 9 führen zu besonders günstigen Abmessungen der Linsendurchmesser und der Gesamtscheitelhöhe des Objektivs.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch der Aufbau der Objektive gemäß Anspruch 3 bzw. Anspruch 4 im Schnitt dargestellt.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem die Verschiebewege über den gesamten Brennweitenbereich der beiden negativen Wirkungsgruppen II und III eingezeichnet sind.

In den Tabellen und in den Schnittzeichnungen sind mit L die Linsen, mit r die Radien, mit d die Scheitelabstände, mit n[tief]e die Brechzahlen und mit kleines Ny[tief]e die Abbeschen Zahlen der Gläser bezeichnet, wobei die Wirkungsgruppen I bis IV den Varioteil und die Wirkungsgruppe V das Relaissystem bedeuten.

Die Brennweiten der einzelnen Wirkungsgruppen bei den Objektiven gemäß Anspruch 3 bis 5 betragen bei einer Anfangsbrennweite F[tief]A = 1,0 mm,

f I = + 1,50 mm

f II = - 0,72 mm

f III = - 2,19 mm

f IV = + 1,24 mm

f V = + 1,62 mm die bei dem Objektiv gemäß Anspruch 6:

f I = + 1,62 mm

f II = - 0,78 mm

f III = - 2,36 mm

f IV = + 1,34 mm

f V = + 1,62 mm

Mittelformat-Kameras sind üblicherweise mit Objektiven bestückt, an die höchste Anforderungen bezüglich der Bildleistung und Präzision gestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Objektiv ist ein weiteres hinzugekommen, welches noch den großen Vorteil einer Möglichkeit der Änderung der Brennweite für einen 2-fachen Bereich bringt, weiterhin ist es für den Benutzer vorteilhaft, dass das Objektiv nach der Erfindung eine relativ kleine Anfangsbrennweite hat und somit ein relativ großer Bildwinkel ausgenutzt werden kann.

Claims

1. Objektiv mit veränderbarer Brennweite bestehend aus einem der Bildebene zugekehrten Relaissystem, dem ein aus vier Wirkungsgruppen zusammengesetzter Varioteil vorgeordnet ist, von dem die der längeren Strahlenweite (= Objektseite) und die dem Relaissystem zugekehrte Wirkungsgruppe positive Brechkraft haben und ortsfest sind, während die zwischen diesen angeordneten beiden Wirkungsgruppen negative Brechkraft haben und zum Zweck der Brennweitenänderung und Konstanthaltung der Schnittweite in Richtung der optischen Achse und relativ zueinander verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wirkungsgruppe (I) aus drei Linsen L2, L3, L4 positiver Brechkraft, denen eine Linse (L1) negativer Brechkraft vorgesetzt ist, die zweite Wirkungsgruppe (II) aus zwei Linsen (L5, L6) negativer Brechkraft, denen eine Linse (L7) mit positiver Brechkraft folgt, und die dritte und vierte Wirkungsgruppe (III und IV) jeweils aus einer Linse (L8 bzw. L9) bestehen und dass folgende Bedingungen erfüllt sind:

1. f I >= FD

2. /fII/ <= FD

3. /fIII/ >= FD

4. f IV <= (/f II/ + /fIII/)/ 2

5. r 3 < r 2

6. d10 > 2.d12

7. r13 < 0,6 mal (r10 + r12)

8. Verstellweg der zweiten Wirkungsgruppe II < 0,6 FD

9. Differenz zwischen der kleinsten und größten Auseinanderstellung der beiden negativen Wirkungsgruppen (II und III) ist kleiner als 50% des absoluten Wertes der Brennweite (f II) der zweiten Wirkungsgruppe (II),

wobei mit FD die Formatdiagonale, mit f[tief]i die jeweilige Brennweite, mit r[tief]i der jeweilige Krümmungsradius, mit d[tief]i der jeweilige Scheitelabstand bezeichnet sind.

2. Objektiv mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Farbkorrektur in den einzelnen Wirkungsgruppen (I bis V) Kittglieder eingefügt sind.

3. Objektiv mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Objektivdaten, wobei die Werte für die Flächenbrechkräfte (großes Delta n/r) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,20 x 1/F[tief]A, für die Scheitelabstände (d) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,03 x F[tief]A, für die Brechwerte der Gläser (n[tief]e) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,02 und für die kleines Ny[tief]e-Werte innerhalb eines Bereichs von +/- 10,0% zu verstehen sind:

Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 F[tief]A = 1,0 mm s' = 1,36 mm

4. Objektiv mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 3, bei dem ein abgeändertes Relaissystem zur Anwendung kommt, gekennzeichnet durch folgende Daten, wobei die Werte für die Flächenbrechkräfte (großes Delta n/r innerhalb eines Bereichs von +/- 0,20 x 1/F[tief]A, für die Scheitelabstände (d) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,03 x F[tief]A, für die Brechwerte der Gläser (n[tief]e) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,02 und für die kleines Ny[tief]e-Werte innerhalb eines Bereichs von +/- 10,0% zu verstehen sind:

Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 F[tief]A = 1,0 mm s' = 1,43 mm

Varioteil (Wirkungsgruppen I bis IV) entspricht dem des Anspruchs 3.

5. Objektiv mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 4, bei dem Änderungen im Varioteil vorgenommen sind, gekennzeichnet durch folgende Daten, wobei die Werte für die Flächenbrechkräfte (großes Delta n/r) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,20 x 1/F[tief]A, für die Scheitelabstände (d) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,03 x F[tief]A, für die Brechwerte der Gläser (n[tief]e) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,02 und für die kleines Ny[tief]e-Werte innerhalb eines Bereichs von +/- 10,0% zu verstehen sind:

Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 F[tief]A = 1,0 mm s' = 1,43 mm

Relaissystem (Wirkungsgruppe V) entspricht dem des Anspruchs 4.

6. Objektiv mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Objektivdaten, wobei die Werte für die Flächenbrechkräfte (großes Delta n/r) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,20 x 1/F[tief]A, für die Scheitelabstände (d) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,03 x F[tief]A, für die Brechwerte der Gläser (n[tief]e) innerhalb eines Bereichs von +/- 0,02 und für die kleines Ny[tief]e-Werte innerhalb eines Bereichs von +/- 10,0% zu verstehen sind:

Öffnungsverhältnis 1 : 4,5 F[tief]A = 1,0 mm s' = 1,37 mm