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DE1797285C - Five-lens, four-part lens - Google Patents

Five-lens, four-part lens

Info

Publication number
DE1797285C
DE1797285C DE1797285C DE 1797285 C DE1797285 C DE 1797285C DE 1797285 C DE1797285 C DE 1797285C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
lenses
glass
focal length
individual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Hubert 8900 Görlitz Ulbrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elbe Kamera GmbH
Original Assignee
Elbe Kamera GmbH

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Description

Die Erfindung betrifft ein fünflinüiges, viergliedriges Tele-Objektiv für fotografische Zwecke, das ein Öffnungsverhältnis von mindestens 1:2,8 besitzt und dessen Brennweite größer ist als der Abstand des objektseitigen Frontlinsenscheitels von der Bildebene und zwischen dem 4- bis 5fachen der auszuzeichnenden Bildformatdiagonale liegt. Der auf Seite der längeren Strahlungsweite befindliche, in seiner Gesamtwirkung positive System teil umfaßt eine als Frontlinse stehende Plankonvexlinse und einen negativen Meniskus, der eine axiale Mittendicke von wenigstens 0,15 der Objektivbrennweite aufweist und der sich in Form eines Kittgliedes aus einer bikonvexen Sammellinse und einer bikonkaven Zerstreuungslinse zusammensetzt, AObei der Meniskus und die Frontlinse ihre Wölbungen dem Objekt zukehren. Der auf Seite der kürzeren Strahli;ngsweite nach einem großen Blendenraum folgende, ebenfalls positive Systemteil wird von zwei Einzellinsen gebildet, und zwar von einem negativen Meniskus und einer Plankonvexlinse, die in Lichteinfallsrichtung gesehen als letzte Linse das System abschließt, wobei diese beiden Einzeilinsen ihre Wölbungen einander zukehren.The invention relates to a five-line, four-element telephoto lens for photographic purposes, which has an aperture ratio of at least 1: 2.8 and whose focal length is greater than the distance of the object-side front lens vertex from the image plane and between 4 to 5 times that to be marked Image format diagonal lies. The one on the side of the longer radiation range, in its overall effect positive system part includes a standing as a front lens planoconvex lens and a negative meniscus, the has an axial center thickness of at least 0.15 the focal length of the lens and which is in the form of a cemented member composed of a biconvex converging lens and a biconcave diverging lens, In the case of the meniscus and the front lens, turn their curvatures towards the object. The one on the side of the The system part, which is also positive, is followed by a shorter beam width after a large aperture area two single lenses, namely a negative meniscus and a planoconvex lens, which are inserted into Direction of incidence of light seen as the last lens completes the system, these two single lenses turn their curves towards each other.

Optiksysteme mit einem dieser Linsenanordnung entsprechenden Aufbau sind ate hochwertige, gut korrigierte Tele-Objektive bekannt.Optical systems with a structure corresponding to this lens arrangement are ate high-quality, good corrected telephoto lenses known.

Zur Farbkorrektur eines Objektivs werden allgemein Krongläsei mit geringer Dispersion, die durch einen hohen r-Wert charakterisiert ist. mit Flintgläsern einer größeren, durch einen niedrigeren >-Wert charakterisierten Dispersion kom'iniert. Im Durchschnitt wei>en Krongläser niedrigere Brechzahlen auf als Flintgläser. Es gibt aber auch Schwer- und Schwerstkrone (SK und SSK) mit höheren Brechzahlen. Mit Hilfe dieser höher brechenden Krongläser lassen sich viele Abbildungsfehler, so vor allem die Bildfeldwölbung, aber auch sphärische und chromatische Aberrationen sowie Astigmatismus bedeutend günstiger korrigieren und somit die Leistungsergebnisse der Objektive steigern.To correct the color of a lens, crown glasses with low dispersion, which is characterized by a high r-value, are generally used. combined with flint glasses of a larger dispersion characterized by a lower> value. On average, crown glasses have lower refractive indices than flint glasses. But there are also heavy and heavy crowns (SK and SSK) with higher refractive indices. With the help of these higher refractive crown glasses, many imaging errors, especially the field curvature, but also spherical and chromatic aberrations and astigmatism, can be corrected significantly more cheaply, thus increasing the performance results of the lenses.

Schwer- und Schwerstkrone weisen aber durchweg einen Glaspreis auf, der im Vergleich zu dem der Mehrzahl aller anderen Optikglasarten doppelt so hoch liegt. Bei Normal- und Weitwinkel-Objektiven der Kleinbildfotografie ist der Glaspreis von untergeordneter Bedeutung, da die Durchmesser und Dicken der Linsen und somit auch die Glasmengen relativ klein sind. Bei einem Tele-Objektiv mit einer gegenüber dem Normalobjektiv viermal so großen Brennweite, die das 4- bis 5fache der Formatdiagonale betragt, und mit einem für ein langbrennweitiges Objektiv relativ hohen öffnungsverhältnis von I : 2.8 ergeben sich zwangläufig bezüglich Durchmesser und Dicken erhebliche Linsenabrnessungei. Solche Linsen bringen hohe Glaspreise mit sich, die sich entsprechend ungünstig auf den Endpreis des Fertigerzeugnisses auswirken. Heavy and heavy crowns consistently have a glass price that is twice as high as that of the majority of all other types of optical glass. In the case of normal and wide-angle lenses in 35mm photography, the price of the glass is of secondary importance, since the diameter and thickness of the lenses and thus the quantities of glass are relatively small. With a telephoto lens with a focal length four times as large as a normal lens, which is 4 to 5 times the format diagonal, and with an aperture ratio of I: 2.8, which is relatively high for a long focal length lens, there are inevitably considerable lens dimensions in terms of diameter and thickness. Such lenses bring with them high glass prices, which have a correspondingly unfavorable effect on the final price of the finished product.

Zweck der Erfindung ist es, ein langbrennweitiges, lichtstarkes Tele-Objektiv des in der Beschreibung erwähnten, bekannten und leistungsstarken System' typs bei möglichst niedrigem Kostenaufwand zu schaffen, ohne daß eine Minderung der Abbildungsqualität eintritt. The purpose of the invention is to create a long focal length, bright telephoto lens of the known and powerful system type mentioned in the description at the lowest possible cost, without a reduction in the image quality occurring.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Kleinbüdfotografie ein gut auskorrigiertes Tele-Objektiv mit einer Brennweite von 200 mm und einer relativen öffnung von 1:2,8 zu errechnen, bei dem die Verwendung von Schwer- und Schwerstkronen vermieden wird und nur preisgünstige Glasarten zum Einsatz kommen.The invention is therefore based on the object of providing a well-corrected for small-house photography Telephoto lens with a focal length of 200 mm and a relative aperture of 1: 2.8 to be calculated at which avoids the use of heavy and heavy crowns and only inexpensive types of glass are used.

Die Erfindung löst die Aufgabe in der Weise, indem bei einem derartigen System nur Glasarten zur Anwendung kommen, deren Brechzahl einerseits kleiner ist als 1,64 bei einem i-Wert, der 50 nicht überschreitet.The invention solves the problem in that only types of glass are used in such a system come whose refractive index is on the one hand less than 1.64 with an i-value that does not exceed 50.

andererseits größer ist als 1.64, wobei der i-Wert 35 nicht übersteigt.on the other hand is greater than 1.64, where the i-value is 35 does not exceed.

Untersuchungen haben gezeigt, daß. um die Leistung des S) stems nicht zu beeinträchtigen, auf hohe Brechzahlen der auf Seite der längeren Strah'.ungsweite stehenden positiven Komponenten nicht verzichtet werden kann. Es wurden jedoch Glaskombinationen gefunden, die an Stelle der SK- und SSK-Gläser, Glasarten zum Einsatz bringen, die zwar niedrigere ι-Werte, ja'och gleichwertige Brechzahlen auf-Research has shown that. In order not to impair the performance of the system, the high refractive indices of the positive components on the side of the longer radiation width cannot be dispensed with. However, glass combinations have been found which, instead of the SK and SSK glasses, use types of glass that have lower ι-values, yes'och equivalent refractive indices.

weisen. Hierbei handelt es sich um Baritflinte [BaF). deren i-Wert 50 nicht übersteigt.point. This is a barit shotgun [BaF]. whose i-value does not exceed 50.

Soweit die Brechzahl dieser Glasarten kleiner ist als 1.64. beträgt der Glaspreis weniger als die Hälfte des Durchschnittswertes von SK- und SS/C-Gläsern.If the refractive index of these types of glass is less than 1.64. the glass price is less than half the average value of SK and SS / C glasses.

Der Einsatz derartiger BaF-Gläser mit ihren im Vergleich zu Krongläsern niedrigen r-Werten läßt sich vor allem dann gut durchführen, wenn als Kombinations-Glasarten Schwerflintgläser (SF) verwendet werden, deren i-Wert 35 nicht überschreitet, während die Brechzahl nicht unter 1.64 liegt. Daß SF-Gläser einer sehr preisgünstigen Grup^t angehören, kommt den gestellten Forderungen dabei zugute.The use of such BaF glasses with their low r-values compared to crown glasses can be carried out particularly well if heavy flint glasses (SF) are used as combination glass types whose i-value does not exceed 35, while the refractive index does not fall below 1.64 located. The demands made benefit from the fact that SF glasses belong to a very inexpensive group.

Den erfinderischen Ermittlungen entsprechend aufgebaute Objektive mit diesen Glaskombinationen enthalten bedeutende ökonomische Vorteile, da. wie in dem vorliegenden Fall bei Objektiven mit langer Brennweite und mit relativ hohem öffnungsverhältnis. die Linsendicken und -durchmesser große Ausmaße besitzen und der Glaspreis der Linsen allein ein Vielfaches ihrer Bearbeitungskosten beträgt. Der Preis des Endproduktes kann durch den Einsatz von BaF-Gläser η π η Stelle von SK- und SSK-Gläseir. •vesentlich gesi-.ikt werden.Lenses constructed in accordance with the inventive investigations with these glass combinations contain significant economic advantages because. as in the present case with lenses with a long focal length and a relatively high aperture ratio. the lens thicknesses and diameters have large dimensions and the glass price of the lenses alone is a multiple of their processing costs. The price of the end product can be reduced by using BaF glasses η π η instead of SK and SSK glasses. • be significantly si-.ikt.

Eine Schnittzeichnung und ein Zahlenbeispiel charakterisieren ein erfindungsgemäß errechnetes Objektiv, dessen Konstruktionsdaten auf eine Brennweite von 100 mm abgestimmt sind, bei einem öffnungsverhältnis von 1 : 2.8. Hierbei bedeuten L die Glaslinsen, r die Radien der Linsenkrümmungsflüchen. d die axialen Mittendicken der Glaslinsen. / die Luftabstände zwischen den Lirsenscheiteln, η _ auf die (/-Linie des Heliumspektrums (A = 587, > nm) bezogenen Brechzahlen der Optikglasarten und ν die für die Farbzerstreuung maßgebenden Abbeschen Zah- A sectional drawing and a numerical example characterize an objective calculated according to the invention, the construction data of which are matched to a focal length of 100 mm, with an aperture ratio of 1: 2.8. Here L denotes the glass lenses, r the radii of the lens curvature surfaces. d is the axial center thickness of the glass lenses. / the air gaps between the vertices of the lire, η _ on the (/ -line of the helium spectrum (A = 587,> nm) related refractive indices of the optical glass types and ν the Abbe number decisive for color dispersion

60 len.60 len.

Beispiel: / = 100; s' ^ 24,8 öfTnungsverhältnis 1:2,8Example: / = 100; s' ^ 24.8 opening ratio 1: 2.8

r, ±* +56,5r, ± * +56.5

di = 6,0 It1 a= 1,6056 di = 6.0 It 1 a = 1.6056

J"2 — 00J "2 - 00

/ι - 0,7/ ι - 0.7

43,943.9

'3 ='3 = + 27,5+ 27.5 »4 =»4 = - 250,0- 250.0 rs = r s = + 20,0+ 20.0 »ν, =»Ν, = -38,0-38.0 Γ7 =Γ7 = -63,5-63.5 r* =r * = + 55,0+ 55.0

II. 11 797797 285285 ,6073, 6073 didi = 14,0 = 14.0 (I2 = 1(I 2 = 1 ,7552, 7552 d3 d 3 = 3,7= 3.7 (I3 = 1(I 3 = 1 I1 I 1 = 39,0= 39.0 ,5697, 5697 d,d, = 1,5= 1.5 H4 = 1H 4 = 1 /3/ 3 = 3,0= 3.0 ,7283, 7283 dsds = 1,8= 1.8 »5 = 1»5 = 1 yy (d + /) (d + /) = 69,7= 69.7

V1 = 49,2 v3 = 27,5 V 1 = 49.2 v 3 = 27.5

p4 = 49,5p 4 = 49.5

''5'' 5

= 28,3= 28.3

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Funflinsiges, viergliedriges Tele-Objektiv, des- $en Brennweite größer ist als del Abstand des objektivseitigen Frontlinsenscheitels von der Bildebene und zwischen dem 4- bis 5fachen der auszuzeichnenden Bildformatdiagonale liegt, dessen öffpungsverhältnis mindestens 1:2,8 beträgt und das sο aufgebaut ist, daß zwei positive Systemteile einen als Kittglied ausgebildeten, mit seiner Wölbung dem Objekt zugekehrten negativen Meniskus einichließen, der eine axiale Mittendicke von wenigitens 0,15/ aufweist, wobei der auf der Seite der, längeren Strahlungsweite stehende positive Systemteil aus einer Sammellinse besteht, und der auf Seite der kürzeren Strahlungsweite befindliche Systemteil sich aus zwei Einzellinsen, einer Zer- «treuungslinse und einer der Bildebene zugewandtsn Sammellinse, zusammensetzt und die Gesamtwirkung dieser beiden I.lasen positiv bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem derartigen System nur Glasarten zur Anwendung kommen, deren Brechzahl einerseits kleiner ist als 1,64 bei einem i-Wert der 50 nicht übersteigt, andererseits größer ist als 1,64, wobei der i-Wert 35 nicht überschritten wird.1. Five-element, four-element telephoto lens, The focal length is greater than the distance of the front lens vertex on the objective side from the image plane and is between 4 and 5 times the picture format diagonal to be displayed, its opening ratio is at least 1: 2.8 and it is structured in such a way that two positive system parts make one designed as a cemented member, enclose with its curvature the negative meniscus facing the object, which has an axial center thickness of less than 0.15 /, with the one on the side of Longer radiation distance standing positive system part consists of a converging lens, and the on The system part located on the side of the shorter radiation range consists of two individual lenses, one «Fidelity lens and one facing the image plane Converging lens, put together and the overall effect of these two I.lasen remains positive, thereby characterized in that only types of glass are used in such a system come whose refractive index is on the one hand less than 1.64 with an i-value not exceeding 50, on the other hand is greater than 1.64, the i-value 35 not being exceeded. 2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Brennweite von 100 mm bezogene Konstruktionsdaten mit den im Zahlenbeispiel aufgeführten Werten insofern übereinstimmen, daß die einzelnen Flächenbrechkräfte ( I n/r) um einen Betrag bis zu ±0,2//, die Mittendicke (d) der Linsen sowie die Luftabstände (I) der Linsenscheitel jeweils um einen Betrag bis zu ±0,03·/ und die einzelnen 1-Werte um ±5,0 von den angegebenen Werten abweichen.2. Objective according to claim 1, characterized in that construction data related to a focal length of 100 mm correspond to the values listed in the numerical example insofar as the individual surface powers (I n / r) by an amount of up to ± 0.2 //, the center thickness (d) of the lenses and the air gaps (I) of the lens vertices each differ by an amount of up to ± 0.03 · / and the individual 1-values by ± 5.0 from the specified values. Beispiel: / = 100; s' = 24,8 Öffnungsverhältnis 1 :2,8 r, - +56,5Example: / = 100; s' = 24.8 focal ratio 1: 2.8 r, - +56.5 rf, --- 6,0 H1 = 1,6056rf, --- 6.0 H 1 = 1.6056 r3 = +27.5r 3 = +27.5 r4 = -250,0r 4 = -250.0 r5 = +20.0r 5 = +20.0 rh = -38,0r h = -38.0 r-, = -63,5 r-, = -63.5 r8 = +55.0r 8 = +55.0 rq = rr q = r /ι = 0,7/ ι = 0.7 d2 = 14,0 d 2 = 14.0 </3 = 3,7</ 3 = 3.7 I2 = 39,0 I 2 = 39.0 </4 = 1,5</ 4 = 1.5 /3 = 3,0/ 3 = 3.0 J5 = 1,8J 5 = 1.8 H2 = 1,6073H 2 = 1.6073 H3 = 1,7552H 3 = 1.7552 n> = 1.5697 n> = 1.5697 /1, = 1.7283/ 1, = 1.7283 ;-, = 43,9; -, = 43.9 V1 = 49,2 »3 = 27,5 V 1 = 49.2 »3 = 27.5 H = 49.5 H = 49.5 = 28,3= 28.3 Σ(ά + Z) = 69,7 Σ (ά + Z) = 69.7 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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