HACKEMER WITOLD (DE)
WO2009064076A1 | 2009-05-22 |
JP2006301262A | 2006-11-02 | |||
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EP1901104A1 | 2008-03-19 | |||
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US7312931B2 | 2007-12-25 | |||
US20040257671A1 | 2004-12-23 | |||
US20050105192A1 | 2005-05-19 | |||
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US6924939B2 | 2005-08-02 | |||
US20050105192A1 | 2005-05-19 |
Patentansprüche 1. Miniaturisiertes Vario-Objektiv, insbesondere für eine Verwendung in Mobiltelefonen, wobei das Vario-Objektiv, von der Objektebene aus gesehen, in der angegebenen Reihenfolge wenigstens eine negative erste optische Baugruppe (6), eine negative zweite optische Baugruppe (8), eine positive dritte optische Baugruppe (10) und eine positive vierte optische Baugruppe (12) aufweist, wobei die zweite, die dritte und die vierte optische Baugruppe (8, 10, 12) derart ausgelegt sind, daß eine Fokussierung ausschließlich durch Verschiebung der vierten optischen Baugruppe (12) erfolgt und bei der Fokussierung die Position der zweiten und der dritten optischen Baugruppe (8, 10) unverändert bleibt. 2. Vario-Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vario- Faktor > 2,0, insbesondere 2,5 bis 2,8, insbesondere 2,52, ist. 3. Vario-Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus der Teilbaulänge des Vario-Objektivs und der Bilddiagonalen (Definitionsbaulänge) < 3,5, insbesondere etwa 3,3, ist. 4. Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste optische Baugruppe (6), die zweite optische Baugruppe (8), die dritte optische Baugruppe (10) und die vierte optische Baugruppe (12) so ausgelegt sind, wie im Anhang der Beschreibung angegeben. 5. Digitale Bildaufzeichnungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Vario-Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einen digitalen Bildaufnehmer, aufweist. 6. Mobiltelefon, dadurch gekennzeichnet, daß es eine digitale Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 5 aufweist. |
Die Erfindung betrifft ein miniaturisiertes Vario-Objektiv.
Insbesondere Mobiltelefone werden in zunehmendem Maße mit einer digitalen Bildaufzeichnungseinrichtung ausgestattet. Um die fotographischen Möglichkeiten zu erweitern, werden hierbei Vario-Objektive verwendet. Wegen des in einem Mobiltelefon zur Verfügung stehenden beschränkten Bauraumes ist es erforderlich, entsprechende Vario-Objektive stark miniaturisiert auszuführen.
Derartige miniaturisierte Vario-Objektive bestehen in einer Grundkonfiguration aus einer optischen Baugruppe negativer Brechkraft und einer optischen Baugruppe positiver Brechkraft. In ihrer einfachsten Ausführungsform wird hierbei ein Frontglied mit negativer Brechkraft und ein in Einfallsrichtung des Lichtes dahinter angeordnetes Glied positiver Brechkraft verwendet. Um in der Bildebene eine reale Abbildung zu erzeugen, muß das auf diese Weise gebildete Vario-Objektiv eine positive Gesamtbrechkraft haben.
„Hierbei besteht die Hauptfunktion eines Vario-Objektives in einer Veränderung seiner Gesamtbrechkraft, die es nach den bekannten paraxialen Abbildungsgesetzen ermöglicht, bei starker Brechkraft einen großen Objektausschnitt und damit einen großen totalen Objektwinkel und bei niedriger Brechkraft einen geringen Objektausschnitt und damit geringen totalen Objektwinkel zu erfassen. Die Brennweite eines Objektivs ist gleich dem Kehrwert seiner Brechkraft. Eine Veränderung der Systembrennweite bildet die Hauptfunktion eines Zoom-Objektivs und ermöglicht nach den bekannten paraxialen Abbildungsgesetzen einen großen Objektausschnitt, also einen großen totalen Objektwinkel 2w bei kurzer Brennweite (WA - Stellung) und einen kleinen Wert 2w bei der langen Systembrennweite (Tele - Stellung).
Hat bei einem zweigliedrigen optischen System das erste Glied (Vorderglied) eine negative Brennweite f ι und das zweite Glied (Hinterglied) eine positive Brennweite f 2 , so bewirkt eine Abstandsänderung beider Glieder eine Veränderung der Gesamtbrennweite f des Systems. Will man dabei die Abbildungsebene im Ort unverändert halten, muß die Zoomaktion auf beide Glieder entsprechend verteilt werden. Dabei gilt, daß für die Brenn Weitenveränderung des Systems von f auf f +Δf das zweite Glied (Variator) von seiner Startposition um ein Inkrement: A 2 = (f 2 /f 1) * Δf verschoben werden müßte und das erste Glied (Kompensator) entsprechend:
A 1 = (f 2 /f i) * Af * [1 - (f Vf (f +Δf )],
wobei f i, f 2 die entsprechenden Brennweiten des ersten und des zweiten Gliedes sind.
Die Diskussion beider Bestimmungsgleichungen für Δi und Δ 2 läßt erkennen, daß bei einer Veränderung der Systembrennweite f um Δf die Verschiebung des Hintergliedes (zweiten Gliedes) linear, die des Vordergliedes (ersten Gliedes) nichtlinear ist.
Entsprechende Vario-Objektive finden nicht nur in Mobiltelefonen, sondern beispielsweise auch in Kleincomputern, insbesondere sogenannten PDAs (Personal Digital Assistants) Verwendung. Ein entsprechendes Vario-Objektiv ist beispielsweise durch EP 1 901 104 Al bekannt.
Insbesondere bei einer Verwendung eines solchen Vario-Objektives in einem Mobiltelefon ergeben sich erhebliche Einschränkungen hinsichtlich des Einbauraumes. Aus diesem Grund wird meist ein sogenannter periskopischer Aufbau bevorzugt, bei dem der bei einer Zoomaktion bewegte Teil des Vario- Objektivs zu dem Frontglied um 90° versetzt eingebaut wird. Die Umlenkung des Strahlenganges erfolgt hierbei mittels eines 90°-Prismas (Umlenkprismas). Eine entsprechende Anordnung ist beispielsweise aus US 7 312 931 bekannt.
Aufgrund des eingeschränkten Bauraumes haben entsprechende miniaturisierte Vario-Objektive in der Regel einen relativ geringen Vario-Faktor, der sich aus dem Verhältnis der längsten und der kürzesten Brennweite berechnet. Um gleichzeitig eine aberrationsarme Abbildung erzielen zu können, darf die optische Anspannung des Systems in keiner Zoomposition, also bei keiner der verfügbaren Brennweiten, einen bestimmten Wert übersteigen. Ein erstes Merkmal der Anspannung des optischen Systems kann hierbei die Brennweite der Einzelglieder sein. Falls diese nicht zu klein ist, kann die geometrische Form der Konstruktionselemente, insbesondere Linsen, in den verwendeten optischen Gliedern gut an das Gesamtkorrektionsziel des Vario-Objektivs angepaßt werden. Größere Brennweiten benötigen allerdings einen Mindeststellweg, der nicht unterschritten werden darf, falls ein vorgegebener Vario-Faktor realisiert werden soll. Ist der Verstellraum in Richtung der optischen Achse zu gering, so müssen die Brechkräfte der optischen Glieder besonders groß werden, was zu erheblichen Schwierigkeiten bei der optischen Korrektion der einzelnen Glieder führt. Ein Ausweg besteht hierbei darin, die einzelnen optischen Glieder aus einer größeren Anzahl von Komponenten zu bilden. Hierfür fehlt allerdings häufig der Einbauraum.
Aufgrund des begrenzten Einbauraumes können entsprechende miniaturisierte Vario-Objektive also nur auf relativ einfachen optischen Ansätzen beruhen, insbesondere besonders wenige Linsen aufweisen, die zur Erzielung der erforderlichen Abbildungseigenschaften des Objektivs viele asphärische Flächen aufweisen. US 2004 0 257 671 offenbart ein miniaturisiertes Vario-Objektiv mit einem Vario-Faktor von etwa 2.
Bei einem Übergang zu höheren Vario-Faktoren > 2 zeigt sich, daß eine dreigliedrige Zoomstruktur günstig ist, bei der drei optische Glieder verwendet werden, um eine Veränderung der Brennweite zu erzielen. Derartige Vario- Objektive besitzen zusätzlich zu stationären optischen Gliedern einen Variator und zwei Kompensatoren, wobei die Funktion des Variators darin besteht, die Brennweite zu verändern, während die Funktion des Kompensators bzw. der Kompensatoren darin besteht, bei einer Änderung der Brennweite den Ort der Bildentstehung konstant zu halten. Entsprechende Vario-Objektive sind beispielsweise durch US 2005/0 105 192, US 7 315 422, US 6 924 939 und US 2008/0 062 531 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein miniaturisiertes Varioobjektiv anzugeben, das bei einem relativ einfachen optischen Aufbau einen relativ großen Vario-Faktor bei hoher Abbildungsleistung und einfacher Zoomablauf- und Fokussierungskinematik ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Die Erfindung sieht vor, daß die zweite, die dritte und die vierte optische Baugruppe derart ausgelegt sind, daß eine Fokussierung ausschließlich durch Verschiebung der vierten optischen Baugruppe erfolgt und bei der Fokussierung die Positionen der zweiten und der dritten Baugruppe unverändert bleibt.
Erfindungsgemäß wird die Brennweitenänderung durch Verschiebung der zweiten und der dritten optischen Baugruppe bewirkt, während die Fokussierung ausschließlich durch Verschiebung der vierten optischen Baugruppe bewirkt wird. Bei einer Veränderung der Brennweite bleibt die vierte optische Baugruppe somit ortsfest.
Auf diese Weise ist ein relativ einfacher optischer Aufbau mit relative geringem Einbauraum angegeben, der gleichzeitig einen relativ großen Vario- Faktor, eine hohe Abbildungsleistung und eine relativ einfache Zoomablauf- und Fokussierungskinematik ermöglicht.
Die Auslegung der zweiten, der dritten und der vierten optischen Baugruppe wird mit bekannten Verfahren und Werkzeugen der Optikrechnung so gewählt, daß das Vario-Objektiv vorbestimmten Anforderungen an die Abbildungsqualität genügt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Vario-Faktor > 2,0, insbesondere 2,5 bis 2,8, insbesondere 2,52, ist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Verhältnis aus der Teilbaulänge des Objektivs und der Bilddiagonalen (Definitionsbaulänge) < 3,5, insbesondere etwa 3,3, ist. Unter der Teilbaulänge des Objektivs wird hierbei der Abstand einer Austrittsfläche eines 90°-Prismas (Umlenkprismas) des Objektivs von der Abbildungsebene verstanden.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die erste optische Baugruppe, die zweite optische Baugruppe, die dritte optische Baugruppe und die vierte optische Baugruppe so ausgelegt sind wie im Anhang der Beschreibung angegeben.
Eine Anordnung zur digitalen Bildaufzeichnung ist im Anspruch 5 angegeben.
Ein Mobiltelefon, das eine Anordnung zur digitalen Bildaufzeichnung gemäß Anspruch 5 aufweist, ist im Anspruch 6 angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vario-Objektivs dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung. Bereichsangaben in der Beschreibung umfassen den jeweils genannten Gesamtbereich sowie sämtliche darin enthaltenen Unterbereiche.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Vario-Objektives, Fig. 2a - 2f in gleicher Darstellung wie Fig. 1 , jedoch in verkleinertem
Maßstab, das Vario-Objektiv gemäß Fig. 1 in verschiedenen Konfigurationen (Zoompositionen und
Entfernungseinstellungen), Fig. 3 a - 3d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2a, Fig. 4a - 4d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2b, Fig. 5a - 5d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2c, Fig. 6a - 6d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2d, Fig. 7a - 7d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2e, Fig. 8a - 8d Grafiken der geometrischen Aberrationen für die
Konfiguration gemäß Fig. 2f.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen miniaturisierten Vario-Objektivs 2 dargestellt, das bei diesem Ausführungsbeispiel zum Einbau in ein nicht dargestelltes Mobiltelefon vorgesehen ist. Von einer Objektebene aus betrachtet, also in einer in Fig. 1 durch einen Pfeil 4 gekennzeichneten Lichteinfallsrichtung, weist das Vario-Objektiv, das nachfolgend auch kurz als Objektiv bezeichnet wird, eine erste optische Baugruppe 6 und eine zweite optische Baugruppe 8 auf, die jeweils eine negative Brechkraft aufweisen. Darüber hinaus weist das Objektiv 2 eine dritte optische Baugruppe 10 und eine vierte optische Baugruppe 12 auf. Erfindungsgemäß sind die zweite, die dritte und die vierte optische Baugruppe 8, 10, 12 derart ausgelegt, daß eine Fokussierung ausschließlich durch Verschiebung der vierten optischen Baugruppe 12 erfolgt und bei der Fokussierung die Position der zweiten und der dritten optischen Baugruppe 8, 10 unverändert bleibt. Erfindungsgemäß wird eine Veränderung der Brennweite des Objektivs 2 ausschließlich durch Verschiebung der zweiten und der dritten optischen Baugruppe 8, 10 bewirkt, wobei die dritte optische Baugruppe 10 einen Variator bildet und bei Veränderung der Brennweite linear verschoben wird, während die zweite optische Baugruppe 8 einen Kompensator bildet und bei Veränderung der Brennweite nichtlinear verschoben wird. Die vierte optische Baugruppe 12 hat somit erfϊndungsgemäß keinerlei Zoomfunktion, sondern dient ausschließlich der Fokussierung.
Die Fig. 2a bis 2f zeigen das Objektiv 2 in verschiedenen Konfigurationen (Configuration bzw. Config. 1 bis 6, siehe Anhang), nämlich bei drei verschiedenen Brennweiten und zwei Entfernungseinstellungen. Hierbei ist die Zuordnung der Figuren zu den Konfigurationen wie folgt:
Fig.2a: Weitwinkelstellung (WA), 2w = 64,60°, Brennweite f e = 5,166mm, EE = unendlich (Configuration bzw. Config. 1),
Fig.2b: Mittelstellung (Mid), 2w = 44,00°, Brennweite f e = 7,724mm, EE = unendlich (Configuration bzw. Config. 2),
Fig.2c: Telestellung (Tele), 2w = 28,00°, Brennweite f e = 13,05mm, EE = unendlich (Configuration bzw. Config. 3),
Fig.2d: Weitwinkelstellung (WA), 2w = 64,72°, Brennweite f e = 5,118mm, EE =
500mm (Configuration bzw. Config. 4),
Fig.2e: Mittelstellung (Mid), 2w = 44,37°, Brennweite f e = 7,573mm, EE =
500mm (Configuration bzw. Config. 5),
Fig.2f: Telestellung (Tele), 2w = 28,96°, Brennweite f e = 12,42mm, EE = 500mm
(Configuration bzw. Config. 6),
Die Angabe der Brennweite erfolgt für die grüne Spektrallinie „e" mit der Wellenlänge = 546.0740 nm. Sie ist auch die Hauptwellenlänge im System.
Der objektseitige Feldwinkel 2w für die Mittelstellung errechnet sich, wie folgt: tan WMid = sqrt (tan WWA * tan wχ e i e ) Aus dem Vergleich der verschiedenen in Fig.2a bis 2f dargestellten Zoompositionen und Fokuseinstellungen ergibt sich, daß die vierte optische Baugruppe 12 keinerlei Zoomfunktion hat.
Bei der Verstellung der Brennweite ändert sich die Blendenzahl von 2.8 in der Weitwinkelstellung, über 3.6 in der Mittelstellung zu 5.0 in der Telestellung.
Zu den Fig. 1 und 2 ist anzumerken, daß die erste optische Baugruppe 6 ein Umlenkprisma 14 aufweist, mittels dessen der Strahlengang um 90° umgelenkt wird. Aus Gründen der Darstellung ist der Strahlengang in den Fig. 1 und 2 jedoch nicht umgelenkt dargestellt.
Im Anhang zu der vorliegenden Beschreibung ist die bei diesem Ausfuhrungsbeispiel verwendete Auslegung der optischen Baugruppe 6, 8, 10 und 12 angegeben, wobei die optischen Flächen in ihrer Reihenfolge in Lichteinfallsrichtung 4 durchnumeriert sind. Die Fläche "OBJ" steht hierbei für die Objektebene, während die Fläche "STO" für die reale, körperliche Aperturblende des Objektivs 2 steht. "IMA" steht für die letzte Fläche in dem optischen System, nämlich die Abbildungsebene. In dem Anhang sind die optischen Flächen unter "SURFACE DATA SUMMARY" hinsichtlich ihres Materials und ihrer Geometrie näher spezifiziert. Unter "TYPE" ist angegeben, ob es sich um eine sphärische oder eine asphärische Fläche handelt. Unter "RADIUS" und "THICKNESS" sind der Krümmungsradius und die Dicke in Lichtausbreitungsrichtung des jeweiligen optischen Elementes angegeben. Unter "Glass" sind die Medien-Brechzahl n(d) und die Abbezahl v(d) des optischen Elementes oder des Raumes hinter der Fläche angegeben. Die Fläche No.17 ist eine Referenzfläche ohne physikalische Wirkung, die den Luftraum zwischen der Variatorgruppe 10 und der Fokussierungsgruppe 12 virtuell aufteilt.
Die Fraunhofersche Spektrallinie "d" hat in der Normalluft eine Wellenlänge von d = 587,5618 nm.
Die Abbezahl v(d) ergibt sich zu: v(d) = [n(d) - 1] / [n(F) - n(C)],
wobei die Wellenlänge der blauen und roten Fraunhoferlinien
"F" = 486,1327 nm und
"C" = 656,2725 nm ist.
Unter "Diameter" ist der Durchmesser des jeweiligen optischen Elementes und unter "Conic" die Konizität des jeweiligen optischen Elementes angegeben. Unter "SURFACE DATA DETAIL" sind die asphärischen optischen Flächen durch ihre Koeffizienten näher definiert, die sich in der üblichen Weise aus einer Polynomialentwicklung der Abweichung von einer sphärischen Fläche ergeben.
Die asphärische Fläche wird wie folgt beschrieben:
+ or Ä .12 + GC 7 .14 + α„ .16
Hierbei ist: z - die Pfeilhöhe, c - die paraxiale Flächenkrümmung, c = l/R, wobei R - der Scheitelradius der
Fläche, r - die radiale Flächenhöhe, k - die Konuskonstante, α,, (X 2 ,...,a n -die asphärischen Koeffizienten des Polynoms.
Eine entsprechende Polynomialentwicklung findet sich auch in US 6924939 B2 sowie in US 2005/0105192 Al.
Um die Fokussierung von oo auf nahe stehende Objekte auszuführen, wird die vierte optische Baugruppe 12 entgegen der Richtung des Pfeiles 4 verschoben.
Bei positiver Brennweite des Fokussiergliedes 12 muß während der Einstellung (Scharfstellung) auf die nahe stehenden Objekte die Gruppe 12 von der Abbildungsebene weg entsprechend verschoben werden. Der Stellweg hängt bekanntlich von der Einstellentfernung EE und der aktuellen Brennweite des Objektivs (Zoom-Stellung) und der Brennweite der Gruppe 12 ab. Nachfolgend ist beispielhaft die Fokussierungsaktion der Gruppe 12 für EE = unendlich (infϊnity) und EE = 500mm und für drei Zoom-Stellungen (WA, Mid, Tele) in tabellarischer Form dargestellt:
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergeben sich ein Variofaktor von 2,52 und die Definitionsbaulänge von 3,3.
Die Figuren 3 (Fig. 3a - 3d) bis 8 (Fig. 8a - 8d) stellen ausgewählte Aberrationen dar und verdeutlichen den Korrektionszustand des Objektivs in sechs mit Config. 1 bis Config. 6 bezeichneten Konfigurationen (Zoom-Stellungen) des Objektivs. Die Zuordnung der Figuren zu den Konfigurationen (Configuration bzw. Config.) ist hierbei wie folgt:
Fig.3: Config. 1, Weitwinkelstellung (WA), 2w = 64,60°, Brennweite f e = 5,166mm, EE = unendlich,
Fig.4: Config. 2, Mittelstellung (Mid), 2w = 44,00°, Brennweite f e = 7,724mm, EE = unendlich,
Fig.5: Config. 3, Telestellung (Tele), 2w = 28,00°, Brennweite fe = 13,05mm, EE = unendlich,
Fig.6: Config. 4, Weitwinkelstellung (WA'), 2w - 44,37°, Brennweite f e = 5,118mm, EE = 500mm,
Fig.7: Config.5, Mittelstellung (Mid'), 2w = 64,72°, Brennweite fe = 7,573mm, EE = 500mm, Fig.8: Config.6, Telestellung (Tele'), 2w = 28,96°, Brennweite fe = 12,42mm, EE = 500mm,
Fig.3a, 4a, 5a, 6a, 7a und 8a zeigen die Sphärochromasie der Achspunktabbildung für vier Wellenlängen der Fraunhoferschen Spektrallinien C, e, F' und g (longitudinal aberratioή). Die Ordinatenachse repräsentiert die Höhe in der Eintrittspupille des Systems, auf der Abszisse werden die Schnittweitenunterschiede relativ zu dem Ort der Abbildungsebene ausgewiesen (das kleinste Intervall = 20μm). Dabei ist die grüne Quecksilberlinie e = 546.0740 nm die Hauptwellenlänge. Die Cadmiumlinien F' = 479.9914 nm und die C= 643.8469 nm bilden das achromatische Wellenlängenpaar (entsprechend Farben blau und rot). Die Quecksilberlinie g = 435.8343 nm informiert über das chromatische Verhalten des Systems im violetten Teil des Spektrums.
Fig.3b, 4b, 5b, 6b, 7b und 8b zeigen den realen Farbvergrößerungsfehler {lateral color); für die Hauptstrahlen der Wellenlängen C, F' und g wird in der Abbildungsebene für alle Bildhöhen die transversale Durchstoßungskoordinatenabweichung in μm zu jener des Hauptstrahls der Hauptwellenlänge „e" ausgewiesen. Dem auf der Ordinatenachse gezeigten maximalen Wert des objektseitigen Feldwinkels w[°] entspricht die maximale Bildhöhe y' = 3.175 [mm] in der Abbildungsebene.
Fig.3c, 4c, 5c, 6c, 7c und 8c zeigen Astigmatismus und Bildfeldwölbung (field curvature). Für die Hauptfarbe „e" wird in Funktion der Bildhöhe der Verlauf der meridionalen (T) und der sagittalen (S) Bildschale dargestellt. Der Abstand von der Abbildungsebene kann auf der Abszisse abgelesen werden (das kleinste Intervall = 20μm). Dem auf der Ordinatenachse gezeigten maximalen Wert des objektseitigen Feldwinkels w[°] entspricht die maximale Bildhöhe y' = 3.175 [mm] in der Abbildungsebene.
Fig.3d, 4d, 5d, 6d, 7d und 8d zeigen die Verzeichnung (distortioή), also die Orthoskopie der Abbildung. Für die Hauptwellenlänge „e" wird in der Abbildungsebene für alle objektseitigen Feldwinkel w[°] die reale Durchstoßungskoordinate y'[mm] des Hauptstrahls errechnet. Aus der Beziehung yC = f * tan(w) ist für jeden dieser Punkte die ideale Bildhöhe yi'[mm] bekannt.
Dann ist die Verzeichnung, als der relative, prozentuale Bildhöhenfehler:
V % = [(y'-y'i)/y'i]*100 ;
Die Erfindung stellt damit bei einem relativ einfachen und kompakten Aufbau ein Vario-Objektiv zur Verfügung, das einen relativ großen Variofaktor und ausgezeichnete Abbildungseigenschaften aufweist sowie eine vereinfachte Zoomablauf- und Fokussierungskinematik ermöglicht.
Anhang
SURFACE DATA SUMMARY:
Surf Type Radius Thickness Glass Diameter Conic
OBJ STÄNDARD Infinity Infinity O 0
1 EVENASPH Infimty 0.65 1.90366, 31.32 9 0
2 EVENASPH 8.5055 0.903 6.8 3.692425
3 STANDARD Infinity 6.2 1.88300, 40.76 6.8 0
4 STANDARD -12.835 0.3701198 5.6 0
5 STANDARD -7.116 0.45 1.81600, 46.62 5.3 0
6 STANDARD 19.329 0.046 5.6 0
7 STANDARD 13.658 1.05 1.80518, 25.42 5.6 0
8 STANDARD -27.119 7.318156 4.6 0
STO STANDARD Infinity 0.3 4.24 0
10 EVENASPH 3.44369 1.55 1.52690, 66.22 5 -0.7337664
11 STÄNDARD 44.757 0.222821 5 0
12 STANDARD 3.2178 1.175 1.48656, 84.47 4.3 0
13 STANDARD 80.94 0.657 1.84666, 23.82 4.3 0
14 STANDARD 6.1278 0.55587 4.085 0
15 EVENASPH 39.7318 0.573 1.80610, 40.90 3.45 -3167.582
16 EVENASPH 4.037 0.7398879 2.6 0.08559944
17 STANDARD Infinity 2.02284 7 0
18 EVENASPH -41.11929 1.3 1.48656, 84.47 6.3 -874.7292
19 EVENÄSPH -6.25961 2.046667 6.6 -0.06663516
20 STANDARD Infinity 0.3 1.51680, 64.17 8.5 0
21 STANDARD Infinity 0.4 8.5 0
IMA STANDARD Infinity 6.35 0
SURFACE DATA DETAIL:
Surface OBJ STANDARD
Surface 1 EVENASPH
Coeff on r 2 0
Coeff on r 4 0.00026016718
Coeff on r 6 6.2030297e-006
Coeff on r 8 0
Coeff on r 10 0
Coeff on r 12 0
Coeff on r 14 0
Coeff on r 16 0
Surface 2 EVENASPH
Coeff on r 2 0
Coeff on r 4 -0.00075445829
Coeff on r 6 5.6770345e-006
Coeff on r 8 -5.6465513e-006
Coeff on r 10 2.7660691e-007
Coeff on r 12 -1.5174551e-009
Coeff on r 14 -1.1567391e-009
Coeff on r 16 2.6811704e-012
Surface STO STANDARD
Surface 10 EVENASPH Coeff on r 4 : 0.0023473359
Coeff on r 6 : 3.1961048e-005
Coeff on r 8 : 2.6003368e-005
Coeff on r 10 : 3.8415376e-007
Coeff on r 12 : -1.0604597e-006
Coeff on r 14 : 2.2460846e-007
Coeff on r 16 : -1.5067003e-008
Surface 15 : EVENASPH
Coeff on r 2 : 0
Coeff on r 4 : -0.023935444
Coeff on r 6 : -0.00011096119
Coeff on r 8 : -0.00089515281
Coeff on r 10 : 0.0010576517
Coeff on r 12 : 0.00013164034
Coeff on r 14 : -0.00039348326
Coeff on r 16 : 0.00010053502
Surface 16 : EVENASPH
Coeff on r 2 0
Coeff on r 4 -0.016631633
Coeff on r 6 0.0056208456
Coeff on r 8 -0.0023327203
Coeff on r 10 0.0012199545
Coeff on r 12 0.00016507654
Coeff on r 14 -0.00033653855
Coeff on r 16 7.1280871e-005
Surface 18 EVENASPH
Coeff on r 2 0
Coeff on r 4 0.00045397985
Coeff on r 6 0
Coeff on r 8 0
Coeff on r 10 0
Coeff on r 12 0
Coeff on r 14 0
Coeff on r 16 0
Surface 19 EVENASPH
Coeff on r 2 0
Coeff on r 4 0.0026934903
Coeff on r 6 -0.00037810703
Coeff on r 8 3.6873611e-005
Coeff on r 10 -1.3983017e-006
Coeff on r 12 -7.2744629e-008
Coeff on r 14 9.3446719e-009
Coeff on r 16 -2.7514603e-010
Surface IMA STANDARD
MULTI-CONFIGURATION DATA (Konfigurationen 1 bis 6 gemäß Fig . 2 ) Configuration "WA"
Thickness 0 le+010
Thickness 4 0.3701198
Thickness 8 7.318156
Thickness 16 0.7398879
Thickness 17 2.02284
Thickness 19 2.046667
Configuration "Mid"
Thickness 0 le+010
Thickness 4 1.987374
Thickness 8 3.465745
Thickness 16 2.975045
Thickness 17 2.02284
Thickness 19 2.046667
iguration 3: "Tele"
Thickness 0 le+010
Thickness 4 0.5391191
Thickness 8 0.4
Thickness 16 7.489045
Thickness 17 2.02284
Thickness 19 2.046667
Configuration "WA'
Thickness 0 500
Thickness 4 0.3701198
Thickness 8 7.318156
Thickness 16 0.7398879
Thickness 17 1.856223
Thickness 19 2.213284
Configuration "Mid'
Thickness 0 500
Thickness 4 1.987374
Thickness 8 3.465745
Thickness 16 2.975045
Thickness 17 1.665228
Thickness 19 2.404279
iguration 6: "Tele"'
Thickness 0 500
Thickness 4 0.5391191
Thickness 8 0.4
Thickness 16 7.489045
Thickness 17 1.11457
Thickness 19 : 2.954937