DE3007417A1

DE3007417A1 - Vario-objektiv

Info

Publication number: DE3007417A1
Application number: DE19803007417
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kimura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-03-02
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1980-09-04
Also published as: US4323302A; JPS55117118A; JPS6154202B2; DE3007417C2

Description

PATENTANWALT DipL-Phys.' RICHARD LUYKEN

_Al 3GQ7417

Olympus Optical Co. Limited oot 7745 Tokyo/Japan 27. Febr. 1980

L/Kdg

Vario-Objektiv

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vario-Objektiv, insbesondere auf ein kompaktes Weitwinkelvario-Objektiv mit geringem Gewicht und ausreichendem Weitwinkel- und Varioeffekt.

Es sind verschiedene Ausführungen von Vario-Objektiven, die sieben Linsenglieder enthalten, bekannt. Eins dieser Varioobjektive ist für ein Öffnungsverhältnis von 1:2,8 und ein Varioverhältnis von 1,9 ausgelegt, um einen ausreichenden Varioeffekt sicherzustellen. Dieses Variosystem hat jedoch einen geringen Bildfeldwinkel von 64,6 in der Weitwinkelstellung und kann daher nicht einen ausreichend großen Weitwinkeleffekt liefern. Ein anderes Beispiel für ein Vario-Objektiv ist so ausgelegt, daß es einen Variobereich von 1,7 bis 1,85, jedoch einen verhältnismäßig geringen Bildfeldwinkel von ungefähr 53° in der Weitwinkelstellung besitzt, was ungenügend zur Erzielung eines ausreichenden Weitwinkeleffektes ist.

030036/0855

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelvario-Objektiv anzugeben, das einen ausreichenden Weitwinkeleffekt mit Bildfeldwinkeln von 73,4° in der Weitwinkelstellung liefern kann und bei dem die verschiedenen Aberrationen gut korrigiert sind, obwohl mit einem Variobereich von 1,62 ein ausreichender Varioeffekt gegeben ist und mit einem Öffnungsverhältnis von 1:3,2 eine für praktische Zwecke ausreichende Lichtstärke vorhanden ist.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau eines ersten, zweiten, dritten, vierten, sechsten, siebten und achten erfindungsgemäßen Objektivs veranschaulicht,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau eines fünften Objektivs nach der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 3, K_Orrekturkurven des ersten Objektivs, 4 und 5

Fig. 6,

Korrekturkurven des zweiten Objektivs, 7 und 8

-3-

03Q036/0855

Fig. 9,

Korrekturkurven des dritten Objektivs, 1 ο und 11

Fig. 12,

Korrekturkurven des vierten Objektivs, 13 und 14

Fig. 15,

Korrekturkurven des fünften Objektivs, 16 und 17

Fig. 18,

Korrekturkurven des sechsten Objektivs, 19 und 2o

Fig.21,

Korrekturkurven des siebten Objektivs, 22 und 23

Fig. 24,

Korrekturkurven des achten Objektivs. 25 und 26

Die erfindungsgemäßen Objektive enthalten, wie Fig. 1 und zeigen, sieben Linsen und zwar eine Frontlinsengruppe, die aus einer ersten, gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse, einer zweiten gegenstandsseitig konvexen, negativen Meniskuslinse oder einer bikonkaven Linse und einem dritten positiven Linsenglied besteht und eine hintere Linsengruppe, die aus einem vierten positiven Linsenglied, einer fünften,gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, einem sechsten negativen Linsenglied und einem siebten positiven Linsenglied besteht. In dem Objektiv ist ein Luftabstand jeweils zwischen den benachbarten Linsen vorgesehen und die Anordnung ist so getroffen, daß eine Brennweitenänderung des Objektivs durch Veränderung des Luftabstandes zwischen Frontlinsengruppe und hinterer Linsengruppe erfolgt. Für die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden

030036/0855

-κ-

Aufgabe hat sich die Einhaltung der folgenden Bedingungen aus den nachstehend näher erläuterten Gründen als wesentlich erwiesen.

(D	1	,68	<	^η	^η6	1'	ι	^η2	65
(2)	η	4 '	η		1 ⁺	1
(3)	1	,75	<			2	+ d₃
(4)	ο	,43	d <-	d
f

(5) 1,6 C Ir₆I /f

Barin bezeichnen

n.., n„, n^, n₅ und n_ß die Brechungsindizes des ersten, zweiten vierten, fünften und sechsten Linsenglieds für die d-Linie, (J₁ und d_, die Dicken des ersten bzw. zweiten Linsenglieds, cU den Luftabstand zwischen erstem und zweitem Linsenglied, r_ß den bildseitlgen Krümmungsradius des dritten Linsenglieds und f die Brennweite des Objektivs in der Weitwinkelstellung.

Die Bedeutung dieser Bedingungen besteht im einzelnen in folgendem.

Die Bedingung (1) bezieht sich auf die Materialien für das erste und zweite Linsenglied. Wenn n.. oder n_? kleiner als 1 ,68 ist, d.h. den unteren Grenzwert der Bedingung (1) unterschreitet, wird die Petzval-Summe kleiner als nötig und Astigmatismusdifferenz befeinträchtigt die Güte der Abbildung.

-5-

030036/0855

Dies gilt auch für die Bedingungen (2) und (3). Die Bedingung (2) betrifft das Material für die vierte und fünfte Linse. Wenn 114 oder n₅ größer als 1,65 sind, wird die Petzval-Summe kleiner als nötig und Astigmatismusdifferenz verschlechtert die Güte der Abbildung. Die Bedingung (3) bezieht sich auf das Material für die sechste Linse. Wenn n, kleiner als 1,75, dem unteren

Grenzwert der Bedingung (3) ist, wird die Petzval-Summe kleiner als nötig und Astigmatismusdifferenz verschlechtert die Güte der Abbildung. Die genannten Bedingungen (1) bis (3) sollen daher verhindern, daß die Petzval-Summe kleiner als nötig gemacht wird, aufgrund der Tatsache, daß die negativen Linsen eine stärkere Brechkraft haben als die positiven Linsen, da ein Weitwinkelfeld von ungefähr 74 in Weitwinkelstellung erreicht werden soll.

Wenn n- oder n„ kleiner als 1,68 entgegen Bedingung (1) und n_fi kleiner als 1,75 entgegen Bedingung (3) sind, sind r.. , r_?, r₃/ r₄, r₁ ^ und r₁₂ so klein, daß sphärische Aberration hervoi'-gerufen wird. Wenn versucht wird, die sphärische Aberration durch Durchbiegen der Oberflächen der anderen Linsen zu korrigieren, ergibt sich unerw-ünschte außeraxiale Koma.

Die Einhaltung der Bedingung (4) dient hauptsächlich zur Ausbildung eines kompakten Vario-Objektivs. Wenn der obere Grenzwert der

wird

Bedingung (4) überschritten wird,y/unvermeidlich die Frontlinsengruppe groß und eine lange hintere Schnittweite haben, wodurch

030036/0855

3007A17

es unmöglich ist, einen ausreichenden Variobereich zu erhalten. Wenn versucht wird, diesen Nachteil durch Änderung der Krümmungsradien von anderen Linsenoberflächen zu korrigieren, wird \ f_TJ oder | r_fi \ auf ein Minimum herabgesetzt. Wenn f_T

oder r, einen kleinen Wert besitzen, führt eine gute Korrektur ο

eines Abbildungsfehlers zur Erhöhung anderer Abbildungsfehler. Wenn beispielsweise sphärische Aberration gut korrigiert ist, werden Koma und Astigmatismus stark. Wenn Koma gut korrigiert ist, werden andererseits sphärische Aberration, Astigmatismus usw. stark. Ein kleiner Wert von f_T oder x_r ist zur Korrektur der Abbildungsfehler unerwünscht, da es dann möglich ist, alle Aberrationsarten gleichzeitig gut zu korrigieren. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (4) unterschritten wird, besitzt die Frontlinsengruppe eine kurze hintere Schnittweite und eine große Gesamtlänge. Um die Gesamtlänge der Frontlinsengruppe zu verkürzen, ist es erforderlich, die Bildvergrößerung der Hinterlinsengruppe zu ändern und die Brennweite f_TI der hinteren Linsengruppe zu verkürzen. Derartige Änderungen sind aber zur Korrektur von Aberrationen aus denselben Gründen wie oben erwähnt, unerwünscht. Wenn versucht wird, in genügendem Maß außeraxiale Randstrahlen in der Weitwinkelstellung zu erfassen, muß jede Linse in der Frontlinsengruppe einen großen effektiven Durchmesser besitzen, was seinerseits unerwünscht ist zur Ausbildung eines kompakten Vario-Objektivs.

05Q.0;3:6/08 5 5

Wenn ^g/f größer als der Grenzwert 1,6 von Bedingung (5) ist, besitzt die Frontlinsengruppe eine lange hintere Schnittweite, wodurch es unmöglich ist, einen ausreichenden Vario-Bereich zu erhalten. Wenn versucht wird, die hintere Schnittweite durch Änderung nur der Krümmungsradien der entsprechenden Linsen zu verkürzen, erhalten r„, | r^ | und r. kleine Werte, was zur Korrektur von Aberrationen unerwünscht ist, wie schon bezüglich der Bedingung (4) ausgeführt worden ist.

Indem das Vario-Objektiv so ausgebildet wird, daß es die oben angeführten Bedingungen (1) bis (5) erfüllt, ist es möglich, ein kompaktes Weitwinkel-Varioobjektiv zu erhalten, das einen ausreichenden Weitwinkel- und Varioeffekt gewährleistet und das für die Praxis eine ausreichende Lichtstärke besitzt ohne Abschattung selbst im Fall der Verwendung in Verbindung mit einem Fokussierungsglas, wie einem Mikroprisma, hervorzurufen. Die Aberrationen können jedoch noch besser korrigiert werden, wenn das Vario-Objektiv so ausgebildet ist, daß es die weiteren nachstehend angegebenen Bedingungen erfüllt. ^r '

d₇ + d_Q ■ + d₁ - - ■

(6) o,35 C— " <o,7

f .

(7) n₇ <1,65

(8) o,6 <r_g/f C o,83

(9) 1 <r₄/r₅ /,2,4

030036/0855

Darin bezeichnen

d₇, dg und d₁. die Dicken des vierten, fünften bzw. sechsten

Linsenglieds,
r,, rr und r„ die Krümmungsradien der bildseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds der gegenstandsseitigen Oberfläche des dritten Linsenglieds bzw. der gegenstandsseitigen Oberfläche des fünften Linsenglieds.

Die Bedeutung der Bedingungen(6) bis (9) liegt im einzelnen in folgendem .

Wenn (d^ + d„ + d....)/f den oberen Grenzwert der Bedingung (6) überschreitet, wäre dies vorteilhaft zur Korrektur von Koma und chromatischer Queraberration. Inöiesem Fall würde jedoch unvermeidlich das ganze Objektiv verlängert und dies widerspricht dem Ziel, ein kompaktes Vario-Objektiv auszubilden. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (6) unterschritten wird, werden andererseits Koma und chromatische Queraberration in Weitwinkelstellung beträchtlich, wodurch es unmöglich ist, bei ausreichendem Variobereich einen günstigen Korrekturzustand zu erreichen. Wenn entgegen Bedingung (7) n., größer als 1,65 ist, wird die Petzval-Summe kleiner als nötig und Astigmatismusdifferenz verschlechtert die Güte der Abbildung.

-9-

030036/0855

•38-

Wenn entgegen Bedingung (8) r /f den oberen Grenzwert überschreitet, wird sphärische Aberration unterkorrigiert. Wenn versucht wird, sphärische Aberration durch Durchbiegung von anderen Linsen zu korrigieren, wird außeraxiale Koma hervorgerufen. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (8) unterschritten wird, wird sphärische Aberration überkorrigiert und zusätzlich tritt außeraxiale Koma in der Weitwinkelstellung auf, wodurch die Korrektur der Aberrationen nachteilig beeinflußt wird und es unmöglich ist, einen ausreichenden Vario-Bereich zu erhalten.

Wenn entgegen Bedingung (9) r./r- den oberen Grenzwert überschreitet, tritt beträchtliche Koma bei mittleren Bildfeldwinkeln auf. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (9)
unterschritten wird, ist d, zu groß für eine entsprechende
Linsenausbildung und sphärische Aberration wird überkorrigiert.

Indem das Vario-Objektiv so ausgebildet wird, daß es die Bedingungen (6) bis (9) zusätzlich zu den Bedingungen (1) bis (5) erfüllt,ist es möglich, ein komapktes Weitwinkelvario-Objektiv geringen Gewichtes zu erhalten, bei dem Koma, chromatische Queraberration, Bildfeldkrümmung und sphärische Aberration gut
korrigiert sind, ein guter Weitwinkeleffekt und ein beträchtliches Varioverhältnis erzielbar sind und bei dem ein ausreichendes Maß an Randstrahlung erfaßbar ist.

0 30 036/0855

-33-

Erfindungsmäße Objektive lassen sich besonders leicht errechnen, wenn für die einzelnen Parameter Werte im Bereich der nachstehend angeführten Grenzen gewählt werden.

1,4f
1,3f
o,9f

O,2f

1,5f

1,2f <r_?<2,2f o,6f < X₉ <o,8f -2,3f Cr₁^-M 2_f5f< |r₁₃l o,5f <r₂ Co,8f 1,of < r₄ < 3_f2f r_g<-1,6f 3,5f < r₈<-1,6f 1,9f <_ r_1o<3,5f <r₁₂^o,8f

o,6f

-o,8f <r₁₄ <-o,

6f

o,o6f < d₁

o,o6f ^ d

o,14f < d

o,1f C d

o,o9f < d o,11f
O,o4f

,4f o,23f < d₂ o,oo4f < d₄ dg variabel o,o1f < dg o,o8f <d_l o,o5f < d₁

o,o5f

o,o2f

o,o9f

1,7 < n_r < 1,85 1,6 < n₃ < 1,75 1,6 < n₅ <1,65 1,56 < n₇ < 1,65 1,66 ^ n₂ < 1,85 1,6 < n₄ < 1,64 1,75 < n_g <, 1 ,85

030036/0 8 55

35 C Ο_λ <C 55 4ο^ν^₂ < 57

35 < ^₃ < 52 46 <C\7₄ < 55 45/: J)₅ < 6ο 25^-\7₆ < 28

36 < J)₇ < 55

Darin bezeichnen

r^ bis r₁₄ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d., bis d_iO die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n^ bis τ\η die Brechungsindizes der Linsen und
₁ bis Q- die Abbe-Zahlen der Linsen.

Die Objektive 1 bis 9 haben die nachstehend in den Tabellen 1 bis 8 aufgeführten Daten.

030036/0855 ~¹²~

-12·-

-35

Tabelle 1

f=1

1^ = 1,7061
r₂=o,6154
r₃«=-2,1733
r₄=2,2662

r₆ — 2,9799

r₇=1,4473

r₈=-2,3949

r₉=o,6876

r_1o»2_/3736

T₁₁-1,7497

r₁₂-o,7o17

r₁₃-7,1837

r₁₄— 0,7438

U « 73,4

(3^0,134

d₂ ⁼o,284

d₃=o,138

d₄=o,o25

d₅«=o,155

dg=o,o34

d₇=o,3o6

dg=o,o14

d₉=o,123

d_lo=o,116

U₁₁=O,173

d₁₂»o,o52

d₁₃-o,o69

,8o61o ^«40,95

o,772 n₂=1,806I0 n₃-1,72342 n₄=1,62o12 n₅»1,62374

W₄-49_f66 Lⁿ ₅-47,1o

-1,633

fJ₁-I,182 ng-1,7847ο n₇»1,6134o

f_BW-1,329

030036/0855

-w-

Tabelle 2

f=1

r₂«=o,6377
r₃—2,4324
r₄=1,66o7
r₅-1,2417
r₆=-3,4749
r_?=1,6372
r₈=-1,9165
r₉=o,7335
r_1o=3,2318

T₁₁-1,6623
r₁₂=o,7394
r₁₃—17,2781
r₁₄—o_f6832

f_T—1,633

2 U -=73,4⁽

d₂=o,25o

d₃=o,172

d₄=o,o4o

d₅=o,155

d_c=o,o34

d_?=o,196

d₈=o,o139

d₉=o,1o1

d_lo=o,1o1

11^1,744OO ^-44,73

n₂«=1 ,734ΟΟ n₃=1,72342

0,761 ,6233ο

,

d₁₃-o,o69

n₅-1,62299 n₆-1,7847ο

n_?=1,6134ο 1,182

ΐλ»37,95

|J₇=43,84 f„„-1,339

_Bw

0300 3 6/0855

■14*-

2J-

T₁-I#7925 r₂=o,6226 r₃«-2,2268 r₄-2,2176 r₅-1,3o72 r₆=-3,oo81 _r?=1,4o45 r₈=-2,5521 r_g=o,7186 r_1o«2,8869 T₁₁-1,5473 r₁₂-o,7323 r_l3-12,844o —o, 7237 f j—1,633

2 CO -73,4*

(J₁=O,134 d₂=o,289 d₃=o,138 d₄=o,o26 d₅=o,155

d_c=o,o34 ^-ό,739 ο

d_?=o,3o7

dg=o,o14

d₉=o,123

d_1o=o,12o

d₁₁»o_/172

d₁₂=o,o52

d₁₃-0,o69

f_xl-1,182

Tabelle 3

,79952

ΐλ,-42,24

n₂-1,79952

n₃-1 ,72342 \?₃»37,95 n₄-1,62o*12 n₅=1,633o3 n₆«1,8o6o3

,6393ο J₇-44,88

f_BW-1,332

030036/0855

a»-

Tabelle 4

f-1 ,7o93

r₃—1,8798 r₄-1,96o7 r₅-1,3o51 r₆—2,6389 r₇-1,583o r₈—1,9994 r₉=o,729 r_1o=3,o318

-1,8134

r₁₃—33,3245 :₁₄—ο,7187

2 CC -73,4

Cl₁=O,152 d₂=o,255

d₄=o,o34 d₅=o,155 d_c=o,o34 -d₇=o,2o9 dg=o,o14 d₉=o,1o1 d_1o=o,o89 U₁₁=O,292

d₁₃-o,o69

,7859ο 1^-44,18

,765 n₂=1,757ΟΟ n₃-1,72342 n₄»1,6223ο n₅=1,6228ο n₆-1,78472 n.,-1,626o6

U₂-47,87

=S7,06

6-25,71

J₇-39,

—1,633

^fH^e1'¹⁸² f_BW-1,347

030036/0855

•89.

r₁=2,9317

r₂=o,7299

r₃«32,6868

r₄=1_f1632

r₅=1,o146

Tg-51,3765

r₇=1,5164

r =-1,8000 8

r_g=o,693o
r_1o=2,1325
T₁₁-1,6898
r₁₂=o,7o82
T_{1 3}—6,1833
—o,6951

f_x—1,632

2 Uj »73,4^c

(1^0,153

d₃=o,117

d₄=o,o5o

d₅=o,369

dg=o,o34 '

d₇=o,112

dg=o,o14

d₉=o,o95

d_lo=o,142

d₁₂=o,o57 d₁₃-o,o44

Tabelle 5

n.,-1,72342 n₂=1,6968ο

n₃«1,626o6 ο,762

η₄=1,6223ο η₅»1,6223ο

n_c=1,78472 ο

η₇-1,6223ο

V^-37,95

f₄-53,2o

L-₅-53,2o

L?₇-53,2o

,182 f_BW-1,311

030036/0855

Tabelle 6

f=1 ,5283

r₃«=-1,82o1 r₄«=2,4626 r₅»1,2637 r₆ —2,6175 r_?«1,9581 r₈—2,5o71 r₉»o,743o r_1o-3,2331

2 LO -73,4°

(^«0,134 d₂=o,284 d₃=o,138 d =o,oo9 d₅=o_f172 dg=o,o34 d₇=o,14o dg=o,o14

r₁₂=o,7735 r₁₃«3,6o29 r₁₄—o,693 f j—1,633

d_lo=o,175 U-I₁=O,

,8o44o ΐλ,-39,62

n₂=1,79952

n₃=1,72342 o,775

n₄-1,61484

1I₅-I ,62374 n₆=1,79177

d₁₃»o,o69 n₇»1,64268

f „-1,182 fßW"¹'³⁴³

1^2=42,24

1^,-37,95

-51 ,17

030036/08 5

Tabelle 7

r-^B1,56o7

r₂'=o_/5778

r₃=-1,5359

r₄=2_f6583

r₅=1,3427

r_c=-1,9997
ο

r_?-1,6325
r₈=-3,1941

r_lo=2,84o2 _il

_ril«-1,3876

r₁₃- 2,7624

2W- 73,4

Cl₁=O,134 d₂=o,293 d₃=o,138 d₄=o,oo6 d₅=o,172

d--=o,o34 ο

d₇=o,14o

dg=o,o14

d₉=o,172

d_1o=o,167

^,»0,123

d₁₃-o,o69

ο,733 n^i ,8o44o n₂=1,79952 n₃»1,72342 n₄-1,61484

1,633

£„-1,182 n₅-1,62374 n,»1,7847ο

,6393ο

f_BW-1,344

V₁-39,62

b'₂"⁴²'²⁴ l3₃«37,95

U₄-51,17 \J ,.=47,1O

l/₇-44,

030036/0855

f=1

,5837

• ,56 54

r₄=2,8766 r₅=1/2186 r₆=-1,7873 r_?=1,3587 r₈=-1,8865 r₉=o,6446 r_1o«=2,3631

CO »73,4*

r₁₂-=_O/6389 r₁₃—78,4331 r₁₄—0,7442

f_x—1,633

d.j=o,o69 d₂=o,3io

d₄=o,oo5 d₅=o,19o dg=o,o34

_d8=o,o14 _d9=o,1o1 d_1o=o,1o7 d₁₁=o,1837

^d12~^O'°⁸⁶ d₁₃=o,o77

f_TT=1,182

Tabelle 8

_ni*1,726oo n₂=1,72916

n₃=1,6o729 o,777

n₄»1,6o729 n₅-1,61484 n_g=1,8o518 n₇=»1,59551

V¹'²⁹³

t,56

^=51,17

L?₇-39,21

Darin bezeichnen ■ '

T₁ bis χ* . die Krümmungsradien dor Linsenobcrflachen, d- bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n-, bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen,
V₁ bis \J- die Abbe-Zahlen der Linsen,
2CJ den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung,
fj die Brennweite der Frontlinsengruppe,
f-j die Brennweite der hinteren Linsengruppe,
f_BW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und f die Brennweite des Objektivs.' " 0 2'0'Q 3 6 / 0 8 5 h

Von diesen Objektiven enthält das fünfte Objektiv als zweites Linsenglied eine gegenstandsseitig konvexe negative Meniskuslinse, während die anderen Objektive als zweites Linsenglied eine bikonkave Linse besitzen. Die Korrekturkurven der Objektive sind in den Figuren 3 bis 26 dargestellt, wobei jeweils die Korrekturkurven für einen Bildfeldwinkel von 73,4 in Fig. 3,6,9,12,15,18,21,24, die Korrekturkurven für einen Bildfeldwinkel von 6o° in Fig. 4,7 , 1o , 13,16,19,22 und 25 und die Korrekturkurven für einen Bildfeldwinkel von 49,6 in Fig. 5,8,11,14,17,2o,23 und 26 dargestellt sind.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ergibt, weisen die erfindungsgemäßen Weitwinkel-

o
vari-Objektive einen ausreichenden Weitwinkeleffekt und einen großen Vario-Bereich auf, erfassen in ausreichendem Maße selbst für in der Nahstellung angeordnete Objekte Randstrahlung und sind kompakt im Aufbau und leicht im Gewicht, wobei sie die Verwendung eines Filters mit 4 9 mm Durchmesser ermöglichen. Wie sich aus den Korrekturkurven in Fig. 3 bis 26 im einzelnen ergibt, sind die Aberrationen im gesamten Bereich vom Mittelpunkt bis zum Rand des Feldes bei den erfindungsgemäßen Objektiven gut korrigiert.

0 3 0 0 3 6/0855

e e r s e

Claims

PATENTANWALT Dipl-Phys. RiCHARD LUYKEN

oot 7745 27. Febr. 198o

L/Kdg

Patentansprüche

f 1. ' Vario - Objektiv, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer Frontlinsengruppe, enthaltend ein erstes Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse, ein zweites Linsenglied in Form einer negativen Linse und ein drittes Linsenglied in Form einer positiven Linse und einer hinteren Linsengruppe, enthaltend ein viertes Linsenglied in Form einer positiven Linse, ein fünftes Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, ein sechstes Linsenglied in Form einer negativen Linse und ein siebtes Linsenglied in Form einer positiven Linse bestehende Linsensystem,bei dem zur Veränderung der Brennweite eine Variation des Luftabstandes zwischen Frontlinsengruppe und hinterer Linsengruppe vorgesehen ist, die nachstehend aufgeführten Bedingungen erfüllt

(D 1 ,68 < V ^η2 (2) η 4' _< . < 1 ,65 (3) 1 ,75 ^η6 (4) ο /43 ^d1 ⁺ d₂ + d₃

f
(5) 1,4 <jr_ß I /f

⁶ 030036/0855

-2-

darin bezeichnen n₁ / n₂, n., n- und n_fi die Brechungsindizes des ersten, zweiten,

vierten, fünften und sechsten Linsenglieds, d* und dg die Dicken von erstem bzw. zweitem Linsenglied, d₂ ^den Luftabstand zwischen erstem und zweitem Linsenglied, r₆ den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche des dritten

Linsenglieds, f die Brennweite des Objektivs in der Weitwinkelstellung.

2· Vario - Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erfüllung der folgenden weiteren Bedingungen

d₇ + d_q + dt. _Λ

(6) ο,35 <-? 2 11 ^o,7

(7) n₇ C 1/65

(8) o,6 < r₉/f £ o,83

(9) 1 £r₄/r₅ (2,

darin bezeichnen

d₇, dg und d.. die Dicken des vierten, fünften bzw. sechsten Linsenglieds,

n₇ den Brechungsindex des siebten Linsenglieds und

χ., r₅ und r_g die Krümmungsradien auf der bildseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds der gegenstandsseitigen Oberfläche des dritten Linsenglieds und der gegenstandsseitigen Oberfläche des fünften Linsenglieds.

-3-

030036/0855

3. Vario - Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter innerhalb der nachstehend aufgeführten Bereiche gewählt sind

1,4f <_Γι O,2f o,5f <r₂ Co,8f

1,3f C Ir₃I 1,of < r₄ <3,2f

o,9f < r₅ ^ 1,5f r₆<-1,6f

1,2f <r_?<2,2f -3_f5f < r_e<-1_f6f o,6f < r₉ <o,8f 1,9f < r_lo<3,5f

-2,3f Cr₁₁(^rIf o,6f <r₁₂<o,8f

2-,5f< Ir_nI -o,8f <r₁₄<

o,o6f < U₁ <o,16f o,23f < d₂

O,o6f <, d₃ <o,19f o,oo4f < d₄ < o,o5f

o,14f ζ d₅ ^o,4f d₆ variabel

o,1f <. d₇ ^o,34f o,o1f < dg < o,o2f

o,o9f < d₉ 4°'^19f o,o8f < d_lo < o_#19f

o,11f ζ d₁₁<o,32f o_#o5f < d₁₂ < o,o9f

o,o4f ^ d₁₃<,o

1,7 < Ji₁ ^ 1,85 1,66 ^ n₂ < 1,85

1,6 < n₃ < 1,75 1,6 <. n₄ < 1,64

1,6 < n₅ <1,65 1,75 < n_fi < 1,85

1,56 < n₇ < 1,65

030036/0855

35 C U, < 55 4ο £.0₂ < 57

35 < {)₃ ^ ⁵λ 46<\7₄ < 55 45 £ J)₅ C 6ο 25 4\?₆ < 28

36 < Vp₇ < 55

Darin bezeichnen

r-1 bis ν** die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n·. bis Ωη die Brechungsindizes der Linsen und . bis Q η die Abbe-Zahlen der Linsen.

4. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

-5-

0 30036/0855

Tabelle 1

f=1

r.,-1,7o61 r₂=o,6154 r₃=-2,1733 r₄-2,2662 r₅»1,3o15 r₆—2,9799 r_?-1,4473 r₈=-2,3949 r₉=o,6876

r_n —1,7497 r₁₂=o,7o17 r₁₃-7,1837 r₁₄—o,7438

ti - 73,4

d.,=o,134

d₂ ⁼o#284

d₃=o,138

d₄=o,o25

d₅=o,155

dg=o,o34

d₇=o,3o6

dg=o,o14

d₉=o,123

d_1o=o,116

d_n=o,173

d₁₃-o,o69

n_?-1,6134ο

n₂*1,8o61o \y,

n₃«1,72342 U₃»37,95

n,,"1,62o12 \y.«49,66

4 "4

n₅»1,62374 ^-47,Io n_fi-1,7847ο

.-43,84

—1,633

f_BW-1,329

Darin bezeichnen

η. bis r₁ . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis.d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, η. bis n_ die Brechungsindizes der Linsen, V₁ bis \J- die Abbe-Zahlen der Linsen, 2C3den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, fjj die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_ßW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und

f die Brennweite des Objektivs.

Q30036/0855

5. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

f-1
r₁ ^s=2,o924

Γ₂"°' ⁶³⁷⁷ r₃«=-2,4324

r₅-1,2417
r₆—3,4749
r₇»1,6372
r₈=-1,9165

r_1o-3,2318 T₁₁-1,6623

^r12^e°^/7394 r₁₃—17,2781

r₁₄— o,6832

Tabelle 2

2 Lo -73,4'

d.j=o,152 d₂=o,25o d₃=o,172 d₄=o,o4o

5~ '
dg=o,o34 -

d_?=o,196

d₈=o,o139

d₉=o,1o1

d_1o»o,1o1

O₁₁-O,287

d_i2«o,o52

d₁₃-o,o69 f j—1,633 fjj-1,182

n^i ,744oo n_=1,734oo

n₃=1,72342 o,761

n₄=1,6233ο n₅=1,62299 n₆-1,7847ο n_?=1,6134o

^-44,73 V?₂-51,45 L?₃-37,95

L?₆-26,22

f_BW-1,339

Darin bezeichnen

r₁ bis r₁₄ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n.» bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen, V₁ bis ^/₇ die Abbe-Zahlen der Linsen, 2 LO den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, fjj die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_ßW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und

f die Brennweite des Objektivs.

030036/0855

6. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

f=1

T₁-I,7925 r₂«o,6226 r₃=-2,2268 r₄=2,2176 r₅»1,3o72

r_?»1,4o45 r₈»-2,5521 r₉=o,7186 r_1o-2,8869 r_n«-1_f5473 r₁₂«o,7323 r₁₃*12,844o —o, 7237 _fl—1,633

2 C- «73,4

d_l=o,134

d₂=o,289

d₃=o,138

d₄=o,o26

d₅=o,155

d₆=o,o34

d₇=o,3o7

dg=o,o14

d₉>=o,123

d_1o=o,12o

d_n=o,172

Tabelle 3

n₁-1_f79952 ^-42,24 n₂=1,79952

U₂-42,24

η,-1,72342 \?, »37,95 n₄-1,62o12

n₅-1,633o3 L?₅"47,1o ,8o6o3

n_?-1,6393ο J₇-44_#88

f_BW-1,332

Darin bezeichnen

r- bis r-₄ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n.» bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen, VZ₁ bis \)- die Abbe-Zahlen der Linsen, 2CJ den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, fjj die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_BW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und f die Brennweite des öblektlvs/ ₀

-V-

7. Vario-Objektiv
gekennzeichnet
Daten:

f-1
T₁-I,7o93

nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten

r₃—1,8798 r₄-1,96o7 r₅-1,3o51 r₆—2,6389 r₇-1,583o r₈—1,9994 r₉-o,729 r_1o-3,o318 T₁₁^-I,8134

2 Lu »73,4^{

d₁=o,152

d₂=o,255

d₃=o,155

d₄=o,o34

d₅=o,155

dg=o,o34 ^-ο,

d_?=o,2o9

dg=o,o14

r₁₃«-33,3245 r₁₄—0,7187

fj—1,633

Darin bezeichnen

d_lo=o,o89 O₁₁=O,292 d₁₂ ^l=o,o52

Tabelle

η,-1,7859ο n₂«1,757oo n₃»1,72342 .»1,6223ο

n₅-1,6228ο η_β'-Τ, 78472 n^»1,626o6

^»44,18

J₂-47,87

1^3=37,95

V/₄-53,2o

»_f1o

f_ΐχ»1,182

f_BW-1,347

r- bis r₁₄ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d« bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, Ti₁ bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen, V₁ bis ^)- die Abbe-Zahlen der Linsen,
2C3den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, . fj die Brennweite der Frontlinsengruppe,
f die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_BW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und

f die Brennweite des Objektivs.

030036/0855

8. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

r., =2,9317 r₂=o,7299 r₃«32,6868 r₄«1,1632 r₅-1,o146 r₆—51,3765 r_?=1,5164
r e-1,8000

r₉=o,693o
r_1o-2,1325
r_n —1,6898
r₁₂-o,7o82
r₁₃—6,1833
r₁₄—o,6951

£_χ—1,632

Darin bezeichnen

2 U =73,4

^=0,153

d₂=o,322

d₃=o,117

d₄=o,o5o

d₅=o,369

dg=o,o34 '^

d₇=o,112

dg=o,o14 d₉=o,o95 d_lo=o,142

d₁₃-O,o44

Tabelle 5

It₁-1,72342 n₂=«1,6968ο

n₃»1,626o6 ο,762

n₄-1,6223ο

n_c=1,6223ο

n_c-1,78472

n₇»1,6223ο

^»37,95

U₂«55,52

L?₇-53,2o

f_BW-1,311

r- bis TC-. die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n< bis τΐη die Brechungsindizes der Linsen, \) ₁ bis \)_η die Abbe-Zahlen der Linsen, 2Cden Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, f_I3: die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_ßW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und

f die Brennweite des Objektivs.

030036/0855

9. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

T₁=I,5283 r₂=o,58o3 r₃=-1,82o1 r₄«2,4626 r₅-1,2637 r₆»-2,6175 r_?=1,9581 r₈=-2,5o71 r_g»o,743o r_1o«=3,2331 T₁₁=-!,27o5

r^-3,6029 r₁₄—o,693

73,4⁽

d.,=o,134

d₂=o,284

d₃=o,138

d =o,oo9

d₅=o,172

dg=o,o34

d₇=o,14o

dg=o,oi4

d_g=o,171

d_1o=o,175

di1=0,123

d₁₃=o,o69

Tabelle 6

n.,=1,8o44o n₂=1,79952

n₃=1,72342 o,775

n₄=1,61484 n₅-1,62374 n₆=1,79177 n_?»1,64268

f_BW»1,343

$.,=39,62

J₃-37,95

fj—1,633 T₁₁-1,182

Darin bezeichnen

T₁ bis r₁ . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n.) bis n- die Brechungsindizes der Linsen, VZ₁ bis ^₇ die Abbe-Zahlen der Linsen, 213 den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, f_TI die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_ßW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und f die Brennweite des Objektivs. 0 3 0 0 3 6 / ö 8 5 5

1o. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle 7

r.,-1,56o7 r₂«o,5778 r₃—1,5359 r₄=2,6583 r₅-1,3427

r,- —1,9997 ο

r₇»1,6325 r₈—3,1941 r₉-o,7374 r_lo-2,84o2 r_n —1,3876

r₁₂»o,7343 r₁₃- 2,7624 —o,725

fj—1,633

2 ic - 73,4

U₁=O,134 d₂=o,293 d₃=o,138 d₄ ¹⁼o,oo6 d₅=o,172 d_/-=o,o34 '

d₇=o,14o

dg=o,o14

d₉=o,172

d_1o=o,167

d^-o/123

o,733

n.|«1 _f8o44o n₂»1,79952 n₃-1,72342 n₄-1,61484

d₁₃-o,o69

f „-1,182

n₅-1,62374

n,«1,7847ο ο

n₇«1,6393ο

f_BW-1,344

^,«39,62

U₂'⁴²'²⁴ u)₃-37,95

U₄-51,17

O ₅-47,1o

U₆-26,22

Darin bezeichnen

T₁ bis r₁ . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d₁₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, n₁ bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen, \) ₁ bis \J~ die Abbe-Zahlen der Linsen, 2t3den Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, fjj die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_BW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und

f die Brennweite des Objektivs.

3 0 0 3 670 85 5

11. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

f=1

r-,-1,5837 r₂»o,5654 r₃—1,4697 r₄-2,8766 r₅=1,2186 r₆=-1,7873 r₇=1,3587 r₈=-1,8865 r₉=o,6446 r_1o=2,3631 T₁.,=-2,1oo9

Co -73,4⁽

r₁₃—78,4331 r₁₄—o,7442

fj—1,633

d., =0,06 9

d₂=o,31o

d₃=o,o67

d₄=o,oo5

d₅=o,19o

dg=o,o34

d₇=o,279

dg=o,o14

d₉=o,1o1

d_1o=o,1o7

dn=o,1837

d.2^=Ό »

d₁₃-o,o77

,182

Tabelle 8

n.,=1,726oo n₂=1,72916

n₃=1,6o729 o,777

n-=1,6o729 n₅=1,61484 n_g«1,8o518

n₇-1,59551 f

V₁-SS,56 0₂-54,68 t)₃-49,29

\9₆-25,43

BW

-1*293

Darin bezeichnen

r.. bis r-₄ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d- bis d^₃ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände dazwischen, η-, bis n₇ die Brechungsindizes der Linsen, V/., bis \J- die Abbe-Zahlen der Linsen, 2C3den Bildfeldwinkel in der Weitwxnkelstellung, fj die Brennweite der Frontlinsengruppe, fjj die Brennweite der hinteren Linsengruppe, f_ßW die hintere Schnittweite in der Weitwinkelposition und f die Brennweite des Objektivs.. ■ 0 3 0 Q 3 G / 0 8 5 5

12. Vario-Objektiv nach Anspruch 4 bis 11, gekennzeichnet durch eine Änderung der jeweiligen Konstruktionsparameter, die den Durchmesser des in der Bildebene entstehenden Zerstreuungskreis um + 2o % verändern.

0 30036/0855