DE6803692U - Extrem weitwinkliges objektiv. - Google Patents

Extrem weitwinkliges objektiv.

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DE6803692U
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04Reversed telephoto objectives

Description

JJ 7 J 3 1 · Ο · - .
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Nippon Kogaku KK ' ■ <3 680 Extrem weit winkliges Objektiv
Die Erfindung bezieht sich auf ein extrem weitwinkliges Objektiv kompakter Bauart vom Retrofokustypus, das eine relative Öffnung von F/4 und einen öffnungswinkel von 90-100 besitzt und dos als Kameraobjektiv nicht nur fUr eine einäugige 35 mm-Spiegelreflexkamera sondern auch fUr eine grosse einäugige Spiegelreflexkamera des Formats 6 χ 7 cm benutzt werden kann.
Allgemein gesprochen wird bei einem Weitwinkelobjektiv kurzer Brennweite der vorstehend beschriebenen Baunrt eine starke Verzeichnung leicht erzeugt, weil es notwendig ist, die Schnittweite oberhalb eines bestimmten Mindestweites zu halten. Zur Korrektion der Verzeichnung ist es vorgeschlagen worden, dass eine positive Linse hoher Brechkraft dem zerstreuenden System hinzugefügt wird oder dass eine positive Meniskuslinse hoher Brechkraft als vorderste Linse des Systems verwendet wird. Bei diesen Üblichen Korrektionssystemen ist jedoch ein bemerkenswert hoher effektiver Durchmesser der ersten Linse erforderlich. Dieses mag zwar bei Verwendung des Objektivs für eine 35 mm-Kamera tragbar sein, nicht aber für eine grosse Kamera beispielsweise des Formates 6x7 cm, wo dann verschiedene Unbequemlichkeiten bei der Photographle auftreten.
Andererseits ist ein die Miniaturisierung des Systems begleitender Nachteil der, dass die Koma und der Astigmatismus schlechter werden.
Erfindungsziel ist es, diese Nachteile zu vermeiden durch Erfüllen der nachstehend erläuterten Bedingungen I und Il und durch Aufbau eines zerstreuenden Systems als Vordergruppe aus einer positiven Meniskuslinse und zwei negativen Meniskuslinsen sowie durch Verwendung dieser Vordergruppe zusammen mit fünf Linsen als Hintergruppe.
Entsprechend der Erfindung ist es möglich, ein extrem weitwinkliges Objektiv vom Retrofokustypus zu erhalten, das eine relative Öffnung von F/4 sowie einen Öffnungswinkel von 90 - 100 besitzt, bei dem femer die Schnittweite oberhalb eines vorbestimmten Mindestwertes zur Erfüllung der verschiedenen Forderungen gehalten werden kann, der effektive Durchmesser der ersten Linse bemerkenswert klein 'st und die Aberrationen ausgezeichnet korrigiert sind.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekernzeichnet und anhand in der Zeichnung dargestellter Ausfuhrungsformen im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Ausfuhrungsform I eines Objektivs für eine grosse einäugige Spiegelreflexkamera des Formates 6x6 oder 6x7 cm, wobei die Fig. IA e?nen LängsmitteIschnitt durch das Objektiv wiedergibt, ferner die Fig. IB
die Koma, die Fig. IC die sphärische Aberration, die Fig. 1 D den Astigmatismus, die Fig. IE die Verzeichnung und die Fig. 1 F den Astigmatismus im Nahbereich (kurze Entfernung) bei einer Vergrösserung ß = 1/25.
Fig. 2 zeiyt eine AusfUhrungsform Il des erfindungsgemässen Objektivs, wobei die Fig. 2A einen Langsmitteischnitt desselben wiedergibt, ferner die Fig. 2B den Verlauf der Koma, die Fig. 2C die sphärische Aberration, Fig. 2D den Astigmatismus, Fig. 2E die Verzeichnung und die Fig. 2F den Astigmatismus im Nahbereich bei einer Vergrösserung ß = l/25, wobei d., geändert ist auf 1,57.
Fig. 3 zeigt eine AusfUhrungsform III des erfindungsgemässen Objektivs, wobei Fig. 3A den Längsmittelschnitt derselben wiedergibt, ferner die Fig. 3B den Verlauf der Koma, die Fig. 3C die sphärische Aberration, die Fig. 3D den Astigmatismus und die Fig. 3E die Verzeichnung.
Rg. 4 und 5 zeigen Objektive für einäugige 35mm-Spiegelreflexkameras als AusfUhrungsform IV bzw. V, wobei die Fig. 4A und 5A jeweils den Langsmitteischnitt dieser Objektive wiedergeben, ferner die Fig. 4B und 5B die Koma, die Fig. 4C und 5C die sphärische Aberration, die Fig. 4D und 5D den Astigmatismus und die Fig. 4E und 5E die Verzeichnung.
Fig. 6 zeigt im Längsmittelschnitt eine AusfUhrungsform Vl des erfindungsgemässen Objektivs.
Die Erfindung soll nun anhand der AusfUhrungsform I (Rg. 1) im einzelnen erläutert werden. Bei dieser Ausfuhrungsform ist die Frontlinse Lj eine positive Meniskuslinse, L2 und L· sind je negative Meniskuslinsen, L. und L- sind je positive Linsen, L, ist eine negative Linse, und L und sind je positive Meniskuslinsen. Die Ausfuhrungsform I erfüllt die folgenden Bedingungen:
I. 1.5 < -==- < 4.0
ii. d13
Ein Weitwinkelobjektiv, bei dem eine positive Meniskuslinse als Frontlinse, wie bei der vorliegenden AusfUhrungsform, vorgesehen ist, ist bereits bekannt. Der Nachteil des bekannten Objektivs ist jedoch der, dass die Differenz der Krümmungsradien der ersten Fläche der positiven Meniskuslinse und der ersten Fläche der nagativen Meniskuslinse hinter der positiven Meniskuslinse zur Korrektion der Verzeichnung bemerkenswert gross ist, so dass der Luftspalt am Umfang der Linse im Vergleich zum axialen Luftspalt sehr gross wird. Des weiteren wird der schiefe (aslant) Lichtfluss des Umfangsteils, der aus der ersten Linse austritt, stark nach oben gebrochen und tritt in die zweite Linse ein. Wenn daher die Differenz der Krümmung grosser ist, wird der vorstehend erwähnte Effekt grosser und man erhält das Resultat, dass die Blendenlage vorbewegt wird. Um die blende an die vor-
ItIt · · ■ t 4
bestimmte Lage zurückzuführen, muß die Position der schiefen Lichtstrahlen, die in die erste Linse eingetreten sind, erniedrigt werden. Deshalb ist es für den effektiven Durchmesser der ersten Linse erforderlich, grosser zu sein.
Entsprechend der Erfindung werden zur Lösung dieses Problems relativ grössere Krümmungen den Flachen R. und R. verliehen, und zwar im Vergleich zur Gesamtbrennweite derart, dass die erste Linse ein Meniskus grösserer Krümmung wird. Des v/eiteren erhält R- eine relativ kleinere Krümmung als R_ (vgl. Bedingung 1), und der Luftspalt im peripheren Teil der Linsen wird nicht grosser als der in der Achse. Deshalb kann die Vorwärtsverschiebung der Blende vermieden werden, und es ist möglich eine im ganzen minimalisierte Linse zu erhalten.
1S
Es wird vorgezogen, eine relativ grössere Krümmung, z.B. 0.3 < -=- < 1.2, der Fläche R, zu verleihen, und zwar im Hinblick auf die Korrektion der Verzeichnung.
Die obige Bedingung Il ist zur Entfernung des Astigmatismus in der negativen Richtung auf der meridionalen Oberfläche des Bildmittelteils brauchbar, da dieser erzeugt wird, wenn eine Linse verkleinert wird; und es ist wirksam d. - gleichzeitig zu verkleinern, um den Astigmatismus in der positiven Richtung auf der sagittalen Oberfläche des Umfangteils zu korrigieren.
68036S23u. 74
Andererseits wird, da dei· Dispersionseffekt an der Vordergruppe relativ stark ist, eine Koma-Aberration im unteren Teil des schiefen Lichtflusses (des Lichtes, das durch den tiefer als die Blendenlage gelegenen Teil hindurchgeht) in der nagtiven Richtung erzeugt. Um aber die Koma zu korrigieren, wird die Krümmung der Linse L1. vorzugsweise so gemacht, dass I R12 { < R.. gilt. Wenn die Krümmung die obere Grenze der Bedingung I Überschreitet, kann zwar die Verzeichnung weiter korrigiert werden, hierdurch wird aber die Schnittwsite kürzer, was ein Grösserwerden des Objektivs bedingt. Dies wird als nachteilig angesehen. Wenn die KrUmrnung die untere Grenze der Bedingung I unterschreitet, erhält man eine Verschlechterung der Verzeichnung, die nicht praktikabel ist. Wird die Bedingung H nicht erfüllt, so verschlechtert sich der Astignatismus und er bleibt auf der meridionalen Fläche im Mittelteil des Bildes stark, so daß ein Weitwinkelobjektiv, wie ein solches nach der Erfindung, nicht erhalten werden kann.
Die Ausfuhrungsformen I bis Vl nach Fig. 1 - 6 haben die in den Unteransprüchen 2 - 7 (in gleicher Reihenfolge) jeweils gekennzeichneten nummerischen Werte für die Krümmungsradien R., R~ ... der einzelnen Linsenflachen, fUr die axialen Linsendicken bzw. Luftabstände ά., d_... und für die Brechungsindizes n., n„ ... jeweils bei der d-Linie nebst zugehörigen Abbe-Zahlen v, f v„ ... . Diese Grossen sind sämtlich von der Objektseite her fortlaufend durchnummeriert. Des weiteren sind entsprechende Linsen in den Figuren jeweils mit L,, L· ... bezeichnet, und zwar
β ι
• 1 *
ebenfalls von der Objektseite her fortlaufend durchnummeriert.
Die in Fig. I dargestellte Ausfuhrungsform I der Erfindung zeigt ein extrem weitwinkliges Objektiv mit einer relativen Öffnung von F/4 und einem Öffnungswinkel von 90 , und hat die im Unteranspruch 2 gekennzeichneten nummerischen Werte.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform Il der Erfindung zeigt ebenfalls ein extrem weitwinkliges Objektiv mit einer relativen Öffnung von F/4 und einem Öffnungswinkel von 90 , wobei aber R0, do und n_, v_ fehlen und
öo OO
R11, R,-, d11, d1<?, n7, und v_, hinzugefugt sind. Diese Ausfuhrungsform hat die im Unteranspruch 3 gekennzeichneten nummerischen Werte.
Zur Ausführungsform Il sei noch folgendes bemerkt: Allgemein gesprochen wird, wenn ein übliches Weitwinkelobjektiv vom Retrofokustypus auf kurz; Entfernungen eingestellt wird, der erzeugte Astigmatismus stark in positive Richtung verschoben, wobei sich die Koma zusammen mit dem Astigmatismus ebenfalls verschlechtert. Zur Lösung dieses Problems ist die fünfte Linse L1. in zwei Linsen unterteilt und wird der Luftspalt zwischen den bei den unterteilten Linsen in Abhängigkeit von der Entfernungseinstellung verkürzt, so können der Astigmatismus und die Koma auf diejenigen Aberrationen zurückgeführt werden, welche im Falle unendlicher Entfernung vorhanden sind. Dies ist in den Aberrationskurven der Figuren 2 (D) und 2(F) dargestellt. Die Linse L1. führt zu keinerlei schlechten Einfluss auf die
: ■- xi
sphärische Aberration, die chromatische Aberration oder die Verzeichnung, und zwar auch dann, wenn der Luftspalt geändert werden sollte, weil das Licht die Linse L5 praktisch parallel durchsetzt.
Die Seidel'sehen Aberrationskoeffizienten der einzelnen brechenden Oberflächen der Ausfuhrungsform Vi sind die in der nachstehenden Tabeile wiedergegebenen, in welcher I fUr die sphärische Aberration steht, ferner Il für die Koma, III für die Krümmung des meridionalen Bildes, IV für die Krümmung des sagittalen Bildes und V für die Verzeichnung.
I
1
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e · · ♦ i
Il III IV V1
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• . .· -.9
sehe Aberrationskoeffizienten fUr Ausfuhrungsform Il 0.050 0.354 0.278
Seidel I 0.004 0.114 -0.033
0.058 0.009 0.339 0.315 0,225
Jl 0.001 0.070 -G.635 -0.628 -0.750
J2 0.006 0.222 0.642 0.441 0.453
J3 -1.495 1.665 -1,435 -1.077 0.029
J4 0.487 0.702 0.774 0.291 0.201
J5 -15.337 0.110 -0.056 "0.048 0.116
J6 2.025 -0.205 -0.647 -0.137 0.100
J7 -3.138 1.515 1.087 0.588 0.002
J9 -0.165 -0.004 -0.093 -0.031 -0.170
J10 9.090 0.004 0.093 0.031 0.097
J11 0.000 -2.774 2.381 1.056 -0.223
J,,, 0.000 2.802 -2.012 -1.080 0.223
J12, 11.702 -0.020 0.016 0.007 -0.251
J12 -16.843 »3.290 -3.372 -1.458 0.180
JJ3 0.088 0.572 1.386 0.387 0.002
J14 -9.003 -0.502 0.749 0.590 -0.534
J15 0.647 0.023 0.249 0.055 0.338
J16 3.394 -1.001 0.658 0.50) -0.090
J17 0.005 -0.048 0.092 0.108 0.249
J18 20.782 680369231.1.74 -0.027
J19 2.304 0.172
Fig. 3 zeigt die Ausfuhrungsform II! der Erfindung, und es handelt sich um ein extrem weitwinkliges Objektiv mit einem Öffnungsverhältnis von F/4 und einem öffnungrwinkel von 78 . Dies : Ausfuhrungsform ist bemerkenswert miniaturisiert, deshalb insbesondere vorteilhaft fUr eine großformatige Kamera. Bei der Ausführungsform III fehlen R0, R, ., do, d. ,, n_, v_, ηΛ
ο 14 ο 14 ο 5 9
und vo, während d., + d. _ = d._, R,., , d,,, , n7, und v_, hinzugefügt sind.
Rg. 4ieigt die Ausführungsform IV der Erfindung. Es handelt sich um ein extrem weirwinkliges Objektiv für eine 35mm-Kamera mit einer relativen Öffnung von F/4 und einem Öffnungswinkel von 94 . Bei dieser Ausführungsform fehlen R0, dQ, n_ und v_, während R11, , d.,, , R10, , n_, ο ο D D M Il I ί /
hinzugefügt sind. Die Ausführungsform IV hat die im Anspruch 5 gekennzeichneten nummerischen Werte.
Fig. 5 zeigt die Ausführungsform V der Erfindung; es handelt sich um ein extrem weitwinkliges Objektiv für eine 35mm-Kamera mit der relativen Öffnung von F/4 und einem Öffnungswinkel von 100 . Bei dieser Ausführungsform fehlen Rg, d_, n5 und V5, während R9, , do, , R,,, , d.., ,
' ' d12' ' n6' ' V6' ' n7' ' V7' ' n7' Und V7' n*nzu9efü91'sind· Die AusfUhrunjiform V hat die im Anspruch ό gekennzeichneten nummerischsn
Werte.
Rg. 6 zeigt die Ausfuhrungsform Vl der Erfindung, die eine Verbesserung der Ausführungsform V ist. Es handelt sich dabei um ein Objektiv, bei dem
die chromatische *
Aberration am ausseraxialen
■ ' '
t ■■.* ■
aS
Teil weiter reduziert ist
JB A
durch Ausbildung der Linse L. als gekittetes Glied. Bei der Ausführungs- und W7, hinzugefügt sind.
form Vl fehlen Rg ' d8' n5 und V wührend R. gekennzeichneten numme-
R12' ' d12' ' nl V7,, , n7,
Die Ausfl'Haingsform Vl hat die im Anspruch 7
rischen Werte.

Claims (3)

■ «ι. • > · lilt · * ι η t > ι ι ι ι ι · · I J • ί Il I > 1 · · I · ι 11 t · · Il II) 111 III Il * · aten Mf η Sprüche
1. Extrem weitwinkliges Objektiv vom Retrofokustypus, gekennzeichnet
durch ein zerstreuendes System als Vordergruppe aus einer positiven Meniskuslinse L, deren positive Fläche zum Objekt hin gewandt ist, und negativen Meniskuslinsen L· und L·,
durch eine Hintergruppe aus gekitteten oder unterteilten positiven Linsen L, und L., einer negativen Linse L, und positiven Meniskuslinsen und Lg sowie
durch die Systembedingungen
d13 + d14 y d15
worin bedeuten IL und R3 die Krümmungsradien der Hinterfläche von L, bzw. der Vorderflache von L·,
c!. _ + d. . die axiale Dicke von L, und
Io 14 6
d. _ den Luftabstand zwischen L, und L,
2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnst durch folgende Daten: f = 100 relative Öffnung = F/4 öffnungswinkel = 9C°
159·5 d1 14.0 n} 1.62041 V] 60.3
R2 379.3
135.78
R5 120.69
R10 -280.18
R12 -95.26
U2 0.2
R4 65·73 d4 17.25
d. 4.3 no 1.6968 V<3 55.6
O ό ύ
R6 ^5'69 dA 23.71
R7 754.32 54 n ι.ό2045 v. 38.0
7 4 4
' dQ 3.2 n_ 1.62041 v_ 60.3
OJJ
60·5 do 36.64 n. 1.53172 v. 48.9
too
d10 0.2
U2'07 dn 32.76 n7 1.60342 V7 38.0
d]2 15.09
^3 ''°* dlo 4.53 nQ 1.76182 vQ 26.5
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Ί4 ββ·'ί1 d14 8.62 n? 1.76684 V9 46.2
«15 I74·57 «L. 5.17
I3
-288.8
6*Ο3βΡΗ3ΐ.t.nw K51835 vio 60·3
R17 "65·3 Cl17 0.2
-926.74 8
-67.57 Schnittweife = 173.0
• · · I · T
• · It
• · I ·
.* .'15
3. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten:
relative Öffnung = F/4 öffnungswinkel = 90°
159·5 d1 15.09 r\} 1.62041 V1 60.3
360.74
-95.48 "70#48
135.78 d3 4.31 n2 1.6968 v2 55.6
R4 65.73
120.69
R6 ^*69 dA 23.71
823.29 . 862 K6779 555
/44
R9 60.35 d^ ^56 n^ K60562 v6 43.9
11IO -320·05 d10 0.2
12.93 n7 1.60342 v? 38.0
dn, 2.16
d]2# 15.74 n7, 1.60342 ^, 38.0
d13 4.53 n8 1.76182 vg 26,5
d14 8.62 n9 1.76634 V9 46.2
«15 172.42 d15 5.17 1 .5168 v10 M .2 «16 -288.8 d16 5.39 n10 «17 -65.52 d17 0.2 1 .6393 ν.. 45 .0 «.β -926.74 d18 8.41 nn «I» -76.11 Schnittweite = 170.5
Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende 161.03 = 100 Relativ.Öffnung = F/4 Öffnungswinkel fa.l nl 1„62041 vl .' i ·..· -
> Daten: 0
4. f 302.49 d, 0.18 = 78° 125.80 d2 3.56 n2 1.65844 V2 60.3 S 57.47 d3 7.48 108.00 d4 3.56 n3 1.62041 V3 60.0 *3 45.20 d5 20.29 R4 /29.53 d6 3.56 n4 1.62041 V4 50.8 R5 46.04 d7 19.58 n6 1.54072 V6 R6 -272.24 Q
O
0.18 60.3
1V 91.64 d10 21.18 n7 1.72 V7 47.2 -62.28 Q 6.23 V 1.5168 V7 So -377.22 Q 15.66 50.3 «11 -65.48 d12 16.20 n8 1.80518 V8 64.2 "ir 166.37 d13 2.31 R12 -307.83 d15 4.27 n10 1.56138 vl( 25.5 : «.a 61.74 0.18 -925.26 d17 6.76 "11 1.6223 vl 3 45.3 j "ι* -59.57 d13 Schnittweite = 145 .01 «.7 680369231.1 1.74 , 53.1 8I8 «19
5. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten:
f = 100, relativ. Öffnung = F/4 Öffnungswinkel 94°
164.71 d, *2 398.04 d2 "3 149.51 d3 R4 65.20 d4 R5 121.57 d5 R6 44.12 d6 *7 849.51 d7 58.82 d9 ■ho -195.10 «10 Rll 121.08 OO Q R12, -24500.00 d12<
-92.40
-70.10
12
13
R1, 102.94 ,
d
14
184.81
15
-289.22 d
16
24.50 0.50 4.90
19.61 4.90
17,65 5.39
50.98 0.50
14.71 3.92
18.63
12.75 3.92 £.39
2.45 6.86
1.6516
1.6968
1.6968
1.713
1.54814
1.62045
1.62004 ν
7'
1.80518
1.80454
1.58267 ν
58.5
55.6
55.6
53.9 45.9
38.0
36.3
25.5 39.5
46.5
R17 -68.14
• till
• · ti
• · I
• t tit
■ ' ■■"
0.50
-906.87
R19 -67.01
d18 9·50
Schnittweite = 184.35
1.54072
47.2
6. Objektiv nach 177.60 I 1 35.52 ■ ■ ; i \ \ t
.' 20
1.6516 vl 58.5
427.32 1
Vl : '
0.55 ι ÄW
■'■' /14
«I 150.27 4.37 ι ι
Daten:
1.6516 V2 58.5
«2 64.48 29.51 Öffnung = F/4 öffnungswinkel =100° "3 121.31 Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende 4.37 nl 1.6968 V3 55.6 R4 45.36 f »100, relativ. 24.59 «s 819.67 dl 5.47 n2 1.713 V4 53.9 R6 59.02 d2 40.98 1.53172 V6 48.9 h -81.97 d3 13.66 n3 1.53996 V 59.7 *9 -191.26 d4 0.55 V 128.96 d5 12.57 n4 1.62004 V7 36.3 , 92.90 d6 4.37 n6 1.62041 V ' 60.3 OO d7 9.84 n6' R11, OO d9 8.20 1.62004 V 36.3 R11, -86.61 d9' 4.37 n7 R12, -70.49 d10 3.83 1.80518 V8 25.5 "12 dll «13 dll" dn- d12' n8 d12 d13
R14 9^30 d14 5.47 n9 1.62004 V9 36.3
1.52682 v}Q 51.1
R15 250. 27 d15 3.28 nil R16 -239. 62 I o 7.10 n1( Schnittweite = 210.40 ΡΊ7 -72. 68 Cl* » 0.55 -928. 96 d18 R19 -67. 96
7. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten:
f = 100, relativ.Öffnung = F/4 Öffnungswinkel = 100°
204.35 ^ 8 15 ^ , 7552 ^ 27.5
152.17 d 4348 n
120.65
OO R12, OO R12 -86.14 R13 -70.11
«2 456 .52 d2 0. 54 R, 149 .46 A QC ύ d3 4. R4 64 .13 d. 27. 17
R6 45.65 d, 21.74
O
"7 896.74 d7 5.43 *9 58.70 d9 58.15 R10 -207.60 d10 0.54 Rll 132.61 d„ 12.5
L/4443 V4 49 ..4 1.58065 V5 37.1
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,, -65.2 d^^ 435 r^f K62041 V7,, 60.3
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8.15 n7, K62004 V7, 36.3 2.17
3.80 n8 1.80518 Vg 25.5
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248· d15 3.80
-288.04 d^ 8 15 n^ χ
"72·28 d17 0.54 -978.26 d^ 1K41 n^ 1.56384 v^ 60.8
R1 -69.79
Schnittweite = 209.33
DE6803692U 1967-10-24 1968-10-24 Extrem weitwinkliges objektiv. Expired DE6803692U (de)

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US3549241A (en) 1970-12-22
GB1245619A (en) 1971-09-08
DE1804888C3 (de) 1978-05-18
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