DE1072822B

DE1072822B - Powerful photographic lens for cameras with a central shutter arrangement between the lens and the film plane

Info

Publication number: DE1072822B
Application number: DENDAT1072822D
Authority: DE
Inventors: München und Carl Baur Baldham bei München Dr. Christian Otzen
Original assignee: Agfa AG
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1957-11-06
Publication date: 1960-01-07
Also published as: AT203747B

Description

Lichtstarkes fotografisches Objektiv für Kameras mit Zentralverschlußanordnung zwischen Objektiv und Filmebene Gegenstand der Erfindung ist ein sphärisch, komatisch, astigmatisch, hinsichtlich der Bildfeldwölbung und Verzeichnung sowie chromatisch korrigiertes fotografisches Objektiv der Mindestlichtstärke 1: 2, das den Mindestbildwinkel von 44° auszuzeichnen vermag und eine maximale letzte optische Schnittweite von 67°/o der Objektivbrennweite besitzt, bestehend aus vier durch Lufträume voneinander getrennten Gliedern, von denen die beiden Außenglieder positive Einzellinsen und die beiden Innenglieder aus je einer Positiv- und Negativlinse zusammengesetzte, verkittete Menisken geringer negativer Brechkraft sind, die ihre Hohlfläche der im mittleren Luftraum angeordneten Blende zukehren und bei denen die Summe der absoluten Beträge der Radien der den Blendenraum einschließenden Flächen größer als 50°(a der Objektivbrennweite ist.Bright photographic lens for cameras with a central shutter arrangement between lens and film plane The object of the invention is a spherical, comatic, astigmatic, with regard to the field curvature and distortion as well as chromatically corrected photographic lens with a minimum light intensity of 1: 2, which is able to distinguish the minimum image angle of 44 ° and a maximum last has an optical focal length of 67% of the focal length of the objective, consisting of four members separated from one another by air spaces, of which the two outer members are positive individual lenses and the two inner members are cemented menisci of low negative refractive power, each composed of a positive and negative lens, which form their hollow surface the diaphragm arranged in the central air space and where the sum of the absolute amounts of the radii of the surfaces enclosing the diaphragm space is greater than 50 ° (a of the focal length of the lens.

Objektive dieses Aufbaues sind in vielen Varianten, jedoch nur in der Form bekannt, daß die Objektiveinbaufähigkeit in einen Zentralverschluß besteht oder aber ihre Anwendung als Tubusobjektive für Schlitzverschlußkameras gegeben ist. Wird aber ein Zentralverschluß mit einem maximalen Verschlußlamellendurchmesser von 22,5 mm zwischen Objektiv und Filmebene angeordnet, so lassen sich die bekanntgewordenen Objektive dieses Typs in der für das Kleinbildformat 24 - 36 mm2 üblichen Brennweite f = 50 mm nicht verwenden, da zu wenig Licht in die Ecken des Bildformats 24. 36 mm2 käme. Da der enge Verschluß vom Strahlengang dieses Schrägstrahlenbündels zuviel herausblendet, tritt durch den Verschluß stets zu große Vignettierung ein. Um diese Vignettierung zu vermeiden, wäre es erforderlich, die Linsendurchmesser des bildseitig nach der Blende angeordneten Objektivteils klein zu halten und die Linsendurchmesser des objektseitig vor der Blende liegenden Objektivteils in dem Umfange zu vergrößern, daß die erforderliche Lichtmenge ohne Behinderung durch den hinter dem Objektiv liegenden Verschluß die Negativformatecken erreicht. Die bekanntgewordenen Objektive lassen aber eine derartige Vergrößerung der Linsendurchmesser der objektseitigen Linsenglieder weder aus Gründen der Linsendicken, noch weniger aber aus Korrekturgründen (Abbruch der Koma und astigmatische Verlagerung) zu. Eine nennenswerte Vergrößerung der Linsendurchmesser der objektseitigen Linsenglieder mit dem Ziel, die Durchtrittsöffnung für schräge Strahlenbüschel zu erweitern und dadurch die Vignettierung durch den dahintergelagerten Verschluß zu vermindern, läßt sich bei den bekanntgewordenen Objektiven nicht in genügendem Umfang vornehmen. Selbst in der möglichen Größenordnung müßte eine rasche Zunahme des Öffnungsfehlers schräger Büschel und damit eine störende Überstrahlung in der Bildzone in Kauf genommen werden. Dieser Fehler läßt sich erst bei stärkerer Abblendung des Objektivs (z. B. f : 4 bis f : 5,6) ausschalten. Somit kann abschließend gesagt werden, daß die bekanntgewordenen Objektive des vorher beschriebenen Aufbaues als Auswechselobjektive für Kameras mit zwischen Objektiv und Filmebene eingebautem Zentralverschluß kleiner Abmessung nicht verwendet werden können.Lenses of this construction are known in many variants, but only in the form that the lens can be installed in a central shutter or that they can be used as tube lenses for focal plane shutter cameras. If, however, a central shutter with a maximum shutter blade diameter of 22.5 mm is arranged between the lens and the film plane, the lenses of this type that have become known cannot be used in the focal length f = 50 mm, which is usual for the small image format 24 - 36 mm2, because too little light in the corners of the image format 24. 36 mm2 would come. Since the narrow shutter fades out too much of the beam path of this oblique beam, the shutter always causes excessive vignetting. In order to avoid this vignetting, it would be necessary to keep the lens diameter of the lens part arranged on the image side after the diaphragm small and to enlarge the lens diameter of the lens part lying in front of the diaphragm on the object side to the extent that the required amount of light without being hindered by the lens behind the lens The shutter has reached the corners of the negative format. The objectives that have become known, however, allow such an enlargement of the lens diameter of the lens elements on the object side, neither for reasons of lens thickness, nor to a lesser extent for reasons of correction (termination of the coma and astigmatic displacement). A significant increase in the lens diameter of the lens elements on the object side with the aim of widening the passage opening for inclined bundles of rays and thereby reducing the vignetting caused by the shutter located behind cannot be carried out to a sufficient extent with the lenses that have become known. Even in the possible order of magnitude, a rapid increase in the opening error of oblique tufts and thus disruptive overexposure in the image zone would have to be accepted. This error can only be eliminated when the lens is stopped down to a greater extent (e.g. f: 4 to f: 5.6). In conclusion, it can be said that the known lenses of the structure described above cannot be used as interchangeable lenses for cameras with a small central shutter installed between the lens and the film plane.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein Objektiv des oben beschriebenen Aufbaues vorgeschlagen, das in der Ausführungsbrennweite von 50 mm die Anordnung eines Zentralverschlusses mit maximalem Verschhißlamellendurchmesser von 22,5 mm bildseitig vom letzten Linsenscheitel gestattet und trotz dieser Anordnung das Bildformat 24 - 36 mm2 voll auszeichnet.According to the invention, an objective is now as described above Structure proposed that the arrangement in the execution focal length of 50 mm a central lock with a maximum locking lamella diameter of 22.5 mm allowed on the image side from the last lens vertex and despite this arrangement the image format 24 - 36 mm2 fully characterized.

Es wurde gefunden, daß das Objektiv vorbeschriebenen Aufbaues in der Ausführungsbrennweite f = 50 mm das Kleinbildformat 14 - 36 mm2 bei Zentralverschlußanordnung zwischen Objektiv und Filmebene voll auszeichnet, wenn folgende Konstruktionsbedingungen erfüllt sind. Die Untersuchungen haben ergeben, daß zur Vermeidung der Verschlußvignettierung der optisch freie Durchmesser des Frontgliedes des Objektivs der Mindestlichtstärke f : 2 größer sein muß als der, welcher der Lichtstärke f : 1,4 entsprechen würde, also um mindestens eine Blendenstufe anwachsen muß, während der optisch freie Durchmesser des bildseitigen Linsengliedes maximal 42 °/o der Objektivbrennweite= betragen darf. Die volle Ausleuchtung mit guter Randhelligkeit des Bildformats ist unter diesen Voraussetzungen erreichbar, wenn die Objektivbaulänge zwischen 67 und 73°/o der Objektivbrennweite liegt. Die Bedingung der großen Obj ektivfrontöffnung ist korrekturmäßig erreichbar, wenn die axiale Linsendicke dl des Frontgliedes größer als das 1,5fäche und kleiner als das 3fache der axialen Linsendicke ds des bildseitigen Linsengliedes ist.It has been found that the lens of the above-described construction with the focal length f = 50 mm fully characterizes the 14-36 mm2 format with a central shutter arrangement between the lens and the film plane, if the following construction conditions are met. The investigations have shown that in order to avoid the shutter vignetting, the optically free diameter of the front element of the lens with the minimum light intensity f: 2 must be greater than that which would correspond to the light intensity f: 1.4, i.e. must increase by at least one f-stop during the The optically free diameter of the lens element on the image side may not exceed 42% of the focal length of the lens. Full illumination with good edge brightness of the image format can be achieved under these conditions if the lens length lies between 67 and 73 per cent of the focal length of the lens. The condition of the large lens front opening can be corrected if the axial lens thickness dl of the front element is greater than 1.5 times and less than 3 times the axial lens thickness ds of the image-side lens element.

Zur Beseitigung der komatischen und vor allem der chromatischen Fehler muß der Radius 7,?4 der Kittfläche des negativen - objektseitig vor der Blende liegenden Meniskus größer als der Radius R5 der der Blende zugekehrten Fläche, jedoch kleiner als die doppelte Summe der Radien (R3 -[- RS) der Außenflächen dieses negativen Meniskus sein, gemäß der mathematischen Beziehung R5 < R4 < 2 (R3 -r- Rb). Erfindungsgemäß muß zur Behebung der Büdfeldwölbung, des Astigmatismus und der Koma der axiale Luftabstand im Blendenraum kleiner als das 1,6fache der Summe der axialen Linsendicken dl und dB der positiven Außenglieder des Objektivs sein, also 12 < 1,6 (di + d6).To eliminate comatic and especially chromatic errors must be the radius 7,? 4 of the cemented surface of the negative - on the object side in front of the diaphragm Meniscus larger than the radius R5 of the surface facing the diaphragm, but smaller than twice the sum of the radii (R3 - [- RS) of the outer surfaces of this negative Be meniscus, according to the mathematical relationship R5 <R4 <2 (R3 -r- Rb). According to the invention must be to remedy the Büdfeldwölbung, the astigmatism and the coma the axial air gap in the diaphragm space is less than 1.6 times the sum of the axial Lens thicknesses dl and dB of the positive outer elements of the lens, i.e. 12 < 1.6 (di + d6).

Es wurde weiter gefunden, daß zur günstigen Beeinflussung der sphärischen, komatischen und astigmatischen Korrektur die Gesamtdicken der negativen verkitteten meniskenförmigen Linsenglieder (d2 -r- d3) und (d4 -r- d") derart bemessen sein müssen, daß sie größer als das 0,5fache, jedoch kleiner als das 0,8fache der Summe der axialen Linsendicken (dl + d6) der äußeren positiven Objektiv Linsenglieder sind nach der mathematischen Beziehung: Durch die gleichzeitige Erfüllung dieser Bedingungen ist es gelungen, ein Objektiv der Lichtstärke 1 : 1,9 zur Verfügung zu stellen, das in der Ausführungsbrennweite von 50 mm bei einer Zentralverschlußanordnung und maximalem Verschlußlamellendurchmesser von 22,5 mm zwischen Objektiv und Fihnebene das Kleinbildformat 24 - 36 mm2 in vollendeter Qualität und guter Randhelligkeit voll auszeichnet.It has also been found that in order to have a favorable influence on the spherical, comatic and astigmatic correction, the total thicknesses of the negative cemented meniscus-shaped lens elements (d2 -r-d3) and (d4 -r-d ") must be dimensioned in such a way that they are greater than the zero , 5 times, but less than 0.8 times the sum of the axial lens thicknesses (dl + d6) of the outer positive objective lens elements are according to the mathematical relationship: By fulfilling these conditions at the same time, it has been possible to provide a lens with a light intensity of 1: 1.9 which, with a focal length of 50 mm with a central shutter arrangement and a maximum shutter blade diameter of 22.5 mm between the lens and the film plane, has the 35mm format 24 - 36 mm2 in perfect quality and good edge brightness.

Das nachstehend aufgeführte Objektivbeispiel weist die anspruchsgemäßen Merkmale auf. Es ist für eine Brennweite f = 1,0 und ein Öffnungsverhältnis 1 : 1,9 angegeben. Die Radien sind mit Rl ... R,0, die axialen Linsendicken mit di ... de, die Luftabstände mit 1i ... 131 die Brechungsindizes der Gläser mit n,. ... ne, ihre AbbeschenZahlen mit v,_ ... v6 bezeichnet. Die Brechungsindizes beziehen sich auf die Wellenlänge von 587,6 m#t. Die Konstruktionselemente sind fortlaufend numeriert, und zwar in Richtung auf die Negativebene zu.The objective example listed below has the features according to the claims. It is given for a focal length f = 1.0 and an aperture ratio of 1: 1.9. The radii are with Rl ... R, 0, the axial lens thickness with di ... de, the air gaps with 1i ... 131, the refractive indices of the glasses with n ,. ... no, their Abbe numbers are marked with v, _ ... v6. The refractive indices refer to the wavelength of 587.6 m # t. The construction elements are numbered consecutively in the direction of the negative plane.

Beispiel Lichtstärke 1 : 1,9 Bildwinkel 48' f =1,0 R, = -r-0,73853 dl = 0,12463n, =1,72000 v1 = 50,31 R2 = -r-2,26782 l,. = 0,00103n2 =1,65830 v2 = 57,29 R3 = -r-0,31446 d2 = 0,09801 n3 =1,65446 v, = 33,79 R4 = -r-0,62268 d3 = 0,01642 n4 =1,69895 v4 = 30,05 R5 = -r-0,23665 l2 = 0,27818 - n5 =1,69100 v5 = 54,80 Rg - -0,31542 d4 = 0,03665 n6 = 1,74950 vg = 35,00 R7 = -5,25016 d5 = 0,09698 R$ = -0,39150 l3 = 0,00341 R9 = -r-5,42416 d6 = 0,05961 R1,= -0,92029 Baulänge Letzte optische Schnittweite sö = 0,63664.example Luminous intensity 1: 1.9 angle of view 48 'f = 1.0 R, = -r-0.73853 dl = 0.12463n, = 1.72000 v1 = 50.31 R2 = -r-2.26782 l ,. = 0.00103 n2 = 1.65830 v2 = 57.29 R3 = -r-0.31446 d2 = 0.09801 n3 = 1.65446 v, = 33.79 R4 = -r-0.62268 d3 = 0.01642 n4 = 1.69895 v4 = 30.05 R5 = -r-0.23665 l2 = 0.27818 - n5 = 1.69100 v5 = 54.80 Rg - -0.31542 d4 = 0.03665 n6 = 1.74950 vg = 35.00 R7 = -5.25016 d5 = 0.09698 R $ = -0.39150 l3 = 0.00341 R9 = -r-5.42416 d 6 = 0.05961 R1, = -0.92029 Overall length Last optical focal length sö = 0.63664.

Die Zeichnung stellt den Schnitt durch ein Objektiv entsprechend dem Beispiel dar. Die Objektivblende ist dabei mit B und der Objektivverschluß mit Y bezeichnet.The drawing shows the section through an objective according to the example. The objective diaphragm is marked with B and the objective shutter with Y.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Photographic lens with a minimum light intensity of 1: 2 and a maximum final optical focal length of 67% of the focal length of the lens, which in a focal length of approximately f; of 22.5 mm between the lens and the film plane, consisting of four members separated from one another by air spaces, of which the two outer members are positive individual lenses and the two inner members are cemented menisci of low negative refractive power, each composed of a positive and negative lens Turn towards the hollow surface of the diaphragm arranged in the central air space, and in which the sum of the absolute amounts and radii of the surfaces enclosing the diaphragm space is greater than 50% of the focal length of the lens, characterized in that the optically-free diameter of the lens front element is greater than that which of the Ö opening f., 1.4, i.e. it must increase by at least one full f-stop, while the diameter of the objective lens element on the image side is a maximum of 42 ° / a of the objective focal length, and is characterized by the simultaneous fulfillment of the following conditions: 1.5dg <d, < 3ds 2. Photographic lens according to claim 1, characterized by the fulfillment of the condition R5 <R4 <2 (R3 -r- R5). 3. Photographic lens according to claims 1 and 2, characterized by the fulfillment of the condition 12 <1.6 (dl -i d6). 4. Photographic lens according to claims 1 to 3, characterized by the fulfillment of the conditions 5. Photographic lens according to claims 1 to 4, characterized in that the refractive powers each by a maximum of ± 0.02 / f and the lens thickness (d) - and the air gap (L) each differ by a maximum of ± 0.02 f from the following numerical example: 72 R. R, = -f- 0.73853 - f dl = 0.12463 - f area 1, + 0.97491 / f n1 = 1.72000 v1 = 50.31 R2 = - + - 2.26782 - f 1, = 0.00103 - f area 2, - 0.31749 / f n2 = 1.65830 v2 = 57.29 R3 = + 0.31446 - f d2 = 0.09801 - f area 3, -f- 2.09343 / f n3 = 1.65446 v3 = 33.79 R4 = + 0.62268 - f d3 = 0.01642 - f area 4, - 0.00617 / f n4 = 1.69895 v4 = 30.05 R5 = + 0.23665 f 1 2 = 0.27818 - f area 5, - 2.76552 / f n5 = 1.69100 v5 = 54.80 Re = - 0.31542 f d4 = 0.03665 - f area 6, - 2.21593 / f ne = 1.74950 v6 = 35.00 R7 = - 5.25016 f d5 = 0.09698 - f area 7, + 0.001511f R8 = - 0.39150 - f 13 = 0.00341 # f area 8, + 1.76501 / f Re = -f- 5.42416 - f d6 = 0.05961 - f area 9, -E- 0.13818 / f RIO = - 0.92029 # f area 10, - + - 0.81442 / f

where the radii with R1. . .Rio, the axial lens thickness mit- dl ... de, the air gaps with 1, ... 13 are given in units of the lens focal length f and the refractive indices for the wavelength 587.6 m # t with ml ... ne and their Abbe numbers are labeled vi ... ve.