DE2163615A1

DE2163615A1 - Fischaugenobjektiv

Info

Publication number: DE2163615A1
Application number: DE19712163615
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Kawasaki Kanagawa Shimizu (Japan)
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-13
Also published as: DE2163615B2; US3734600A; JPS4920534B1; DE2163615C3; GB1334974A; FR2119047B1; FR2119047A1

Description

POUnt^'.'"Site

Dfpl'lng. A. OrC^cker

Dr.-!^. /7. r;u;kcldey

Dr.-lnn. W. cU-ckmair

Dr. rcr. not. V/. Fischer

H München 22, Mäximilianstr, 4:

1^DH 4435

KOGAKÜ E, K. 7, Ί-chome, Hihonbaslii-dohri, Chuo-ku, 'J?okyo, Japan

Fischaugenobj ektiv

,Die Erfindung betrifft ein Fischaugenobj'ektiv.

Die Erfindung ist insbesondere auf ein Fischaugenobjektiv mit großer hinterer Brennweite gerichtet.

Bei herkömmlichen Fischaugenobjektiven sind die Baumaße Im Vergleich mit der 'jeweiligen Brennweite verhältnismäßig groß. Dies führt zu bestimmten Nachteilen im praktischen Gebrauch derartiger Objektive. * ■

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Es ist daher ein wichtiges Siel der Erfindung, •diesen und weitere Nachteile dee Standes der Technik zu überwinden und mit einfachen Mitteln ein wirtschatlich herstellbares Objektiv kompakter Bauweise mit großem Öffnungsverhältnis und großer hinterer Brennweite zu schaffen,. ". '

Ein Fischaugenobjektiv nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in Richtung vom Aufnshaiegegenstand zur Bildebene gehend eine erste -and-eine zweite, zerstreuende Meniskuslinse jeweils mit der konvexen Fläche dem Aufnahmegegenstand zugewandt angeordnet . · sind, denen eine dritte, bikonvexe Linse folgt, welche mit einer, als zerstreuende Meniskuslinse ausgebildeten vierten Linse verkittet ist, daß sich dieser eine fünfte bis achte Linse anschließt, von Vielehen wenigstens eine als zerstreuende Linse ausgebildet ist und welche in zwei Linsengruppen miteinander verkittet sind, und daß zwischen die vierte und fünfte Linse eine Blendeneinrichtung eingesetzt ist. ■

Ein erfindungsgemäßes Fischobjektiv ist besonders ·. lichtstark und erfüllt vorbestimmte, weiter unten . näher beschriebene Bedingungen. Es besitzt eine höchst kompakte Bauweise und hat eine hintere ^λ

Brennweite, die das Zwei« bis Dreifacheoder ein Mehrfaches 4^er Brennweite beträgt· Das Öffnungsverhältnis kann dabei F: 2,8 sein.

. ORtGINALiNSPECTED

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21S36J5

Ιϋπϋβ Kohr allgemein gehaltene*.¹.-. Hinweise -.-mit Merkmale-; der Erfindung· dienen cMir-besseren der nachfolgenden Beschreibung- ivnlterer Ei^selfeitea und sollen außerdem dazu baxtr.agen_f -den .in der Erf rLndung -begründeten Portsehritt der Technik leichter zuex-Icezuisiiv Sie •folgende Beschreibung wird selbstverständlich auch noch andere Merkmale der Erfindung -aufzeigen, die auch-in flie ~~~ beigefügten Ansprüche aufgenommen sind, -lien wird erlteimen, daß die '.der Erfindung KugrundeliegGnde Idee ohnu w'e-.i-fceres "als Aüsgangsbäsiß "für"die""Entwicklung weiterer' Vo.rrlolitun.gen aur -Verwirklichung der verschiedenen Ziele der Erfindung verwendbar ist« . . .

Weitere Merkmals. Einaelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich/ &us der folgenden-Beschreibung von Ausfülirungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigti

Pig. 1 eine schematisierte Seitenansicht im Längs- ^: ""schnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels I eines erfindungsgemäßen Pisch-augenobjektivs,

Pig. 3 eine ähnliche Ansicht entsprechend Fig. 1 eines Ausführungsbeispiels II nach der Erfindung,

Pig. 2,4,5 und 6 grafische Darstellungen verschiedener

.. ' !Äberrationsverläufe bei den. Ausführungs-. .

formen I, II, III und IV nach der Erfindung, aus welchen die sphärische Aberration A₁ • die Wellenlängenkurve d für die d-Linie bzw. g für die g-Linie, der Astigmatismus B und die Verzeichnung C entnommen werden können .

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J¹Ig. 1 und 3 -Beigen in airier de:·- Blickrichtimg rom Aufnahme gegenetand Eur BildGbciue ·}ί.:.ι ciilr^piGche.jacien Reihenfolge

eine erste Linse L* und eine swölte MnBG L₀, welche alo MenlBkuBlineen mit negativer Brennweite ausgebildet und mit ihren konvexen Flächen dem Aufnahmegegenstand zugewandt angeordnet Bind. AXb dritte Linse L,.lot eine bikonvexe Linse vorgesehen, mit welcher als vierter Linse L, eine zerstreuende Meniskuslinse verkittet ist. Der vierten Linse L* let eine fünfte» eine sechste , eine siebente und eine achte Linse L^, Lg, L« bzw. Lq nachgeschaltet, wobei zwischen die Linsen L_A und L_r.eine Blendeneinrichtung ein-W gesetzt ist. Zwischen die vterte Linse L, und die Blenden- einrichtung kann ein Filter zwischengeschaltet sein. Die - letztgenannten vier Linsen L₁:*.. Lg, von denen eine oder zwei als zerstreuende Linsen ausgebildet Bind, können ent sprechend Fig. 1 in swei Linsengruppen zu je zwei miteinander verkitteten Linsen zusammengefaßt sein oder entsprechend Fig. 3 gruppiert sein, wobei die eine Gruppe drei miteinander verkittete Linsen aufweist.

Die Brennweite des Objektivs insgesamt sei mit £^bezeichnet, der Krümmungsra&itis der Linsenfläche der i-ten Linse mit R., der Scheitelpunktabstaiid der i-ten Linse mit d., die Brechzahl und das Zerstreuungsvermögeii der j-ten Linse L. mit η. bzw. \) Nach der Erfindung muß-das Objektiv dann die folgenden Bedingungen erfüllen:

3f *	7f,	3f < R,	t 7f	(D
0,5f <	2f,	0,5f < R₄	< 2f	(2)
	O			(3)
: R₁ <

R₇ <■

Nun seien die Mittelwerte der Brechzahlen und die Mittelwerte der Zerstreuungsvermögen der Ausgangsstoffe bei den konkaven Linsen unter den Linsen L₁-...Lo mit n_M bzw. V ,», bei den konvexen Linsen aus derselben Linsengruppe mit np bzw. λ) ρ bezeichnet. Dann muß auch die folgende Bedingung

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& ORIGINAL

erfüllt sein: . · ¹^

¹³M > ⁿV

Die Bedeutung der vorgenannten Bedingungen sei nun :tn den beschrieben.

Bedingung (1) bezieht sich auf die Krümmungsradien R^unä;E, der dem Aufnahmegegenstand zugewandten Flächen der Linsen If.j bzw. Ig. Liegen die Werte für H₁ und R-v unter der unteren ■ Grenze &r Bedingung (1), so sind die effektiven Aperturen der Linsen I^ und L₂ höher. Überschreiten die Y/erte für die Krümmungsradien R₁ und R, die oberen -"Grenzen der Bedingung (I)₅ so treffen Lichtstrahlen mit großem Bildwinkel an den dem Aufnahmegegenstand zugewandten Flächen der Linsen L.. und Lg unter größeren Einfallswinkeln auf, so daß in den Randbereichen eine ungenügende Lichtmenge vorhanden ist. Die Bedingung (T) ist also auf die Reduzierung der Objektivabmessungen unter gleichzeitiger Sicherstellung einer genügendeii Lichtmenge in den Randbereichen gerichtet.

Die Beziehung (2) gilt für die Krümmungsradien R₂ und R, der bildseitigen Flächen der Linsen L- bzw. L₂. Liegen die Werte für R₂ und R, unter den unteren Grenzen dieser Bedingung, so v/eisen achsenferne Strahlen, welche mit bestimmten Bildfeldwinkeln auftreffen, d.h. Strahlen, die unter bestimmten Winkeln zur optischen Achse auftreffen, eine übermäßig starke innere Koma auf, die nicht korrigiert •werden kann. Im umgekehrten Fall,, wenn die Werte von R₂ und R^ über den oberen Grenzen der Bedingung (2) liegen, ist eine lange hintere Brennweite nur schwer zu erzielen. Die Bedingung (2) ist daher dazu bestimmt, das Auftreten einer zu starken Koma zu verhindern und eine lange hintere Brennweite aufrechtzuerhalten»

200829/0617 sad

Beziehung (3).."betrifft den Krümmungsradius E„ der bildsei tige.n Flächa der Linaa E, und schreibt für diesen einen negativen Wert vor. Diaae Bedingung dient zur Korrektur der inneren ^! _: ■· Koma, welche in den achsenfernen Strahlen hervorgerufen sein kann, die an der Linse L, unter den Bildf eldwinkoln " auftreffen, welche von den hildseitigen Flächen der voraufgehenden Linsen L^ und Lg. erzeugt werden. Da die Blendeneinrichtung der Linse L^ nachgeschaltet ist, unterliegen • derartige achsenferne Strahlen infolge der an der bild-^ seitigen fläche der Linse L. bewirkten Begrenzung einer stärkeren Brechung als die Hauptstrahlen, v/obei diese ^ Brechung in einer Richtung erfolgt;die die Korrektur der F inneren Koma ermöglicht,' Bedingung (3) dient-daher vorteilhaft der Korrektur der Koma.

Beziehung (4) ist auf die Korrektur des Astigmatismus gerichtet, wozu in den der Blendeneinrichtung nachgeschalteten Linsengruppen die positiven bzw. Sammel3.insen eine niedrigere mittlere Brechzahl aufweisen sollen als die negativen bzw. Zerstreuungslinsen. Diese Bedingung bewirkt eine Petzvalsche Summe mit positivem Vorzeichen und ermöglicht eine Korrektur der Abweichung der Petsvalschen Summe der Linsen L- und Lp nach negativ. Bedingung (4) fordert'ebenfalls , daß in denselben Linsengruppen die positiven bzw. Sammellinsen ein größeres mittleres Zerstreuungsvermögen aufweisen als die negativen bzw. zerstreuenden Linsen. Dies ermöglicht eine Korrektur der axialen Farbabweichung und der durch die Linsen L-. und L₂ erzeugten chromatischen Vergrößerungsdifferenz.

Es seien nun nachstehend numerische Angaben für verschiedene Ausführungsformen nach der Erfindung genannt. In den nun folgenden Tabellen ist mit R der Krümmungsradius, mit d der Scheitelpunktsabstand, mit η die Brechzahl und mit -0_d das Zerstreuungsvermögen bezeichnet. Obgleich für die

$AO ORIGINAL

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Beispiele I und II entsprechende Ausführung«formen in Piff* i bzw. 3 dargestellt sind, wurde auf ein ähnliche·β Verfahren bei den Beispielen III und IV verzichtet, Oa die Anordnungen hier-denen in Fig. .1 bzw. 3 gleichen.

BEISPIEL I

Für Brennweite f - 100,0 Bildwinkel 180° hintere Brennweite 237,38

R₁	4	_Ä +581,25	^d'i" ^β	17,5	n« es	1,62041	^u	60,3	U.	51,1
	^R5		I		¹	..			^d =
Rp	^R6	« + 92,375. V-	dp =	70,0					(X	70,1
	R₇		ti
R	I	= + 546,875	a₃ =	11,25	n₂ =	1,62041		60,?,
			d_A =						λ) j =
		= +95,625	• -	60,63	. ■					70,1
Rq		H ■-				Ό-τ α		^d =
. O	= +143,75		45,62	*Tl- S=**	1,57501		41,3	LL	27,5
R_Q		U
	■="- 133,313	dy —	10,0	η_Λ ί=	1,77279	·	49,5
R_1n		d =
TU	= -321,313	d₉ =	3,13
R₁₁		d₁₀ =	11,25	Filter		n= 1,51823 FiIter
1 I		I KJ	54,37
R₁ ρ		ä =
I C.	= +3312,5		6,25		1,52682
R₄,		d_1? =		,j
= +200,0	I c-	31,56	n_fi =	1,5200
	^d1^ =		O
= -173,75	Ij	0,625
	d₁₄ =
= +577,688	1 H-	31,25	IL₇ =	1,5200
			I
= - 80,625	5,63	n₈ =	1,7552

« -204,319

Die sphärische Abweichung und die Sinusbedingung zu obigem Beispiel sind in Fig. 2(A), Astigmatismus und Verzeichnung in Fig. 2(B) bzw. 2(C) gezeigt.

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ORIGINAL

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ISPlSIi, II

Für Brennweite f = 100,0 Bildwinkel 18O° hintere Brennweite 246,08

: 2,8

+620,463

+103,244

+438,095

+89,206

+200,0

-I987667Z

-450,793

R₁₂ =
R₁₃ =

+1666,667

- 79,619

+151,111

-156,317

+506,730

-218,876

d₁ « 15,873 d₂ -β 76,190 d₃ = 14,603 d₄ « 86,984 d₅ « 53,333 d₆ = 24,126 d_? = 3,174 dg = 11,428 d_g = 43,809 d₁₀ = 23,492 d₁₁ = 5,714 d₁₂ ="26,031 d₁₃ » 0,634 di/ = 17,778

S₁ a"1,62041

H₂ - 1,62041

n₃ β 1,74950

n₄ = 1,64831

_d « 60,3

_d β 60,3

_d = 35,0 _Λ - 33,8

Filter n=1,51823 Filter

n₅ = 1,51835
n₆ a 1,74950
= 1,5200

n₈ = 1,5168

= 60,3 = 35,0 = 70,1

= 64,2

Die sphärische Abv/eichung und die Sinusbedingiing zu vorstehendem Beispiel sind in Fig. 4(A), Astigmatismus und Verzeichnung in Fig. 4(B) bzw. 4(0) gezeigt.^

BAD ORIGINAL

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ZSICTIEEL III

Für Brenpwe i ΐ e -f ■«. 10O _t O. hintere Brennweite 240,33 Bildwinkel 180

-P*

^Λ1 "*·

R₃ ■-

R₄ r=

R₅ =

^R6 -

R₇ =

+620,463 +103,244 +400,190 + 87,460 +189,968 -103,244 -481,980

R₈ =
H₉ -

R₁₀ =
11 -

R₁₂ =

+1666,667 - 75,936

+148,571 -156,317 +506,730 -219,993

^d6 -

10

d₁₂-

14

15,873

,73,015

14,603

90,158

53,333 23,492

3,174 11,428 42,539

20,952 5_?714

26,031 0,634

17,777 .a 1,62041 «1,62041

a..1,744 a 1,62041

_α - 60,3 _a « 60,3

_a= 44,9 ,i -60,3

Filter n=1₉5i823 Filter

Die sphärische Beispiels s|ind in Fig in Pig. 5(B) "bzw* n₅ ' » 1,51835 H₆ . 1,74950 n₇ β 1,52000

H₈ β 1,51680

inusliedingmig

iand

60,3 35,0

70,1 64,2

- W-

,IV ' ·

■•__PIlr-Brennweite 1= 100,0 Bildwinkel 160° P:2.8 hintere Brennweite 240,69 _ . ■

•Ε « +548,000 ■.■■-■

d₄ -« 16,0 . η..» 1,62041 . - * « 60,3

Rp-.» + 92,400. ^Ί ■- -■ -. ^{Ί α}

d_o « 70,0
R, « +578,000 '-

^J · ■ ■ a, « 11,333 ""■ n₉= 1,62041 - " _Λ «-.60,3

R₄ - + 93,866 ³ ^ ^d

⁴ a. * 60,667

R .·= +144,000 ⁴ ■ ■ ■■■■■.

^P d,- =49,333 ■ . n, » 1,57501 _a =41,3

R₆ = -133,333 ^^{3 3 d}

a._fi =13,333. ""n;« 1,77279 _Ä « 49,5

R₇ = -321,333 ^b 4 . . - a

' d₇ = 3,333 .

dg =12,000 Filter n=1,51823 Filter

d_q « 51,333 "
R₈....» +3333,333 ^y .

° d_in = 6,666 " η,-= 1,52682 , «51,1

R_Q = +200,000 ^IU ^ ^ü

^J a-- = 33,333 % = 1,52000 . « 70,1

R_1n » -180,000 " · ° ' ^α

■ d_1o » 0,666 .

R₁₁ « +520,000 ^1i:

d^ = 33,333 H₇ «1,52000 _Λ = 70,1

R₁₂ = - 83,333 V³ ' ^d

■ a-_1A = 3,333 χ H₈ = 1,75520 ... - = 27,5

R₁, = -212,057 ^l4 -^{ö α}

Die sphärische Abweichung und die Sinusbedingung zum vorstehenden Beispiel sind in Pig. 6(A), Astigmatismus und Verzeichnung in Pig. 6(B) bzw. 6(C) gezeigt.

SAO ORfGiNAL

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!öle Erfindung schafft also ein lichtstarkes FiscJiaugenobjektiv-in kompakter Bauweise mit einer hinteren Brennweite, ScE. cLas Zwei- bis Dreifache der Gesamt brennweite dets Objektivs beträgt. · ' . -,----■-

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der . Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung_y einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für Dich auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

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ΓΑΙΪΝΪΑί S'PSSSBE

(1.) "Fischaugenobjektiv, dadurch g e k g η η ε eic h n. e t, daß in Sichtung vom Aufnahmegegenstand aur Bildebene gehend eine er.ste.und eine zweite- zerstreuende Meniskuslinse (L. bsw. L₂) jeweils mit &?r konvexen Seite dem Aufnähmegegenstand zugewandt angeordnet sind,"denen eine, dritte bikonvexe Linse (L,) folgt, Vielehe mit einer als zerstreuende Meniskus-

linse ausgebildeten vierten Linse (L.) verkittet ist, _

daß sich dieser eine fünfte bis sehts Linse (Lc·..Lg) anschließt, von welchen wenigstens eine als zerstreuende Linse ausgebildet ist und welche in zwei Linsengruppen miteinander verkittet sind, und daß zwischen die vierte und fünfte Linse (L^ bzw. Lc) eine Blendeneinrichtung eingesetzt ist.
2. Fischaugenobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die fünfte mit der sechsten und die siebente mit der achten Linse (L,-, lirjt Lg) verkittet ist. ."
3. Fischaugenobjektiv nach Anspruch 1 oder 2,"dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte, die sechste und die siebente Linse (L₁-, Lg, L₇) miteinander verkittet sind.

4. Fischaugenobjektiv nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß zwischen vierter Linse (L^) und Blendeneinrichtung ein Filter eingesetzt ist. -

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H. Fisclxaugenobjelctxv nach-wenigstens einem der .Ansprüche 1 Ms 4, dadurch g e Ic s η η ξ e i c h η e t, daß zum Erzielen einer hinteren Brennweite im Bereich von 2f bis 3f das Objektiv folgende Bedingungen erfüllt:

3f < Ii 3f < -B 0,5f < H 0,5f< E , _-. a '■1 ^{< 7f} \'y< 7f" ^:2 ^{< 2f} ^:4 '" ^2f ₇ < o

(2)
(3) und

worin f die Brennweite des Gesaintoboektivs ist, R₁ * R₂ etc. die Krümmungsradien aufeinanderfolgender Linsenflächen' sind, n_M und ^Jj die Mittelwerte der Brechzahlen bzw. der Zerstreuungsvermögen der negativen bzvf. Zerstreuungslinsen

unter den Mnsen L^..·Lo

und H_n und · O)₁, die Mittelwerte

der Brechzahlen bzw. der Zerstreuungsvermögen der positiven bzw. Sammellinsen in derselben Linsengruppe - sind. .

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