DE3036003A1 - Weitwinkel-zoomobjektiv - Google Patents

Description

Ϊ IPnTKF - ΒηΗΜΝΩ - KlNNP Patentanwälte und

IlfcUlrxt UUHUNQ IVINNt Vertreter beim EPA

Grupe - Pellmann 3036003

~⁵~ Dipl.-Jng. R. Kinne

.. . Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-lng. B. Pellmann

Bavarian ng 4, Postfach 20241 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent Müncht

24. September 1980 DE Q673

Canon Kabushiki Kaisha,

Tokyo, Japan

Weitwinkel-Zooraobjektiv

°ie Erfindung bezieht sich auf ein Vierkomponenten-Weitwinkel-Zoomobjektiv, dessen kürzeste Brennweite unter die Länge der Diagonale des Bildformats verkürzt werden kann, wobei das Zoom-Verhältnis größer als 2,5 ist und eine konvergierende Linsengruppe vorangesetzt ^ist·

Es ist eine große Vielfalt von Zoomobjektiven in Vierkomponenten-Ausführung mit einer vorangesetzten konvergierenden Komponente bekannt, wie beispielsweise aus der österreichischen Patentanmeldung No. A9242/74 vom

18. November 1974, der österreichischen Patentanmeldung No. A 6230/75 vom 11. August 1975, den Japanischen Patentanmeldungen Sho 53-9095 und Sho 40-13314 sowie den JP-OS Sho 52-104137 und Sho 52-69640.

13-0014/1=3.4*

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

■--. -6- . ., . .--.-. DE 0673

Bei derartigen Vierkonponenten^Objektiven mit vorarigesetzter konvergierender Komponente war es zum Herstellen eines kompakten Zoomobjektivs notwendig, zum Vermeiden einer starken' Vergrößerung des Durchmessers der vorderen Komponente die Brennweite einer joden Zoom-Komponente so klein wie möglich zu machen. Wird jedoch die Brennweite einer jeden Zoomkomponente verringert, so' werden bei der ' Brennweitenverstellung die Änderungen der Aberrationen bzw. Bildfehler und insbesondere' der Verzeichnung, des Astigmatismus und der sphärischen Aberration bzw. des Öffnungsfehlers sehr bedeutend. Es ist daher schwierig, ein gut korrigiertes Weitwinkel-Zcomobjektiv zu gestalten. Obgleich ferner zwar im Vergleich zu dem Vierkomponenten-Zoomobjektiv mit vorangesetzter konvergierender Komponente ein Zoomobjektiv mit vorangesetzter divergierender Komponente bzw. ein sog, Zweikomponenten-Zoomobjektiv im Hinblick auf die Korrektur von 'Bildfehlern in den Weitwinkel-Einstellungen und die Verkürzung des Durchmessers dec Vorderelemente im allgemeinen vorteilhafter" ist, wird es t>^ei Steigerung des Zoomverhälfnisses auf mehr als 2,5 sehr schwierig, bei den Tele-Einstellungen eine gute Gleichmäßigkeit der Bildfehler-Korrektur aufrechtzuerhalten und eine starke Vergrößerung der relativen Öffnung zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein WeltwlnkeL-Zoomobjektiv der Vierkomponenten-Ausführung mit vorangesetzter konvergierender Komponente zu schaffen, das ein Zoomverhältnis von mehr als 2,5 hat, während selbst bei den Weitwinkel-Einstellungen noch eine Abbildung, hoher Qualität aufrecht erhalten wird, und zwar insbesondere hinsichtlich einer guten Gleichmaßigkeit bzw.. Ausgewogenheit der Korrektur des Astigmatismus und der Verzeichnung _r was nach dem Stand der Technik als sehr schwierig zu erzielen angesehen wurde.

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-7- DE 0673

Mit den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird ein Weitwinkel-Zoomobjektiv angegeben, das ein Zoomverhältnis in der Größenordnung von 2,8 hat, während auch bei den Tele-Einstellungen eine hochwertige Abbildung aufrechterhalten ist, und das es ermöglicht, über den ganzen Brennweitenverstellungs-Bereich eine konstant große relative Öffnung von 1:3,5 zu erzielen und dabei ferner das Linsensystem kompakt zu gestalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Linsen-Blockdarstellung, die einem Beispiel 1 des Weitwinkel-Zoomobjektivs entspricht.

Fig. 2, 3 und 4 sind graphische Darstellungen verschiedener Abbildungsfehler des Objektivs nach Fig. 1 in der Weitwinkel-Einstellung, der mittleren Einstellung bzw. der Tele-Einsteilung

bei einem Objekt im Abstand "Unendlich".

Fig. 5 ist eine Linsen-Blockdarstellung, die einem

Beispiel 2 entspricht.
25

Fig. 6, 7 und 8 sind graphische Darstellungen von verschiedenen Abbildungsfehlern des Objektivs nach Fig. 5 in der Weitwinkel-Einstellung, der mittleren Einstellung bzw. der Tele-Einstellung bei einem Objekt im Abstand

"Unendlich".

Fig. 9 ist eine Linsen-Blockdarstellung, die einem Beispiel 3 entspricht.

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- "^?" 3036Ö03 ^{DE O6:73}

] Fig. 10, 11 und 12 sind graphische Darstellungen von

verschiedenen Abbildungsfehlern des Objektivs nach Fig. 9 in der Weitwinkel-Einstellung, der mittleren Einstellung bzw. der Tele-Ein- ^: 5 stellung bei einem Objakt im Abstand

"Unendlich". - ' ^: " ' ^; '

Gemäß den Ausführurigsbeispielen soll das Weitwinkel-Zoomobjektiv folgende Merkmale haben: Das erste Merkmal be-

IQ steht darin, daß ein bestimmtes Zoomobjektiv gemäß einem Beispiel in der Reihenfolge von vorne' nach hinten eine zur Scharfeinstellung axial bewegbare konvergierende bzw. positive erste Linsenkomponente, die während der Brennweitenverstellung feststehend bleibt, eine divergierende bzw. negative zweite Linsenkomponente, die zur Änderung der Vergrößerung eines Objekts mit der Brennweitenverstellung' axial bewegbar ist, und ferner eine dritte Linsenkomponente aufweist, die bei der Bewegung der zweiten Komponente bewegbar ist, um eine konstante bzw. festliegende Bildebene beizubehalten, und hinter der eine vierte Linsenkomponente folgt, die während der Brennweitenverstellung feststehend bleibt; dabei besteht die konvergierende erste Komponente aus vier Elementen, die drei Glieder bilden, von denen das erste in Zählung von vorne her eine gekittete Linse ist, während die anderen beiden positive Linsen sind; alle diese drei Glieder haben Meniskusform mit konvexer Krümmung nach vorne zu, wobei die gekittete Linse eine afokale Linse ist, deren gekittete Fläche unter divergierender Wirkung nach, vorne zu konvex ist; ferner besteht die divergierende zweite Komponente aus vier Elementen, von denen die beiden ersten nach vorne zu konvexe negative Meniskuslinsen sind, das dritte eine bikonkave oder negative Linse ist und das vierte eine positive Linse ist, wobei der von den letzten beiden Elementen gebildete Luftzwischenraum eine konvergierende Wirkung hat.

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-j Ein sich aus einem derartigen Aufbau der konvergierenden ersten Komponente ergebende Vorteil besteht darin, daß eine weitere Verkleinerung des Durchmessers der vorderen Glieder erleichtert ist und die Abbildungsfehler-Probleme

c lösbar sind. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Gestaltung aller Glieder der ersten Komponente in nach vorne zu konvexer Meniskusform sowie dem weiteren Merkmal ergibt, daß das vorderste der Glieder der ersten Komponente bzw. die gekittete Linse mit dem größten Durchmesser eine

^q (zur Brennweite reziproke) Brechkraft hat, die zwischen -0,06/fw und O,O3/fw liegt, wobei fw die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems ist, d. h., daß die gekittete Linse nahezu afokal ist, besteht darin, daß eine Vergrößerung des Durchmessers des vorderen Glieds verhindert werden kann und Abbildungsfehler-Probleme einfach behandelt werden können, da bei den Weitwinkel-Stellungen das schräg einfallende Strahlenbündel bzw. schiefe Bündel der Lichtstrahlen bei den größten Bildwinkeln beim Durchlaufen des vorderen Glieds kaum gebrochen wird und erst durch die nachfolgende positive Linse mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser einer ersten wesentlichen Brechung unterzogen wird so daß keine übermäßig großen Abbildungsfehler höherer Ordnung (insbesondere hinsichtlich der Verzeichnung und des Astigmatismus) erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil, der sich aus dem Aufbau der afokalen Linse in der gekitteten Form ergibt, besteht darin, daß die axialen Dicken klein gehalten .werden können und damit ein Beitrag zu einer Verringerung der Gesamtlänge des ganzen Linsensystems geleistet ist, da die gekittete Fläche mit der divergierenden Wirkung die sphärische Aberration bzw. den öffnungsfehler sowie die chromatische Aberration bzw. den Farbfehler ausschaltet, die sonst von der ersten Komponente verursacht wären, und da keine Notwendigkeit besteht, die anderen positiven Linsen in gekitteter Form zu gestalten. Weil ferner die

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■j vordere gekittete Linse afokal ist, unterscheidet sich die Randdicke der Linse nicht sehr von der axialen Dicke, so daß die Krümmung der gekitteten Fläche ohne die Notwendigkeit einer starken Vergrößerung der Dicke verstärkt f. werden kann, wodurch sich Vorteile dadurch ergeben, daß die insbesondere der ersten Komponente zuzuschreibenden Öffnungsfehler und Farbfehler bei den Tele-Einstellungen sehr gut korrigiert v/erden können und auch in dem Scharfeinstellungsbereich eine gute Ausgewogenheit der Abbil-

IQ dungsfehler-Korrektur aufrecht erhalten werden kann. Wenn nun bei einer Brennweite f₁ der gekitteten Linse die Brechkraft 1/f-, der gekitteten Linse kleiner als -O,O6/fw ist, werden aufgrund der positiven Brechkraft der ersten Komponente die Brechkräfte der anderen beiden positiven

■ic Linsen zu stark und es besteht auch eine Grundrichtung zur Vergrößerung ihrer Durchmesser, so daß daher durch diese beiden positiven Linsen in den Weitwinkel-Einstellungen Abbildungsfehler höherer Ordnung erzeugt werden, die nur mit Schwierigkeiten zu korrigieren sind, wobei

2Q sich ein zusätzlicher Nachteil dadurch ergibt, daß unvermeidbar die Gesamtlänge des ganzen Linsensystems vergrößert wird. Wenn im Gegensatz dazu die Brechkraft größer als O,Ö3/fw ist, führt dies zur Erzeugung von Abbildungsfehlern höherer Ordnung durch diese gekittete Linse in den Weitwinkel-Einstellungen und zu einer Vergrößerung des Durchmessers des vorderen Glieds.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß alle die erste Komponente bildenden Glieder eine nach vorne zu konvexe Meniskusform haben. Sonst würde nämlich das schiefe Bündel bei den größten Bildwinkeln in den Weitwinkel-Einstellungen durch die hintere Fläche eines jeden der Glieder scharf bzw. stark gebrochen werden, wobei Abbildungsfehler höherer Ordnung erzeugt werden. Insbesondere ist es bei der gekitteten Linse mit dem großen Durchmesser vorteilhaft,

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wenn ihre hintere Fläche einen Kürmmuhgsradius R hat, der zwischen 3 ..fw und 5 fw liegt* Wenn R₃ kleiner als 3 fw ist, wird die Krümmung dieser Fläche zu stark, so daß bei Einstellung des Zoomobjektivs in die Tele-Einstellung der .Bereich der Änderung des Offnungsfehlers bei der Scharfeinstellung auf einen annehmbaren Wert begrenzt ist. Wenn andererseits der Krümmungsradius größer als 5 fw ist/ v/erden von dieser .Fläche bei den Weitwinkel-Einstellungen höhere Abbildungsfehler bzw. Abbildungsfehler höherer Ordnung erzeugt, so daß eine einfache Abbildungsfehler-Korrektur unmöglich wird.

Bei diesem Aufbau der divergierenden zweiten Linsenkomponente (II) bringt ferner die Anordnung des positiven Elements hinter den drei negativen Elementen den vorderen Hauptpunkt der zweiten Komponente in die Nähe der ersten Fläche derselben, so daß die erste und die zweite Komponente (I, II). unter Herabsetzung d^s Abstands zwischen ihren Hauptpunkten auf ein Mindestmaß auf Abstand gesetzt werden können,, ohne daß bei den Weitwinkel-Einstellungen eine gegenseitige mechanische Störung zwischen den Komponenten entsteht. Dies ist hinsichtlich einer Verringerung des Durchmessers des vorderen Glieds außerordentlich vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Gestaltung der ersten beiden negativen Elemente in nach vorne zu konvexer Meniskusform ergibt, besteht darin, daß deshalb, weil das schräge Bündel bei den größten Bildwinkeln in der Weitwinkel-Einstellung aus der konvergierenden ersten Komponente mit einem großen Winkel zur optischen Achse austritt, dieser Winkel mittels dieser beiden negativen Linsen stufenweise verkleinert wird, so daß in diesem Abschnitt nicht so viele höhere Abbildungsfehler bzw. Abbildungsfehler höherer Ordnung erzeugt werden und insbesondere, bei der Einstellung des Zoomobjektivs in die

^OJ Weitwinkel-Einstellung die Verzeichnung und der Astigma-

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] tismus ohne Schwierigkeiten korrigiert werden können. Ferner ermöglichen es die drei negativen Elemente in der zweiten Komponente, den öffnungsfehler der zweiten Komponente, bei dem bei den Tele-Einstellungen eine Neigung zur Überkorrektur besteht, durch Verteilung über alle diese Elemente auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Der genannte überkorrigierte Öffnungsfehler kann sehr gut dadurch kompensiert werden, daß dem von dem dritten negativen Element und dem nachfolgenden positiven Element gebildeten Luftzwischenraum eine konvergierende Funktion erteilt wird. Diese Eigenschaften der zweiten Komponente wirken mit denjenigen der ersten Komponente so zusammen, daß es möglich ist, die restlichen Abbildungsfehler über dem Zoombereich gleichmäßig zu halten.

Soweit bekannt ist, gibt es ein ähnliches Beispiel für die zweite Komponente, das von vorne nach hinten drei negative Elemente und ein positives Element aufweist; bei diesem Beispiel sind jedoch das letzte negative Element und das positive Element miteinander verkittet. Hinsichtlich der vorstehend aufgeführten Merkmale und später beschriebenen Merkmalen unterscheiden sich jedoch die Linsen gemäß den Ausführungsbeispielen des Zoomobjektivs grundsätzlich von den herkömmlichen. Nimmt man als Beispiel das in der Japanischen Patentveröffentlichung Sho 45-8840 beschriebene herkömmliche Zoomobjektiv, so ergeben sich die in der nachstehenden Tabelle gezeigten numerischen Werte für die Brennweite £2 der zweiten Komponente, die Brennweiten f,., f„₂ und f₂₃ des ersten, des zweiten bzw. des dritten negativen Elements in Zählung von vorne her und den Abstand O₁ von der ersten Fläche der zweiten Komponente bis zu dem vorderen Hauptpunkt im Vergleich mit den entsprechenden Werten für das Beispiel 1 des Weitwinkel-Zoomobjektivs.

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	-13-	3036003 DE O673
	Beispiel 1	Sho 45-8840
f2	-25.270	-21.281
f21	-32.236	-62.580
Uz	-44.603	-52.502
fas	-52.674	-36.979
Oi	0.084	4.60

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, hat der Abstand 0.. bei dem Beispiel 1 einen weitaus kleineren Wert. Mit dem weitaus größeren Wert bei dem bekannten Zoomobjektiv können die erste und die zweite Komponente nicht mehr zusammenwirken, ohne daß entweder eine gegenseitige mechanische Störung oder eine übermäßig große Steigerung des Durchmessers des vorderen Glieds hervorgerufen wird.

Hieraus kann geschlossen werden, daß bei dem Ausführungsbeispiel des Weitwinkel-Zoomobjektivs die Bedingung 11/f211 > |l/f22| > Il/f₂₃j eingehalten ist, während das bekannte Zoomobjektiv durch den vollkommen entgegengesetzten Zusammenhang 11/f ₂ 11 < 11/f 22 i < I 1/f a 3 | beeinträchtigt ist. Es ist daher notwendig, daß zumindest IVfaij größer als 11/f22 I" und j 1/f₂3 | ist. Dieses Merkmal bzw. diese Bedingung stellt eine Konstruktionsregel für die Anordnung des vorderen Hauptpunkts in oder nahe der ersten Fläche der zweiten Komponente dar." Vom Ideal-Standpunkt gesehen ist es anzustreben, die Bedingung

|l/f₂ii > 11/f22I > 11/f23I einzuhalten. Wenn dies geschieht, ergibt sich neben der Erfüllung des Erfordernisses der Anordnung der vorderen Eauptebene ein zusätzlicher Vorteil dadurch, daß das schiefe Bündel bei dem größten Bildwinkel für die Weitwinkel-Einstellung einer

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stufenweisen Brechung durch die negativen Elemente in der zweiten Komponente unterzogen wird, was die beste Maßnahme zur Vermeidung der Erzeugung höherer Abbildungsfehler ist.

Die Beispiele 2 und 3 des Weitwinkal-Zoomobjektivs weisen folgende numerischen Werte für f₂, f^i' ^22' ^23 auf:

	Beispiel 2	Beispiel 3
f2	-25.245	-25.275
f2l	-32.472	-32.319
faz	-44.985	-43.246
	-50.905	-47.224
Oi	0.0177	-0.2993

Die Luftlinse mit konvergierender Wirkung in dem Zwischenraum zwischen dem dritten und dem vierten Element der zweiten Komponente ermöglicht es auch, den öffnungsfehler bei den Tele-Einstellungen sehr gut zu korrigieren. Dies ist sehr bedeutsam im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Zwischenraum durch Verkitten entfällt. Ferner ist es zur Erzielung der vollkommenen Korrektur des Farbfehlers besser, bei dem negativen Element in der ersten Komponente und dem positiven Element in der zweiten Komponente ein Glas hoher Dispersion zu verwenden Und bei den positiven Elementen in der ersten Komponente und den negativen Elementen in der zweiten Komponente ein Glas niedriger Dispersion anzuwenden.

Da die Brechkraft der dritten Komponente (III) nicht

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sehr stark ist, kann die dritte Koiuponente mit einer Einfachlinse oder einem Duplet negativer Brechkraft in nach vorne zu konkaver Meniskusform gebildet werden, damit sich eine möglichst kleine Überkorrektur des Öffnungsfehlers ergibt. Ferner ist es im Hinblick auf das Annähern der Blende an die erste Fläche der dritten Komponente vorteilhaft, die axiale Dicke derselben auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

]0 Vorstehend wurden die Richtlinien für den Entwurf des Zoom-Abschnitts erläutert. Als nächstes wird der Relaislinsen-Abschnitt beschrieben (konvergierende vierte Komponente IV). Da der Zoom-Abschnitt axiale Strahlen mit einer beträchtlich starken Divergenz abgibt, wird notwendigerweise die hintere Brennweite der vierten Komponente verlängert. Daher ist es notwendig, an der Vorderseite der vierten Komponente ein positives Linsenelement mit starker Brechkraft anzuordnen. Diese Anordnung des positiven Elements ergibt jedoch eine ünterkorrektur des Offnungsfehlers. Daher wird dem Element ein positives Duplet mit einer nach vorne zu konkaven divergierenden gekitteten Fläche -nachgesetzt, so daß der vorstehend genannte öffnungsfehler teilweise kompensiert wird. Zusätzlich dazu werden die Erechungsindizes der Materialien für das Duplet voneinander in einem beträchtlich großen Ausmaß verschieden gewählt, um damit die Petzval-Summe zu verbessern. Danach folgt ein Luftzwischenraum in einem Größenordnungsbereich zum Verhindern einer übermäßig großen Steigerung des Durchmessern der hinteren Glieder, nämlich eines negativen, eines positiven und eines weiteren positiven Elements,- dadurch wird der restliche öffnungsfehler völlig kompensiert, während ferner für eine hochwertige Abbildungsleistung über dem ganzen Zoom-Bereich die Verzeichnung, der Astigmatismus und die Kbma ausgeglichen werden.

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036003 ^DE °⁶⁷³ Bezüglich des Vierkomponenten-Ζοοια-Ob j ektivs mit vorangehender konvergierender Komponente gilt die Aussage, daß die Einfallhöhe des schrägen Bündels bei dem größten Bildwinkel an der ersten Fläche dor ersten Komponente einen größten Wert bei der Weitwinkel-Einstellung oder einer Einstellung annimmt, die aus der Weitwinkel-Einstellung heraus zur Tele-Einstellung hin etwas versetzt ist. Daher kann dann, wenn es möglich ist, die allgemein unmittelbar vor der Relaislinse angeordnete Blende an die erste Fläche anzunähern, die Einfallhöhe des schrägen Bündels an der ersten Fläche verringert werden, was den großen Vorteil einer Verkleinerung des Durchmessers des vorderen Glieds ergibt. Zu diesem Zweck wird bei den Ausführungsbeispielen des Weitwinkel-Objektivs die Blende bei der Brennweitenverstellung bewegt. Um dies zu erleichtern, wird gemäß den Ausführungsbeispielen der Luftzwischenraum zwischen der dritten und der vierten Komponente bei den Weitwinkel-Einstellungen so groß gehalten, daß das Annähern der Blende und daher die Erzielung des vorstehend genannten Vorteils ermöglicht ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß mit der Annäherung der Blende an die erste Fläche der ersten Komponente unter Verkleinerung des Durchmessers des vorderen Glieds der Durchmesser des hinteren Glieds im Gegensatz dazu vergrößert wird. Ba jedoch bei dem Weitwinkel·- Zoomobjektiv gemäß den Ausführungsbeispielen divergierende Lichtstrahlen auf die vierte Komponente fallen und daher deren hintere Brennweite unter Verkleinerung des Durchmessers der hinteren Glieder ver-

™ längert ist, führt die Annäherung der Blende an die erste Fläche zu keiner auf der Vergrößerung des Durchmessers des hinteren Glieds beruhenden Verschlechterung der Abbildungsleistung, solange das Ausmaß der Bewegung der Blende zu der ersten Fläche hin nicht übermäßig groß

ist. Zur Vermeidung einer übermäßigen Vergrößerung des

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BÄP.'©RiGJNAL

-17- <5 noc nn*z de 0673

Luftzwischenraums zwischen der dritten und der vierten Komponente bei der Einstellung auf die Weitwinkel-Einstellungen ist es daher anzustreben, eine Brechkraftverteilung zu verwenden, die mindestens die Bedingung f > e - 2f erfüllt (wobei f und f die Brennweiten der ersten bzw. der zweiten Komponente sind und e der Abstand zwischen den Hauptpunkten der ersten und der zweiten Komponente bei der Weitwinkel-Einstellung ist). Ferner ist darauf hinzuweisen, daß deshalb, weil der äußere Durchmesser der dritten Komponente und der Durchmesser der Blende weitaus kleiner als diejenigen des vorderen Glieds sind, die für die Bewegung der Blende zusammen mit der dritten Komponente notwendigen Vorrichtungen in den Steuer- bzw. Nockeninechanismus für die dritte Komponente mit eingegliedert werden können und daher keine Vergrößerung des Außendurchmessers einer mechanischen Halterung des Zoomobjektivs hervorrufen, obgleich der Innenaufbau im Vergleich mit dem herkömmlichen System etwas komplizierter ist.

Somit wird nach den vorstehend beschriebenen Merkmalen bzv/. Konstruktions-Richtlinien ein kompaktes Weitwinkel-Zoomobjektiv verwirklicht, das ger.äß der Darstellung in den nachstehenden Tabellen für dit·; Beispiele 1 bis 3 einen Bildwinkel von 61,7° bei der Weitwinkel-Einstellung mit einem Änderungsbereich der Brennweite von 36,2 bis 102 mm bzw. von 36,2 bis 83 mm und eine konstante relative Öffnung von 1:3,5 hat, während es immer für eine hochwertige Abbildungsleistung gut korrigiert ist. In den Tabellen ist f.o die Brennweite der gekitteten Linse in der ersten Komponente, während fw die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems ist.

Somit hat das beschriebene Weitwinkel-Zoomobjektiv von

vorne nach hinten eine konvergierende erste Linsengruppe,

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die zur Scharfeinstellung axial bewegbar ist und die während der Brennweitenverstellung ortsfest bleibt, eine divergierende zweite Linsengruppe, die zur Änderung der Vergrößerung während der Brennweitenverstellung axial bewegbar ist, eine dritte Linsengruppe, die zusammen mit der zweiten Linsengruppe so bewegbar ist, daß die Bildebene an einer festen Stelle gehalten wird, und eine vierte Linsengruppe, die während der Brennweitenverstellung ortsfest bleibt. Die erste Linsengruppe besteht von vorne nach hinten aus siner gekitteten Linse bzw. einem Duplet und zwei positiven Linsen, wobei diese vier Elemente drei Glieder bilden, die jeweils eine Meniskuslinse mit nach vorne zu konvexer Krümmung sind, und wobei die gekittete Linse eine nahezu afokale Linse mit einer nach vorne zu konvexen divergierenden gekitteten Fläche ist. Die zweite Linsengruppe besteht von vorne nach hinten aus zwei negativen Meniskuslinsen mit nach vorne zu konvexer Krümmung, einer bikonkaven oder negativen Linse und einer positiven Linse, wobei von diesen vier Elementen die letzten beiden einen Luftabstand bzw. Luftzwischenraum mit konvergierender Wirkung bilden.

Beispiel 1 (Fig. Ibis 4) Brennweite f = 36.2 - 102 F-Zahl Bildwinkel 2ω = 61.7 - 24°

1:3.5

30

35

	Krümmungs radius	118.603	Axialdicke/ Axialabstand	1	2.8	N	Brechungs index (Nd).	1.	80518 .	Abbe-Zahl	1	25	4
R	1	46.4,02	D	2	6.97	N	1	1	65844	V	2	50	.9
R	2	127.02	D	3	0.1		2			V
R	3	71.531	D	4	4.24:	N		1	6968		3	55	5
R	4	189.422.	D	5	0.1		3			V
R	5	D

1300-14/13*8

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-15-DE 0673

R 6 R 7 R 8 R 9 RIO RIl R12 R13 Rl 4 Rl 5 Rl 6 Rl 7 Rl 8 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R2 5 R2 6 R27 R28

46.371

173.027

220.423

23.904

41.883

19.011

-189.831

45.629

28.39

-6974.39

-34.387

-91.235

63.15 -63.352 28.661 -35.874

OO

-159.879

32.418

-96.759

-27.265

42.353

4211.79

D D D D DlO DIl D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20 D21 D22 D23 D2 D25 D26 D27 6.26 N 4 I 1.6968

1.6

1.81

1.5

4.6

1.3

0.39

4.04

1.4

2.92

0.1

4.69

1.2

6.68

1.5

2.3

3.07

0.16

3.3 N 5
N 6
N 7
N 8
N 9
NlO

Nil
N12

N13
N14

1.83481

1.804

1.6968

1.84666

1.6968

1.6968

1.54072
1.804

1.84666
1.60311

N15 I 1.60311

ν 4 ν 5 ν 6 ν 7 ν 8 ν 9 VlO

vll vl2

vl3 vl4 vl5

55.5 42.7 46.6 55.5 23.9 55.5 55.5

47.2 46.6

23.9 60.7 60.7

f	36	.2	17	70	102	459
D 7	1.	444	3	.051	23.	924
D15	16.	612	8	.009	2.	.073
D17	10.	4	.4	2

fi-

i-s

-19.88fw

130QU/134S

Beispiel 2 (Fig

Brennweite f« 36.2 -102

5 bis 8)
=3,5 Bildwinkel 2ω = 61.7 - 24°

Krümmungs- ■ radius \	108.	Axialdicke/ Axialabstand	2.8	Brechungs index (Nd) .	1.80518	Abbe-Zahl	25.4
R 1	46.403	D 1	7.23	I N 1	1.6583	ν 1	57.3
R 2	147.55	D 2	0.1	N 2		ν 2
10 R 3	73.348	D 3	3.79		1.6968		55.5
R 4	144.346	D 4	0.1	N 3		ν 3
R 5	47.137	D 5	6.63		1.6968		55.5
15 R5	185.394	D 6		H 4		ν 4
R 7	213.199	D 7	1.6		1.841		43.2
R 8	24.125	D 8	1.66	N 5		ν 5
R 9	40.167	D 9	1.5		1.816		46.6
20 RIO	18.858	DlO	4.99	N 6		ν 6
RIl	-200.536	DIl	1.3		1.69 68		55.5
Rl 2	43.208	D12	0.46	N 7		ν 7
Rl 3	28.244	D13	3.71		1.84666		23.9
25 R14	ι OO	D14		N 8		ν 3
R15	I -37.304	D15	0.7		1.6968		55.5
Rl 6		D16	1.8	H 9	1.70154	ν 9	41.1
30 R17	-116.625	D17		NlO		VlO
Rl 3	ί 64.379	D18	4.27		1.6968		55.5
R19	! -64.72	D19	0.1	NIl		vll
R20	' 28.44	D20	4.52		1.54041		51
35 R21	D21	N12	ν 12

130014/1346

	-35.429	-21	D22	DE 0673	3036003	1.2	N13	1.804
	9327.53		D23	6.15
R22	-211.726	D24	2.39	K14	1.84666
R23	32.627	D2 5	2.3
R24	-115.863	D26	3.03	N15	1.60311
R25	-28.236	D27	0.91
R2 6	44.178	D23	3.3	N16	1.60311
R27	569.706
R2 8
R29

ν 13

Vl4

ν 15

ν16

U-I	36	.2	16	70	102	012
D 7	0.	996	2	.603	23.	841
D15	16.	53	8	.926	2.	873
D18	10.	2	.197	1.

f 1~ 3 =

Beispiel 3 (Fig. 9 bis 12)
Brennweite f= 36.2 - 83 F=:,,5 Bildwinkel 2u=61.7bis29,2°

	Krümmungs radius	Axialdicke/ Axj al ahst-snr?	1	2.4	i	N	Brechungs index (Hd)	1.80518	Abbe-Zahl	1	25.4
R 1		D 1	7.6		N	1	1.67	V	2	57.4
R 2		D 2	0.1		2		V
R 3		D 3	3.29	N		1.6968		3	55.5
R 4		D 4	0.1		3		V
R 5		D 5	6.62	N		1.6968		4	55.5
R 6		D 6			4		V
R 7		D 7	1.6	N		1.83481		5	42.7
R 8		D 8	1.71		5		V
R 9		D 9	1.5 4/13	N δ		1.804 1		6	46.6
RIO		DlO 1300		6	V
103.
46.4
147.55
68.074
125.906
48.462
176.447
190.154
23.537
41.016

	18.511	-22-	3036003	DIl	4.29	N 7	DE 0673	ν 7	55.5
	-116.602		D12	1.3
RIl	46.053	D13	0.82	N 8		ν 8	23.9
R12	29.231	D14	4.13		1.6968
R13	-332.559	D15		N 9		ν 9	55.5
Rl 4	-32.325	D16	1.4		1.84666
Rl 5	-78.297	D17		NlO		VlO	55.5
Rl 6	66.059	D18	3.09		1.6968
Rl 7	-71.556	D19	0.1	Nil		vll	51.6
R18	28.242	D20	4.85	Nl 2	1.6968	ν 12	46.6
R19	-35.003	D21	1.2
R20	3895.7	D22	6.17	N13	1.53358	ν 13	23.9
R21	-209.864	D23	1.5		1.804
R22	32.517	D24	1.93	N14		vl4	63.4
R23	-71.313	D25 "	2.81		1.84666
R24	-26.887	D26	0.16	N15		vl5	63.4
R25	441.407	D27	3.44		1.618
R26	-135.948
R27		1.618
R28

f	36.2	55	83
D 7 D15 D17	1.125 15.907 6.4	11.686 5.462 6.284	19.856 1.514 2.062

fl-!

50.92'fw

1300U/1348

Leerseite

Claims (7)

1. Patentansprüche

   M .J V/eitwinkel-Zoomobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe (I) mit positiver Brechkraft, die während der Brennweiten- bzw. Vergrößerungsänderung feststeht, jedoch fi>r die Scharfeinstellung bewegbar ist, und die aus vier Elementen besteht, welche drei Glieder i|r\ Form einer gekitteten Linse und zweier positiver Linsen von vorne nach hinten gezählt bilden, die jeweils Meniskusform mit konvexer Krümmung nach vorne zu haben, wobei die gekittete Linse nahezu afokal ist und ■■■-■ ihre gekittete Fläche (R2) divergierend und nach vorne zu konvex ist, eine zweite Gruppe (Jl) mit negativer Brechkraft, die zur Brennweiten- bzw. Vergrößerungsänderung bewegbar ist und die aus vier Elementen in Form zweier negativer Meniskuslinsen,einer bikonkaven negativen Linse und einer positiven Linse von vorne nach hinten gezählt besteht, wobei die bikonkave negative Linse und die positive Linse einen Luftabstand (D13) mit konvergierender Wirkung bilden, eine dritte Gruppe (III) , die zum Konstanthalten einer Bildebene, beim Bewegen

   VI/so

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   BAD ORIGINAL

   SQ;360Q3

   -2- DK 0673:

   der zweiten. Gruppe für die Brennweiten.- bzw., Vergrösserungsänderung bewegbar ist, und.eins vierte.Gruppe (IV), die hinter der dritten Gruppe angeordnet ist und während der Brennweiten- bzw. Vergrößerungsänderung feststeht. _ „ _r
2. 2. Zoomobjektiv nach Anspruch 1;,, dadurch gekennzeichnet,, . daß folgende Beziehungen eingehalten sind:

   ίο -0.06/fw. < L/fn.<_: a

   und 3fw < R₃ < 5.fw-

   wobei f₁₁ die Brennweite der gekitteten Linse in der ersten Gruppe (I) ist, R₃ der Krümmungsradius der hinteren Fläche der gekitteten Linse in der ersten Gruppe ist und fw die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems ist.

   „_n
3. 3. Zoomobjektiv nach Anspruch \_r dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sindi

   i >ivf»i

   l/fzil. > li

   wobei f , f _ und f₉, die Brennweiten der ersten, der zweiten bzw. der dritten negativen Linse in der zweiten Linsengruppe (II) in Zählung von vorne her sind.
4. 4. Zoomobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gruppe (CII) mit negativer· Brechkraft die Form einer negativen MenisKuslinse mxt konkaver Krümmung nach vorne zu hat und daß die vierte Gruppe (IV) positive Brechkraft hat und von vorne nach hinten

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   -3- DE 0673

   aus einer postiven Linse, einer gekitteten Linse mit einer Vorderfläche starker Krümmung, die eine nach vorne zu konkave Fläche hat, einer negativen Linse mit einer Hinterfläche starker Krümmung, einer positiven r Meniskuslinse mit konvexer Krümmung nach hinten zu und einer positiven Linse besteht.
5. 5. Zoomobjektiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gruppe (III) bzw. negative Linse aus

   IQ einer negativen gekitteten Meniskuslinse mit nach vorne zu konkaver Krümmung besteht.
6. 6. Zoomobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Eedingung erfüllt ist:

   I l/f₂i I > U/fzal > IVf₂₃I
7. 7. Weitwinkel-Zoomobjektiv, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe (I) mit positiver Brechkraft, die während der Brennweitenverstellung feststeht und für die Scharfeinstellung bewegbar ist, eine zweite Gruppe (II), die negative Brechkraft hat und zur Vergrößerungsänderung bewegbar ist, wobei die zweite Gruppe von vorne nach hinten zwei negative Linsen, deren konvexe Flächen zu dem Objekt hin gerichtet sind, eine negative Linse, die eine bikonkave Linse ist, und eine positive Linse aufweist, von welchen die ersten drei negativen Linsen die Bedingung

   erfüllen, in welcher f?-]* ^f ₂2 ^und ^23 3^eweü^{s die} Brennweite einer der drei negativen Linsen ist, eine dritte Gruppe (III), die dafür bewegbar ist, bei der Bewegung der zweiten Gruppe zur Vergroßerungsanderung

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   BAD ORIGINAL

   -4- DE 0673

   eine Bildebene an einer konstanten Stelle zu halten, und eine vierte Gruppe (IV), die hinter der dritten Gruppe angeordnet ist und die während der Brennweitenverstellung feststeht.

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