DE2343577A1 - Symmetrisches objektiv, insbesondere fuer kopiergeraete - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL— MÜLLER

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING. "

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Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Tokio, Japan

2 a AUG. 1973

Symmetrisches Objektiv, Insbesondere fUr Kopiergeräte

Die Erfindung betrifft ein symmetrisches Objektiv, das hauptsächlich für Kopierzwecke Verwendung finden kann.

Linsen für Kopiergeräte sollen im allgemeinen ausreichende BUndelungsleistung bei 1:1-Vergrößerung und in der Nähe dieser Vergrößerung sowie einen möglichst großen Bildfeld- bzw. Aufnahmewinkel ermöglichen. Andererseits sollte das Objektiv aus wirtschaftlichen Giünden eine gering· Größe besitzen.

Symmetrische Linsensysteme ergeben leider erhebliche Verzeichnungen oder Verzerrungen, wenn sie für andere Vergrößerungen ab solche von 1:1 eingesetzt werden. Außerdem vergrößert sich bei ihrer Verwendung als Weitwinkelobjektive im allgemeinen die Krümmung des Bild- oder Aufnohmefelds. Um diese Bildfeldwölbung ausreichend zu kompensieren, muß bisher unweigerlich das gesamte Linsensystem vergrößert werden.

Die bekannten symmetrischen Objektive, die als Weitwinkelobjektive verwendet weiden können, entsprechen den beiden in denFig. la und Ib dargestellten Arten. Beim Kopieren mit diesen Objektiven ergeben sich die nachstehend naher erläuterten Nachteile und Mangel:

/2

409810/0976

Bet dem In Flg. Ια dargestellten Linsensystem ist der Ausgleich . der Bildfeldwölbung und des Komareflexionefleck* (der Koma) bei 1 :1-Vergrößerung und In der Nahe dieser Vergrößerung ausgezeichnet, so daß sich dieses System ds Weitwinkelobjektiv eignet. Es besitzt jedoch den Nachteil, daß die Verzerrung in Abhängigkeit von der Vergrößerung erheblich variiert. Da dieses Objektiv oußerdem unmittelbar zu bede Seiten der Blende angeordnete negativ« Linsen aufweist, ist die Lange des Linsensystem meist vergleichsweise groß (etwa 0,5 - 0,6 f, mit f » Gesamtbrennweite des gesamten Systems).

Beim Linsensystem gemäß Fig. Ib ist die Anordnung der negativen und positiven Linsen dem System gemäß FIg. 1 α entgegengesetzt. Infolgedessen ist die Länge des Linsensystems im Vergleich zu demjenigen gemäß Rg. la zwar klein, andererseits jedoch Ist auch die Veränderung bzw. der Ventellbeieich vergleichsweise klein.

Bei Weitwinkelaufnahmen nimmt die Bildfeldwölbung außerordentlich stark zu. Der Versuch, dies zu kompensieren, wurde aber zu zunehmenden Änderungen dar Verzerrung führen. Hierbei würde sich auch die Grüße des Linsensystem gemOß Flg. la vergrößern.

Um die den beiden genannten Linsensystemen anhatenden Mangel zufriedenstellend auszuschaf ten, kann das In Fig. 1 c dargestellte dritte Linsensystem vorgesehen weiden. Dabei vergrößert sich jedoch die Gesamtlänge beträchtlich und zwar auf 0,8 - 0,9 f, so daß dem vorgenannten Erfordernis der erwünschten kurzen Boulonge nicht entsprochen werden kann·

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Linsensystem zu schaffen, das« die vrgenannten Mangel und Nochteile dar al Objektive nicht oholew, wehes also isede eine klein· Variation der kompensierbaren Verzerrung bei VergroOerungsänderungen zeigt, bei roe Aufnahmewinkel bzw. kurzer Bteenweile eine gelinge Vericnnewährltet, und außde geringe

/3 409810/0976

Diese Aufgabe wird bei einem symmetrischen Objektiv, bestehend aus einer vorderen und einer hinteren Linsengruppe, die symmetrisch zu beiden Seiten einer Blende angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vordere Linsengruppe eine eiste Meniskuslinse mit einer dem Objekt zugewandten Konvexflache und eine zweite, damit veikittete positive Linse mit einer dem Objekt zugewandten und in RUckwärtsrichtung auf Abstand von der ersten Linse liegenden Konvexfläche aufweist, daß die hintere Linsengruppe eine dritte Linse und eine vierte Linse aufweist, wobei die hintere Lfeisengruppe gegenüber der Blende eine zur vorderen Linsengruppe symmetrische Anordnung und Konfiguration besitzt, und daß das Objektiv folgenden Bedingungen genügt:

0,651>'' > 0,35 I (I)

|^r10|

0,06 f > d₅ ^> 0,01 f (II)

d,

0,04 f (III)

^d3 + ^d4

¹O

f dl· Gesomtbrennweit· des gesamten Linsensystem*,

I al· Axiollönge des GesomtUnsensystems,

ij den Krümmungsradius der objekfeeitigen Flache der eisten Urne,

Tj₀ den Krümmungsradius der bildfeldseiHgen Flache der vierten Linse,

dj die Summe der Glasdicke der ersten Linse,

d₂ + d₄ die axial· Glasdicke der zweiten Linse,

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dc den Luftspalt zwischen der bi I df eidsei ti gen Fläche der zweiten

Linse und der objektseitigen Fläche der dritten Linse,

d, + d ₇ die axiale Glasdfcke der dritten Linse und

d_Q die Summe der Glasdicke der vierten Linse bedeuten.

Im folgenden ist die Bedeutung der verschiedenen vorgenannten Bedingungen näher erläutert.

Bezüglich der Variation der Verzerrungs- oder Verzeichnungsaberration Infolge der Vergrttßerungsänderung wird angenommen, daß diese hauptsächlich davon herrührt, daß der schräge Hauptstrahl bei den einzelnen Vergrößerungen nicht genau durch den Mittelpunkt der Blende geht. Wird nämlich der Aufnahmewinkel geändert, so ändert sich die Höhe des schrägen Hauptstrahls, welcher dicht an der Blende durch eine Linse fällt, entsprechend den verschiedenen Vergrößerungen, wobei diese * rung an der blendensei ti gen Fläche der der Blende am nächsten gelegenen Linse am ausgeprägtesten ist.

Wenn der Luftspalt zwischen der Blende und der Linse, wie bei den Konstruktionen gemäß Fig. la und Ib, groß Ist, ist die Höhe des Strahls in der Position der Blende extremen Abweichungen unterworfen. Aus diesem Grund kann selbst eine kleine Änderung der Vergrößerung zu einer Situation fuhren, in welcher der Schrägstrahl nicht durch den Blendenmittelpunkt hindurchfallen kann, was zu Verzeichnung in Verbindung mit anderen Abbildungsfehlem fuhrt.

Daher werden die Bedingungen I und Il vorgesehen, um die Höhe des schrägen Haupfstrahls unabhängig von Vergrößerungsänderungen zu stabilisieren.

Dabei dient die Bedingung I dazu, den KrUmmungemittdpunkt der äußersten Flächen r, und r._ in die Nähe der Blendenposition zu bringen.

/5 409810/0976

Selbst wenn sich bei dieser Bedingung der Einfalls- und der Austrittswinkel zu den äußersten Flächen (, und r.« bei Änderung der Vergrößerung ändern, kann die YVinkeländerung gegenüber der Flüche normalerweise weitgehend verhindert werden. Der Strahl kann somit zum oder vom Mittelpunkt der Blende gerichtet werden, so daß Verzeichnungen hoher Größenordnung unterdrückt werden.

Liegt jedoch der Wert von r. und r.-. unter dem unteren Grenzwert eier Bedingung X, so wird die Variation der Verzeichnung bei Vergrößerungsänderung bei weitern Aufnahmewinkel vergrößert. Wird sie über den oberen Grenzwert hinaus vergrößert, so vergrößert sich nichi nur die Variation der Verzeichnung, sondern auch die Petzval-Summe, so daß die Krümmung des Bildfelds zunimmt.

Die Bedingung Il ergibt die Möglichkeit, ainen kleinen Luftspalt zwischen der zweiten Linsengruppe L~ oder der dritten Linsengruppe L„ und der Blende einzustellen, um dadurch die Verzeichnungs-Kompehsierwirkung zu gewährleisten.

Wie erwähnt, wird die Wirkung der blendensei ti ge.. Fläche r,- der zweiten Linse L^ infolge der Länge des Luftspalts hinter der Blende vergrößert, wodurch große Variationen der Strahlhöhe an der Blendenposition hervorgerufen werden.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Bedingung Il verhindert. Infolge der Symmetrie trifft dieses Verhältnis auch auf den Luftspalt zwischen der Blende und der bi endensei ti gen Fläche der dritten Linsengruppe L₃ zu.

Die Verzerrung oder Verzeichnung kann dann auf einen außerordentlich niedrigen Wert unterdrückt werden. Wird jedoch d. Über den Grenzwert der Bedingung Il hinaus erhöht, so nimmt die Verzeichnungsänderung außerordentlich stark zu, während sich auch der Außendurchmesser des Linsensystems vergrößert.

Wird dieser Wert unter den unteren Grenzwert reduziert, so wird es schwierig, die erste und zweite Hauptschnittbildfläche auszugleichen.

/6

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Sodann muß zur Erzielung einer ausreichenden Kompensation der KrUmmung des Bildfelds die Petzval-Summe des Gesamtsystems verringert wenden. Zu diesem Zweck muß bekanntlich die Lichtstarke der Linse erhöht werden. Wird dies unmittelbar angewandt, so erhöhen sich die sphärische Aberration sowie andere Aberrationen.

Erfindungsgemäß wird die Lichtstärke nur in dem zur Kompensation der Aberration zulässigen Ausmaß erhöht, wobei stattdessen dte Bedingungen IH und IV vorgesehen sind.

Die Bedingungen III und IV sollen folgende Aufgabe erfüllen: Um den die Petzval-Summe vergrößernden Luftspalt möglichst klein zu halten, wird die axiale Dicke der ersten bis vierten Linsengruppe L. - L₄ vergrößert, um den vierten Luftspalt durch eine Glasmasse zu ersetzen.

Wenn dabei die Dicke d. und d_ der ersten Linsengruppe L. und der vierten Linsengruppe L. unter den unteren Grenzwert der Bedingungen III und IV verringert wird, vergrößert sich die Petzval-Summe, so daß eine ausreichende Kompensation der Bildfeldkrümmung schwierig wird. Wird dagegen die Dicke der dritten und der vierten Linse Ober den oberen Grenzwert der Bedhgung IV hinaus vergrößert, so nimmt der Astigmatismus zu, wodurch es schwierig wird, die Meridional- und SagitalkrUmmung der endgültigen Flache auszugleichen.

Mit diesen Bedingungen kann die Petzval-Summe verringert werden, so daß die Bildfefdwölbung, speziell der Sagitalbfldflache vermindert wird.

fm folgenden sind bevorzugte Ausföhrungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Ei zeigen:

Fig. la, Ib und 1 c dte bereits erwähnten Dantellungen bekannter symmetrischer Objektive,

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/7

23A3577

FIg. / eine übjektivkonstruktion gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fi y. 3 eine abgewandelte Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 4 ein Aberrationsdiagramm bei 1:1-Vergrößerung der Ausführungsform

gemäß Fig. 2,

Fig. 5 ein Aberrationsdlar.ramm zur Darstellung der Variationen der Verzeichnung bei der ersten Ausführungsform infolge von Vergrößerungstjnderungen,

Hj. w ein Aberrationsdiagramm bei !•!-Vergrößerung bei der zweiten Aus-

fUhrungsform der Erfindung,

Fig. 7 ein Aberrationsdiagramm zur Darstellung der Variation der Verzeichnung bei der zweiten Ausfuhrungsform infolge von Vergrößerungsänderungen,

Fig. 8 eine Konstruktion gemäß einer dritten Ausfuhrungifcrm der Erfindung,

Fiv 9 ein Aberrationsdiagramm bei 1:!-Vergrößerung bei der dritten Ausführungt-

form der Erfindung und

iig. 10 ein Aberrationsdiagramm zur Darstellung von Variationen der Verzeichnung bei der dritten Ausfuhrungsform infolc,a von Vergrößerungsänderungen.

In den Figuren bedeuten:
T] t ^2 ^r]4 Krümmungsradien der betreffenden Linsenflächen;

Axialabstande d*r betreffenden Einzellinse* und Luft» pal te;

A09810/0976

n,, n_o η Refraktionsindizes der betreffenden Einzel-

I ι. ο

linsen gegenüber der Linie d;

v. , v,,.... v„ die Abbe'schen Zahlen der betreffenden Einzel

linsen;

I Länge des gesamten Linsensystems.

Erste Ausführungsform der "rfindung:

f = 1,0; F 10, Bildfeldwinkel 70°, I = 0,3899 f Tj = 0,2036

d_] = 0,0986, _Π] = 1,65844, _V] = 50,9 X₁ =0,1684

d₂ = 0,0258 r₃ = 0,3214 d₃= 0,0138, n₂ = 1,53172, V₃ =48,9

r =0,1162 4

d₄ = 0,0390, n₂ = 1,49388, v-= 66,1 r₅= 0,7762 d_ = 0,0355

r. =-0,7762

= 0,0390, n₄ = 1,49388, ν = 66_f

T₇ = 0,1162

d₇ = 0,0138, n,. = 1,53172, V₅ =48,9 r_ß =-0,3214

c₈ = 0,0258 r₉ =-0,1684

d₉ =0,0986, n^ = 1,65844, v, = 50,9 r_ln =-0,2036

/9

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Zweite Ausführungsform der Erfindung:

f = 1,0 F 10_r Bildfeldwinkel 70°, I = 0,4493 f

= 0,2259 = 0,1775

=0,1311, ^ =1,62299, v. =58,2

d₂= 0,0213 r₃ =0,3303

d₃ = 0,0093, n₂ = 1,54814, v₂ = 45,8 r₄ = 0,1349

d₄ = 0,0442, n₃ = 1,51633, ν =64,1 r₅ = 0,8520

d = 0,0375 T₆ = 0,8520 d, =-0,0442, η = 1,51633, ν. = 64,1

ο 4

r₇ = 0,1349

d =0,0093, n_r = 1,54814, ν =45,8 r_n= 0,3303

d_o =0,0213

r₉ = 0,1775 d_o = 0,1311, η = 1,62299, V_x = 58,2

TO

r, _n = 0,2259

Die Aberrationen der beiden vorstehend genannten AusfUhrungtfbrmen sind in den Fig. 4 bis 7 dargestellt.

Gemäß diesen Figuren werden alle Arten von Aberrationen mit optimalem Ausgleich über den Bildfeldwinkel von 70° hinweg korrigiert, und die Länge des gesamten Linsensystem· wird erheblich verringert, nämlich auf weniger als 0,45 f.

/10

40981G/0976

Diese Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Mittel zur

Aberratfonskorrekrur wirksam und zweckmäßig sind. Weiterhin zeigt sich, daß die Verzeichnungsvariation infoige der Vergrößerungsänderung klein ist und die Bildfeldkrümmungen zufriedenstellend korrigiert werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Amführungrformen bestehen die erste und die vierte Linsengruppe jeweils aus einer Einzellinse, während die zweite und die dritte Linsengruppe jeweils aus miteinander verkitteten Linsen bestehen. Der Fachmann kann jedoch innerhalb des Rahmens der Erfindung auch andere Linsengruppen als die vorgenannten vorsehen. Beispielsweise können die erste und die vierte Linsengruppe miteinander verkittete Linsen oder jeweils zwei Linsen sein, uie durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind.

Dritte AusfUhrungsform der Effindung:

Gemäß Fig. ο besteht bei dieser Ausfuhrungsform die erste Linsengruppe L. aus einer positiven Meniskuslinse L. , deren Konvexfläche gegen dos Aufnahmeobjekt gerichtet ist, und einer negativen Meniskuslinse L. mit einer Konvexfläche, die hinter der Linse L. angeordnet ist. Eine vierte Linsengruppe L . besteht aus Linsen L., und L . , welche den Linsen L,, bzw. L₁ entsprechende symmetrische

4b · 4a' Ib la ^r '

Konfigurationen und Anordnungen aufweisen.

Diese Ausfuhrungsform bietet den Vorteil, daß Bildfeldwölbungen und chromatische Aberration wirksamer korrigiert werden. Diese Vorteile werden durch folgende Bedingungen erreicht:

^ ^ri κ

0,65 I^> ^! \ 0,35 I (I')

^r14

0,06 f *> d, N 0,01 f (H')

_A S 0,04 f (Hl')

^d13 '

/109810/0976

_N d₅ + d

0,08 f> N °'^02f <^IV)

^d8 ^{+ d}9

ν 0,2 f (V)

^r9

ⁿ4 * ⁿ3

0,30 J> y 0,02 (Vl)

ⁿ5 * ⁿ6

25 >>..·.„ ^ 3 (VII)

0,03 f y / ^> 0,003 f (VIII)

V8 "	7	N y	> 0,003	f	d3
d2 d12	\	r4 +
r3		|Ί.\+
r12	bedeuten:
Dabei

r, und r., die KrUmmunguadien der objektsei ti gen Fläche der enten Linsengruppe L. und der bildseitigen Fläche der vierten Linsengruppe;

d_ den Luftspalt zwischen der bildfeldseitlgen Fläche der zweiten Linsen-

gruppe L· und der dritten Linsengruppe Ly

d. + d» und die Summen der axialen Glasdicken der ersten Linsengruppe L. bzw. d,. + d. „ der vierten Linsengruppe L.;

/12

A09810/0976

d -I ei und Jio . xialdicke■■ <;'er zweiten Linsenjruppe L- bzw. der dritten

d -! d. Linsen j. uppe L.;

ο / ο

r und r_o die Krümriunnsradien der miteinander verkitteten Grenzflüchen der zweiten und der dritten Linsengruppe L₀ bzw. L ;

n, und η. die RefrktionsindizöS der betreffenden objekt- und bildfeldseitiyen Einzellinsen zu beiden Seiten der ICittun^jsfleiche der zweiten Linsencjruppe L₂;

n.. und η

die Refraktionsi.idii.es der betreffenden objekt- und bUdfeldseitigen Einzellinsen zu beiden öeiten der 1 .ittunjs-Grenzfläche bei der dritten

Linser-ijruppe L ;
ο

v. und M, die Abbe'schen Zahlen c ^r die erste Linsengruppe L. bildenden Einzellinsen;

ν., und v... dio Abbe'schen Zahlen der die vierte Linsengruppe L . bildenden Einzellinsen;

or, >nd d_lo den Luftspalt zwischen den Einzellinsen, welche die erste und die zweite Linsenjruppe L, bzv/. L . bilden;

i„ und r.„ die Krümmungsradien der biidfeldseitigen Fläche der vorderen Llnzel i. Io

linse der ersten Unsen.jruppe bzw. der objtktseitigen Fläche der hinteren Einzellinse der vierten Linsengruppe;

x_r. und r. die Krümmungsradien der betreffenden objekt- und bildfeldseitigen Flächen der hinteren Einzellinse der ersten Linsengruppe;

r.. und i\^ die Krürnmunjsradien der betreffenden objekt- und bildfeldseitigen Flächen der hinteren Einzellinse bei der vierten Linsengruppe L λ

BAD ORIGINAL

d_ die r'vxialJicice dor hinrcrci iiiiizdlinsu uer orste.i Li.isorijruppu L₁ und

d., die Axialdicke der vorderen Einzellinse der vierten Linsengruppe L ..

Im folgenden ist die Bedeutung der vorgenannten Bedingungen näher erläutert. Die Bedingungen (Γ) bis0V) sind den Bedingungen (I) bis (IV) äquivalent, deren Bedeutung bereits angegeben wurde, so daß sich eine nähere Erklärung erübrigt.

Da das Linsensystem gemäß der dritten Ausfühfungsform der Erfindung eine größere Zahl von Einzellinsen besitzt als die beiden vorher beschriebenen Ausführungsformen, unterscheiden sich die Indexziffern für r, d, η und ν von denjenigen der beiden vorherigen Ausführungsformen.

Die Petzval-Summe kann zufriedenstellend verringert werden, so daß die BildfeldkrUmmung, speziell der zweiten Hauptschnittbildfläche, durch obige Bedingungen (III) und (IV) korrigiert wird. Diese Bedingungen vermögen jedoch nicht höheren und strengeren Anforderungen zu genügen.

Mit der dritten Ausführungsform Jedoch kann auch diesen gesteigerten Anforderungen genügt wenden. Die erste Meridionalbildfläclie ist bestrebt, sich bei größeren Bildfeldwinkeln nur gemäß den Bedingungen (III) und (IV) auf das Objektiv zu zu krümmen.

Zur ausreichenden Kompensierung der ersten Meridional- oder Hauptschnittbildfläche ist es daher erforderlich, eine Überkorrektur bei höheren Bildfeldwinkeln vorzunehmen. Die Bedingungen (V) und (Vl) erfüllen diesen Zweck.

Bei der vorderen Linsengruppe sind der Radius r. an der Kittungsfläche der dem Objekt zugewandten Konkavlinse und der Refraktionsindexunterschied η . - n_ an dieser klttungsfläche so ausgelegt, daß eine plötzliche übergroße Krümmung der ersten Hauptschnittbildfläche bei hohem Bildfeldwinkel hervorgebracht wird.

/^U

Infolge des syi i......· frischen Vcrhi.lfuiss^s ^iIt cios auch für ^.ie ι cktoren

Tg und n_£. - η , so c'ciß .Jie KrUnmunj der endyülMjen Liildfl üche sehr ^ufrieue·!- stellend kompensiert werden ka.m.

Wenn gleichzeitig \r \ und r„Uber don unteren Grenzwert der 3edingunij (V) hinaus erhöht werden, wird der in Richtun^ der L berkorrekfur gerichtete Kompensationseffekt der höheren Hauptschnitrbildflüche inbezuj auf die 3eziehung (V; außerordentlich stark vermindert. Werden diese Faktoren du₀ojen üi^er den oberen Grenzwert hinaus erhöht, so wird die Pet-val-!Summe plötzlich vergrößert, was zu einer Vergrößert π ν der !'.rUiMMUKj de- Biklflficlie, Sf-eziell der zv/eiten Hauptschnirtbi I df I «ehe führt.

Die 3e -.'η ,υη, o.i (III.. Ln-J Ί^χ/>. sind ei'':.- '; .·. für uie Verri.ijorunj der Grü^e Jes r-esamten Linsensystu <s vorteilhaft. Infolge Jar ^rjcci:ι.jungen (III; und 'IV) kann der Anteil der im Vergleich zwr Lm^o des Gesar.,ts_/ jto. ΰ vorhunuenen Olcsiiietige vergrößert werden.

Infol .jedesse.) k:.nn der L-ei den i^ekannten ' 'jjekti/en . iit jroßer., /\nteil des Luftabschnitts vorhandene L.nje optische Strahlenjant; auf einen vergjeiclisweise kleinen Luftspalt nahe der Blende beschrcinkt werden, so daß der /!»stand zwischen den AuI-. fluchen, c'.h. die Län;> -..ss Gesu: its/stei.is, verkleinert werde;) kann.

! \it anderen V orten: Die anje^ebenen 3edin_,unjen err;iöylichen eine zu. riedensteil ende Konyensieruiv_, der ZV. Jfeldwölbun^ wei Verriiijerunj der GrjiJe des Gesamtsystems.

Der in das Linsensystem einfallende Lichtstrahl wi'j an der der.i '_bjekt zugewandten konvexen Stirnfläche intensiv gebrochen, und untBrlie.jt :vei seine.η Durchging durch das dicke das einer sehr starken chromatischen Aberration. Infolge des symmetrischen Verhältnisses errjibt sich das gleiche -.luch an der .^ildseitigen Endlinse der hinteren Linsengruppe. Um ein Objektiv hoher Leistung bzw. Lichtstürke

^ßAD ORlQfNAi. /,, 4 0.9810/0976

zu erzielen, muß daher diese doppelte chromatische Aberration ausreichend kompensiert werden.

Zu diesem Zweck wird es als am wirkunjsvollsten angesehen, Kompensiereinrichlungen innerhalb der dicksten Linse vorzusehen.

Geniü3 dieser / >usf ührungsfonn wird die chromatische Aberration dadurch !kompensiert, daß jede der äußerste.i Linsen des vierlinsigen symmetrischen Objektivs der beiden zuerst bescliriebenen Ausfuhrun_,rfonnen durch zwei Linsen ersetzt wircr;

nämlich durch positive und negative Linsen L, und L₁. bzw. L .. und L . . ^r * la Ib 4b 4a

Die ersten und zweiten Linsen L, und L,. sowie die fünften und

la Ib

sechsten Linsen L .. und L . stollen somit ausreichend achromatische Linsen dar, so daß 4b 4a

wirksame Mittel zum Kompensieren der axialen und seitlichen chromatischen Aberration vorgesehen werden können.

Wenn hierbei der Abbe/sehe Zahl unterschied V. - V₉ und V„ - V₇

über clvifi oberen Grenzwert eier ßecJingunj (VII) hinaus erhöht wird, ergibt sich eine Uberkompensieruny. V.'erden diese Unterschiede dagegen auf weniger als den unteren Grenzwert reduziert; so ergibt sich eine ungenügende Kompensierung.

Wie erwähnt, v/erden die Konkavkrümmungen r und r_Q der dem Objekt zugewandten Kittungsflächen der vorderen Linsengruppe und der dem Bild zugewandten Kittungsflachen der hinteren Linsengruppe sowie die Refraktionsindexunterschiede η . -

η und η_ς - η zum Kompensie"3n der ersten Hauptschnittbildfläche gemäß den Bedtn-0*^0

gunmen (V) und (Vl) gewühlt, doch bewirkt diese Art der Kittungsflächen und des Reflexionsindexunrerschiedi einen positiven Komareflexionsfleck.

Um nun ein zufriedenstellendes Bild zu erhalten, muß dieser Komareflexionsficck durch Erzeugung eines negativen Komareflexionsfl scks aufgehoben werden. Zu diesem Zweck sind die Bedingungen (VIII) und (IX) vorgesehen. Unter diesen Bedingungen kann ein negativer Komareflexionsfleck erzeugt werden, ohne aridere Faktoren, z.B. die

409810/0976 ' /16

BAO OFHQlNAL

Kompensation der Bildfeldwölbunj und der chromatischen Aberration sowie die Größenverringerung des Linsensystem; nachteilig zu beeinflussen. Da die Schrägstrählen gegenüber der ersten und der sechsten Linse L.

bzw. L, durch von der optischen Achse entfernte Abschnitte hindurchgehen, kenn 6

der negative Komareflexionefleck höherer Größenordnung unter größtmöglicher Aus- -nutzung der Refraktlorewirkung der Linsen L. und L. durch Anordnung von Luft zu beiden Seiten feder dieser Linsen vergrößert werden.

Wenn dabei die Faktoren d„ und d.„ Über den oberen Grenzwert hinaus vergrößert werden, ergeben sich Nachteile bezüglich der Kompensierung der Bildfeldwölbung sowie des Komareflexionsflecks und bezüglich der Größenverringerung des Linsensystems. Werden diese Faktoren jedoch unter den unteren Grenzwert verringert, so können die angestrebten Kompensationswiricungen nicht erzielt werden.

Die Bedingung (IX) gewährleistet auch, daß der durch die erste Linse L. hindurchfallende Lichtstrahl in die folgende Linse L eintritt, ohne irgendwelche Schwierigkeiten bezüglich der Z&erration aufzuwerfen. Infolge des symmetrischen Verhältnisses gilt diese Bedingung auch für I T₁ „ j bei der hinteren Linsengruppe.

Wenn hierbei r_ und | r, _o I über den oberen Grenzwert der Bedingung hinaus erhöht v/erden, wird ein positiver Komareflexionsfleck höherer Größenordnung hervorgebracht.

Der untere Grenzwert dieser Bedingung ist vorgesehen, um eine effektive chromatische Aberrationskompensierung inbezug auf die genannte Bedingung (VII) bei der zweiten und fünften negativen Linse L₉ bzw. L zu gewährleisten.

Im folgenden ist nunmehr die dritte Aueführungsform der Erfindung anhand von Fig. 8 erläutert:

f = 1,0, Bildfeidwinkel 70°, I = 0,3915 f

= 0,2024

409810/0976

/17

dl

= 0,3429

d2

-0,3252

d3

= 0,1579

d4

= 0,3547

d5

= 0,4201

■ dc

= 1,0100

d7

= 1,0100

d8

= 0,4201

d9

, =0,3547

= -0,3252

= 0,0/42,

nl

^l

,uJU4,

vl

= 35,

9

r2

= -0,1579

= -0,3429

= 0,009/

r3

dll

= 0,0189,

n2

,ο3ό3ο,

v2

= 64

4

F4

= 0,0238

= 63,

Γ5

= 0,0X8,

n„

= 1

,51633,

V3

,1

rc

= 0,0140,

n4

= 1

,56873,

V4

= 63,

1

X7

= 0,0328

= 64,

rß

= 0,0140,

n5

= 1

,56873,

I

F9'

= 0,0388,

n, C

= 1

,51633,

V

1

F1Q

(= 0,0238

Γ11

= 0,0189,

n.

r

1,63636,

= 35,4

r12

, = 0,0097

r10

d. = 0,07Λ2, η = 1,65844, ν. = 50,9

Io t xi

r_u = 0,7024

Die Fi j. 9 und 10 veranschaulichen /,berrationskurven dieser Ausführungsform der Erfindung. Gemäß Fig. 9 sind die Sagttalbildfläche und

der Astigmatismus sehr gering. Ebenso sind auch chromatische Aberration und Koma ausreichend kompensiert.

BAD ORIGINAL 409810/0976 /¹⁸

— Io -

Zudem ist jemäß Fi j. 10 die Variation der Aberration infolge von Änderungen der Vergrößerung von 1:1 auf 3:1 sehr gering.

Darüber hinaus beträgt das Verhältnis von Länge des Gesamtsystems zur Gesamtbrennweite 0,39 f, wodurch belegt ist, cjiaß die verschiedenen genannten KompensaHonsmittel wirksam sind.

In einigen Fällen können die erste und die zweite Linse und/oder die fUnfte und die sechste Linse miteinander verkittet sein. Erforderlichenfalls können auch die jeweiligen Einzel linsen durch verkittete Linsen ersetzt werden. Hierdurch wird die Anwendbarkeit der Erfindung nicht beeinträchtigt.

Wie vorstehend ausgeführt, wird mit der Erfindung ein symmetrisches Objektiv geschaffen, bei dem die Änderung der Verzerrung oder Verzeichnung infolge einer Vergrößerungsänderung von einer V- rgrößerung von 1:1 auf 3:1 sehr gering ist, die Bildfeldwölbung und der Astigmatismus auch bei weitem Bildfeldwinkel von bis ze 70 sehr gering sind, wobei zudem die chromatische Axial- und Gueraberration sowie der Komareflexionsfleck zufriedenstellend kompensiert sind und das Objektiv darüber hinaus kleine Abmessungen besitzt.

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SAD ORIGINAL

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ' 1. Symmetrisches Objektiv, bestehend aus einer vorderen und einer hinteren Linsengruppe, die symmetrisch zu beiden Seiten einer Blende angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die vordere Linsengruppe eine ente Meniskuslinse (L.) mit einer dem Objekt zugewcndten Konvexflache und eine zweite, damit verkittete positive Linse (LJ mit einer dem Objekt zugewandten und in Rückwärtsrichtung auf Abstand von der eisten Linse (LJ liegenden Konvexfläche aufweist, daß die hintere Linsengruppe eine dritte Linse (L₀) und eine vierte Linse (L.) aufweist, wobei die hintere Linsengruppe gegenüber der Blende eine zur vorderen Linsengruppe symmetrische Anordnung und Konfiguration besitzt, und daß das Objektiv folgenden Bedingungen genügt:

   0,65 \ J > 0,35 i (I)

   o,oofj>d₅ y o,oi f (U)

   d, \

   > 0,04 f (111)

   d,

   ν ^d7 ^{+ d}A
   0,08 f y \ 0,02 f (IV)

   S d +· d,/

   worin

   f die Gesamtbrennweite des gesamten Linsensystems,

   I die Axial länge des Gesamt! insensystems,

   r. den Krümmungsradius der objektsei ti gen Fläche der ersten Linse (LJ,

   r._n den Krümmungsradius der bildfeldseitigen Flache der vierten. Linse (L J,

   409810/0976 ^/2°

   dj die Summe der Glasdicke der ersten Linse (L-),

   d_ + d . die axiale Glasdicke der zweiten Linse (L₀),

   d,- den Luftspalt zwischen der bildfeldsei ti gen Flache der

   zweiten Linse und der objekheitigen Flache der dritten Linse,

   d. + d die axiale Glasdicke der dritten Linse (L ) und

   6 / ο

   dp die Summe der Glasdicke der vierten Linse (L. J

   bedeuten.

   2. Symmetrisches Objektiv, dadurch gekennzeichnet, daß es eine insgesamt aus zwei getrennten Linsen bestehende erste, meniskusförmige Linsengruppe (L.) mit einer dem Objekt zugewandten, konvexen Stirnfläche, eine zweite Linsengruppe (L-) mit einer dem Objekt zugewandten und in Rückwärtsrichtung auf Abstand von der ersten Linsengruppe (L.) liegenden Konvexfläche, eine dritte Linsengruppe (L ) mit einer zur zweiten Linsen-

   gruppe (L.) symmetrischen Konfiguration und Anordnung sowie eine vierte Linsengruppe (LJ mit einer zur ersten Linsengruppe (L.) symmetrischen Konfiguration und Anordnung aufweist und daß das Objektiv folgenden Bedingungen genügt:

   Ο,ίώΙ "> "' ^> 0,35 I (I')

   0,06 f \d₇\ 0,0If (H')

   ^dl^+d3 \

   d,_I+d₁₃ S ^ <»■')

   0,00 f > ^{5 6}\ 0,02f (IV)

   ,,4088 10/09 76 /²¹

   23A3577

   '9
   η

   4¹ · *'·

   0,30 J> J> 0,02 0/!)

   ^η5 * ^η6

   1 ^T2

   25 \ \₅

   ^vi - \

   V_p - V/ (VII)

   0,03 f \

   ^{Xl x} 0,003 f (VIII)

   ^r4 ^{+ d}3

   ^r'3|> _f) Nj.

   r, und r.. die Krümmungsradien der objektsei ti gen Flache der

   ersten Linsengruppe (L.) bzw. der bildsei ti gen Fläche

   der vierten Linsennruppe (L .), d , den Luftspalt zwischen der bil df eidsei ti jen Fläche der

   zv/eiten Linsengruppe (L„) und der dritten Linsengruppe

   (L₃),

   d. + d» und die Summen der axialen Glasdicke der ersten Linsengrupp·

   d.. +i, (Lj bzw. der vierten Linsengruppe (Lj,

   4 . λ ύ und die Mxialdicken der zweiten Linsengruppe (L„) bzw. der -

   c._t dritten Linsengruppe (LJ,

   r, J.V. die Krümmungiradien i&r Verkitfeteii GrerisflCichen In der

   zw*it«n und dritten UnMngrupp·

   BAD ORIGINAL #

   ■7

   n_o und η . die Refraktionsindizes der objektseitigen und der bild—

   feldseiHgen Einzellinsen zu beiden Seiten der Klttungsfläche der zweiten Liniengruppe (L-),

   n. und n, die Refraktionsindizes der objektseiHgen und der bild

   feidseitigen Einzellinsen zu beiden Seiten der Kittungsgrenzfläche der dritten Liniengruppe (L J,

   v. und v- die Abbe'sehen Zahlen der die erste Linsengruppe (L.)

   bildenden Einzellinsen,

   ν., und ν die Abbe'sehen Zahlen der Einzeiiinsen der vierten Linsen-

   / ο

   gruppe (L₄),

   d„ und d.- den Luftspalt zwischen den Einzel linsen der ersten und der

   vierten Linsengruppe (L. bzw. L₄),

   r₂ und r.₃ die Krümmungsradien der bildfeidseitigen Fläche der vorderen

   Einzellinse der ersten Linsengruppe (L.) sowie der objektseitigen Fläche der hinteren Einzellinse der vierten Linsengruppe (L₄),

   r~ und τ. die Krümmungsradien der objejct- und bildfeidseitigen

   Flachen der hinteren Einzellinse der ersten Linsengruppe

   (L₁), r.. und r._ die Krümmungsradien der objekt» und bildfeidseitigen

   Flächen der hinteren Einzellinse der vierten Linsengruppe

   (L₄), d die Axialdicke der hinteren Einzellinse der ersten

   Linsengruppe (L.) und die Axialdicke der vor gruppe (L₄) bedeuten.

   d.. die Axialdicke der vorderen Einzellinse der vierten Linsen-

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