DE3043667A1

DE3043667A1 - Objektiv mit veraenderbarer brennweite

Info

Publication number: DE3043667A1
Application number: DE19803043667
Authority: DE
Inventors: Jürgen 9434 Au St Gallen Bertele; Ludwig Dr. Au St Gallen Bertele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1982-07-08

Description

Objektiv mit veränderbarer Brennweite
Gegenstand der Erfindung ist ein Varioobjektiv , bestehend aus mindestens sechs luftgetrennten Linsengliedern, von denen a) das erste der längeren Strahlenweite zugekehrte Linsenglied L1 zerstreuend ist und nach dem zweiten Linsenglied zu durchgebogen ist, b) das zweite Linsenglied stellt eine verschiebbare bikonvexe Linse L2 dar, c) das fünfte Linsenglied L5 hat sammelnde Brechkraft und kehrt die stark gekrümmte konvexe Fläche dem zweiten Linsenglied zu, d) das sechste Linsenglied L6 hat zerstreuende Wirkung und kehrt die stark gekrümmte Hohlfläche dem Bild zu, e) das siebente Linsenglied L7 ist sammelnd.
Ein eingangs genanntes Varioobjektiv ist beispielsweise mit der DE-PS 12 36 816 bekannt geworden. Bei diesem bekannten Objektiv ist jedoch die Schärfenleistung hinsichtlich der sphärischen und der komatischen Korrektion verbesserungsfähig.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Varioobjektiv der eingangs genannten Art hinsichtlich der sphärischen und der komatischen Korrektion zu verbessern, wobei die Baulänge nicht vergrößert werden soll.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse sammelnd ist und unmittelbar darauf eine schwache Zerstreuungslinse folgt, wobei der Luftraum zwischen der dritten und vierten Linse die Form einer dünnen Luftlinse aufweist mit einer axialen Dicke, welche grösser ist als an der Peripherie derselben.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also, daß eine schwache Zerstreuungslinse zwischen der dritten und der fünften Linse angeordnet ist, wobei der Luftraum zwischen der dritten und der vierten Linse die Form einer dünnen Luftlinse aufweist.
Es ergibt sich hierdurch in überraschender Weise eine wesentliche Verbesserung der Schärfenleistung hinsichtlich der sphärischen und der komatischen Korrektion.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung hierbei ist, daß die Baulänge im Vergleich zu einem sechslinsigen Objektiv nach der deutschen Patentschrift Nr. 12 36 816 nicht verlängert ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die sieben luftraumgetrennten Linsenglieder wie folgt angeordnet: a) das erste der längeren Strahlenweite zugekehrte Linsenglied L1 ist ein zerstreuender und nach dem zweiten Linsenglied zu durchgebogener Meniskus, b) das zweite Linsenglied stellt eine verschiebbare Bikonvexlinse (L2) dar, c) das fünfte Linsenglied L5 hat sammelnde Brechkraft und kehrt die stark gekrümmte konvexe Fläche dem zweiten Linsenglied zu, d) das sechste Linsenglied L6 hat zerstreuende Wirkung und kehrt die stark gekrümmte Hohlfläche dem Bild zu, e) das siebente Linsenglied L7 ist sammelnd dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse L3 sammelnd ist und unmittelbar darauf eine schwache Zerstreuungslinse L4 folgt, wobei der Luftraum zwischen der dritten und vierten Linse die Form einer dünnen Luftlinse aufweist mit einer axialen Dicke, welche größer ist als an der Peripherie derselben.
Untersuchungen haben ergeben, daß die Einfügung dieser Luftlinse die Korrekturmöglichkeit vor allem hinsichtlich der sphärischen als auch der komatischen Korrekt ion bedeutend verbessert.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
In Verbindung mit der beigefügten Abbildung soll nun der Erfindungsgedanke näher erläutert werden.
Mit folgenden Beispielen soll die Leistung zweier Objektive veranschaulicht werden.
L1 ist das zerstreuende Frontglied, L2 das verschiebbare Sammelglied, L3 - L7 sind die weiteren Linsenglieder, r sind die Krümmungsradien, d die Linsendicken, 1 die Lufträume, n die Brechzahl für die d Linie des Spektrums, v die Abbesche Zahl.
r1 - 85,66 v L1 d1 2.2 1.66892 44.9 r2 -191,05 d1 2,2 l1 43,6 =43,3 r3 +168,89 L2 d2 5,0 1,62041 60,4 r4 -168,89 l2 43,8 #43,3 r5 # 46,194 L3 d3 5,8 1,62041 60,4 r6 # l3 1,151 r7 -126,08 L4 d4 4,1 1,78470 26,08 r8 -1024,35 d4 4,1 1,78470 26,88 r9 + 23,06 l4 0,15 L5 r10 + 85,66 d5 7,17 1,62041 60,4 r10 + 85,66 l5 0,579 r11 +160,285 L6 d6 9,7 1,68893 31,3 r12 + 15,188 l6 3,77 L7 r13 + 56,18 r14 - 79,82 d7 3,65 1,77250 49,7 Oeffnungsverhältnis 1:1,3 Kurze Brennweite FK = 33,3 Mittlere Brennweite FM ~ 45,36 Lange Brennweite FL = 62,1 Der der Erfindung zugrunde liegende Luftraum ist in diesem Fall 1,151. An der Peripherie können die Linsen aufeinander liegen. Der Luftraum 13 wird von den flächen r6 und r7 begrenzt.

n3 - 1 n4 - 1 # . FM = 0,283

oo -126,8

Beispiel 2 r1 - 83,2530 hd v L1 d1 2,2 1,67003 47,2 r2 - 179,0520 1, 43,6 #43,3 r3 + 157,6600 L3 d2 5,2 1,58913 61,25 r4 - 157,66 l2 43,8 #43,3 r5 + 44,028 L3 d3 6,0 1,58913 61,25 r6 - 806,5 l3 1,11 r7- 113,009 L4 d4 4,0 1,78470 26,06 r8 -806,5 l4 0,2 r9 + 22,667 L5 d5 7,0 1,58913 61,25 r10 + 72,5 l5 0,53 r11 + 113,009 L6 d6 9,75 1,68893 31,16 r12 + 15,111 d6 9,75 l2 l6 4,0 r13 + 48,137 L7 d7 3,8 1,77250 48,62 r14 - 100,033 Oeffnungsverhältnis 1:1,3 Kurze Brennweite FK = 33,3 Mittlere Brennweise FM = 45,5 Lange Brennweite FL = 62,5 Der Luftraum 13 ist 1,1O7 Der Luftraum 13 wird von den Flächen r6 und r7 begrenzt.
n3 - 1 - n4 - 1 FM = o,282 -8o6,5 -113,oo9 Um die sphärische Aberration zu verbessern , wurde der dünne Luftraum zwischen L5 und L6 zu einem Meniskus ausgebildet, so daß der Radius (r11) der konvexen Fläche von L6 kürzer ist als 7 FM = 315 mm.
Ein weiteres,wesentlichesMerkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß preisgünstige Glassorten , wie z.B. die Glassorte SK5 verwendet werden können, ohne daß hier aufwendig zu bearbeitende Gläser verwendet werden müssen, trotzdem eine unerwartet gute Schärfenleistung erzielt wird.
In der Abbildung und dem zugehörigen Zahlenbeispiel ist ein Varioobjekt.iv mit sieben Linsengliedern gezeigt.
L1 ist das zerstreuende erste Linsenglied, L2 das verschiebbare, sammelnde zweite Linsenglied, L3 ein sammelndes Linsenglied, L4 ist das erfindugsgemäss neue zerstreuende Linsenglied, während L5, L6 und L7 weitere Linsenglieder darstellen.
In der Abbildung ist ferner die sammelnde Linse L2 in gestrichelter Darstellung in ihren zwei extremen Lagen verschoben dargestellt.
Um die sphärische Aberration für die verschiedenen Brennweiten zu beheben, hat die der längeren Strahlenweite zugewandte Hohlung des als durchgebogener Meniskus ausgebildeten, ersten Linsenglieds einen Radius von wie im vorstehenden Beispiel angegeben, etwa - 2F, wobei trotzdem in Verbindung mit der verschiebbaren Bikonvexlinse in jeder Lage ein reelles Bild nach der letzteren erhalten wird.
Dadurch ergeben sich gegenüber der bisher bekannten virtuellen Bidlage nach dem zweiten Linsenglied günstigere Voraussetzungen, da für die darauffolgenden zwei Linsenglieder die Brechkraft bis auf die Hälfte verringert werden kann, so daß deren Brennweite im Bereich von 0,7 S liegen kann. Es ist offensichtlich, daß die bedeutende Abschwächung die Korrektion der Abbildungsfehler erleichtert.
Mit Hilfe des auf die verschiebbare Bikonvexlinse zunächst folgenden, sammelnden dritten Linsengliedes wird die Konvergenz des Aperturbündels auf eine solche Grösse gebracht, daß die daran anschliessenden beiden Linsenglieder L4 und L5 ihre aplanatische Wirkung zur Geltung bringen können, d.h. infolge der Brechung an der Vorderfläche der Linse L5 ist die Konvergenz bedeutend verstärkt, ohne zusätzliche Aperation in Kauf nehmen zu müssen.
Sollte bei der Verschiebung der zweiten sammelnden Bikonvexlinse der geringfügig auftretende Farbquerfehler stören, können in bekannter Weise beide oder nur eines der ersten Linsenglieder als Kittglieder ausgebildet werden. Auch kann ein oder mehrere der sieben Linsenglieder unterteilt oder als Kittglied ausgebildet sein.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Varioobjektiv , bestehend aus mindestens sechs luftgetrennten Linsengliedern, von denen a) das erste der längeren Strahlenweite zugekehrte Linsenglied L1 zerstreuend ist und nach dem zweiten Linsenglied zu durchgebogen ist, b) das zweite Linsenglied stellt eine verschiebbare bikonvexe Linse L2 dar, c) das fünfte Linsenglied L5 hat sammelnde Brechkraft und kehrt die stark gekrümmte konvexe Fläche dem zweiten Linsenglied zu, d) das sechste Linsenglied L6 hat zerstreuende Wirkung und kehrt die stark gekrümmte Hohlfläche dem Bild zu, e) das siebente Linsenglied L7 ist sammelnd, da d u r c h q e k e n n z e i c h n e t, daß die dritte Linse L3 sammelnd ist und unlttelbar darauf eine schwache Zerstreuungslinse L4 folgt, wobei der Luftraum zwischen der dritten und vierten Linse die Form einer dünnen Luftlinse aufweist mit einer axialen =@@@@@@@@@ . wrelche gröTBer ist, als an der Peripherie derselben.
2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Summe der Brechkraft der den dritten Luftraum (13) einschliessenden Flächen n3 - 1 - n4 - 1 . FM r6 r7

zwischen 0,20 und 0,35 liegt.
3. Objektiv nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Luftraum zwischen L5 und L6 die Form eines dünnen Meniskus aufweist und der Radius (rii) der konvexen Fläche von L6 kürzer ist als 7 FM = 315 mm.