DE1497596A1 - Photographisches oder kinematographisches Weitwinkelobjektiv mit langer bildseitiger Schnittweite - Google Patents
Photographisches oder kinematographisches Weitwinkelobjektiv mit langer bildseitiger SchnittweiteInfo
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Description
Jos ο Schneider & Coe, Optische Verke, Bad Kreuznach
"Photograph!sches oder kinematographisches ¥sitwink9lobjektiv mit
langer bildseitiger Schnittweite„"
Die Erfindung bezieht sich auf ein photographisches oder kinematographisches
Weitwinkelobjektiv mit einer relativen Öffnung von
mindestens Is4, einem Bildfeld bis zu 90° und einer Schnitt-weite,
die größer ist als das 1,4-fache der Gesamtbrennweite des Objektivs bestehend aus acht in Luft stehenden Gliedern, die in vier Baugruppen
zusammengefaßt sindo
Es sind Objektive bekannt, die diese Leistungsforderungen erfüllen
(DBP 1 138 562, PP 1 433 922, Beispiel 3 und DBP 1 192 845).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System mit einer relativen Öffnung von 1:2,8, einem Bildfeld von 80° und einer bildseitigen
Schnittweite, die etwa das 1,5-fache der Gesamtbrennweite beträgt und ein System mit einer relativen Öffnung von 1:4, einem
Bildleld von 90° und einer bildiseitigen Schnittweite, die etwa das
1,7-fache der Gesamtbrennweite beträgt, zu schaffen. Gegenüber den bekannten Objektivtypen soll eine erhebliche Leistungssteigerung in
der Abbildungsgüte erreicht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelbst, daß folgende Konstruktionsbedingungen gleichzeitig
eingehalten sind:
f> a) Die erste Gruppe besteht aus drei meniskenfb'rmigen, zum Ob—
o
O^ jekt hin durchgebogenen Gliedern, von denen das erste sammelnd und
c*> die beiden diesen nachgeordneten zerstreuend sind,
b) die zweite und dritte Gruppe bestehen je aus einem sammelnden
Glied, wobei die axiale Mittendicke der zweiten Gruppe kleiner als
das 0,6-fache und die-jenige der dritten Gruppe größer als das
COPY
- 2 - I
U97596 -
0,35-fache der Gesamtbrennweite ist,
c) die bildseitig angeordnete vierte Gruppe besteht aus einer
bikonkaven Linse, einem zur Bildebene durchgebogenen sammelnden Meniskus und einer Sammellinse,
d) die Brennweiten der acht Glieder liegen in folgenden Bereichen:
6 f· < f«j
< 10 f■
2 f ■ < Jf11J
< 3 f'
0.9 f · < Jf111I^ 1.5 f'
6 t*<z f»IV '<
15 f
0.8 f' -C f'v <: 1.2 f'
O0 6 f»<C |f'Vll <
°·8 f'
1.1 f' -^. f 1Y11 5C 1.5 f»
1.3 £' < f'VIII^2 f ,
wobei f' die Gesamtbrennweite des Systems isto
Mit diesem grundsätzlichen Aufbau und bei gleichzeitiger Einhaltung
der d)-Bedingung ergeben sich besorifers gute Möglichkeiten für
die Korrektion der Abbildungsfehler.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Gruppe
aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzt, um
die chromatischen Maßstabsfehler günstig zu beeinflussen·.
Eine weitere Leistungssteigerung bei großem Bildwinkel läßt sich
dadurch erreichen, daß in der dritten Gruppe eine sammelnde, zum Bild erhabene Verbundfläche eingeführt ist. Diese Maßnahme wirkt
sich besonders günstig auf Öffnungs- und Asymmetriefehler höherer
ο Ordnung aus ο
^ Durch Kombination an sich bekannter Gruppen konnte vor allem
^. eine Verbesserung des Öffnungsfehlers erreicht werden. Bei dem Objek-
-* tiv nach der Erfindung wird in den beiden letzten, durch den Blendenraum
getrennten Gruppen auf zerstreuende Verbundflächen verzichtet,
die bei bekannten Objektiven Ursache für starke sphärische Aberra-
tion und große chromatische Differenz des Öffnungsfehlers (Gaußfehler)
sind.
Mit der erfindungsgemäßen Bemessung der axialen Mittendicke der dritten 'Gruppe wird eine gute Bildf eldebnung erreichte.
Mit einem nur achtlinsigen Aufbau läßt sich ein Objektiv mit einer relativen Öffnung von 1:2,8 und einem Bildfeld von 80 in
einer Ausführungsbrennweite von 25 mm für das Kleinbildformat
2
24 χ 36 mm realisieren.
24 χ 36 mm realisieren.
Mit einem neun- bzw. zehnlinsigen Objektiv läßt sich ein Objektiv
mit einer relaitven Öffnung von 1:4,0 und einem Bildfeld von 90° in einer Ausführungsbrennweite von 21 mm für das Kleinbildfor-
2
mat 24 χ 36 mm realisieren.
mat 24 χ 36 mm realisieren.
Eine, besonders gut ausgeglichene Korrektion läßt sich erzielen
bei denjenigen innerhalb des Rahmens der Erfindung liegenden Objektiven', deren Konstruktionsdaten so dicht bei denen der nachfolgenden
Konstruktionsdaten zu entnehmenden Werten liegen, daß keine Flächenbrechkraft Δ n/r dem Betrage nach um mehr als ± 0,10« /f'
und kein Scheitelabstand d zwischen den Flächen um mehr als ± 0,05'f, keine Brechzahl η des Glases um mehr als ± 0,02 und
keine Ny-Verte V um mehr als ± 5 Einheiten von dem betreffenden
in der Tabelle jeweils angegebenen Vert abweicht.
Nachfolgendes Zahlenbeispiel I zeigt die Konstruktionsdaten
βσ
° eines nach der Erfindung aufgebauten achtlinsigen ¥eitwinkelobjekcr>
_Jl tivs für die Brennweite f' = 100 mm, worin - in Übereinstimmung mi
■^ Fig. 1 der Zeichnung - A bis D die Gruppen, r, bis r,g die Radien
—* der zu den Gliedern I bis VIII zusanrengesetzten Linsen L1 bis LQ
CD -Lo
und C^1 bis d,,. die Linsendicken und Luftabstände bedeuten» Die
lVrprbwprt e der vorvendeten Gläser sind mit η , die Nv-Verte mit
e'
V ' c"o:chnei. COPY
} ο cc BAD ORIGINAL - 4 -
VII
to
O
«0
CD
CO
— 4 —
Zahlenbeispiel I:
Offnungsverhältnis 1:2,8 f'=100 mm s'=147,38 mm Bildfeld=80(
η w
^1 T1
Γ2
II Lo Ϊ3
III L ;5
J r6
J r6
IV L,
r, =
rio =
VI L£ *ll -
J7 r14 =
+242,39
+ 146,20 f 71,05
+ 115,32 + 43,57
oo
- 468,54
- 468,54
+ 96,39 -■ 96,39
- 77,45 + 168,88
- 244,14
- 61,95
VIII LQ *15 I
d2 =
d3 =
d4 =
d^ =
dfl =
d10 = dn =
d12. = d13 =
d14 = d15 =
19,52 1,62287 60,06
0,39 Luftabstand
9,76 1,62287 60,06
19,52 Luftabstand
- 5,86 1,62287 60,06
21,47 Luftabstand
35,13 1,69416 30,92
0,78 Luftabstand
40,99 1,58564 46,22
14,83 Luftabstand
4,68 1,76167 27,34
5,47 Luftabstand
11?71 1,62287 60,06
0,39 Luftabstand
11,71 1,62287 60,06
An/r + 0,002570 τ 0,001040
+ 0,004260 T 0,008767
+ 0,005401
< 9
0,000000 + 0,001482
+ 0,006076 + 0,006076
- 0,009834
- 0,004510
- 0,002551 + 0,010054
+ 0,001063 f 0,004980
¥ährend das System nach diesem Zahlenbeispiel I mit einem Offnungsverhältnis
von 1:2,8 einen Bildwinkel von 80° auszeichnet, zeigen die nachfolgenden Zahl-enbeispiele II und III in Übereinstimmung
mit den Fig. 2 und 3 der Zeichnung ein neu*n-bzwe zehnlinsiges
Veitwinkelobjektiv mit einer auf 90° gesteigerten Bildwinkelleistung,
bei einem Offnungsverhältnis von 1:4. Die bildseitige Schnittweite s' konnte hierbei auf über 170 % der Gesamtbrennweite f' gesteigert
werden.
Im Zahlenbeispiel II bedeuten - in Übereinstimmung mit Pig» 2
der Zeichnung - A bis D die Gruppen, r, bis r,„ die Radien der zu
den Grliedem I bis VIII zusammengesetzten Linsen L, bis L„ und
C0PY BAD ORIGINAL
—_ 5 —
d, bis ά.,, die Linsendioken und Luftabstände, η die Brechwerte
und V die Ny-Werte der verwendeten Gläser.
Zahlenbeispiel II:
Offnungsverhältnis 1:4 f'=100 mm s'=174,79 mm Bildfeld=90
η V
II
III
r, = + 290,88
X2 = t 791,16
r„ = + 139,49
r4 = + 72,60
r,- = + 148,09
x\ = t 48,74
•L rr *""
VI
VII
J5
GO
= + 82,19 = τ 277,07
B + 109,35 = T 100>14
= - 73,30 = + 219,16
J8
rl4 = - 318,65
15
= - 68,14
dx = 27,91
d2 = 0,47
d3 = 10,23
d4 = 27,91
d5 = 8,37
d6 = 25,58
d7 = 27,91 d£ = 25,12
d9 = 0,93 dl0 = 46,51
dll = 13>95
d12 = 5,12
d13 = 3,26
d14 = 9,30 d,_ = 0,47
1,57086 63,01
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,66104 57,08
Luftabstand
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,66104 57,08
Luftabstand
1,62287 60,06
1,55098 45,61
1,55098 45,61
Luftabstand
1,55098 45,61
Luftabstand
1,74703 27,82
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,55098 45,61
Luftabstand
1,74703 27,82
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
VIII Lr
r16 =
oo
= - 105,26
= - 105,26
dl6 B
9,30 1,62287 60,06
+ 0,001962 r 0,000721
+ 0,004465 τ 0,008579
+ 0,004464 T 0,013563
0,000000 - 0,000875 + 0,001989
+ 0,005039 + 0,005502
- 0,010191
- 0,003409
- 0,001955 + 0,009141
0,000000 + 0,005917
O
CD
CO
CD
CO
Zur weiteren Leistungssteigerung bei Objektiven mit großen Bildwinkeln
ist es vorteilhaft, in der dritten Gruppe eine sammelnde Verbundfläche einzuführen, deren Radius zum Bild erhaben ist.
Im folgenden Zahlenbeispiel III ist ein derartig aufgebautes
Veitwinkelobjektiv aufgeführt, worin - in Übereinstimmung mit der
Fig. 3 der Zeichnung - A bis D die Gruppen, r, bis r,g die Radien
der zu den Gliedern I bis VIII zusammengesetzten Linsen L,
COPY
ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
bis
und d, bis d,„ die Lirisendicken und Luftabstände, η die
Brechwerte und 1> die Ny-Verte der verwendeten Gläser bedeuten.
Zahlenbeispiel III ί
IV
Öffnungsverhältnis 1:4 f'=100 mm s'=173,92 Bildfeld=90°
+ 0,001848 τ 0,900594
Li I1 =
r2
II
III L
VI
VII L,
+ 285,31 + 887,45
d, =
:
τ", =
r11 - -
r12 ~
I13-I
r14 ~ +
l6
138,37 72,02
146,90 48,35
81,52 274,84
112,07 346,45 100,72
72,25 216,52
259,71 65,93
VIII L
CO
10
18
= - §7,77
dn =
do =
d, =
dr- =
d^ =
U8 -
dn =
d12 = d13 =
d14 = d15 =
dl6 = d17 =
27,68 | 1,52736 64,31 |
0,46 | Luftabstand |
10,15 | 1,62287 60,06 |
27,68 | Luftabstand |
8,30 | 1,66104 57,08 |
25,38 | Luftabstand |
32,30 20,30 |
1,62287 60,06 1,53530 45,67 |
0,92 | Luftabstand |
18,45 26,76 |
1,61114 45,92 1,53430 48,66 |
13,84 | Luftabstand |
5,08 | 1,74618 27,97 |
3,23 | Luftabstand |
9,23 | 1,62287 60,06 |
0,46 | Luftabstand |
9,23 | 1,59142 61,03 |
0,004501 0,008649
0,004500 0,013672
0,000000 0,001074 0,001948
0,00545 3 0,000222 0,005305
0,010328 0,003446
0,002398 0,009447
0,000000 0,006049
In der nachfolgend aufgeführten Tabelle sind die ¥erte der zahlenmäßigen
Kombinationsbedingungen der drei Zahlenbeispiele I bis III aufgeführt:
— 7 —
GOPY ORIGINAL INSPECTED
II
Ill
IV
IV
VI
1VII
1VII
'viii
IV
Zahlenbeispiel II |
1497596 | |
Zahlenbeispiel I |
+ 789,8 | Zahlenbeispiel III |
+ 640,3 | * 258,2 | + 784,9 |
- 233,6 | - 113,7 | - 256,2 |
- 116,1 | + 875,6 | - 112,8 |
+ 675,0 | + 103,0 | 4-1109,7 |
+ 89,3 | - 73,0 | + 98,9 |
- 69,1 | + 137,2 | - 72,1 |
+ 130,1 | + 169,0 | + 139,3 |
+ 166,5 | • 53,03 | + 165,3 |
• 35,13 | 46,51 | • 52,60 |
40,99 | 45,21 | |
Damit sind sämtliche Forderungen zur Erstellung eines Systems nach der Erfindung erfüllt.
Claims (1)
- Patentansprüche :O
CO
COIe) Photographisches oder kinematographisches Veitwinkelobjektd mit einer relativen Öffnung von mindestens 1:4, einem Bildfeld bis zu 90° und einer Schnittweite, die größer 1st als das 1,4-fache df Gesamtbrennweite des Objektivs, welches aus acht in Luft stehendei Gliedern besteht, die zu vier Gruppen zusammengefaßt sind, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Einhaltung der nachfolgenden Kon· struktionsbedingungen: ιa) die erste Gruppe (A) besteht aus drei menxskenförmxgen, zum Objekt hin durchgebogenen Gliedern, von denen das erste sammelnd (i ) und die beiden diesen nachgeordneten zerstreuend (.11 und III sind,b) die zweite und dritte Gruppe (B und C) bestehen je aus eine sammelnden Glied (IV und V), wobei'die achsiale Mittendicke (d~ b d„ + dg) der zweiten Gruppe (B) kleiner als das 0,6-fache und die jenige (dQ bzw. d,n bzw, din + d,,) der dritten Gruppe (C) größerirals das 0,35-fache der Gesamtbrennweite ist,COPY ORIGINAL INSPECTEDH97596c) die bildseitig angeordnete vierte Gruppe (D) besteht aus einer bikonkaven Linse (VI), einem zur Bildebene durchgebogenen·, sammelnden Meniskus (VII) und einer Sammellinse (VIII),d) die Brennweiten der acht Glieder (i bis VIII) liegen in folgenden Bereichen:6 f'< f'-j- -ClOf2 f · <. Jf1J1) < 3 f'0,9 f < Jf111J < 1,5 f6 f < f IV <15 f0,8 f < f'v <C 1,2 f'0,6 f < |f VI| < 0,8 f1,1 f < fVII <1,5 f1,3 f < fwobei f die Gesamtbrennweite des Systems ist»2·) Veitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe (B) aus zwei Linsen (L4 und Lc) entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzt ist.3·) Veitwinkelobjektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der dritten Gruppe (C) eine sammelnde Verbundfläche (r,,) vorhanden ist«4.) Veitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Konstruktionsdaten mit der Maßgabe, daß keine Flächenbrechkraft (Δη/Γ) dem Betrage nach um mehr alsto ± 0,10· /f und kein Scheitelabstand (d) zwischen den Flächen um οmehr als ± 0,05«f, keine Brechzahl (n ) des Glases, bezogen aufoj die Wellenlänge.A = 546,1 nm, um mehr als ± 0,02 und keine Ny-Werte—» (V ) um mehr als ± 5 Einheiten von dem betreffenden in der Tabellejeweils angegebenen Wert abweicht:copy . ." 9 ~Öffnungsverliältnis 1:2,8 f'=100 nun s '=147,38 mm Bidfeld=80111B i IVL4 I1
r8r12 =VII L„ 3113r14+ 242,39 +598,84+ 146,20 + 71,05+ 115,32 + 43,57OO.- 468,54+ 96,39 τ 96,39- 77,45 + 168,88- 244,14- 61,95+ 585,88 τ 125,08d.d7
d8L1013= 19,52 = 0,39 = 9,76 a 19,52 = 5,86 = 21,47 = 35,13 = 0,78 = 40,99 = 14,83 = 4,68 = 5,47 = 11,71 = 0,39 = 11,71Ve
1,62287 60,06Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,69416 30,92
Luftabstynd
1,58564 46,22
Luftabstand
1,76167 27,34
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,62287 60,06Λ n/r + 0,002570 - 0,001040+ 0,004260 τ 0,008767+ 0,005401 τ 0,0142960,000000 + 0,001482+ 0,006076 + 0,006076- 0,009834- 0,004510- 0,002551 + 0,010054+ 0,001063 + 0,0049805.) Weitwinkelobjektiv nach den Ansprüchen 1 und 2, g e k ennze ichnet durch die nachfolgenden Konstruktionsdaten mit der Maßgabe, daß keine Flächenbrechkraft {Δη/ν) dem Betrage nach um mehr als ± 0,10· /f' und kein Scheitelabstand (d) zwischen den Flächen um mehr als ± 0,05»f, keine Brechzahl (n ) des Grlases, bezogen auf die Wellenlänge A. = 546,1 nm, um mehr als ± 0,02 und keine Ny-Werte (ψ ) um mehr als ±5Einheiten von dem betreffenden in der Tabelle jeweils angegebenen Wert abweicht:- 10 -909813/1199 COPYf V Öffnungsverhältnis 1 -I = + 290,88
= + 791,16:4,0 f'=100 mm 1 497596 Δη/τ ■ s.'=:174,79 Bildfeld=90° + 0,001962
τ 0,000721f
VI ·Ll H - + 139,49
= + 72,60dl = 27,91 η y * I • d2 = 0,47 1,57086 63,01 + 0,004465
τ 0,008579VII L2 r7
r9= + 148,09
= f 48,74d3 = 10,23 Luftabstand II ■ d4 = 27,91 1,62287 60,06 + 0,004464
τ 0,013563VIII L3 Ϊ10 = OO
= + »2,19
= r 277,07d5 = 8,37 Luftabstand III d6 = 25,58 1,66104 57,08 0,000000
- 0,000875
+ 0,001989k r13 = + 109,35
= τ 100,14d8 = 27,91
= 25,12Luftabstand d9 = 0,93 1,62287 60,06
1,55098 45,61+ 0,005039
t 0,005502\ r15 = - 73,30
= + 219,16d10 = 46,51 Luftabstand dll = 13,95 1,55098 45,61 - 0,010191
- 0,003409L7 ri7 = - 318,65
= - 68,14d12 = 5,12 Luftabstand d13 = 3,26 1,74703 27,82 - 0,001955
+ 0,009141L8 — OO
= - 105,26d14 = 9,30 Luftabstand • d15 = 0,47 1,62287 60,06 0,000000
+ 0,005917S dl6 = 9,30 Luftabstand 1,62287 60,06 6.) Veitwinkelobjektiv nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Konstruktionsdaten mit der Maßgabe, daß keine Plächenbrechkraft (An/r) dem Betrage nach um mehr als ± 0,10· /f' und kein Scheitelabstand (d) zwischen ; den Flächen um mehr als ± 0,05»f', keine Brechzahl (n ).des Glases, ;' ebezogen auf den Wellenlänge A = 546,1 nm, um mehr als ± 0,02 und keine Ny-Werie (^) um mehr als ± 5 Einheiten von dem betreffendenin der Tabelle jeweils angegebenen Wert abweicht:- 11 -909813/1199COPY
BAD OBIGtNALÖffnungsverhältnis 1:4 f'=100 mm s'=173,92 Bildfeld=9OcIIIII L.B { IVC ,VIVII L,=•ν· —285,31 887,45138,37 72,02146,90 48,35OOVIII L10Ϊ10 Z
r12 =r14 =
Γ16 =
r1881,52 274,84112,07 346,45 100,7272,25 216,52259,71 65,93OOd„ =d. =&λ =d„ =d827,68
0,4610,1527,68
8,3025,3832,30
20,30η y/1,52736 64,31Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
1,66104 57,08
Luftabstand1,62287
1,5353060,06
45,67dQ = 0,92 Luftabstand= - §7,77 d10 =d12 =
d13 =
d14 =
d15 =dl6 =
dir =18,45
26,7613,84
5,08
3,23
9,23
0,46
9,231,61114
1,5343045,92
48,66Luftabstand
1,74618 27,97
Luftabstand
1,62287 60,06
Luftabstand
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