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Teleobjektiv Die Erfindung bezieht sich auf Teleobjektive und insbesondere
auf ein Teleobjektiv, das eine neuartige Fokussiermethode verwendet und für Nahbereichs-Photographie
geeignet ist.
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Die meisten Photoobjektive werden zum Scharfstellen (Fokussieren)
insgesamt verschoben, jedoch sind auch andere Fokussiermethoden in Gebrauch, bei
denen entweder die vordere oder die hintere Baugruppe verschoben werden. Das Fokussieren
mittels der vorderen Baugruppe hat den Vorteil, daß durch geeignete Auswahl der
Brechkraftverteilung der Bereich der Verschiebung der vorderen Baugruppe zum Fokussieren
gegenüber dem Bereich verringert wird, der beim Scharfstellen durch Verschieben
des ganzen Objektivs benötigt wird. Es ist jedoch erforderlich, daß Abbildungsfehler
der vorderen Baugruppe gut korrigiert sind, da die Abbildungsfehler ansonsten dazu
neigen würden, während des Scharfstellens große Werte anzunehmen. Dagegen wird beim
Scharfstellen
mittels der hinteren Baugruppe, da diese in einem
Raum angeordnet ist, in dem die Einfallshöhe der axialen Strahlen verringert ist,
die Minimierung des Gewichtes des zum Scharfstellen verschiebbaren Bauteils erleichtert.
Ferner tritt während des Scharfstellens keine Veränderung der Länge des gesamten
Objektivs und nur eine geringe Verschiebung des Schwerpunktes auf.
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Dies trägt zu einer hervorragenden Handhabung des Objektivs bei.
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In der US-PS 4 045 128 wird ein Teleobjektiv beschrieben, bei dem
das Fokussieren mittels einer Untergruppe der hinteren Baugruppe dieses Objektivs
erfolgt. Wird diese Untergruppe zum Scharfstellen bei geringeren Objektweiten axial
verschoben, so wird die Brennweite des gesamten optischen Systems verringert.
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Aus diesem Grund wird der Abbildungsmaßstab bei derselben Objektweite
verglichen mit den anderen Fokussiermethoden durch Verschieben des gesamten Systems
oder der vorderen Baugruppe verringert. Aus der US-PS 3 854 797 ist ein Teleobjektiv
bekannt, dessen hintere Baugruppe zwei Untergruppen hat, die so angeordnet sind,
daß sie zum Fokussieren bei geringeren Objektweiten in entgegengesetzte Richtungen
axial verschoben werden. Weiter ist aus der US-PS 4 113 357 ein Teleobjektiv bekannt,
bei dem entweder die vordere Baugruppe oder die vordere Untergruppe der hinteren
Baugruppe zum Scharfstellen verschiebbar ist. Betrachtet man diese herkömmlichen
Teleobjektive jedoch unter dem Gesichtspunkt einer nennenswerten Erhöhung des Abbildungsmaßstabes,
so liefern sie keine ausreichende Abbildungsqualität. Soll bei ungewöhnlich geringen
Objektweiten scharfgestellt werden, so ergeben sich eine große Erhöhung des Verschiebungsbereichs
der fokussierenden Baugruppe, eine unerwünschte Verringerung der Abbil-
dungsqualität
oder das Gewicht und die Größe des gesamten Linsensystems werden stark erhöht.
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Auch die optischen Systeme für die Nahbereichsphotographie werden
gewöhnlich so ausgelegt, daß sie insgesamt nach vorne zum Scharfstellen verschiebbar
sind. In diesem Falle ist die Größe der Verschiebung des optischen Systems nach
vorne (im folgenden Vorwärtsverschiebung) mit dem Abbildungsmaßstab über die folgende
Gleichung (1) verknüpft: x' ß = - ..... (1) f Die Beziehung zwischen dem Abbildungsmaßstab
und der Objektweite ist durch die Gleichung (2) gegeben: = -(1 - -1)f In diesen
Gleichungen ist ß der Abbildungsmaßstab; x die Größe der Vorwärtsverschiebung aus
der bei Scharfstellen bei unendlicher Objektweite eingenommenen Position; f die
Brennweite des gesamten optischen Systems; und #1 der Abstand zwischen der vorderen
Hauptebene des optischen Systems und dem zu photographierenden Objekt.
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Um eine nennenswerte Erhöhung des Abbildungsmaßstabes mit derselben
Vorwärtsverschiebung zu erzielen, ist deshalb die Verwendung eines kleineren Wertes
von f vorteilhafter. Andererseits nimmt bei demselben Abbildungsmaßstab die Objektweite
einen größeren Wert an, wenn f erhöht wird. Soll beispielsweise ein sich bewegendes
Objekt wie ein Insekt photographiert oder ein großer Freiheitsgrad bei der Wahl
der Stelle sichergestellt werden, bei der die Hauptlichtquelle angeordnet ist, -ist
eine Erhöhung des sog. Arbeitsabstandes vorteilhaft. Soll der Abbildungsmaßstab
ß = -0,5 sein, so sind im Falle eines Objektivs mit einer Brennweite von 50 mm die
erforderliche Vorwärtsverschiebung und der Arbeitsabstand 25 mm bzw. 150 mm.
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Im Falle eines Objektivs mit einer Brennweite von 200 mm sind diese
Größen 100 mm bzw. 600 mm. Aus diesem Beispiel sieht man, daß die Vergrößerung des
Arbeitsabstandes zu der Erfordernis führt, eine große Vorwärtsverschiebung bei dem
Objektiv vorzusehen. Es ist deshalb notwendig, die axiale Länge der Fokussiersteuervorrichtung
vom Schraubengewindetyp zu erhöhen oder einen langen Balgenzu verwenden. Ferner
ist nachteilig, daß, wenn der Abbildungsmaßstab durch Ändern der Position des Objektivs
geändert wird, die sich ergebende große Vorwärtsverschiebung nur unter Verlust eines
leichten und schnellen Einstellens ausgeführt werden kann und die Halterung der
Kamera aufgrund der großen Verschiebung des Schwerpunktes geändert werden muß.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Teleobjektiv zu schaffen, bei dem
eine nennenswerte Erhöhung des Abbildungsmaßstabes erreicht und die minimale Objektweite
verkürzt wird. Die zum Fokussieren bei kürzester Objektweite benötigte Größe der
Verschiebung der zwei Linsengruppen soll reduziert werden. Auch bei Abbildung
eines
Objektes mit kürzestem Abstand sollen die sphärische Aberration sowie der Astigmatismus
gut korrigiert sein. Eine Helligkeitsverringerung in den Randbereichen der Bildfläche
bzw. eine Vignettierung, die sonst bei Verschieben der vordersten verschiebbaren
Linsengruppe nach vorne auftreten, sollen verhindert werden. Ein Erhöhen des Abbildungsmaßstabes
durch Erhöhen der Gesamtbrennweite des gesamten Systems soll erleichtert werden,
wenn zwei verschiebbare Linsengruppen von der Position bei einer unendlichen Objektweite
zum Scharfstellen bei kürzeren Objektweiten verschoben werden.
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Ferner soll die Scharfeinstellung dadurch leicht und schnell sein,
daß die Empfindlichkeit des Fokussier-Steuermechanismus bei Scharfstellen auf ein
im Unendlichen liegendes Objekt niedriger ist als beim Scharfstellen bei einer kürzeren
Objektweite. Das wirksame axiale Strahlenbündel soll normiert werden, wenn sein
Durchmesser beim Fokussieren variiert.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1B eine Linsen-Schemazeichnung
eines ersten Ausführungsbeispiels des Teleobjektivs, wenn es bei unendlicher Objektweite
scharfgestellt ist ("Unendlichstellung"); Fig. 1B eine Ansicht des Objektivs, wenn
es bei einem Abbildungsmaßstab 1 scharfgestellt ist;
Fig. 2A bis
2G Diagramme der sphärischen Aberration, der Sinusbedingungen, des Astigmatismus,
der Verzeichnung und der lateralen Aberration des in Fig. 1 gezeigten Objektivs
bei Unendlichstellung; Fig. 3A bis 3G Diagramme der sphärischen Aberration, der
Sinusbedingungen, des Astigmatismus, der Verzeichnung und der lateralen Aberration
des in Fig. 1 gezeigten Objektivs, wenn es bei einem Abbildungsmaßstab von 0,1 scharfgestellt
ist; Fig. 4A bis 4G Diagramme der sphärischen Aberration, der Sinusbedingung, des
Astigmatismus, der Verzeichnung und der lateralen Aberration des in Fig. 1 gezeigten
Objektivs, wenn es bei einem Abbildungsmaßstab von 0,5 scharfgestellt ist; Fig.
5A bis 5G Diagramme der sphärischen Aberration, der Sinusbedingung, des Astigmatismus,
der Verzeichnung und der lateralen Aberration des in Fig. 1 gezeigten Objektivs,
wenn es bei einem Abbildungsmaßstab 1 scharfgestellt ist; Fig. 6A eine Linsen-Schemazeichnung
eines zweiten Ausführungsbeispiels des Teleobjektivs bei Unendlichstellung; Fig.
6B die entsprechende Linsenstellung des Objektivs, wenn es bei einem Abbildungsmaßstab
von 0,5 scharfgestellt ist;
Fig. 7A bis 7G Diagramme der sphärischen
Aberration, der Sinusbedingungen, des Astigmatismus, der Verzeichnung und der lateralen
Aberration des in Fig. 6 gezeigten Objektivs bei Unendlichstellung; Fig. 8A bis
8G Diagramme der sphärischen Aberration, - der Sinusbedingungen, des Astigmatismus,
der Verzeichnung und der lateralen Aberration des in Fig. 6 gezeigten Objektivs,
wenn es bei einem Abbildungsmaßstab von 0,1 scharfgestellt ist; Fig. 9A bis 9G Diagramme
der sphärischen Aberration, der Sinusbedingung, des Astigmatismus, der Verzeichnung
und der lateralen Aberration des in Fig. 6 gezeigten Objektivs, wenn es bei einem
Abbildungsmaßstab von 0,5 scharfgestellt ist; Fig. lOA eine Linsen-Schemazeichnung
einer dritten Ausführungsform des Teleobjektivs bei Unendlichstellung; Fig. 1OB
die entsprechende Zeichnung des Objektivs, wenn es bei einem Abbildungsmaßstab von
0,5 scharfgestellt ist; Fig. 11A bis 1lG Diagramme der sphärischen Aberration, der
Sinusbedingung, des Astigmatismus, der Verzeichnung und der lateralen Aberration
des in Fig; 10 gezeigten Objektivs bei Unendlichstellung;
Fig 12A
bis 12G Diagramme der sphärischen Aberration, der Sinusbedingung, des Astigmatismus,
der Verzeichnung und der lateralen Aberration des in Fig. 10 gezeigten Objektivs,
wenn es bei einem Abbildungsmaßstab O,i scharfgestellt ist; Fig. 13A bis 13G Diagramme
der sphärischen Aberration, der Sinusbedingung, des Astigmatismus, der Verzeichnung
und der lateralen Aberration des in Fig. 10 gezeigten Objektivs, wenn es bei einem
Abbildungsmaßstab von 0,5 scharfgestellt ist.
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Die Fig. 1A, 6A und 1OA zeigen drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele
des Teleobjektivs in Unendlichstellung, d. h. wenn es af ein im Unendlichen liegendes
Objekt scharfgestellt ist. Eine erste Linsengruppe I hat eine positive Brechkraft
und ist zum Scharfstellen auf der Objektseite axial verschiebbar angeordnet. Eine
zweite Linsengruppe II hat eine negative Brechkraft und ist in einer mittleren Position
gleichzeitig mit und in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Linsengruppe verschiebbar
angeordnet. Eine stationäre Linsengruppe III hat eine positive Brechkraft und ist
auf der Bildseite angeordnet. P bezeichnet die Oberfläche eines photoempfindlichen
Materials.
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Die hinterste Linse in der bewegbaren ersten Linsenrupe I hat eine
zu der Vorderseite konvexe Meniskusform und dient zur Verbesserung der Bildqualität
des Teleobjektivs mit einer vergleichsweise langen Brennweite, die während des Scharfstellens
erniedrigt wird.
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Fig. 1B zeigt die Linsenstellung, wenn bei einer
solchen
Objektweite scharfgestellt ist, daß der Abbildungsmaßstab 1 ist. Die Fig. 6B und
1OB zeigen die Linsenstellungen der entsprechenden Teleobjektive, wenn der Abbildungsmaßstab
0,5 ist. Wie aus jedem Figurenpaar ersichtlich ist, wird bei abnehmender Objektweite
die erste verschiebbare Linsengruppe I nach vorne verschoben, während die zweite
verschiebbare Linsengruppe II nach hinten verschoben wird. In diesem Zusammenhang
soll angemerkt werden, daß es vorteilhaft ist, die aus der zweiten verschiebbaren
Linsengruppe II und der stationären Linsengruppe III zusammengesetzte Brennweite
unabhängig von der Verschiebung der zweiten verschiebbaren Linsengruppe II negativ
zu machen.
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Bei einem langen Objektiv, das den Bereich von Unendlicheinstellung
bis zur Nahbereichsphotographie abdeckt, ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis
der Größe S1 der Verschiebung der ersten verschiebbaren Linsengruppe I zu der Größe
S2 der Verschiebung der zweiten verschiebbaren Linsengruppe die Bedingung Q*7<
llSll < 1.4 i2I erfüllt, und daß die Brechkraftverteilung hierfür geeignet gewählt
wird.
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Wird die obere Grenze dieser Ungleichung überschritten, so bewirkt
die übermäßige Verschiebung der ersten verschiebbaren Linsengruppe, daß die sphärische
Aberration und der Astigmatismus sich in sehr großem Ausmaß ändern und die Bildqualität
bei Naheinstellungs-Photographie herabgesetzt wird. Ferner tritt bei Nahbereichs-Photographie
durch die Erhöhung des Abstan-
des der ersten verschiebbaren Linsengruppe
I von der Blende ein großer Verlust an Helligkeit in den Randbereichen des Bildrahmens
und eine Beschneidung des Strahles auf, der die Ecken des Bildrahmens erreicht.
Wird dagegen die untere Grenze der Ungleichung überschritten, so bewirkt die übermäßige
Verschiebung der zweiten verschiebbaren Linsengruppe II, daß die Gesamtbrennweite
des Objektivs bei Nahbereichs-Einstellung so verkürzt wird, daß dies der notwendigen
Erleichterung der Nahbereichs-Photographie widerspricht.
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Im allgemeinen ist die Größe der Vorwärtsverschiebung des fokussierenden
Bauteils in etwa proportional zu dem Abbildungsmaßstab. Bei einem Objektiv, das
einen so ausgedehnten Bereich des Abbildungsmaßstabes von nahezu unendlich kleinen
Werten bis zu so großen Werten wie 0,5 oder 1 abdeckt, wird deshalb, wenn der Fokussier-Steuermechanismus
so aufgebaut ist, daß das Verhältnis des Drehwinkels des Entfernungseinstell rings
zu der Summe der Strecken, über die die beiden verschiebbaren Linsengruppen verschoben
werden, im gesamten Fokussierbereich konstant gehalten wird, die Fokussiersteuerung
in dem Bereich normaler Photographie so empfindlich, daß durch geringes Drehen des
Entfernungseinstellrings die Objektweite, auf die scharfgestellt ist, wesentlich
geändert wird, so daß elne exakte Einstellung der Fokussierung nur sehr schwer durchzuführen
ist.
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Um diesen Nachteil auszugleichen, kann man die Steuernuten, die die
Verschiebung der beiden verschiebbaren Linsengruppen steuern, so ausbilden, daß
die Größen der Verschiebung der ersten und der zweiten verschiebbaren Linsengruppe
relativ zu dem Drehwinkel des Entfernungseinstellrings bei normaler Photographie
und bei Nahbereichs-Photographie unterschiedlich sind.
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Fig. 14 zeigt eine Abwicklungsfläche der Steuerhülse für ein Teleobjektiv,
das bei Abbildungsmaßstäben zwischen unendlich kleinen Werten und 0,5 scharfgestellt
werden kann. Eine Steuernut C1 steuert die axiale Verschiebung der ersten verschiebbaren
Linsengruppe II, eine Steuernut C2 die axiale Verschiebung der zweiten verschiebbaren
Linsengruppe II. In die Steuernuten C1 und C2 greifen nicht gezeigte Steuerstifte
ein, die sich radial von der entsprechenden Linsenfassung erstrecken. Jede der Steuernuten
C1 und C2 hat zwei so ausgebildete Abschnitte unterschiedlicher Steilheit, daß bei
normaler Photographie mit einem Objekt im unendlichen oder bei üblichen Abständen
die Größe der Verschiebung jeder verschiebbaren Linsengruppe I, II im Verhältnis
zu einem bestimmten Drehwinkel der Steuerhülse kleiner wird, und beim Scharfstellen
auf ein Objekt min einem geringeren Abstand die relative Größe der Verschiebung
der verschiebbaren Linsengrupper größer wird.
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Bei der in Fig. 14 gezeigten Steuerhülse (bzw.
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Nockenhülse) ändern sich die Steilheiten der beiden Steuernuten (bzw.
Nockennuten). Ein Teleobjektiv mit einer vergleichsweise kurzen Brennweite kann
jedoch eine davon abweichende Form der Steuerhülse haben, wie sie in Fig. 15 oder
16 gezeigt ist; hierbei ist eine der beiden Steuernuten C1 und C2 so ausgebildet,
daß
sich die Steilheit in den beiden Abschnitten so ändert, daß
sich die Rate der Steuerstiftverschiebungen zwischen den beiden Abschnitten ändert.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden die Steuernuten und die
Steuerstifte gemeinsam so verwendet, daß sie die beiden verschiebbaren Linsengruppen
verschieben. Jedoch kann eine der beiden verschiebbaren Linsengruppen, deren Verschiebungsgröße
sich nicht ändert, durch Innen- und Außengewinde verschoben werden. Auch dann, wenn
sich die beiden verschiebbaren Linsengruppen in ihrer Verschiebungsgröße nicht ändern,
können beide Linsengruppen mittels Gewinde verschoben werden.
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Wie bereits erwähnt, soll die Änderung des effektiven Strahles beim
Fokussieren mit der Änderung der Blendenöffnung korreliert sein. In diesem Zusammenhang
muß erklärt werden, daß, wenn sich die relative Lage der Blende zu der Filmebene
nicht ändert und die erste Linsengruppe von der Blende wie bei dem Ausführungsbeispiel
weg verschoben wird, es erforderlich ist, daß der nutzbare Durchmesser der ersten
verschiebbaren Linsengruppe groß genug ist, um die effektive Blendenzahl auch bei
Naheinstellung nicht zu ändern. Im allgemeinen führen jedoch das Erfordernis der
Kompaktheit des Objektivs sowie weitere Gründe zu der Unmöglichkeit einen ausreichend
großen effektiven Durchmesser der ersten verschiebbaren Linsengruppe vorzusehen.
Obwohl die beschriebene Fokussiermethode weniger empfindlich hierfür ist, da die
Größe der Verschiebung der ersten Linsengruppe geringer als bei herkömmlichen Fokussiermethoden
ist, bei denen allein das vordere Bauteil verschiebbar ist, kann die zusätzliche
Größe der Verschiebung, da der maximal mögliche Abbildungsmaßstab
vergrößert
ist, nicht vernachlässigt werden. Wie schematisch in den Fig. 17 und insbesondere
18 gezeigt ist, bestimmt der effektive Durchmesser der ersten verschiebbaren Linsengruppe
den maximalen axialen Strahl so, daß der nutzbare Strahl in der Blendenebene kleiner
als der maximale Durchmesser der Blende ist.
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Deshalb ergibt sich ein Bereich, in dem die Helligkeit trotz Schließen
der Blende von der vollen Öffnung ungeändert bleibt. Hieraus ergeben sich photographische
Situationen, in denen die Belichtungssteuerung unrichtig ist. Fig. 17 zeigt die
Begrenzung des Lichtstrahles, der bei Unendlichstellung des Objektivs durch die
volle Blendenöffnung durchtritt. Fig. 18 zeigt die Begrenzung des Strahles, der
aufgrund des effektiven Durchmessers der ersten verschiebbaren Linsengruppe durchtreten
kann, wenn bei einer geringeren Objektweite scharfgestellt ist. Ist der Durchmesser
der ersten verschiebbaren Linsengruppe so groß, daß die Begrenzung des tatsächlich
durchtretenden Strahls die gestrichelte Linie ist, so wird die Blendenzahl nicht
geändert. Wenn die erste Linsengruppe nach vorne verschoben wird, ist das Ergebnis
im wesentlichen dasselbe, als wenn die erste Linsengruppe auf einen geringeren Durchmesser
so verringert würde, daß die geneigten Strahlen, denen die Blende den Durchtritt
an Punkten zwischen den gestrichelten und den durchgehenden Linien in Fig. 18 erlaubt,
die Grenze des Gesichtsfeldes bestimmen. Das Schließen der Blende ist nicht länger
wirkungsvoll für das Einstellen der Helligkeit des axialen Strahles.
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Um dies zu vermeiden wird es vorgeschlagen eine Mechanismus M vorzusehen,
der den Durchmesser der voll geöffneten Blende in Abhängigkeit von dem Entfernungseinstellring
R steuert. Mit einem solchen Mechanismus wird beim Fokussieren die Blende
automatisch
auf einen Durchmesser geschlossen, der mit dem des effektiven Strahls bei der Blendenposition
übereinstimmt, so daß ein Widerspruch zwischen der aktuellen Blende und dem tatsächlichen
Strahl bei großen Abbildungsmaßstäben vermieden wird. Angemerkt soll werden, daß
die Blende auf einen bestimmten Blendenwert ohne Inanspruchnahme des Mechanismus
M geschlossen werden kann.
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Durch den Einbau des vorstehend beschriebenen Merkmals ergibt sich
der Vorteil, daß die Kompaktheit durch Verringerung des Durchmessers der ersten
verschiebbaren Linsengruppe erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß die
nicht axialen Strahlen zur Erhöhung der Abbildungsqualität ausgeblendet werden können.
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Um die Erhöhung der Abbildungsqualität weiter zu erleichtern, kann
neben der die Blendenzahl bestimmenden Blende eine zweite Blende angeordnet werden,
die axial beim Fokussieren so verschiebbar ist, daß sich diese Blende, wenn sich
die zweite Linsengruppe nach vorne bewegt, ebenfalls nach vorne bewegt.
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Die Vorteile der beschriebenen Erfindung werden im folgenden mit
einem numerischen Beispiel näher belegt.
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Mit fl, f2 und f3 sollen die Brennweiten der ersten und der zweiten
verschiebbaren Linsengruppe bzw. der stationären Linsengruppe bezeichnet werden.
e1 und e2 sind die Abstände zwischen den Hauptpunkten der ersten und der zweiten
verschiebbaren Linsengruppe bzw.
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zwischen denen der zweiten verschiebbaren Linsengruppe und der stationären
dritten Linsengruppe. Das beschriebene Teleobjektiv ist dann charakterisiert durch:
f1
= 119.33316 f2 = -86.45656 el = 42.8 f3 = 143.29756 e2 = 55.5 Im folgenden sollen
vier verschiedene Beispiele für die Fokussierung des Objektivs bei geringeren Objektweiten
beschrieben werden, und zwar Fokussieren durch (1) Bewegen der ersten und der zweiten
Linsengruppe I und II in entgegengesetzten Richtungen zueinander, (2) durch Verschieben
des gesamten Objektivs, (3) durch Verschieben nur der ersten Linsengruppe I nach
vorne und (4) durch Verschieben nur der zweiten Linsengruppe II nach hinten. Für
jede dieser Einstellmöglichkeiten wurde für zwei bestimmte Werte der Größe der Verschiebung
d die Brennweite f, die Objektweite #1 und der Abbildungsmaßstab ß ausgerechnet
und in der folgenden Tabelle zusammengestellt
| d 1 2 3 4 |
| f 189.2 197.4 197.1 192.0 |
| 10mm #1 -885.3 -4095.6 -1618.6 -1614.3 |
| ß -0.272 -0.051 -0.139 -0.135 |
| f 173.1 197.4 196.7 182.2 |
| 20mm #1 -496.0 -2146.5 -906.2 -866.5 |
| ß -0.536 -0.101 -0.277 -0.266 |
Die Tabelle zeigt, daß bei dem beschriebenen Teleobjektiv die Größe der Verschiebung
der fokussierenden Linsengruppe, die notwendig ist um einen bestimmten Abbildungsmaßstab
zu erzielen, bei weitem am geringsten ist. Ferner liegt die Größe der Veränderung
der Brennweite zum Herstellen eines bestimmten Abbildungsmaßstabes bei der Fokussiermethode
(1) zwischen den
Werten bei der Fokussiermethode (3) und (4). Bei
en beschriebenen Teleobjektiv kann eine Verlängerung der Brennweite und eine Vergrößerung
des Abbildungsmaßsta bes mittels einer verringerten Größe der Verschiebung erreicht
werden. Die Verschiebung des Schwerpunktes während des Scharfstellens ist kleiner
als bei dem Verfahren, bei dem die zweite Linsengruppe nach hinten bewegt wird.
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Drei Beispiele spezieller Teleobjektive wurden berechnet. In den
nachstehenden Tabellen sind die numerischen Daten für die Krümmumgsradien R, die
axialen Dicken und Abstände D zusammen mit der Abbezahl #d und den Brechungsindizes
Nd für die verschiedenen Linsenelemente angegeben. Die Brennweite ist auf 100 mm
normiert.
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Beispiel 1 Brennweite t - 100 Bildwinkel 2# - 12.350 Blendenzahl
= 1:4.0 Abbildungsmaßstab ß = 0.- -1.OX R D vd Nd 1 48.068 3.290 70.10 1.48749 2
-746.918 0.101 1.
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3 37.358 2.024 30.10 1.69895 4 22.056 5.062 70.10 1.48749 5 159.043
3.821 1.
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6 18.191 2.024 38.00 1.72342 7 16.497 D7 1.
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8 -72.392 1.265 70.10 1.48749 9 51.498 1.648 1.
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10 -137.953 2.024 37.20 1.83400 11 -35.673 1.012 70.10 1.48749 12
48.844 D12 1.
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13 127.841 1.265 25.40 1.80518 14 53.848 2.024 55.50 1.69680 15 -73.034
Nahbereich D7 = 43.7838 D12 = 4.7219
Abbildungsfehler dritter Ordnung
| Ober- |
| L T SA CM AS PT DS |
| fläche |
| Nr. |
| 1 0.01187 -0.00530 1.98373 -0.88630 0.39599 0.68179 -0.48154 |
| 2 0.00674 -0.01181 0.88512 -1.54991 2.71399 0.04387 -4.82920 |
| 3 0.02681 -0.00635 -0.16486 0.03906 -0.00925 1.10121 -0.25876 |
| 4 -0.04987 0.03225 -1.81104 1.17126 -0.75749 -0.37936 0.73524 |
| 5 0.00590 -0.01072 1.01704 -1.84648 3.35234 -0.20606 -5.71216 |
| 6 0.03115 -0.01051 -0.40857 0.13784 -0.04650 2.30745 -0.76278 |
| 7 -0.03082 0.00964 -0.03505 0.01096 -0.00343 -2.54430 0.79731 |
| 8 -0.00974 0.01224 -4.88417 6.13861 -7.71522 -0.75270 10.26575 |
| 9 -0.00250 -0.00407 0.01384 0.02254 0.03670 -0.63638 -0.97653 |
| 10 -0.01069 0.02222 -0.38624 0.80271 -1.66823 -0.32963 4.15205 |
| 11 0.02234 -0.02304 2.45610 -2.53319 2.61270 0.35605 -3.06194 |
| 12 -0.00400 -0.00343 -0.13908 -0.11922 -0.10220 -0.67096 -0.66277 |
| 13 0.00361 0.02347 -0.00088 -0.00576 -0.03746 0.34889 2.02213 |
| 14 -0.01142 -0.01512 -0.02034 -0.02694 -0.03568 -0.06570 -0.13427 |
| 15 0.00950 -0.00792 1.57015 -1.30901 1.09130 0.56227 -1.37856 |
| Gesamt -0.00110 0.00152 0.07574 0.04615 -0.17245 0.11646 -0.28605 |
L: Longitudinale Chromatische Aberration T: Transversale Chromatische Aberration
SA:Sphärische Aberration CM:Koma AS: Astigmatismus PT: Petzval-Summe DS: Verzeichnung
Beispiel
2 f = 100 F/4.0 2# = 12.35° ß = 0.~ -0.5X R D #d Nd 1 75.061 4.000 63.40 1.61800
2 -59.869 2.054 1.
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3 -50.082 1.400 26.60 1.76182 4 -285.675 0.250 1.
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5 68.510 3.000 63.40 1.61800 6 -185.718 D6 1.
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7 -52.534 1.250 66.10 1.49388 8 51.928 1.868 1.
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9 -69.542 2.250 25.40 1.80518 10 -23.953 1.250 60.70 1.60311 11 60.351
D11 1.
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12 184.454 1.250 25.40 1.80518 13 31.489 5.000 49.60 1.77250 14 -49.163
Nahbereichs-Einstellung D6 = 23. 4562 Dll = 8.0482
Beispiel 3 f
= 100 F/4.0 2# = 12.35° ß = 0.~ - 0.5X R D #d Nd 1 49.178 3.500 53.90 1.71300 2
-3447.931 0.100 1.
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3 37.103 4.250 53.90 1.71300 4 -526.460 0.382 1.
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5 -321.772 1.500 26.60 1.76182 6 49.104 4.269 1.
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7 19.552 2.000 35.80 1.66446 8 16.425 D8 1.
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9 -103.727 2.250 38.00 1.72342 10 -22.829 1.064 60.70 1.60311 11
208.160 5.419 1.
-
12 -1590.663 1.333 42.80 1.56732 13 29.947 D13 1.
-
14 -17.951 1.250 28.50 1.72825 15 -21.581 2.500 1.
-
16 66.671 3.250 53.90 1.71300 17 -61.480 Nahbereichs-Einstellung D8
= 19.1026 D13 = 13.2308