DD235122B1

DD235122B1 - Fotografisches objektiv mit variabler brennweite

Info

Publication number: DD235122B1
Application number: DD85273668A
Authority: DD
Inventors: Volker Tautz; Karin Holota; Utz Schneider
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1988-06-01
Also published as: DD235122A1; DE3602859A1

Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Objektive für den Anwendungszweck in der Kleinbildfotografie, die sich durch eine Auflösung der Bildelemente bei ausreichend gutem Kontrast auszeichnen, sind bekannt geworden. Solche Objektive bestehen aus einer vorderen negativen Linsengruppe und einer hinteren positiven Linsengruppe und sind z.B. in DOS 2601499 oder US 4266860 beschrieben.

Hiervon sind Objektive bekannt, bei denen die erste Linse der vorderen Baugruppe eine Positivlinse ist (z. B. DOS 2557547 oder DOS 2720986). DieserAufbau führt bei einer gleichmäßig guten Korrektion derAbbildungsfehlerzu einem großen Durchmesser der Frontlinse.

Weiter sind z. B. aus US 4155629, DE-OS 3110772 oder DOS 2727636 Objektive bekannt, die als erste Linse des vorderen Gliedes eine Negativlinse enthalten. Sie zeichnen sich entweder durch eine sehr starke Änderung der Aberrationen beim Ändern der Brennweite aus, haben eine große Baulänge, verfügen nicht über eine ausreichende Öffnung, besitzen eine relativ große Verzeichnung in der Weitwinkelstellung oder enthalten Linsen aus hochbrechenden Lanthangläsern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ lichtstarkes Objektiv für fotografische Zwecke anzugeben, dessen Brennweite im Bereich vom 0,8fachen bis zum 1,6fachen der ausgezeichneten Bildfelddiagonale variabel ist, dessen relative Öffnung in der Weitwinkelstellung größer als 1:2,8 ist, bei dem die Aberrationen über den Brennweitenbereich gleichmäßig gut korrigiert sind und keine hochbrechende, technologisch aufwendige Lanthangläser zum Einsatz gelangen sowie ein relativ einfacher Aufbau vorliegt.

Diese Aufgabe löst ein fotografisches Objektiv mit variabler Brennweite erfindungsgemäß dadurch, daß das Objektiv aus einer beweglichen negativen Linsengruppe, einer beweglichen positiven Linsengruppe und einer Planplatte aufgebaut ist. Die negative Linsengruppe besteht aus zwei negativen Menisken und einem positiven Meniskus, die alle konzentrisch zur positiven Linsengruppe angeordnet sind. Diese besteht aus einem bikonvexen Kittglied, dessen Kittfläche konzentrisch zur ersten Linsengruppe ist, einem positiven Meniskus, der konzentrisch zur Aperturblende liegt, einer Aperturblende, einer bikonkaven Negativlinse und einer bikonvexen Positivlinse. Zum Abschluß des optischen Systems kann eine Planplatte angeordnet werden.

Das Objektiv ist erfindungsgemäß nach folgenden Konstruktionsdaten aufgebaut, die im Bereich von ±10% bei den Radien, Dicken und Abständen, von ±0,05 bei den Brechzahlen und von ±5 bei den Abbeschen Zahlen variieren können.

f = 1,0-1,9 к = 2,7-3,6 2 σ = 63,4°-35,1°

Radien Dicken n_e y_e

Abstände

Π = +1,1125

d, =0,1801 1,68101 54,74

r₂=+0,6125

1₁ = 0,2355 r₃ =+11,6930

d₂ = 0,0693 1,69649 53,29

r₄ = +0,8971

1₂ = 0,0845 r₅ = +0,8345

d₃ = 0,1227 1,65221 33,62

r_e=+2,5444

1₃ = 0,8872-0,0150 r₇=+1,0726

d₄= 0,1801 1,60588 60,71

r₈= -1,0726

d₆ = 0,0707 1,76167 27,33

r₉=-2,2043

1₄ = 0,0028 r₁₀=+0,7351

d_e = 0,1222 1,66640 56,14

г,, = +2,6640

1₅ = 0,1136 r,2= -1,7686

d₇ = 0,1025 1,66885 35,62

r₁₃=+0,5961

1₆ = 0,0887 r,₄=+5,0695

d₈ = 0,1070 1,66151 50,57

r₁₅= -0,9217

1₇ >0

^r16 ⁼ °°

d₉ = 0,1108 1,51859 63,87

r₁₇ = =c

Das erfindungsgemäße Objektiv erfüllt die folgenden Bedingungen,

-1,75 <f'i/f'ii<-1,35 (1)

s',/f, < 1,2 (2)

s„/f и < -0,9 (3)

d, + I₁ + d₂ + I₂ + d₃ < 0,7 (4)

d₄ + d₅ + I₄ + d_e + I₅ + d₇ + I₆ + d₈ < 0,8 (5)

d,>0,17 (6)

-0,7 < f'₇/f'_min < -0,6 (7)

n_e, < 4,40244/-y_ei + 1,60059 ^ (8)

worin

f'i — Brennweite der beweglichen negativen Linsengruppe

f'n — Brennweite der beweglichen positiven Linsengruppe

s'i — Schnittweite des bildseitigen Brennpunktes der beweglichen positiven Linsengruppe

Sn — Schnittweite des objektseitigen Brennpunktes der beweglichen positiven Linsengruppe

f'min — Gesamtbrennweite des Objektivs in der Weitwinkelstellung

f'i — Brennweite der i-ten Linse

dj — i-te Linsendicke

I, — j-ter Luftabstand

n_ei — Brechzahl der i-ten Linse

y_ei — Abbesche Zahl der i-ten Linse

Mit den Bedingungen (1) bis (5) läßt sich ein kompaktes Varioobjektiv mit einem großen Zoomverhältnis realisieren. Das Verhältnis f'i/f'n darf nicht größer als -1,35 sein, sonst wächst die Gesamtlänge des Objektivs zu stark oder die Aberrationen können nicht gleichmäßig gut über den gesamten Brennweitenbereich korrigiert werden. Wird das Verhältnis f'i/f'n kleiner als -1,75, ist entweder die Gesamtlänge des Objektivs in der Weitwinkelstellung zu groß, die hintere Schnittweite zu klein oder Verzeichnung und Bildfeldwölbung können nicht genügend korrigiert werden.

Bei Nichteinhaltung der Bedingungen (2) und (3) wird die Baulänge des Objektivs und der Durchmesser der ersten Linie zu groß.

Mit Bedingung (4) wird der Durchmesser der ersten Gruppe in Grenzen gehalten, während (5) für die Realisierung der Gesamtlänge des Objektivs von Bedeutung ist.

Die Erfüllung der Bedingungen (6) und (7) gewährleistet die gute Gesamtkorrektion über den ganzen Brennweitenbereich. Die gleichmäßige chromatische Korrektion über den gesamten Brennweitenbereich wird erfindungsgemäß durch die Anordnung und Gestaltung des Kittgliedes und die eingesetzten Gläser mit ihren n_e- und y_e-Werten erreicht.

Die Verwendung hochbrechender und technologisch aufwendiger Lanthangläser ist durch die Erfüllung der Bedingung (8) nicht erforderlich.

Durch die Verwendung einer feststehenden Planplatte ergeben sich Vorteile für den mechanischen Aufbau des Objektivs. Die beweglichen Teile werden durch sie von der Kameraseite aus gegen äußere Einflüsse geschützt, so daß z. B. Teleskoprohre als zusätzliche mechanische Bauteile entfallen können.

Das erfindungsgemäße Objektiv kann auf Grund seines Aufbaus und der Korrektion der Aberrationen vorteilhaft auch im Makrobereich, insbesondere im mittleren Brennweitenbereich, angewandt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand folgender Zeichnungen näher erläutert werden

Es zeigen

Fig. 1: das Linsenschnittbild des erfindungsgemäßen Objektivs schematisch

Fig. 2: die sphärochromatische Längsabweichung As' in Abhängigkeit von der Apertur A und für die Wellenlängen e,g und C für

drei Brennweiten Fig.3: die Längsaberration der sagittalen und meridionalen Bildschale in Abhängigkeit vom Bildwinkel σ für drei Brennweiten

und Fig. 4: die Verzeichnung in Abhängigkeit vom Bildwinkel σ für drei Brennweiten.

In Fig. 1 sind entlang der optischen Achse 0-0' folgende optische Bauelemente und Gruppen angeordnet: eine bewegliche negative Linsengruppe Gi, eine bewegliche positive Linsengruppe Gi₁ und eine Planplatte P. In der negativen Linsengruppe Gi sind eine negative Meniskuslinse L₁, eine negative Meniskuslinse L₂ und eine positive Meniskuslinse L₃ mit den entsprechenden Radien η; Mittendicken di und in den entsprechenden Luftabständen l_q angeordnet, die konzentrisch zur positiven Linsengruppe Gn sind. Die Linsengruppe Gn enthält ein bikonvexes Kittglied K₁ aus den Linsen L₄ und L₅, dessen Kittfläche konzentrisch zur positiven Linsengruppe Gi ist. Dem Kittglied K₁ folgt im Abstand I₄ eine zur Aperturblende B konzentrische Meniskuslinse L₆, anschließend der Blendenraum mit der Aperturblende B, weiter eine bikonkave Negativlinse L₇ und eine bikonvexe Positivlinse L₈. Abschließend ist die erfindungsgemäß vorteilhafte Planplatte P angeordnet und Luftabstände haben die Werte r_jf d, und l_q. Mit BE ist in Fig. 1 die Bildebene bezeichnet.

Der veränderliche Abstand I₃ zwischen den Linsengruppen Gi und Gn dient der Brennweiteneinstellung, und der veränderliche Abstand I₇ zwischen der Gruppe Gn und der Planplatte P oder die veränderliche Schnittweite nach der Planplatte P realisiert eine konstante Lage der Bildebene BE.

Claims

Patentansprüche:

Fotografisches Objektiv mit variabler Brennweite, insbesondere zur Anwendung in Kleinbildkameras, mit einem Brennweitenbereich vom 0,8fachen bis zum 1,6fachen der ausgezeichneten Bildfelddiagonale, das aus einer vorderen beweglichen negativen Linsengruppe, aus einer hinteren beweglichen positiven Linsengruppe und wahlweise einer Planplatte aufgebaut ist, wobei die vordere negative Linsengruppe aus zwei negativen Menisken und einem positiven Meniskus aufgebaut ist und die hintere positive Linsengruppe aus einem bikonvexen Kittglied besteht, dessen Kittfläche konzentrisch zur vorderen Linsengruppe ist, weiter aus einem positiven Meniskus, einer bikonkaven Negativlinse und einer bikonvexen Positivlinse besteht, und wahlweise eine Planplatte das optische System vor einer Bildebene abschließt, gekennzeichnet dadurch, daß das Objektiv nach folgenden Konstruktionsdaten aufgebaut ist:

Tabelle

V = 1,0-1,9 Radien

к = 2,7-3,6

Dicken

Abstände

= 63,4°-35,1°

г, = +1,1125 r₂ = +0,6125 r₃=+11,6930 r₄=+0,8971 r₅ = +0,8345 r₆=+2,5444 r₇= +1,0726 r₈=-1,0726 r₉=-2,2043 r₁₀=+0,7351 r,, = +2,6640 r₁₂ =-1,7686 r₁₃ = +0,5961 r₁₄=+5,0695 r₁₅= -0,9217 Г16= =°

r₁₇= cc
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

CJ₁ = 0,1801

1₁ = 0,2355 d₂ = 0,0693

1₂ = 0,0845 d₃ = 0,1227

1₃ = 0,8872-0,0150 d₄ = 0,1801

d₅ = 0,0707

1₄ = 0,0028 d_e = 0,1222

1₅ = 0,1136 d₇ = 0,1025

1₆ = 0,0887 d₈ = 0,1070

1₇ <0

d₉ = 0,1108

1,68101 1,69649 1,65221

1,60588 1,76167 1,66640 1,66885 1,66151 1,51859

54,74 53,29 33,62

60,71 27,33

56,14 35,62 50,57 63,87

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann für lichtstarke Objektive für fotografische Zwecke, besonders für Kleinbildkameras 24 χ 36mm² mit einem Brennweitenbereich vom 0,8fachen bis zum 1,6fachen der ausgezeichneten Bildfelddiagonale angewandt werden.