DE2518087A1 - Weitwinkelobjektiv - Google Patents

Description

HI 9139 23.April 1975

ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA

No. 36-9, Maeno-cho 2-chome, Itabashi-ku Tokyo / Japan

Weitwinkelob3 ektiv

Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelobjektiv vom Retrofokustyp. Sie will die Gesamtlänge eines solchen Objektivs möglichst reduzieren. Es gibt zwei Wege, um daa Retrofokus-Objektiv in gedrängter Bauart zu konstruieren. Einer davon besteht darin, den Durchmesser des Objektivs zu reduzieren, und der andere, die länge des Objektivs zu verkürzen. Die Erfindung beschreitet den letztgenannten Weg, um das Objektiv kompakt zu gestalten.

Das erfindungsgemäße Weitwinkelobjektiv umfaßt sechs Objsktivglieder, die von sechs Linsen gebildet sind, wobei die erste linse eine negative Meniskuslinse ist, die zum Objekt hin konvex ist} die zweite linse ist eine Sammellinse, die dritte linse ist eine Sammellinse, die vierte linse ist eine bikonkave Zerstreuungslinse, die fünfte linse ist eine positive Meniskuslinse, die zum Bild hin konvex ist, und die sechste Linse i»t eine Sammellinse. Dabei sind die folgenden Bedingungen erfüllt:

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(1) F/1.2 < JF₁J < P/0.8 . F₁ <O

(2) F/1.8 < P_{1 β2}.3 < ^p/¹·⁴

(3) O.2F < d₂ < O.45F

(4) O.7F < Cd₁ + d₂ + d₅ + d₄ + d₅ + d₆) < O.9F

n« + n,

(5) 0.2 < - Ji₁ < 0.32

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Darin zeigt:

Figoi einen Längsschnitt einer Ausführungsform des erfind ungsgemäßen Objektivs;

Fig.2a bis 2d Aberrationskurven für das in Fig.1 gezeigte Ausführungsbeispiel.

Das in Fig.1 gezeigte Objektiv ist folgendermaßen aufgebaut: Die erste Linse L₁ ist eine negative Meniskuslinse, die zum Objekt hin konvex ist (dies bedeutet, daß die Fläche mit dem größeren Krümmungsradius sich auf der Objektseite befindet). Die zweite und dritte Linse Lp und L₇ sind Sammellinsen. Die vierte Linse L, ist eine bikonkave Zerstreuungslinse, die fünfte Linse Lj- ist eine positive Meniskuslinse, die zum Bild hin konvex ist} die sechste Linse Lg ist eine Sammellinse. Das erfindungsgemäße Objektiv umfaßt die obigen sechs Linsen L₁ bis Lg und erfüllt die folgenden Bedingungen:

(1) F/1.2 < IF₁I <F/0.8 « F.,<0

(2) P/1.8 ^<P_1e2.3 <P/1o4

(3) 0o2F < d₂ < 0.45F

(4) 0.7F < Cd₁ + d₂ + d₅ + d₄ + d^ + dg)<0.9F

(5) 0.2 <^²~4-^ _ _ni<Oo32

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worin die Symbole die folgende Bedeutung haben:

F : Effektive Brennweite des gesamten Systems;

F., _{n 4}: Effektive Brennweite des aus der ersten bis i-ten

1 , C.* « al

Linse bestehenden Linsensystems; r.,: Krümmungsradius der j-ten Fläche; cL : k-ter Luftabstand oder k-te Linsendicke; ELj: Brechungsindex der i-ten Linse für die Hatrium-d-Liniej V^: Abbesche Zahl der i-ten Linse.

Die erste Bedingung (1) muß erfüllt sein, damit man eine reduzierte Länge des Objektivs erhält. Die Stärke der negativen ersten Linse muß vergrößert werden, um die Länge des Objektivs zu reduzieren. Wenn jedoch die Brennweite der ersten Linse so kurz ist, daß sie unter F/1,2 liegt, wird der Krümmungsradius der zweiten Fläche zu klein und es tritt ein Komafehler auf. Wenn man den erhöhten Komafehler beseitigen will, werden andere Linsenfehler verstärkt. Wenn die Brennweite der ersten Linse länger als F/0,8 ist, kann das Ziel eines kompakten Objektivs in den Grenzen der dritten Bedingung kaum erreicht werden.

Die zweite Bedingung (2) muß in Verbindung mit der ersten Bedingung erfüllt sein, um die positive Brechkraft der zweiten und dritten Linse zur Korrektion der chromatischen Aberration mit Bezug auf dg oder den Brechungsindex des G-lasmaterials zu bestimmen. Wenn F., _o -, kurzer ist als F/1,8, ist die chromatisehe Aberration mit Bezug auf dg oder den Brechungsindex des Glasmaterials zu bestimmen. Wenn F., _n ~ kürzer ist als F/1,8,

1,2,3 ' ' ^f

ist die chromatische Aberration zwar gut korrigiert, aber die Krümmungsradien der betreffenden Flächen werden zu kurz und der Komafehler sowie andere Fehler werden größer. Außerdem wird die Petzvalsumme reduziert und es wird schwierig, ein Weitwinkelobjektiv großer Leistung zu konstruieren. Wenn die Brennweite langer als F/1,4 ist, muß der Luftabstand dg vergrößert werden, was zu einer Verminderung der Petzvalsumme und zu einer ungenü-

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genden Erfüllung der vierten Bedingung (4) führt.

Die dritte Bedingung (3) muß erfüllt werden, um das Objektiv kompakt zu machen. Wenn der Luftabstand d₂ kürzer als 0,2 P ist, muß die Schnittweite auf andere Weise verlängert werden, damit das linsensystem ein Retrofokusobjektiv wird, was eine ungenügende Erfüllung der anderen Bedingungen oder eine Zunahme der Fehler zur Folge hat. Wenn der Luftabstand d₂ länger als 0,45 P ist, wird es schwierig, die länge des Objektivs zu reduzieren.

Die vierte Bedingung (4) muß erfüllt werden, damit man ein kompaktes Weitwinkelobjektiv erhält. Wenn der darin definierte Wert kleiner als 0,7 P wird, wird die Korrektion der Aberration schwierig. Wenn er größer als 0,9 P ist, wird die Gesamtlänge des Objektivs zu große

Die fünfte Bedingung (5) muß erfüllt werden, um die Petzvalsumme normal zu halten, um die chromatische Aberration in Verbindung mit den Abbeschen Zahlen der ersten, zweiten und dritten Linse zu korrigieren. Wenn, der darin definierte Wert kleiner als 0,2 wird, nimmt der Brechungsindex n^ zu und die Abbesche Zahl muß herabgesetzt werden, was zu einer Unausgewogenheit der chromatischen Aberration führt. Wenn n^ so bleibt, wie es ist, werden n« und n* kleiner und die Petzvalsumme steigt und die Krümmungsradien werden kürzer, was zu einer allgemeinen Verschlechterung der Aberrationen führt. Wenn der definierte Wert größer als 0,32 wird, nimmt entweder n.. ab oder n₂ und n, zu, was eine Verschlechterung der Pehlerkorrektion zur Polge hat und zu einer Zunahme der Kosten für das Glasmaterial und Herabsetzung der Abbeschen Zahlen führt. Die chromatische Aberration wird entsprechend schlechter. Zudem wird die Petzvalsumme insgesamt kleiner und die Korrektion der Aberration für großen Winkel wird schwierig.

In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Krümmungsradien r.. bis die Dicken und Luftabstände d- bis d-- zusammen mit

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In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Krümmungsradien r..

bis Tj.ρ und die Dicken und luftabstände ä^ bis d^ zusammen mit den Brechungsindices n^ bis ng und den Abbeschen Zahlen ^₁ bis

\7g für die Linsen I₁ bis Ig des in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung zusammengestellt.

Tabelle 1

P = 100

P₁ = -100,46 = p/-0,922

P= 64,31 = P/1,555
11 <-t J

Ianse Krümmungsradius r

ünsendicke Brechungs- Abbesche o. Abstand d index η Zahl

^Li ^{

4.

r. = 227.78 r₂ = 44.46

r₃ = 128.22

r . = 14544.54 4

r₅ = 92.53 r₆ = -137.95

* -81.74

r₈ = 88.40 r₉ = -97.45

= -48.29

= 1008.30

^r12⁼ "²⁰⁰·⁰²

Cl1 -	7.14
d2 =	28.92
d3 =	11.83
d4 =	9.40
d5 =	18.49
d6 =	8.74
d7 =	8.23
d8 =	5.94
d9 =	9.09
d10=	0.57

= 11.37

η = 1.51633 V j --- 64.1

η = 1. 80610 _v ^ = 40. 8

η. = 1.75700 V =47.9 3 . 3

n₄ = 1.80518 ν =25.4

n_r = 1.75700 ν = 47. 9

= 1.74320

=49.4

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Pig.2a zeigt die sphärische Aberration und die Sinusbedingung, Fig.2b zeigt die chromatische Aberration,

Figo2c zeigt die Verzeichnung und

Fig.2d zeigt den Astigmatismus des in Hg.1 dargestellten und in der Tabelle 1 definierten Objektivs»

Im Rahmen der Erfindung sind gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel Abänderungen möglich.

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Claims (2)

1. Ansprüche

   Weitwinkelobjektiv, dadurch gekennzeichnet, daß es sechs Objektivglieder umfaßt, die von sechs Linsen gebildet sind, wobei die erste Linse (L₁) eine negative Meniskuslinse, die zum Objekt hin konvex ist, die zweite Linse (Lp) eine Sammellinse, die dritte Linse (L,) eine Sammellinse, die vierte Linse (L-) eine bikonkave Zerstreuungslinse, die fünfte Lin)

   se (Lc) eine positive Meniskuslinse, die zum Bild hin konvex ist, und die sechste Linse (Lg) eine Sammellinse ist, und daß die nachstehenden Bedingungen erfüllt sind:

   (1) P/1.2 < JP₁] < P/0.8 . P₁^O

   (2) P/1.8 <P_{1 0} , < P/1.4

   (3) 0.2P < d₂ <0.45P

   (4) O.7P < U₁ + d₂ + d, + d₄ + d₅ + d₆)<O.9P

   n_? + n-z

   (5) 0.2 <■ -^~2—²-n₁<0.32

   worin die Symbole die folgende Bedeutung haben: P: effektive Brennweite des gesamten Objektivs;

   Ρ,, ο . : effektive Brennweite des aus der ersten bis i-ten ι, c. * · · χ

   Linse bestehenden Linsensystems; r.: Krümmungsradius der j-ten Pläche; d, : k-ter Luftabstand oder k-te Linsendicke;

   n.: Brechungsindex der i-ten Linse für die Natrium-d-Linie; \L : Abbesche Zahl der i-ten Linse.
2. 2. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien r.. bis ^₁₂> ^di^e Dicken und Luftabstände d₁ bis Cl₁₁, die Brechungsindices n₁ bis n,- und die Abbeschen Zahlen ^₁ bis Vg der ersten bis sechsten Linse L₁ bis Lg die nachstehenden Werte haben: P = 100
   P₁ = -100,46 = P/-0.922

   ^P1,2,3 ^{= 64}»^{31 =} 2/1.555

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   linse Krümmungs D r IC = 227.78 linsendicke d JLl Abstand d Brechungs V Abbesche -- 64.1 radius r ^rn od. ^dn index η Zahl _r ^r7 = 44.46 = 7.14 ^Li ^{ I ^r12 η_Ί = 1. 51633 : 1 r ^r8 = 128.22 = 28.92 1 V = 40.8 d ^r3 ^r9 = 14544.54 = 11.83 L { 7 ^d3 η = 1.80610 2 r = 92.53 .j = 9.40 V = 47.9 = -137.95 ^d4 = 18.49 ^L3 ^{ = -81.74 ^d5 = 8.74 η₃ = 1.75700 ν 3 " = 25.4 ^d6 = 88.40 O = 8.23 . L { d_ η. = 1.80518 4. = -97.45 7 = 5.94 4 ν 4 ' = 47. 9 -^dR = -48.29 ö = 9.09 L { η_ = 1.75700 5 = 1008.30 = 0.57 b ν 5 -- 49.4 = -200.02 = 11.37 L { η₆ = 1.74320 6 b

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