DE2310300B2

DE2310300B2 - Fotografisches Superteleobjektiv mit niedrigem Teleerhältnis

Info

Publication number: DE2310300B2
Application number: DE2310300A
Authority: DE
Inventors: Yoshitsugi Hachioji Tokio Ikeda (Japan)
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1975-01-09
Also published as: US3827781A; DE2310300A1; JPS4890522A; DE2310300C3; JPS5038933B2

Description

30,684
-86,122
-7C806

189,665

23,362
-54,291

61.567
-12,274

42,912
-24,038

d_x

2,504 5,587 1,002 0,200 2,337 0,835 33,643 0,584 1,002

1,48749

n₂

1,80452

"3

1,48749
5,61340

1,71300
1,69895

70,1

'^f2

39,6

''3

'"4

70,1
43,8

''s

►'6

54,0
30,1

Die Erfindung betrifft ein photographisches Superteleobjektiv mit niedrigem Televerhältnis und / = 100 mm, das ein vorderes Linsenglied aus einer bikonvexen ersten Linse, einer bikonkaven zweiten Linse und einer sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse sowie ein hinteres von dem vorderen durch einen großen, eine Irisblende aufnehmenden Luftzwischenraum getrenntes Linsenglied aus einer zerstreuenden zusammengesetzten Meniskuslinse aufweise.

Ein solches Teleobjektiv, dessen Televerhältnis 0,86 beträgt, ist weitgehend bekannt (US-PS 2 458 836), hat aber nur eine für heutige Maßstäbe nicht ganz befriedigende Korrektur, da noch entsprechende Glassorten fehlteii. Das Televefhältnis eines photographischen Teleobjektivs definiert das Verhältnis

Summe aus Länge und rückwärtiger

Schnittweite des Objektivs

Brennweile

.Ie kleiner das Televerhältnis, um so leichter ist die Handhabung des Teleobjektivs. Um das Televerhältnis klein /u machen, muß die positive Brechkraft einer konvexen Linse im vorderen Linsenglied groß gemacht werden, während die negative Brechkraft des rückwärtigen Linsengliedes ebenfalls groß gemacht werden muß. Dadurch wird die Verteilung der Brechkraft des Objektivs unausgeglichen, so daß die Korrek-

y tür der verschiedenen Linsenfehler sehr schwer wird. Das Televerhältnis vieler konventioneller Teleobjektive liegt daher in der Größenordnung von 0,85 bis 0,90. Einzelne Linsenfehler vergrößern sich mit zunehmender Brennweite. Es ist jedoch schon ein TeIeobjektiv für Kleinbildkameras des Formats 12x17mm mit einer Öffnung von /: 5,6, einem Bildwinkel von ±4°, einer Brennweite von 154 mm und einem Televerhältnis von 0,76 bekannt (DT-AS 1 260 817), bei dem durch vöeteilhäfte Verteilung def Brennkräfte

eitle gute Korrektufefitelt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ebenfalls durch geeignete Verteilung der Brechkrafte und geeignete Auswahl der Gläser ein photogfäphisehes Superteleobjektiv mit einer relativen Öffnung von 1:6 und einem

Bildwinkel von etwa ± 4° zu schaffen, das ein Torverhältnis weniger als 0,75 hat.

Diese Aufgabe ist durch ein photographisches Superteleobjektiv der eingangs genannten Art mit den

(4) 0,1 < /I₄ - /i₃ und 25 < v₃ -

(5) /I₆ < /I₅ und 0,015 < - "^

/ < 0.05 .

IO

im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Werten gelöst, dessen Brennweite IQO mm, dessen Öffnung /:6 und dessen Televerhältnis 0,70 bei ausgeglichener Korrektur beträgt.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand an Hand von Zeichnungen erläutert. Es stellt dar

Fig. I das erfindungsgemäße photographische Superteleobjektiv im Querschnitt,

F i g, 2 a bis 2d die Aberrationskurven des Objektivs nach Fi g. J.

Das vordere Linsenglied I des erfindungsgemäßen Superteleobjektivs besteht aus einer bikonvexen Linse Lp einer bikonkaven Linse L₂ und einer sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonvexen Linse L₃ mit einer bikonkaven Linse L₄. Das hintere Linsenglied II besteht aus einer zerstreuenden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonkaven Linse L₅ und einer bikonvexen Linse L₆. Zwischen den Linsengliedern ist eine Irisblende D vorgesehen. Die Brennweite /, die zusammengesetzte Brennweite /₂₃₄ der zweiten, dritten und vierten Linsen L₂, L₃ und L₄, die axiale Dicke des Luftraumes d₂ zwischen der ersten und .1er zweiten Linse L, und L₂, die Brechungsindizes n₂, /I₃, /I₄, H₅ und /I₆ der zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten Linse L₂, L₃, L₄, L₅ bzw. L₆ und die Krümmungsradien r₃ und r₉ der vorderen Linsenoberflächen der zweiten bzw. sechsten Linse L₂ bzw. L₅ sind so gewählt, daß die folgenden fünf Bedingungen gültig sind:

(2) 0,04/<rf₂< 0,08/

35

40

Wenn für die zusammengesetzte Brennweite /₂₃₄ der bikonkaven zweiten Linse L₂ und der dritten und vierten Linse L₃ und L₄, die eine sammelnde zusammengesetzte Meniskus-Linse bilden, die Bedingung (1) gilt, wird eine Brechkraftverteilung erreicht, die dafür geeignet ist, das Televerhältnis kJein zu machen. Das bedeutet, daß, wenn die Bedingung (1) nicht erfüllt ist, die Brechkraft der bikonvexen ersten Linse L₁ vergrößert werden muß, so daß die verschiedenen Aberrationen des gesamten Linsensystems stark unausgeglichen werden.

Die Bedingung (2) legt die axiale Dicke des Luftraums d₂ zwischen der bikonvexen ersten Linse L₁ und der bikonkaven zweiten Linse L₂ fest. Die bikonkave Linse L₃, deren Brechkraft an der konkaven Oberfläche auf der Objektseite so festgelegt ist, daß die Bedingung (3) erfüllt ist, ist von der bikonvexen Linsu L, um die axiale Dicke d_z des Luftro-ims 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, d₂ aber kleiner als die untere Grenze der Bedingung (2) ist, würde der Astigmatismus vergrößert werden, während, wenn d₂ größer ware 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 Bedingung (2) erfüllt ist, wenn - ^^-- f größer

wird als die untere Grenze der Bedingung (3), die Brechkraft des Objektivs zu klein, um die Aberrationen wirksam zu korrigieren, während, falls — "^? /

^ri

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 Komafahler zu korrigieren.

Die sammelnde zusammengesetzte Meniskus-Linse L₃, L₄, die von der zweiten bikonvexen Linse L₂ durch einen kleinen Luftzwischenraum getrennt ist, sollte aus einem Glas gefertigt werden, das die Bedingung /i₄ — /J₃ > 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 i>₃ — v₄ > 25 der Bedingung (4) einhält, um die chromatische Aberration zu korrigieren. Unter dieser Bedingung (4) muß n₃ kleine numerische Werte haben, so daß der Krümmungsradius der vorderen Oberfläche der sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse L₃, L₄ vergleichsweise klein wird. Die Bedingung (4) jedoch ist sehr wirksam, um den Komafehler und andere Aberrationen des photographischen Superteleobjektives zu korrigieren, das eine große relative öffnung hat.

Die Bedingung (5) legt die Beziehung zwischen /I₅, /I₆ und r_g des hinteren Linsengiieds fest. n_b soll kleiner als /I₅ deshalb sein, um die Petzval-Summe zu korrigieren. Zusätzlich wird die Brechkraft der Oberfläche, an der die Linsen L₅ und L₆ verbunden sind.

durch die Bedingung 0,015 < - ""'"*/< 0,05

klein gehalten, um den Farbenvergrößerungsfehler wirksam zu korrigieren. Wenn die Brechkraft der Oberfläche, an der die Linsen L₅ und L₆ zusammengefügt sind, kleiner wird als die untere Grenze oder größer als die obere Grenze der Bedingung (5). stößt die Koirektur des Komafehlers für verschiedene Wellenlängen auf Schwierigkeiten.

Die Konstruktionsparameter des erfindungsgemäßen Teleobjektivs ergeben sich aus folgender Tabelle:

30,684	dt	2,504	/I₁	1,48749

-86,122	d₂	5,587

-76,806	d₃	1,002	"2	1,80452
		0,200
189,665

v₂ 39,6

II

	L,	Ir₆ -54,291	V	r₇ 61,567	23 10300	"λ	4 6
			Fortsetzung
5		r₈ -12,2:74	(Z₅ 2,337	"4	1,48749
ir_s 23,362
	rf_h 0,835		1,61340

	d-, 33,643	"5

r₉ 42,912	ii_g 0,584	"ft	1,71300

r₁₀ -24,038	d₉ 1.002	1,69895
Brennweile/ =
		100; öffnung /: 6:Televerhältnis0.70
		J₂₃₄= -168,39
	_ ÜL·!.!/·« 1,047
	"ft-"s f.ftnn

'•3

'¹S

54,0 30,1

In den Fie. 2a bis 2d sind verschiedene Aber- ist, ermöglicht es die Erfindung, die verschiedener!

rations-Kurven dargestellt. Fig. 2a zeigt die späri- 30 Aberrationen in bedeutendem Ausmaß zu korrigieren

sehen Aberrationen, Fig. 2b die Astigmatismen, und schafft ein photographisches Superteleobjektiv

F i g. 2c die Verzeichnung und F i g. 2d die chroma- das ein kleines Televerhältnis hat und ausgezeichnete

tischen Aberrationen, den Fartienvergrößerungsfehler. optische Eigenschaften besitzt.

Wie aus diesen Aberrations-Kurven ersichtlich

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Photographisches Superteleobjpktiv mit niedri- weist, d a du r pft β β k e η η ζ«nc hj

ρ Televerhältnis und /= IQQ rom, das ein 5 die Krümmungsradien (W

Vorderes Linsenglied aus einer bikonvexen ersten Ltnsenflächen r_x ow»

Linse, einer bikonkaven zweiten Linse und einer Lufträume zwischen

sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse die axialen

sowie ein hinteres von dem vorderen durch einen n_x bist _

großen, eine Irisblende aufnehmenden Luftzwi- 10 folgenden Luisen v_x

schenraum getrenntes Linsenglied aus einer zer- haben:

streuenden zusammengesetzten Meniskuslinse auf-