DE2310300C3

DE2310300C3 - Fotografisches Superteleobjektiv mit niedrigem Televerhältnis

Info

Publication number: DE2310300C3
Application number: DE2310300A
Authority: DE
Inventors: Yoshitsugi Hachioji Tokio Ikeda
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE2310300A1; JPS5038933B2; JPS4890522A; DE2310300B2; US3827781A

Description

70,1

d,

2,504	"1	1,48749
5,587
1,002	"2	1,80452
0,200
2,337	»3	1,48749
0,835	«4	1,61340
33,643
0,584	"5	1,71300
1,002	%	1,69895

39,6

»'3

''4

70,1
43,8

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 aufweist.

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

Summe aus Länge und rückwärtiger

Schnittweite des Objektivs

Brennweite

Jc kleiner das Televerhältnis, um so leichter ist die Handhabung des Teleobjektivs. Um das Televerhältnis klein zu machen, muß die positive Brechkraft einer

..₅ 54,0

30,1

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 Korrektür 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 12 χ 17mm mit einer öffnung von /: 5,6, einem Bildwinkel von ±4°, einer Brennweite von 154 mm und einem Televerhältnis von 0,76 bekannt (DT-AS 1260 817), bei dem durch vorteilhafte Verteilung der Brennkräfte eine gute Korrektur erzielt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ebenfalls durch geeignete Verteilung der Brechkräfte und geeignete Auswahl der Gläser ein photographisches Superteleobjektiv mit einer relativen Öffnung von 1:6 und einem Bildwinkel von etwa ±4° zu schaffen, das ein Televerhältnis weniger als 0 75 hat.

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

im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Werten gelöst, dessen Brennweite 100 mm, dessen Öffnung /: 6 und dessen Televerhältnis 0,70 bei ausgeglichener Korrektur beträgt.

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

Fig. 1 das erfindungsgemäße photographische Superteleobjektiv im Querschnitt,

F i g, 2a bis 2 d die Aberrationskurven des Objektivs nach Fi g. 1.

Das vordere Linsenglied 1 des erfindungsgemäßen Superteleobjektivs besteht aus einer bikonvexen Linse L,, einer bikonkaven Linse L₂ und einer sammelnden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonvexen Linse L₃ mir einer bikonkaven Linse L₄. Das hintere Linsenglied II besteht aus einer zerstreuenden zusammengesetzten Meniskus-Linse aus einer bikonkaven Linse L₅ und einer bikonvexen Linse L_b. 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 der zweiten Linse L₁ und L₂, die Brechungsindizes n₂, H₃, n₄. /I₅ und n_ft der zweiten, dritten, vierten, fünften bzw. sechsten Linse L₂, L₃, L₄, L₅ bzw. L„ 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/ <d, ^ 0.08/

(4) 0.1 < c₄ - H₃ und 25 < «·, - i₄

(5) «„ < H₅ und 0.015 < - "^" "⁵ / < 0,05 .

Wenn für die zusammengesetzte Brennweite ^₂₃₄ der bikonkaven zweiten Linse L₂ und der dritten und werten Linse L₃ und L₄, die eine sammelnde zusammengesetzte Meniskus-Linse bilden, die Bedingung (1) gilt, wird eine Brechkraftverteüung 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 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 L₁ fest. Die bikonkave Linse L₂, deren 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 d₂ 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, d₂ aber kleiner als die untere Grenze der Bedingung (2) ist, würde der Astigmatismus vergrößert werden, während, wenn d₂ 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 Bedingung (2) erfüllt ist, wenn — "^- - / größer

^r3

wird als die untere Grenze der Bedingung (3), die Brechkraft des Objektivs zu klein, um die Aberrationen

wirksam zu korrigieren, während, falls -

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 H₄-H₃ > 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 H₃ 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 H₅, n„ und r₉ des hinteren Linsenglieds fest. H₆ soll kleiner als n₅ deshalb sein, um die Petzval-Summe zu korrigieren. Zusätzlich wird die Brechkraft der Oberfläche, an der die Linsen L₅ und L_b 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 L_h zusammengefügt sind, kleiner wird als die untere Grenze oder größer als die obere Grenze dd' Bedingung (5). stößt die Korrektur des Komafehlers für verschiedene Wellenlängen auf Schwierigkeiten.

Die Konstruktionsparameter des erfindungsgemäßen Teleobjektivs ergeben sich aus folgender Tabelle:

	30,684	rf.	2,504	"1	1.48749

r₂	-86.122	di	5,587

	- 76,806	d	1,002	H,	1,80452

189,665

	5
Γ¹	23,362
ι.	-54,291
»7	61,567
Γ	-12,274
U	42,912
Γ,Ο	-24,038

Fortsetzung d₅ 2,337

d_b 0,835

ά_Ί 33,643

d₈ 0,584

d_g 1.002

U₃ 1,48749
(I₄ 1,61340

H₅ 1,71300
n_b 1,69895

Brennweite / = 100; öffnung /: 6; Televerhältnis 0,70 /₂₃₄=-168,39

_^jl1/ ₌ 1,047

- Z = 0,033

V₃, 70,1 V₄ 43,8

rs 54,0 30,1

In den Fig. 2a bis 2d sind verschiedene Aber- ist, ermöglicht es die Erfindung, die verschiedenen

rations-Kurven dargestellt. Fig. 2 a zeigt die späri- 3° Aberrationen in bedeutendem Ausmaß zu korrigieren

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

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

tischen Aberrationen, den Farbenvergrößerungsfehler. optische Eigenschaften besitzt.

Wie aus diesen Aberrations-Kurven ersichtlich

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

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 auf

30,684

-86,122

-76,806

189,665

23,362
-54,291

61,567
-12,274

42,912
-24,038

weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der aufeinanderfolgenden Linsenflächen r, bis r_1G, die axialen Dicken der Lufträume zwischen den einzelnen Linsen bzw. die axialen Dicken d_x bis dg, die Brechungsindizes n, bis n₆ und die Abbeschen Zahlen der aufeinanderfolgenden Linsen K₁ bis v_b, die folgenden Wert haben: