DE2507369A1

DE2507369A1 - Weitwinkelobjektiv

Info

Publication number: DE2507369A1
Application number: DE19752507369
Authority: DE
Inventors: Takahiro Sugiyama
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1975-09-11
Also published as: JPS50130438A; DE2507369C3; JPS5416410B2; GB1496530A; US3955883A; DE2507369B2

Description

Weitwinkelobjektiv

Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelobjektiv für Photokameras vom Retrofukustyp.

Das Weitwinkelobjektiv soll ein Öffnungsverhältnis zwischen 1:2,8 und 1:3,5 und einem Bildwinkel von 75 ° haben, wobei die Schnittweite das 1,3-fache der gesamten Brennweite betragen soll und die verschiedenen Aberrationen, die von der gedrängten Bauart des Objektivs stammen, gut korrigiert sein sollen.

Dies wird durch ein Weitwinkelobjektiv erreicht, das aus sechs Linsen besteht und die folgenden Bedingungen erfüllt:

1) kleines Ypsilon[tief]1, kleines Ypsilon[tief]2 > 50

2) F/1,3 < I F[tief]1.2 I < F/0,75 F[tief]1.2 < 0

3) 0,1 < l r[tief]5/r[tief]6 I < 1,5

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Objektivs in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2a bis 2d Aberrationskurven des Objektes der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivs;

Fig. 4a bis 4d Aberrationskurven zu dem Objektiv der Fig. 3.

Der allgemeine Aufbau des erfindungsgemäßen Objektivs setzt sich wie folgt zusammen: Die erste Linse ist eine positive Linse, die zweite Linse ist eine negative Meniskuslinse, die zum Objekt konvex ist, die dritte Linse ist eine Bikonvexlinse, die vierte Linse ist eine Bikonkavlinse, die fünfte Linse ist eine positive Meniskuslinse, die zum Bild konvex ist und die sechste Linse ist eine positive Linse. Das erfindungsgemäße Objektiv erfüllt die nachstehenden Bedingungen, worin die Zeichen die folgende Bedeutung haben:

F = Gesamtbrennweite des ganzen Objektivs

F[tief]1.2 i = Gesamtbrennweite eines Linsensystems, das aus der ersten bis i-ten Linse besteht;

kleines Tau[tief]j = Krümmungsradius der j-ten Fläche

d[tief]j = Dicke oder Luftabstand der j-ten Linse

L[tief]i = die i-te Linse

N[tief]i = Brechungsindex der i-ten Linse

kleines Ypsilon[tief]i = Abbesche Zahl der i-ten Linse

Bedingungen:

1) kleines Ypsilon[tief]1, kleines Ypsilon[tief]2 > 50

2) F/1,3 < I F[tief]1.2 I < FI0,75; F[tief]1.2 < 0

3) 0,1 < I r[tief]5 / R[tief]6 I < 1,5

Nunmehr werden die obigen Bedingungen im einzelnen erläutert. Wenn bei einem Weitwinkelobjektiv der Bildwinkel zunimmt, nimmt die seitliche chromatische Aberration zu und die Bildqualität wird stark verschlechtert.

Die erste Bedingung ist festgelegt, um die Verschlechterung der chromatischen Aberration, hervorgerufen durch den erweiterten Bildwinkel, zu eliminieren. Da die Differenz zwischen der lateralen chromatischen Aberration der durch die erste und zweite Linse L[tief]1 und L[tief]2 fallenden Randstrahlen und derjenigen des durch den Mittelteil der Linsen L[tief]1 und L[tief]2 gehenden Lichtes in dem vordersten, zerstreuenden Objektivglied, das aus der ersten und zweiten Linse L[tief]1 und L[tief]2 besteht, leicht groß wird, sollen die Abbeschen Zahlen kleines Ypsilon[tief]1 und kleines Ypsilon[tief]2 der Linsen L[tief]1 und L[tief]2 möglichst groß sein. Wenn sie kleiner oder gleich 50 werden, muß die chromatische Aberration durch die Linsen hinter der zweiten Linse in einem großen Ausmaß eliminiert werden, wozu es nötig ist, dass die Linsen einen großen Brechungsindex und eine große Dicke oder einen großen Luftabstand zwischen sich haben. Die Zunahme des Brechungsindex verursacht eine Verschlechterung in den Aberrationen und die Vergrößerung der Linsendicke oder des Luftabstandes zwischen den Linsen macht es schwierig, ein kompaktes Objektiv zu erzielen.

Die zweite Bedingung dient der Erreichung einer gewünschten Schnittweite, damit das Weitwinkelobjektiv an den Kameras montiert werden kann. Wenn die gesamte Brennweite nach der obigen Definition nicht kürzer wird als der obere Grenzwert F/0,75, wird die Gesamtlänge des Objektivs zu groß, um die gewünschte Schnittweite zu erreichen. Wenn die gesamte Brennweite nicht länger als der untere Grenzwert von F/1,3 wird, wird die Anforderung an die negative Linse, das Licht zu zerstreuen, zu groß und die Aberrationen werden leicht schlechter. Zudem wird die Brennweite des sammelnden Linsensystems hinter der zweiten Linse zu kurz und dadurch verschlechtert sich der Korrektionsausgleich beträchtlich.

Die dritte Bedingung ist darauf abgestellt, das Objektiv in seiner Größe kompakt zu halten, indem die positive Sinusbedingung, die auf dem verhältnismäßig großen Brechungsindex des divergenten Linsensystems beruht, korrigiert wird. Wenn das in 3) definierte Verhältnis größer oder gleich dem oberen Grenzwert von 1,5 wird, wird es schwierig, die Sinusbedingung zu korrigieren. Wenn das Verhältnis nicht größer als der untere Grenzwert von 0,1 wird, lässt sich die negative Verzeichnung, die von dem divergenten Linsensystem verursacht wird, nur schwer korrigieren.

Das erfindungsgemäße Weitwinkelobjektiv zeichnet sich dadurch aus, dass der Bildwinkel den großen Wert von 75 ° hat, das Öffnungsverhältnis zwischen 1:2,8 und 1:3,5 liegt und die Schnittweite ausreichend lang ist, nämlich 1,3 mal so lang wie die gesamte Brennweite des ganzen Objektivs. Außerdem ist das erfindungsgemäße Objektiv hinsichtlich seiner Aberrationen wesentlich verbessert trotz seiner geringen Größe. Insbesondere die chromatische Aberration der Vergrößerung ist recht gut verbessert.

Nachstehend werden zwei spezifische Beispiele des erfindungsgemäßen Objektivs beschrieben.

Das erste Beispiel ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einer positiven Meniskuslinse L[tief]1, einer negativen Meniskuslinse L[tief]2, die zum Objekt hin konvex ist, einer dicken Bikonvexlinse L[tief]3, einer Bikonkavlinse L[tief]4, einer positiven Meniskuslinse L[tief]5, die zum Bild hin konvex ist, und einer positiven Meniskuslinse L[tief]6, die ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien r[tief]1 bis r[tief]12 und die Dicken und Luftabstände d[tief]1 bis d[tief]11, sowie die Brechungsindices N[tief]1 bis N[tief]6 und die Abbeschen Zahlen kleines Ypsilon[tief]1 bis kleines Ypsilon[tief]6 für die Linsen L[tief]1 bis L[tief]6, die ein Weitwinkelobjektiv mit einem Öffnungsverhältnis von 1:2,8 und einem Bildwinkel von 75° bilden, sind nachfolgend in der Tabelle I zusammengestellt.

F = 100

Schnittweite = 130,662

F[tief]1.2 = -106,952.

Tabelle I

Fig. 2a zeigt die sphärische Aberration und die Sinusbedingung, Fig. 2b veranschaulicht die chromatische Aberration, Fig. 2c zeigt die Verzeichnung und Fig. 2d den Astigmatismus des in Fig. 1 dargestellten und in Tabelle I definierten Objektivs.

In Fig. 3 ist ein zweites Beispiel gezeigt, das aus den folgenden Teilen besteht: einer positiven Meniskuslinse L[tief]1, einer negativen Meniskuslinse L[tief]2, die zum Objekt hin konvex ist, einer dicken Bikonvexlinse L[tief]3, einer Bikonkavlinse L[tief]4, einer positiven Meniskuslinse L[tief]5, die zum Bild hin konvex ist, und einer positiven Meniskuslinse L[tief]6, die ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien r[tief]1 bis r[tief]12 und die Dicken und Luftabstände d[tief]1 bis d[tief]11, sowie die Brechungsindices N[tief]1 bis N[tief]6 und die Abbeschen Zahlen kleines Ypsilon[tief]1 bis kleines Ypsilon[tief]6 für die Linsen L[tief]1 bis L[tief]6, die ein Weitwinkelobjektiv mit einem Öffnungsverhältnis von 1:3,5 und einem Bildwinkel von 75 ° bilden, sind in der nachfolgenden Tabelle II niedergelegt.

Tabelle II

Fig. 4a zeigt die sphärische Aberration und Sinusbedingung. Fig. 4b zeigt die chromatische Aberration, Fig. 4c veranschaulicht die Verzeichnung und Fig. 4d zeigt den Astigmatismus des in Fig. 3 dargestellten und in Tabelle II definierten Objektivs.

Die beschriebenen Ausführungen stellen nur Beispiele dar, gegenüber denen im Rahmen der Erfindung Abänderungen in Konstruktion und Anordnung möglich sind.

Claims

1. Weitwinkelobjektiv, bestehend aus sechs Linsen, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Bedingungen erfüllt:

1) kleines Ypsilon[tief]1, kleines Ypsilon[tief]2 > 50

2) F/1,3 <IF[tief]1.2I< F/0,75 F[tief]1.2 < 0

3) 0,1 < I r[tief]5/r[tief]6I < 1,5

worin die Zeichen folgendes bedeuten:

F die gesamte Brennweite

F[tief]1.2 die zusammengesetzte Brennweite des aus der ersten und zweiten Linse bestehenden Linsensystems

kleines Ypsilon[tief]i die Abbesche Zahl der i-ten Linse

r[tief]j den Krümmungsradius der j-ten Fläche

2. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linse eine positive Meniskuslinse ist, die zum Objekt hin konvex ist, die zweite Linse eine negative Meniskuslinse, die zum Objekt hin konvex ist, die dritte Linse eine dicke Bikonvexlinse, die vierte Linse eine Bikonkavlinse, die fünfte Linse eine positive Meniskuslinse, die zum Bild hin konvex ist, und die sechste Linse eine positive Meniskuslinse, die zum Bild konvex ist.

3. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radien r[tief]1 bis r[tief]12, die Dicken und Abstände d[tief]1 bis d[tief]11, die Brechungsindices N[tief]1 bis N[tief]6 und die Abbeschen Zahlen kleines Ypsilon[tief]1 bis kleines Ypsilon[tief]6 der ersten bis sechsten Linse L[tief]1 bis L[tief]6 die folgenden Bedingungen erfüllen:

F = 100

Schnittweite = 130,662

F[tief]1.2 = -106,952

4. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radien r[tief]1 bis r[tief]12, die Dicken und Abstände d[tief]1 bis d[tief]11, die Brechungsindices N[tief]1 bis N[tief]6 und die Abbeschen Zahlen kleines Ypsilon[tief]1 bis kleines Ypsilon[tief]6 der ersten bis sechsten Linse L[tief]1 bis L[tief]6 die folgenden Bedingungen erfüllen:

F = 100

Schnittweite = 130,113

F[tief]1.2 = -101,729

Fig. 1, Fig. 2a-2d

Fig. 3, Fig. 4a-4d