DE2018300A1 - Photographisches Objektiv - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSK SO

Dr-Bf₉ Dipl.-Ing. Stapf, t Mtfc—2. Hifchsfrofl« »

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Anwaltsakte 19 486

KABUSHIKI KAISHA RICOH Tokyo/Japan

Photographisches Objektiv

Die Erfindung betrifft ein photographisches Objektiv, insbesondere von solcher Art, daß es einen Anschlag oder eine Blende in einem Bildraum neben der letzten brechenden Fläche einzusetzen vermag.

009844/1249 mn) 'IWIi i PAlWIlHU m*im tmt, ItyiiH+i Viritaitii* M»«i mm fmutu, Ml*»n m q

Bei bekannten Dreigruppen-Linsensystemen mit drei oder vier Linsen ist eine Blende zwischen die erste und zweite Gruppe oder die zweite und dritte Gruppe eingesetzt. Wenn eine Blende hinter der letzten brechenden Fläche des Linsensystems in dem Bildraum eingesetzt wird, erfolgt eine Abblendung oder Vignettierung des Teiles der einfallenden Strahlen, der einen verhältnismäßig gro!3en V/inkel mit der optischen Achse des Linsensystems bildet, wenn die Blendenöffnung verringert wird, so daß weniger Licht als in dem zentralen Bereich zu dem .Rand des Feldes durchgelassen wird. Dies gibt Anlaß zu Schwierigkeiten, v/enn das Linsensystem als photographisches Objektiv verwendet wird.

Allgemeiner Zweck der Erfindung ist demgemäß die Schaffung eines verbesserten photographischen Objektivs mit drei einzelnen Linsen in drei Gruppen, wobei eine Blende in dem Bildraum neben der letzten, brechenden Oberfläche des Systems angeordnet werden kann, in wirksamer Weise eine Vignettierung vermieden und hierbei gegebenenfalls ein Bildwinkel von 54° bei einem Öffnungsverhältnis von 1 : 2,ö erreicht werden kann.

Wach eingehenden Arbeiten, Versuchen und Berechnungen wurde erfindungsgemäß ermittelt, daß zur Beseitigung der Vignettierung in dem Linsensystem der beschriebenen Art der folgenden Bedingung Genüge geleistet werden muß;

- 3 009844/1249

0AD

— "5 — ."■"'"■-

O,

Hierbei bedeuten f die Brennweite" des-Lirisensystems und ^d- die G-esamtdicke" des Linsensystems'längs-der optischen Achse. ■ ·" · ■ " ■ " " ■'- '

Es wurde ferner gefunden, daß die sphärische Aberration' dieses Linsensystems zu korrigieren ist, -"wenn- der- folgenden Bedingung· genügt wird: '"""'-·' ■ - - " '" ::■-.-....

: ·.t/,7' f- < Ci₁- "< O_yl2f- -^; ■ ·■-- ■',·- -v ■·'■ - ^:

Hierbei bedeutet d-, die Dicke der ersten Linse des Systems, welche gegen das' Objektiv^1;hin gerichtet ist; "^{! 1}^

"Wenn V|d--.zu"\klein ist, kann ein Linsensystem-'der -beschrie-' benen Art physikalisch-nicht-aufgeba.ut werd'enVWe"nn andererseits X)id. ν zu groß ist, --kann--die Aiignettierung ■ nicht -genügend beseitigt werden. "Um ein besseres Bild zu-erhaiten,■ wurde, exfindungsgemätö ermittelt, -daß v-die folgenden Bedingungen ebenfalls· erfüllt werden müssen, um den -Astigmatismus sowie die durch die oben -beschriebenen Bedingungen hervorgerufene Koma .zu- beseitigen: ,.- ' . - . ·' -·:■-·..'."; ν -. --->'■. -

Ό-,,8 f .<.ir-^><l,Pi·

ο ρ θ fi h h &$&?■· ~.. :.-" ^

Hierbei bedeuten r„ den Krümmungsradius der der Dingebene abgewandten Oberfläche der ersten Linse des Systems und Xr den Krümmungsradius der letzten brechenden Fläche, des Systems.

Bs wurde auch gefunden, daß die folgenden Bedingungen erfüllt werden müssen, um die Petzvalsumme in besserer Weise zu korrigieren und die Bildkrümmung auszugleichen;

1,65
1,65

Hierbei bedeuten n-, und n^ die Brechungsindices der ersten und dritten Linse des Systems.

Wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind, ergibt sich ein dreilinsige.s Objektiv mit einem Öffnungsverhältnis von 1 i 2,8. sowie einem Feldwinkel von 54°, wobei eine Blende in dem Bildraum neben der letzten brechenden Fläche des Linsensystems angebracht werden kann und alle optischen Fehler gut korrigiert sind.

Die oben dargelegten und weitere Ziele, Werkmale und Vorteile der Erfindung geben aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausfiihrungsbeispielen hervor.

009844/1249

ßAO ORIGINAL

Fig. 1' zeigt ein erfindungsgemäßes linsensystem in schematischer Darstellung.

j'ig. 2 zeigt Schaubilder von drei verschiedenen Linsenfehlern.

Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung erläutert. Hierbei bedeuten , ■

r-, den Krümmungsradius einer gegen ein Ding weisenden konvexen Fläche einer ersten Meniskussammellinse;

rp den Krümmungsradius der konkaven Fläche der Meniskuslinse;

r~, r. die Krümmungsradien der konkaven Flächen einer zweiten bikonkaven Linse;

Vat ^rg die Krümmungsradien der konvexen Flächen einer dritten bikonvexen Linse;

d-j^ die Dicke der ersten Meniskuslinse längs der optischen Achse;

&2 den Luftraum zwischen der ersten und zweiten Linse;

009844/12 49 ^vlilGiN_AL

cU die Dicke der zweiten Linse;

d, den Luftraum zwischen der zweiten und dritten Linse; cU die Dicke der dritten Linse;

n-, den Brechungsindex der ersten Linse mit der d-Linie; Yir-, den Brechungsindex der zweiten Linse; n, den Brechungsindex der dritten Linse; λ* cL die Abbe-Zahl der ersten Linse mit der d-Linie; /f dp die Abbe-Zahl der zweiten Linse; ,y- d^ die Abbe-Zahl der dritten Linse;

Beispiel 1

Brennweite f .= 1,0

Öffnungsverhältnis 1 : 2,8
Feldwinkel = 54°

BAD ORIGINAL 0098AA/12A9

Lfd. Nr.	r	d	1	η
1	0.323	0.110		,67000
	0.680	0.057	1
3	-0.830	0.026 ■		.59270
4.	0.319	0 * 046	1
5	0.630	0.078		.69350
6	-0.630

57.3

35.4

53«4

Die Seidel-Koeffizienten der Aberrationen im Hinblick auf die Anbringung einer. Blende gemäß dem Beispiel 1 sind wie; folgt: . " .

Lfd. lir.	Koeffi zient der sphäri schen Aberra tion	Koeffi zient der Koma	Koeffi zient des Astig matis mus	Koeffi zient	Ver zeich nung S-' Koeffi zient .
1	7.11399	0.20460	0.00588	1.24119	0.03587
2	0.00086	0,02174	Oi54609	-0.58961	-1.: 09 254
3	-3.63508	2.59215	-1.84844	-0,44856	1.63796
4	-8.78183	-2.43867	-0.70526"	-1.16718	-0.53063
5	3.02298	1.64224	0.89215	0.65007	0.83783
6	4.13406	-2.08016	1.04669	0,65009	-0.85378
5)	1.8549«	-0.10811	-0.0628y	0.33600	0.03471

Die Kurven für die sphärische Aberration, den Astigmatismus sowie die Verzeichnung ergeben sich aus Fig. 2.

009844/1249

SA0

- 8 - . Beispiel 2

Brennweite f = 1,0 üffnungsverhältnis 1 : 1,8 Feldwinkel =54°

Lfd. Nr.	r	d	1	η	t	d
1-	0.320	0.105		.67790	55	.5
2	0.738	0.048	1
3	-0.967	0.024		•59270	35	.4
4	0.320	0.057	1
5	0.774	0.080		.69680	55	.6
6	-0.643

Die Seidelkoeffisienten der Aberration im Hinblick auf die Stellung eines Anschlages oder einer Blende gemäß Beispiel 2 ergeben sich wie folgt:

	Koeffi	Jvoeffi-	Koeffi	Petzval-	Ver-
	zient.	κί ent	zient	Koeffi-	zeich-
	der	der	des Astig	zient	nungs-
	sphäri	Koma	matismus	1. 26080	koeffi-
	schen	0.3 8999	0.00493	-0.54730	Ki ent
Lf d.	Aberra	-0.08464	0.69218	-0.38497	0.03286
Nr.	tion	2.70201	-1.97693	-1.16098	-1.18490
1.	7.31772	-2.04032	-0.56824	0.53019	1.7280ο
C	0.01035	1.08157	0.72254	0.63874	-0.4MbO
•z ,J	-3.69304	-2.07698	1.04935	0.33t>5-0	O.H3b89
4	-7.32593	-o.2283b	-0.07618		-0 .βί128B
5	1.61902				O.O7H4
6	4.11Oy5
5*	2.03907

009844/1249

. ■ ■ ■ ■ _ 9 _ ..■'■_

Die Erfindung schafft demgemäß ein pliotographisches Objektiv, das einen Anschlag in einem Bildraum neben der letzten brechenden Fläche des Systems einzustellen vermag und drei Einzellinsen in drei Gruppen umfaßt,' d.h. eine einzige Meniskussammellinse mit einer gegen ein Ding hin gerichteten Konvexfläche, einer .Bikonkavlinse und einer Bikonvexlinse, wobei"-folgende Bedingungen erfüllt werden:

0.3	f.	<	i	d	J-*	0	• 35f
0,7	f	<	.1	dl	".<	0	.12f
0.8	f	<		r2i		1	.0 f
0.^5	f	<	^i	Q	.65f
1.65			n

1.65 "C ⁿ%

Hierbei bedeuten f die Brennweite des Objektivs; Sd die Gesamtdicke des Systems längs der optischen Achse; d-, die Dicke der ersten Linse; r^ den Krümmungsradius der Konkavflache der ersten Linse; r^ den Krümmungsradius der letzten brechenden Fläche des Systems; n-, den Brechungsindex der ersten Linse in Bezug auf die d-Linie; η den Brechungsindex der dritten Linse.

- 10 -

■■ · ' ■

009844/1249 " *«

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Photographisches Objektiv, bei dem eine Elende in einem Bildraum neben der letzten brechenden Fläche angeordnet werden kann, mit drei Einzellinsen in drei Gruppen, wobei die erste Gruppe aus einer einzigen Meniskussammellinse, deren konvexe Fläche dem Ding zugewendet ist, die zweite Gruppe aus einer bikonkaven Linse und die dritte ^ Gruppe.aus einer bikonvexen Linse besteht, gekennzeichnet durch die Erfüllung folgender Bedingungen:

0.3 f Old S O.35f

0.7 f <~ d-j_ ^ 0.12f

0.8 f <'. Ir₂I <!l.O f

O.55f 'C I r_e\ <„O.65f

1.65 <C U₁

1.65 <' n₃

wobei f die Brennweite des Linsensystems;

^jTJ d die Gesamtdicke des Linsensystems längs der optischen Achse;

d-j die Dicke der ersten Linse;

r_o den Krümmungsradius der konkaven Fläche der . i ersten Linse; .

■" "' 0098ΑΑ/12Λ9

ÖAD ORIGfNAL

- 11 -

r,- den Krümmungsradius der letzten "brechenden Fläche des Linsensystems, d.h. die der Bildebene zugewendete !Fläche der dritten Linse;

η-, den Brechungsindex der ersten Linse in Bezug auf die d-Linie und

- den Brechungsindex der dritten Linse

"bedeutet.

00 98 U. M 24

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