DE2529754A1

DE2529754A1 - Weitwinkelobjektiv von der art umgekehrter teleobjektive

Info

Publication number: DE2529754A1
Application number: DE19752529754
Authority: DE
Inventors: Jihei Nakagawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-07-03
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE2529754B2; DE2529754C3; DE7521173U; JPS5416411B2; US4008952A; JPS516021A

Description

P Λ T fr: N^rA NWALT

Olympus Optical Co. Limited oot 7447

m ι ,„„,„ 3. Juli 1975

Toyko/JAPAN

L/Br

Weitwinkelobjektiv von der Art umgekehrter Teleobj ektive

Die Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkelobjektiv von der Art umgekehrter Teleobjektive für einäugige Spiegelreflexkameras und insbesondere auf ein äußerst kompaktes Objektiv dieser Art mit einer geringen Linsenanzahl.

Weitwinkelobjektive von der Art umgekehrter Teleobjektive mit sechs Linsengliedern sind beispielweise aus der japanischen Patentanmeldung 26133-1963 bekannt, wobei das erste Linsenglied ein positiver Meniskus, das zweite Linsenglied ein negative^Meniskus, das dritte Linsenglied eine positive Linse großer Dicke, das vierte Linsenglied eine negative Linse, das fünfte Linsenglied ein positiver Meniskus und das sechste Linsenglied eine positive Linse ist. Die bekannten Linsensysteme dieser Konfiguration haben jedoch die folgenden Nachteile. Da der Luftspalt zwischen dem zweiten und dritten Linsenglied groß ist, sind die Linsensysteme als Ganzes groß. Darüberhinaus ist es, wenn versucht wird, ein Objektiv mit noch größerer öffnung und weiteren Bildwinkel zu schaffen, unmöglich, ein Linsensystem zu erzielen, bei dem die Bildfehler zufriedenstellend

509884/0887 ~²~

korrigiert sind.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde eine Weiterentwicklung dieses Linsensystems geschaffen, die in der japanischen Offenlegungs schrift 45o15-1972 (US-PS 3 832 o37) beschrieben ist. Bei diesem Linsensystem ist das dritte Linsenglied, d.h. die positive Linse großer Dicke, entsprechend der japanischen Offenlegungsschrift 26133-1963 in zwei Linsen unterteilt, d.h. eine negative Linse und eine positive Linse, die mit einem geringen Luftspalt zwischeneinander angeordnet sind, wobei diese positive und negative Linse näher an dem zweiten Linsenglied angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich aus der japanischen Offenlegungsschrift 45o15-1972 ein extrem kompaktes Weitwinkelobjektiv von der Art umgekehrter Teleobjektive, bei dem die Bildfehler über einen großen Bildwinkelbereich günstig korrigiert sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Weitwinkelobjektiv von der Art umgekehrter Teleobjektive anzugeben, das bei einer geringen Linsenanzahl bezüglich der Bildfehler günstig korrigiert ist.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Ausbildung des Objektivs.

Bei dem Linsensystem nach der japanischen Offenlegungsschrift 45o15-1972 besteht das dritte Linsenglied aus einer negativen Linse und das vierte Linsenglied aus einer positiven Linse, wobei diese Linsen mit einem kleinen Luftspalt dicht nebeneinander

509884/0887 ~³~

angeordnet sind. Bei dem Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung ist der Luftspalt zwischen den beiden Linsen, der als Linse wirkt, vermieden, und die Verringerung der Korrekturmöglichkeit für die Bildfehler, die dadurch hervorgerufen ist, wird kompensiert durch eine positive Linse großer Dicke als drittes Linsenglied und durch Verwendung des Linsensystems mit geringfügig reduziertem Bildwinkel.

Das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, aufgebaut, d.h. es enthält ein erstes Linsenglied, welches eine positive Meniskuslinse, ein zweites Linsenglied, welches eine negative Meniskuslinse ein drittes Linsenglied, welches eine positive Linse großer Dicke, ein viertes Linsenglied, welches eine negative Linse, ein fünftes Linsenglied, welches eine positive Meniskuslinse und ein sechstes Linsenglied, welches eine positive Linse ist, wobei das Linsensystem die folgenden Bedingungen erfüllt.

(D	ο	,14f -C	^d4 C°'^3f
(2)	ο	,25f <£.	d₅ <£_ o,5f
(3)	ο	,4f -C	dg. + d- ^ o,6f
(4)	f		< l,4f

Hierbei ist f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes, d. der Luftpsalt zwischen dem zweiten und dritten Linsenglied, d und äj die Dicken des dritt en bzw. vierten Linsengliedes und 21 d der Abstand von der am nächsten objektseitig gelegenen Linsenoberfläche zu der Bildebene.

509884/0887

-4-

Wenn bei dem Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung, wie zuvor erwähnt, d. kleiner als o,14f gemacht würde, wäre dies vorteilhaft für eine kompakte Ausbildung. Um jedoch die Schnittweite groß zu machen, ist es notwendig, die Brechkraft der divergierenden Linsengruppe aus der ersten und zweiten Linse größer zu machen. Wenn die Brechkraft der divergierenden Linsengruppe größer gemacht wird, erhöht sich jedoch die negative Verzeichnung und daher ist dies unerwünscht. Wenn d- größer als o,3f gemacht wird, kann die Brechkraft der divergierenden Linsengruppe schwächer gemacht werden und dies ist vorteilhaft für die Korrektur der Bildfehler. Das Linsensystem wird jedoch größer und damit kann nicht die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst werden.

Wenn d₅ kleiner als o,25f gemacht wird, wird es schwierig, die Bildfehler günstig zu korrigieren, wenn nicht d. größer gemacht, d.h. das Linsensystem größer gemacht wird. Wenn d₅ größer als o,5f ist, wird der Astigmatismus verstärkt und aus diesem Grunde ist dies unzweckmäßig.

Entsprechend der Wahl von d₅ in dem durch die Bedingung (2) gegebenen Rahmen ist eine geeignete Wahl von d_ wesentlich für eine

Bild/ ,

günstige Korrektur der feldkrümmung undoes Astigmatismus. Aus diesem Grunde ist die Bedingung (3) aufgestellt, d.h. wenn d_ näher an der unteren Grenze der Bedingung (2) ist, ist es notwendig, d_ größer zu machen, so daß d,- + d- in den durch die

Bild.

Bedingung (3) gegebenen Bereich fallen. Andernfalls können feldkrümmung und Astigmatismus nicht zufriedenstellend korrigiert werden.

509884/0887

Wenn d₅ + d_ größer als o,6f ist, werden die Bildfeldkrümmung und der Astigmatismus überkorrigiert.

Die B%ingung (4), d.h. fZ 2d £_ 1,4f dient dazu, das Verhältnis von ä.fäc and d₇ zueinander zu definieren und das Ziel dieser Bedingung ist, das Linsensystem kompakt zu machen und die Bildfehler günstig zu korrigieren. Obwohl die Werte von d. ,d,- und d^ frei

gegebenen Grenzen innerhalb der durch die Bedingungen (1), (2) und (3)Ygewählt werden können, müssen sie auch so gewählt werden, daß sie der Bedingung f*C Σά ^1.1 /4f genügen. DrIw ^I d ist die Gesamtlänge des Linsensystems und in dem Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung haben nur ά.,ά^ und d_ Einfluß auf die Gesamtlänge ^Id. Die anderen Luftspalte und Dicken der Linsen können praktisch gewählt werden entsprechend den tatsächlichen Durchmessern der betreffenden Linsen und den Begrenzungen in der Herstellung. Datierst die Bedingung (4) im wesentlichen eine Bedingung zur Begrenzung des Verhältnisses von d.,ä_c und d_ zueinander. Wenn S"~ d kleiner als f ist, kann das Öffnungsverhältnis nicht klein gemacht werden. Wenn ^T ^d größer als 1,4f ist, wird das Linsensystem groß. Darüberhinaus werden Astigmatismus, Bildfeldkrümmung usw. überkorrigiert und es wird sehr schwierig, sie günstig zu korrigieren.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

-6-509884/0887

Fig. 1 eine schematisehe Schnittansieht durch das Ausführungsbeispiel 1 eines Weitwinkelobjektivs nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 A,B, C Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 1 , Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels 2,

Fig. 4 A,B,C Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 2, Fig. 5 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels 3/ Fig. 6 A,B,C Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 3, Fig. 7 eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels 4, Fig. 8 A,B,C jeweils Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 4, Fig. 9 eine Schnittansicht des Ausfuhrungsbeispiels 5 und Fig.1o.A,B,C jeweils Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 5.

509884/0887

Das Ausführungsbeispiel 1 weist die in der nachfolgenden Tabelle

1 aufgeführten Daten auf.

r₁=o_/86472

d.j=o_#1o683 r₂=2,236o2

d₂=o,oo351 r₃=o,87178

d₃=o,o5271 r₄=o,26862

d₄=o,17l84 r₅=4,846o5

d₅=o,45o51

r_c=-3,54123 ο

T₁=O₁ 87375 d₇=o,o8o82

r₈=18,86629 dg=O/O3268

r₉=-1,6144 8 d₉=o,o8645

r_lo=-o,51953

=I,7432

=1,51835

=1/8o518

,84666

n₅=1,618

^-=-5,73146*- ^: ·

d₁₁=o,o8o12 r₁₂=-o,6o653

f=1,o

=1,37514

Tabelle 1

^,=49,4 O2=6o, ^-,=25,4

d.1,13891

509884/0887

Das Ausführungsbeispiel 2 weist die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführten Daten auf.

Tabelle 2

T₁=O,98629

d₁=o,1o574 r₂=2,1862ο

d_=o,oo353 r₃=o,64888

d₃=o,o5287 r₄=o,2728o

d₄=o,19667 r₅=8,13576

d₅=o,45926

r_c=-2,38235 ο

dg=o,o7o49 r_?=-o,56679

d₇=o,o44o6 r₈=-115,83o7

dg=o,o2679 r₉=-2,28218

d_g=o,o719or_lo=-o,446oo

_lo

d_lo=o,oo353

~~°i67634

f » 1,o

n.,=1 ,7432

,51835

,8o518

η =1,78472

n₅=1,67

J₃=25,4

25,7

57,3

1,31739

,11414

509884/0887

■9-

Das Ausführungsbeispiel 3 weist die in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführten Daten auf.

Tabelle 3

r.,=o,77899

d_l=o_/1o99o r₂=2,217o4

r₃=o,99337

r₄=o,25837 d₄=o,21618

r₅=2,37382 d-=o,25923

r_c=-19,16816 d,=O/O6o7o

r₇= -1,31411 d₇=o,o5263

1^=0,79942 d'₇=o,14716

r₈=9,96285

=-1,94162 d₉= o,o8362

r_1o=-o,45292 d_lo=o,oo351

d_l1=o,o7274 ₂=--1 /Ο6628 f«1,o ♦

,51835

,78472

=1,78472

n₅*1,7859

ng-1,67

n_?«1,67

S- 1,31587

509884/0887

t)₂«6o,3

D5-44,1 J₇-57,3

-1ο-

Das Ausführungsbeispiel 4 weist die in der nachfolgenden Tabelle 4 aufgeführten Daten auf.

^=0,78816

d..=o,2ooo3 r₂=2,12468

d₂=o,oo4oo r₃=o,98386

d₃=o,o5715 r₄=o,36128

d₄=ö_/28o96 r₅=2,69252

d₅=o_/27296 r_c=-4_/93715

d₆=o,o8567 r₇=-o,5295ο

d₇=o,27462 r₈=4,55o68

dg=o,o1938 r₉=-16,67865 d_g=o,o9939

T₁ =-o,59009

d- =o_roo286 1^=3,19140

d_l1=o,o8344 r_l2=-1,19632 f- 1,o

,51835

n₃*1,8o61

,78472

n₅=1,713

n_fi=1,713

Tabelle 4

,3

O₄«25,7 J_c=53,9

⁼¹'°⁷⁴⁶³

50988^/0887

-11-

Das Ausführungsbeispiel 5 weist die in der nachfolgenden Tabelle 5 aufgeführten Daten auf.

r₁=o_/54727

d.,=o,11265 r₂=1,42131

d₂=o,oo282 r₃=o,624o7

d₃=o,o4224 T₄=O,27143

d₄=o,14335 r₅=-7,49458

d₅=o,37287

r,=-1,25726 ο

d_c=o,o56o4 ο

r₇=-o,36o42

d_?=o,13997 r_Q=-4,6o381

dg=o,o2619 r_g=-1,1872ο

d_q=o,o692$ r_lo=-o,4o325

d_1o=o_/oo282 τ_ΛΛ=2Ί,32366

d_l1=o_/o6421

£- 1 ,o

n₁=1,7432

,51454

=1,8o518

n₄=1,8o518

,63854

n_c=1,63854

1,o8719

Tabelle 5

/4

D ₂=54,7 ^3=25,4 ^4=25,4 J₅=55,4 J₆=55,4

£.d»1,o3244

509884/0887

Dabei bezeichnen r* bis r..₂ die Krümmungsradien der entsprechenden Oberflächen der jeweiligen Linsen, d.. bis d.... die Dicken der entsprechenden Linsen und Zwischenräume zwischen den Linsen, n, bis n_g die Brechungsindices der Linsen, Q ₁ bis jj ₆ die Abbe-Zahlen der Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes, S^^- die Schnittweite und 21 ^{d die} Gesamtlänge des Linsensystems.

Das Ausführungsbeispiel 1 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Linsensystem, und die Fehlerkurven sind in Fig. 2 A,B und C dargestellt.

Das Ausführungsbeispiel 2 entspricht dem in Fig. 3 dargestellten Linsensystem, dessen Fehlerkurven in Fig. 4 A,B und C dargestellt sind.

Das Ausführungsbeispiel 3 ist entsprechend Fig. 5 ausgebildet, wobei eine gekittete negative Doppellinse als negative Linse verwendet wird, welche das vierte Linsenglied bildet. Daher entspricht im Ausführungsbeispiel 3 die Summe von d_ und d'~ d_ in Bedingung (3). Infolgedessen kann die Bedingung (3) auch ausgedrückt werden als o,4f <Cd₅ + d_ + d'_<C o,6f. Die Fehlerkurven beim Ausführungsbeispiel 3 sind in Fig. 6 A,B und C dargestellt.

Die Ausführungsbeispiele 4 und 5 entsprechen jeweils den in Fig. 7 bzw. 9 dargestellten Linsensystemen. Die Fehlerkurven sind in Fig. 8 A,B und C bzw. Fig. 1o A,B und C dargestellt. Aus den Fehlerkurven der Ausführungsbeispiele ergibt sich, daß bei den Objektiven nach der vorliegenden Erfindung die Bildfehler hervorragend korrigiert sind.

509884/0887

Claims

oot 7447

3. Juli 19

L/Br

Patentansprüche

Weitwinkelobjektiv von der Art umgekehrter Teleobjektive,

dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem, das ein erstes Linsenglied in Form einer positiven Meniskuslinse, ein zweites Linsenglied in Form einer negativen Meniskuslinse, ein drittes Linsenglied in Form einer positiven Linse großer Dicke, ein viertes Linsenglied in Form einer negativen Linse , ein fünftes Linsenglied in Form einer positiven Meniskuslinse und ein sechstes Linsenglied in Form einer positiven Linse enthält, den folgenden Bedingungen genügt:

(1) o,14f

(2) o,25f

(3) o,4f ^l d₅ + d_? ^ o,6f

(4) f^Id ^1,4 f

worin f die Brennweite des Linsensystems als Ganzen, d₄ den Luftspalt zwischen dem zweiten und dritten Linsenglied, d,- und d_? die Dicke des dritten bzw. vierten Linsenglieds und 21 d die Gesamtlänge des Linsensystems bezeichnen.

-2-

5Q9884/0887

./Hf,

2. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet^djarchji^e, in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten Daten.

Tabelle 1

T₁=O,86472

d..=o,1o683 ¹¹I"¹

r₂=2,236o2

^-5,73146*

f=1/O

r₃=o,87178

d₃=o,o5271 n₂=1,51835 ^₂=6o,3

r₄=o,26862

d₄=o,17184
r₅=4,846o5

d₅=o,45o51 n₃=1,8o518 v>₃=25,4

r₆=-3,54123

d₆=o,o6993
T₁=O,87 375

d₇=o,o8o82 n₄=1,84666 _v;₄=23,9

r₈=18,86629

dg=o,o3268
r_g=-1,61448

d₉=o,o8645 n₅=1,618 t^₅=63,4

r_lo=-o,51953

d₁ =o,oo351

^,=63,4

509884/0887

Darin bezeichnen r.. bis τ.~ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, d* bis d_1l die Dicken der einzelnen Linsen- und Luftspalte zwischen den Linsen, n. bis n, die Brechungsindices der einzelnen Linsen, 0 ₁ bis J^ di^e Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes, S, ^ die Schnittweite und Σ d die Gesamtlänge des Linsensystems.

-4-

509884/0887

3. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführten Daten.

Tabelle 2

T₁=O,98629

d₁=o,1o574 r₂=2,1862ο

d₂=o,oo353 r₃=o,64888

d₃=o,o5287 r₄=o,2728o

d₄=o,19667 r₅=8,13576

d₅=o,45926

r,=-2,38235 ο

dg=o,o7o49 r₇=-o,56679

d₇=o,o44o6 r₈=-115,83o7

dg=o,o2679 ^=-2,28218

^ =-o,446oo d_lo=o,oo353

.j ^-3,07504 d₁₁=o,o793o

₁₂=-o,67634 f - 1,o

n₁-1_f7432

,51835

n₃=1,8o518

η-1,78472

η =1,67

^SHf ^s1'³¹⁷³⁹

^-49,4 l)₂=6o,3 J₃=25,4

O ₅=57,3 ⁴V⁵⁷'³

,11414

50988A/0887

Darin bezeichnen r. bis r₁₂ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, d₁ bis d.... die Dicken der einzelnen Linsen- und Luftspalte zwischen den Linsen, n- bis n, die Brechungs-

I b

indices der einzelnen Linsen, 0* bis J, die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes , S_ky- die Schnittweite und Σ d die Gesamtlänge des Linsensystems.

-6-509884/0887

-· St —

it-

4. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführten Daten.

!•.,=0,77899

d.j=o,1o99o r₂=2,217o4

d₂=o,oo35T r₃=o,99337

d₃=o,o5263 r₄=o,25837

d₄=o,21618 r₅=2,37382

d₅=o,25923 r₆=-19,16816

51835

78472

Tabelle 3

t)₂«6o_#3 /3,-25,7

r₇= -1,31411 d_?=o,o5263

r*₇=o,79942 d'₇=o, 14716

r₈=9,96285

n₄=1,78472

n₅«1,7859

0 ₄=25,7

5-44,1

r_g=-1,94162

d₉= o,o8362 r_lo=-o,45292

d_lo=o,oo351 T₁^-S, 1oo87

(1^=0,07274 r_l2=-1,o6628

f»1 ,o ·♦

n₆»1,67

n_?«1,67

S - 1,31587

Kf

509884/0887

J₆«57,3 J₇-57,3

Darin bezeichnen r.. bis r.._ die Krünunungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, d₁ bis d.... die Dicken der einzelnen Linsen· und Luftspalte zwischen den Linsen, n- bis n_fi die Brechungsindices der einzelnen Linsen, 0* bis Jr die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes , S_k^- die Schnittweite und Σ d die Gesamtlänge des Linsensystems.

G0988A/G887

-M-

5. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabdlle 4 aufgeführten Daten.

Tabelle 4

r..=o,78816

d.=o,2ooo3 r₂=2,12468

d₂=o,oo4oo r₃=o,98386

d₃=o,o5715 r₄=o,36128

d₄=o,28o96 r₅=2,69252

d₅=o,27296 r₆=-4_#93715

d_/-=o,o8567 ο

r₇=-o,5295ο d₇=o,27462

r₈=4,55o68 dg=o_#o1938

r₉=-16,67865 d_g=o,o9939

T₁ =-o/59oo9

r₁₁=3_r1914o

d--=0,08344 r₁₂=-1,19632

,51835

n₃=1,8o61

,78472

n₅-1.,713

^,=50,3

D4-25,7 J₆=53,9

»1_#o7463

509884/0887

Darin bezeichnen r. bis r₁~ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, d₁ bis d₁.. die Dicken der einzelnen Linsen- und Luftspalte zwischen den Linsen, n.. bis n_g die Brechungsindices der einzelnen Linsen, 0- bis J, die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes , S^ die Schnittweite und Σ d die Gesamtlänge des Linsensystems.

-1ο-509884/0887

6. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle 5 aufgeführten Daten.

r₁=o_/54727

d^o,11265 r₂=1,42131

d₂=o,oo282 r₃=o,624o7

d₃=o_fo4224 r₄=o,27143

d₄=0,14335 r₅=-7,49458

d₅=o,37287 r₆=-1,25726

d_c=o,o56o4 ο

r₇=-o,36o42

d₇=o_#13997 r₈=-4,6o38T

dg=o,o2619 ^=-1,18720

d_g=o,o692S-r_1o=-o,4o325

d_lo=o,oo282 r_n=37,32366

d₁₁=o,o6421 r₁₂=.0,63641 f= 1,o

11^1,7432

n₂=1,51454

,8o518

n₄=1,8o518

■' '■' n₅=1,63854

n₆=1,63854

1,o8719

Tabelle 5

J.,-49,.

J₅-55,4

50988A/0887

-Vl-

Darin bezeichnen r.. bis r..~ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, d.. bis d~.. die Dicken der einzelnen Linsen und Luftspalte zwischen den Linsen, n~ bis n_g die Brechungsindices der einzelnen Linsen, 0* bis J^ die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen, f die Brennweite des Linsensystems als Ganzes , S. y- die Schnittweite und "Σ. d die Gesamtlänge des Linsensystems.

509884/0887

Leerseite