DE2310300A1

DE2310300A1 - Fotografisches superteleobjektiv mit niedrigem televerhaeltnis

Info

Publication number: DE2310300A1
Application number: DE19732310300
Authority: DE
Inventors: Yoshitsugi Ikeda
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2310300B2; JPS5038933B2; JPS4890522A; DE2310300C3; US3827781A

Description

Die Erfindung betrifft ein photographisches Superteleobjek-

Im allgemeinen wird das Televerhältnis eines photographischen Teleobjektivs definiert durch:

Totale Länge des Objektivs + rückwertlge Brennweite

Brennweite

Es gilt also, je kleiner das Televerhältnis, umso leichter ist die Handhabung des Teleobjektivs. Um das Televerhältnis klein zu machen, muß der positive. Wert der Brechkraft eines konvexen Linsenelementes in einem vorderen Linsenglied groß gemacht werden, während der negative Wert der Brechkraft eines rückwärtigen Liusengliedes ebenfalls groß gemacht werden muß. Als eine Folge davon wird die Verteilung der Brechkraft des Objektivs unausgeglichen, so daß die Korrektur der verschiedenen Linsenfehler sehr schwer wird. Das Televerhältnis konventioneller Teleobjektive liegt daher in der Größenordnung von 0,85 bis 0,90. Zusätzlich werden die verschiedenen Linsenfehler entsprechend vergrößert, wenn die Brennweite des Teleobjektivs vergrößert wird, wodurch eine deutliche Verschlechterung der Bilder hervorgerufen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Verwndung einer geeigneten Verteilung von Brechkräften und einer geeigneten Auswahl von

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Glas ein photographisches Superteleobjektiv zu schaffen, das die erwähnten Nachteile von konventionellen Teleobjektiven nicht aufweist und das ein Televerhältnis kleiner als 0,75» eine relative öffnung vpn 1:6 und einen Bildwinkel in der Größenordnung von 4° hat.

Diese Aufgabe wird durch ein photographisches Superteleobjektiv mit niedrigem Televerhältnis gelöst, das ein vorderes Linsenglied aus einem bikonvexen ersten Linsenelement, einem bikonkaven zweiten Linsenelement und einem sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linsenelement, und ein hinteres, von dem vorderen durch einen große^eine Irisblende aufnehmenden Luftzwischenraum getrenntes Linsenglied aus einer zerstreuenden zusammengesetzten

Meniskuslinse aufweist, wobei alle Linsenelemente in dieser Reihenfolge von einem Aufnahmegegenstand aus gesehen angeordnet sind, das dadurch gekennzeichnet^üaß die folgenden fünf Bedingungen erfüllt sind:

(1.) f < -f₂₃₄

(2.) O,O4f < d₂ < 0,08f

(3.) 0,7 < - -!-^ f<1,2

^r3

(4.) 0,Kn₄-n₃ und 25<V₃-V₄

(5.) η_Α<η,, und 0,015<- f<0,05

worin bedeuten: f eine zusammengesetzte Brennweite des gesamten Objektivs,

^234 ^eine zusammengesetzte Brennweite eines Linsengliedr >^^s4us dem zweiten, dritten,und vierten Linsenelement besteht ,

d₂ die axiale Dicke des Luftraums zwischen dem ersten bikonvexen Linsenelement und dem zweiten bikonkaven Linsenelement,

ⁿ2» ⁿ3» ⁿ4» ⁿ5 ^unc^ ⁿ6 ^^e B^recniing^si-ⁿcl3-^zes des

/3

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zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten Linsenelementes, gezählt von der Objektseite her;

V*3 u¹¹^ V/, sind die Abbeschen Zahlen des dritten bzw. vierten Linsenelementes,

τ-, und Tq die Krümmungsradien der vorderen Linsenoberflächen des zweiten bzw. sechsten Linsenelementes.

Die Erfindung ist an einem Alisführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der darstellt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes photographisches Superteleobjektiv in Querschnitt

Fig. 2a bis 2d die Aberrationskurven des Objektivs nach Fig. 1.

Das vordere Linsenglied I des erfindungsgemäßen Superteleobjektivs besteht aus einer bikonvexen Linse L^, einer bikonkaven Linse Lp und einer sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonvexen Linse L, mit einer bikonkaven Linse L^. Das hintere Linse*glied II besteht aus einer zerstreuenden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonkaven Linse L,- und einer bikonvexen Linse L^. Zwischen den Linsengliedern ist eine Irisblende D vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die Brennweite f, die zusammengesetzte Brennweite fp^A der zweiten, dritten und vierten Linsen Lp» L,, und L^, die axiale Dicke des Luftraumes dp zwischen der ersten und der zweiten Linse L* und L₂, die Brechungsindizes n₂, n,, n^, n^ und n^ der zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten Linse Lp» L,, L. , Lc bzw. Lg und die Krümmungsradi en r, und r„ der vorderen Linsenoberflächen der zweiten bzw. sechsten Linse Lp bzv7. L,- so gewählt, daß die folgenden fünf Bedingungen gültig sind:

(1.) f< -f₂₃₄

(2.) O,O4f < d₂< 0,08f

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(3.) O,7< - -I— f<1,2

(4.) O, K n₄-n₃ und 25<Τ\;₃ (5.) iV-<n,- und O,O15< - -|

Entsprechend der Erfindung wird, wenn für die zusammengesetzte Brennweite ^34 ^der bikonkaven zweiten Linse Lp und der dritten und vierten Linse L, und L₄, die eine sammelnde zusammengesetzte Meniskus-Linse bilden, die Bedingung (1) gilt, eine Brechkraftverteilung erreicht, die dafür geeignet ist, das Televerhältnis klein zu machen. Das bedeutet, daß, wenn die Bedingung

(1) nicht erfüllt ist, die Brechkraft der bikonvexen ersten Linse Lj. vergrößert werden muß, so daß die verschiedenen Aberrationen des gesamten Linsensystems stark unausgeglichen werden.

Die Bedingung (2) legt die axiale Dicke des Luftraums dp

zwischen der bikonvexen ersten Linse L* und der bikonkaven zwei-

¹ -en/ ten Linse Lp fest. Die bikonkave Linse Lp, der Brechkraft an der konkaven Oberfläche auf der Objektseite so festgelegt ist, daß die Bedingung (3) erfüllt ist, ist von der bikonvexen Linse L₁ um die axiale Dicke dp des Luftraums entfernt, der durch die Bedingung

(2) festgelegt ist, um die Aberration zu korrigieren, die von den achsenfernen Lichtstrahlen herrührt. Sogar dann, wenn zwar die Bedingung (3) erfüllt wäre, dp aber kleiner als die untere Grenze der Bedingung (2) ist, würde der Astigmatismus vergrößert werden, während, wenn dp größer wäre als die obere Grenze der «·· Bedingung (2),der Komafehler der Strahlen, die nicht axial sind, sondern von der Achse an deren niedererer Seite geneigt sind, schlechter werden würde. Zusätzlich wird, sogar wenn die Bedin-

np 1
gung (2) erfüllt ist, wenn f größer wird als die untere

Grenze der Bedingung (3), die Brechkralt des Objektivs zu klein, um die Aberrationen wirksam zu korrigieren, während, falls

ρ f größer wird als die obere Grenze der Bedingung (3),

die Brechkraft des Objektivs zu groß wird, um mit einfachen Mitteln die sphärische Aberration und den Komafehler zu korrigieren.

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Die sammelnde zusammengesetzte Meniskus-Linse L,, L^, die von der zweiten bikonvexen Linse L2 durch einen kleinen Luftzwischenraum getrennt ist, sollte aus einem Glas gefertigt werden, das die Bedingung n^ - n,>0,1 der Bedingung (4) erfüllt um den Komafehler zu korrigieren und um zu verhindern, daß die Petzval-Summe negativer wird, und das die weitere Bedingung V?, -V^>25 der Bedingung (4) einhält, um die chromatisc_he Aberration zu korrigieren. Unter dieser Bedingung (4) muß η, kleine numerische Werte haben, so daß der Krümmungsradius der vorderen Oberfläche der sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse L,, L^ vergleichsweise klein wird. Die Bedingung (4) jedoch ist sehr wirksam, um den Komafehler und andere Aberrationen des photographischen Superteleobjektives zu korrigieren, das erfindungsgemäß eine große relative Öffnung hat.

Die Bedingung (5) legt die Beziehung zwischen n^, ng und rg des hinteren Linsenglieds fest, ng soll kleiner als n,- deshalb sein, um die Petzval-Summe zu korrigieren. Zusätzlich wird die Brechkraft der Oberfläche, an der die L_nnsen_nLc und Lg verbunden sind durch die Bedingung 0,015< i-¹—- f<0,05 klein ge-

halten, um die von der Vergrößerung herrührende chromatische Aberration wirksam zu korrigieren. Wenn die Brechkraft der Oberfläche, an der die Linsen L₁- und Lg zusammengefügt sind, kleiner wird als die untere Grenze oder größer als die obere Grenze der Bedingung (5), stößt die Korrektur des Komafehlers, der sich auf die Farben bezieht, auf Schwierigkeiten.

Die Linsenwerte einer vorteilhaften Ausführungsform eines^ in Fig. 1 dargestellten Teleobjektivs ergeben sich aus folgender Tabelle:

/6

30983G/099

Li

L.

L₅.

γι

30

.684

di

2

.504

n₂ 1

.48749

Vl

I

70.1 j

L₆ .

r₂

-66

.122

d₂

5

,587

L₂

r₃

-76

.806

d₃

1

.002

n₃ 1

.80452

V₂

39.0

I

r*

189

.665

d-

O

.200

Πι» 1

L₅.

r₅

23

.362

d₅

2

.337

.48749

V₃

70.1

re

-54

.291

d₆

O

.835

n₅ 1

.61340

v«.

43.8

r₇

61

.567

d₇

33

.643

n₆ 1

r_$

-12

.274

d₈

O

.584

.71300

V₅

54.0

II

r₉

42

.912

d₉

1

.002

.69895

V₆

30.1

rio

-24

.038

f*100; F 1:6; Telephoto- Verhältnis 0,70 fi_SJ|»-168.39

n₂-l

£=1.047

-f=0.033 309836/0997

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In den Fig. 2a bis 2d sind verschiedene Aberrations-Kurven dieser Ausführungsform dargestellt. Fig. 2a zeigt die spärischen Aberrationen, Fig. 2b die Astigmatismen, Fig. 2c die Verzeichnung und Fig. 2d die chromatischen Aberrationen, die von der Vergrößerung herrühren.

Wie aus diesen Aberrations-Kurven ersichtlich ist, ermög licht es die Erfindung, die verschiedenen Aberrationen in bedeutendem Ausmaß zu korrigieren und schafft ein photographisches Superteleobjektiv, das ein kleines Televerhältnis hat und ausge zeichnete optische Eigenschaften besitzt.

Ansprüche :

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Claims

Ansprüche

Photographisches Superteleobjektiv mit niedrigem Televerhältnis, das ein vorderes Linsenglied aus einem bikonvexen ersten Linsenelement, einem bikonkaven zweiten Linsenelement und einem sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linsenelement und ein hinteres von dem vorderen durch einen großen eine Irisblende aufnehmenden Luftzwischenraum getrenntes Linsenglied aus einer zerstreuenden zusammengesetzten Meniskuslinse aufweist, wobei alle Linsenelemente in dieser Reihenfolge von einem Aufnahmegegenstand aus gesehen angeordnet sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die folgenden fünf Bedingungen erfüllt sind:

(1) f < -f_23>,;

(2) 0,04f < d₂ < 0,08f;

(4) 0,1 < iH-n₃ und 25 < v₃-v<»; und

worin bedeuten: f eine zusammengesetzte Brennweite des gesamten Objektivs,

. ^ ^234 ^e*^ne zusammengesetzte Brennweite eines Linsenglieds,'' aus dem zweiten, dritten und vierten Linsenelement besteht,

dp die axiale Dicke des Luftraums zwischen dem ersten bikonvexen Linsenelement und dem zweiten bikonkaven Linsenlement,

n₂» n,, n^, n,-, und ng sind die Brechungsindizes des zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten Linsenele-

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mentes, gezählt von der Objektseite her,

V -* und V α sind die Abbeschen Zahlen des dritten bzw. vierten Linsenelementes,

r, und Tq die Krümmungsradien der vorderen Linsenoberflächen des zweiten bzw. sechsten Linsenelementes.

2. Ein photographisches Superteleobjektiv mit kleinem Televerhältnis nach Anspruch 1 mit f = 100 mm, dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmungsradien der aufeinander folgenden Linsenelemente T^ bis r_1Qt die axialen Dicken der Lufträume zwischen den einzelnen Linsenelementen oder die axialen Dicken der aufeinander folgenden Linsenelemente d^ bis d«, die Brechungsindizes der aufeinander folgenden Linsenelemente n^ bis n^ und die AbbescheiZahlen der aufeinander folgenden Linsenelemente V ι bis Vg die folgenden Wert haben:

Ti 30.684 di 2.504 ni 1.48749 Vl 70.1 ! -86.122 d₂ 5.5S7 r₃ -76.806 d₃ 1.002 n,. 1.80452 V₂ 39.6 Tk 189.665 d* 0.200 r« 23.362 d₅ 2.337 n₃ 1.48749 V₃ 70.1 r₆ -54.291 d₆ 0.835 Πι, 1.61340 V!» 43.8 T₇ 61.567 d₇ 33.643

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re -12 .274 de 0 .584 η₅ 1 .71300 V₅ 54 .0 42 .912 d, 1 .002 η₆ 1 .69895 V₆ 30 .1 -24 .038

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