DE1572764C - Pancratic lens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein pankratisches Objektiv mit extrem hohem Zoomverhältnis (Verhältnis von größter zu kleinster Brennweite), das zwischen 10 und 30 liegt und das mit den bisherigen pankratischen Objektiven nicht erreicht werden konnte. -The invention relates to a pancratic lens with an extremely high zoom ratio (ratio from largest to smallest focal length), which is between 10 and 30 and that with the previous ones Pancratic lenses could not be achieved. -

Die Erfindung geht von dem eigenen älteren Vorschlag (deutsche Patentschrift 1299 903) aus, nach welchem ein pankratisches Objektiv — von der Objektseite her gesehen — aufgebaut ist aus einem Zoomsystem mit einer sammelnden Wirkungsgruppe I₅ einer zerstreuenden Wirkungsgruppe II und einer sammelnden Wirkungsgruppe III und aus einer nachgeschalteten, feststehenden Relaislinsehgruppe IV, wobei die Brennweitenänderung durch gemeinsames Verschieben der Gruppen I und III gleichzeitig mit einer gegenläufigen Verschiebung der Gruppe II erfolgt.The invention is based on its own older proposal (German patent specification 1299 903), according to which a pancratic lens - seen from the object side - is composed of a zoom system with a collecting effect group I _5, a dispersing effect group II and a collecting effect group III and from a downstream, fixed relay lens group IV, the change in focal length by moving groups I and III together at the same time as moving group II in the opposite direction.

Damit beim Zoomsystem der Erfindung die angestrebte maximale Brennweitenverstellung erhalten werden kann, ist es zunächst wie bei dem älteren Objektiv notwendig, die Gruppen I und III entgegen der Verschiebungsrichtung der Gruppe II zu verschieben. Zusätzlich hierzu müssen aber noch die Verschiebungen der entsprechenden Gruppen so groß wie möglich gemacht werden.So that the desired maximum focal length adjustment is obtained in the zoom system of the invention As with the older lens, it is first necessary to oppose groups I and III to move the direction of movement of group II. In addition to this, however, the shifts of the corresponding groups must be as follows be made as big as possible.

Das Zoomvefhältnis liegt bei dem älteren Objektiv und auch bei üblichen pankratischen Objektiven bei maximal 10, da die Größe der Verschiebung der einzelnen Linsengruppen auf den innerhalb der durch die dort jeweils gültigen Systembedingungen definierten Bereich beschränkt ist.The zoom ratio is included with the older lens and also with common pancratic lenses a maximum of 10, since the size of the displacement of the individual lens groups on the within the through the system conditions applicable there Area is limited.

So ist ein pankratisches Objektiv bekannt, dessen Zoomsystem aus einem konvexen, konkaven und konvexen Linsenglied in der angegebenen Reihenfolge aufgebaut ist, wobei die beiden endständigen konvexen Linsenglieder gemeinsam verschiebbar sind. Jedoch werden bei diesem bekannten Objektiv die Objektlage und die Bildlage als endlich betrachtet, so daß zur Verlegung des Objektpunktes ins Unendliehe eine feststehende, negative Linsengruppe vor dem Zoomsystem anzuordnen war. Mit einer derartigen vorgeschalteten negativen Linsengruppe nimmt insbesondere, wenn das Zoomverhältnis groß ist, die Änderung der sphärischen Aberration im Zoombereich zu, so daß die Korrektur dieses Linsenfehlers sehr schwierig wird. Darüber hinaus wird dann die Abmessung der vorgeschalteten negativen Linsengruppe sehr groß mit der Folge, daß das ganze Objektiv unhandlich und schwer wird. For example, a pancratic lens is known, the zoom system of which is composed of a convex, concave and convex lens element in the specified order, the two terminal convex lens elements being displaceable together. However, in this known lens, the object position and the image position are regarded as finite, so that a fixed, negative lens group had to be arranged in front of the zoom system in order to relocate the object point to infinity. With such an upstream negative lens group, particularly when the zoom ratio is large, the change in spherical aberration in the zoom area increases, so that the correction of this lens aberration becomes very difficult. In addition, the dimension of the upstream negative lens group is then very large, with the result that the entire lens is bulky and heavy.

Andererseits wird vorwiegend von einem Objektiv ausgegangen, dessen Zoomsystem auf der Basis eines im Unendlichen gelegenen Objektpunktes entworfen ist, so daß gegenüber dem bekannten Objektiv bereits insoweit erhebliche Unterschiede bestehen und insbesondere die Abmessung der konvexen vorderen Gruppe reduziert und die Linsenfehler einschließlich der sphärischen Aberration gut auskorrigiert werden können. On the other hand, an objective is predominantly assumed, the zoom system of which is designed on the basis of an object point located at infinity, so that there are considerable differences compared to the known objective and in particular the dimensions of the convex front group are reduced and the lens errors including spherical aberration are good can be corrected.

Die Erfindung ermöglicht nun ein pankratisches Objektiv der einleitend beschriebenen Art mit einem Zoomverhältnis von mehr als 10 und bis zu 30, wenn von folgenden allgemeinen Systembedingungen ausfcgangen wird: The invention now enables a pancratic lens of the type described in the introduction with a zoom ratio of more than 10 and up to 30 if the following general system conditions are assumed:

4 fw 4 fw

5,4 |/₂|
2,9' /, -5.4 | / ₂ |
2.9 '/, -

9,5 |/₂|9.5 | / ₂ |

6565

5,8/35.8 / 3

worin bedeuten /1, /₂, /3 die Brennweite der Gruppe I, II bzw. III, /w, fvw die kürzeste Gesamtbrennweite des pankratischen Objektivs einschließlich der Gruppe IV bzw. die kürzeste Brennweite des Zoomsystems und D₁ und ^D₂ «ier Abstand zwischen den Gruppen I und 11*Ijzw.-den Gruppen II und III, und wenn das Objektiv'die im Anspruch erfindungsgemäß gekennzeichneten numerischen Daten besitzt.where / 1, / ₂ , / 3 mean the focal length of group I, II or III, / w, fvw the shortest total focal length of the pancratic lens including group IV or the shortest focal length of the zoom system and D ₁ and ^ D ₂ « ier distance between groups I and 11 * I or groups II and III, and if the objective has the numerical data characterized according to the invention in the claim.

Die Bedingungen (1) und (2) ermöglichen, die kompakteste Kombination f_u f₂, /₃, D₁ +D₂ zu erhalten, mit der die Brennweitenverstellung am wirksamsten ausgeführt werden kann.The conditions (1) and (2) make it possible to obtain the most compact combination f _u f ₂ , / ₃ , D ₁ + D ₂ with which the focal length adjustment can be carried out most effectively.

Wenn in diesen Bedingungen 5,4 /₂ größer als Z₁ ist, und 2,9 /₃ größer als D₁ + D₂, reicht die Größe der Verschiebung der Gruppen I und III und der Verschiebung der Gruppe II nicht aus, und es ist unmöglich ein Zoomverhältnis von mehr als 10 zu erhalten. Ist andererseits 9,5 /₂ kleiner als J₁ und 5,8 /₃ kleiner als D₁ + D₂, so wird die Größe der Verschiebung der Gruppe II zu stark erhöht, so daß, obgleich das Zoomverhältnis erhöht wird, die Gesamtlänge des Linsensystems sehr stark zunimmt.In these conditions, if 5.4 / _{2 is} larger than Z ₁ and 2.9 / _{3 is} larger than D ₁ + D ₂ , the magnitude of the group I and III shift and the group II shift is insufficient, and so is it it is impossible to obtain a zoom ratio greater than 10. On the other hand, if 9.5 / _{2 is} smaller than J ₁ and 5.8 / _{3 is} smaller than D ₁ + D ₂ , the amount of shift of group II is increased too much, so that although the zoom ratio is increased, the total length of the Lens system increases very sharply.

Deshalb müssen Z₁ und D₁ + D₂ innerhalb des durch die Bedingungen (1) und (2) gegebenen Bereichs bleiben. Die Bedingung (3) ist eine Beziehung' zwischen dem Zoomsystem und der Relaislinse zum Erhalt eines kompakten Zoomsystems der geforderten Eigenschaften. Ist 1,5 kleiner als -^-, so ist es zwar sehr vorteilhaft zur Korrektion verschiedener Linsenfehler, aber das Zoomsystem wird nachteiligTherefore, Z ₁ and D ₁ + D ₂ must remain within the range given by the conditions (1) and (2). Condition (3) is a relationship between the zoom system and the relay lens for obtaining a compact zoom system of required properties. If 1.5 is less than - ^ -, it is very advantageous for correcting various lens errors, but the zoom system becomes disadvantageous

zu groß. Ist andererseitstoo large. Is on the other hand

kleiner als 0,35, soless than 0.35, so

treten beträchtliche Korrektionsprobleme auf, und es wird eine hohe Genauigkeit für das die Brennweitenverstellung bewirkende Nockengetriebe erforderlich, was ebenfalls nachteilig ist.considerable correction problems arise, and it becomes a high accuracy for the focal length adjustment causing cam gear required, which is also disadvantageous.

Mit jenen drei Ausgangsbedingungen ist es möglich, ein pankratisches Objektiv hohen Wirkungsgrades zu erhalten, dessen Linsenfehler im ganzen Bereich gut auskprrigiert sind, dessen Zopmverhältnis extrem hoch ist und das einen sehr kompakten Aufbau besitzt.With these three starting conditions it is possible to obtain a pancratic lens of high efficiency to obtain, whose lens defects are well corrected in the whole area, whose zopm ratio is extremely high and has a very compact structure.

Das Objektiv nach der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt und in der Tabelle des Patentanspruches gekennzeichnet. In F i g. 2 ist der Korfektionszustand dieses Objektivs dargestellt.The objective according to the invention is shown in FIG. 1 shown and marked in the table of the claim. In Fig. 2 is the corrugation state of this lens.

Die in der F i g. 1 angeschriebenen Bezugszeichen und die im Patentanspruch verwendeten Kenngrößen haben die übliche Bedeutung; es bedeuten also, sämtlich von der Objektseite her gezähltThe in the F i g. 1 and the parameters used in the claim have the usual meaning; it means, therefore, all counted from the object side

R₁, R₂ ., <k,d₂ ., «1,1₂ · · R ₁ , R _2. , <K, d _2. , «1.1 ₂ · ·

V^V₂ ..V ^ V ₂ ..

3030th

«29«29

«18«18

«18«18

die Krümmungsradien derthe radii of curvature of the

entsprechenden Linsen,appropriate lenses,

die axialen Linsendickenthe axial lens thicknesses

bzw. Luftabstände,or air clearances,

die Brechungsindizes bei derthe refractive indices at the

d-Linie der Gläser undd line of glasses and

die zügehörigen Abbezahlen.the appropriate payments.

Das erfindungsgemäße System kann nicht nur für Schmalfilmkameras, sondern auch für Fernsehkameras und Stehbildkameras verwendet werden.The system according to the invention can be used not only for cine film cameras, but also for television cameras and still cameras.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Pankratisches Objektiv mit extrem hohem Zoomverhältnis, das — von der ObjektivseitePancratic lens with extremely high zoom ratio that - from the lens side her gesehen — aufgebaut ist aus einem Zoomsystem mit einer konvexen Wirkungsgruppe I, einer konkaven Wirkungsgruppe II und einer konvexen Wirkungsgruppe III und aus einer nachgeschalteten, feststehenden Relaislinsengruppe IV, wobei die Brennweitenänderung erfolgt durch gemeinsames Verschieben der Gruppen I und III gleichzeitig mit einer gegenläufigen Verschiebung der Gruppe II und folgende Systembedingungen erfüllt sind:from the point of view - is made up of a zoom system with a convex action group I, a concave action group II and a convex action group III and from one downstream, fixed relay lens group IV, whereby the focal length change takes place by moving groups I and III together at the same time, moving in the opposite direction of group II and the following system conditions are met: 5,4 |/₂|5.4 | / ₂ | 9,5 \f₂ 9.5 \ f ₂ (D(D 2,9 /₃ < O₁ + O₂ < 5,8/₃ 2.9 / ₃ <O ₁ + O ₂ <5.8 / ₃ 0,350.35 1,51.5 (2)(2) (3)(3) worin bedeuten f_t , /₂, /₃ die Brennweite der Gruppe I, II bzw. III, fw, fvw die kürzeste Gesamtbrennweite des pankratischen Objektivs einschließlich der Gruppe IV bzw. die kürzeste Brennweite des Zoomsystems und D₁, D₂ der Abstand zwischen den Gruppen I und II bzw. den Gruppen II und III, gekennzeichnet durch folgende Daten:where f _t , / ₂ , / ₃ mean the focal length of group I, II or III, fw, fvw the shortest total focal length of the pancratic lens including group IV or the shortest focal length of the zoom system and D ₁ , D ₂ the distance between groups I and II or groups II and III, characterized by the following data: Brennweite /Focal length / II. R₁ R ₁ IIII R₆ R ₆ IIIIII R₁₃ R ₁₃ IVIV R22R22 = 13 bis 286 mm, = 13 to 286 mm, /73,5/ 73.5 Zoomverhältnis 22, Bildwinkel (61,6Zoom ratio 22, angle of view (61.6 /Hi =/ Hi = 1,784721.78472 bisuntil 3,0°)3.0 °) = 210,447= 210.447 = 154 < = 154 < R₂ R ₂ = -21,281 ' = -21.281 ' R₇ R ₇ = 30,0 = 30.0 R₁AR ₁ A R23R23 dtGerman = 2,2= 2.2 ^H₂ =^ H ₂ = 1,614051.61405 V₁ V ₁ = 25,7= 25.7 90,090.0 R₃ R ₃ R₈ R ₈ R₁₅ R ₁₅ R24R24 d₂ d ₂ = 12,0= 12.0 V₂ V ₂ = 55,1= 55.1 = -937,46= -937.46 /ι/ ι R₄ R ₄ R₉ R ₉ R₁₆ R ₁₆ d₃ d ₃ = 0,1= 0.1 H₃ =H ₃ = 1,518351.51835 98,58298.582 R₅ R ₅ R₁OR ₁ O R₁₁ R ₁₁ d₄ d ₄ = 7,3= 7.3 57,7075 -57.7075 - - 99,3295- 99.3295 "3"3 = 60,3= 60.3 = 425,3202= 425.3202 RuRu 1818th d₅ d ₅ = 0,41 —= 0.41 - H₄ =H ₄ = 1,640061.64006 R₁₉ R ₁₉ = 246,0= 246.0 R_n R _n d₆ d ₆ = 0,85= 0.85 V₄ V ₄ = 60,0= 60.0 R20R20 34,434.4 d₇ d ₇ = 3,4= 3.4 H₅ =H ₅ = 1,640061.64006 R₂₁ R ₂₁ = 210,2= 210.2 d₈ d ₈ = 0,85= 0.85 "5"5 = 60,0= 60.0 Ϊ2Ϊ2 28,92728,927 d₉ d ₉ = 6,5= 6.5 ,Tl₆ —, Tl ₆ - 1,517281.51728 = -82,48= -82.48 II. diaslide = 0,75= 0.75 1,784721.78472 "6"6 = 69,6= 69.6 25,025.0 duyou = 4,35= 4.35 — 44,8968- 44.8968 — 3,2768- 3.2768 "7"7 = 25,7= 25.7 65,198865.1988 'd₁₂ 'd ₁₂ = 102,1968= 102.1968 H₈ =.H ₈ =. 1,618401.61840 = 346,6= 346.6 dathere = 3,0= 3.0 "8"8th = 44,2= 44.2 = -557,6= -557.6 d₁₄ d ₁₄ = 0,1= 0.1 Tl₉ =Tl ₉ = 1,626061.62606 86,89486.894 d₁₅ d ₁₅ = 3,0= 3.0 V₉ V ₉ = 39,1= 39.1 = -144,0= -144.0 . d₁₆ . d ₁₆ = 0,1= 0.1 H₁₀ =H ₁₀ = 1,626061.62606 /₃ / ₃ 86,89486.894 = -144,0= -144.0 d₁₇ d ₁₇ = 3,0= 3.0 "10"10 = 39,1= 39.1 = 69,1= 69.1 dathere = 0,1= 0.1 /HlI =/ HlI = 1,736011.73601 = -26,167= -26.167 d₁₉ d ₁₉ = 7,5= 7.5 — 11,6837- 11.6837 1,784721.78472 "11"11 = 51,0= 51.0 = 1008,72= 1008.72 d₂od ₂ o = 1,0= 1.0 /«13 =/ «13 =
V₄ =V ₄ = — 26,6837- 26.6837 "12"12 ·= 25,7· = 25.7 = -40,27= -40.27 d₂₁ d ₂₁ = 3,6837= 3.6837 1,723421.72342 = -11,8= -11.8 d₂₂ d ₂₂ = 17,0= 17.0 1,620451.62045 "13"13 =. 38,0=. 38.0 = 19,2= 19.2 d₂₃ d ₂₃ = 7,5 ,.--= 7.5 .-- "14"14 = 38,0= 38.0 d₂.d ₂ . = 2,4= 2.4 oooo -9,864-9,864 1 572 7641 572 764 /"15 -=/ "15 - = 66th 1,446281.44628 "is = 67,2"is = 67.2 55 oo .oo. Fortsetzungcontinuation »16 =»16 = 1,57250 .1.57250. "ie = 57,5"ie = 57.5 #25 =# 25 = -19,704-19.704 d₂₅ = 7,45 d ₂₅ = 7.45 «17 =«17 = 1,464501.46450 ν_ίΊ = 65,8 ν _ίΊ = 65.8 #26 =# 26 = 59,959.9 d₂₆ = 1,45 d ₂₆ = 1.45 #27 =# 27 = -77,40-77.40 d₂₁ = 5,8 d ₂₁ = 5.8 "18 ="18 = 1,511181.51118 v₁₈ = 50,9v ₁₈ = 50.9 #28 =# 28 = d₂₈ = 0,05 d ₂₈ = 0.05 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings #29 ⁼ # 29 ⁼ d₂₉ = 5,8 d ₂₉ = 5.8 #30 =# 30 =