DE2626336C3

DE2626336C3 - Fotografisches Objektiv vom Gauss-Typ

Info

Publication number: DE2626336C3
Application number: DE2626336A
Authority: DE
Inventors: Jihei Higashimurayama Tokyo Nakagawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1975-06-14
Filing date: 1976-06-11
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2626336B2; DE2626336A1; JPS51148421A; US4094588A; JPS5817929B2

Description

(D r₆<|r₇|<l,lr₆ Fläche, das vierte Unsenglied von einem negativen meniskusförmigen Kittglied, das fünfte Unsenglied von einer positiven Meniskuslinse und das sechste Unsenglied von einer positiven Linse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind

(2) 0,48/<|λ,|<0,55/

(3) 0,4/<|r„|<0,48/

	1	(4)	0,45/<fl_o<0,5/	3	"l	= 1,6204
	0,6147	(5)	0,12/<Z)_t<0,15/
		(6) tand mit dem ein	η IC^ ''I ⁺ ^rl~t*
	2,9052
				es Objektivs mit folgenden Daten:	"2	= 1,6935
	0,4738	rf, =
und der Korrektionszus
Tabelle	0,8002	d₂ =	0,1158
				"3	= 1,5814
	1,0617	*d₃ =*	0,0019
r₂ =
	0,2764	*d< =*	0,0777
				"4	= 1,7552
	0,2984	*ds =*	0,0468
/4 =				//5	= 1,6935
	5,8469	*dt =*	0,0203
's =
	0,5113	di =	0,3357
/·₆ =				"6	= 1,8061
	1,0617	</₈ =	0,0193
'7 = ~
	0,4676	*dg =*	0,1160
'8 - 1				"7	= 1,6935
	1,8784	rfio =	0,0019
Λ, = -
	2,2973	*du =*	0,0890		_i_ _
*^r\o ~ ~*	*S' =*
		*dn =*	0,0023
*^r\\ ~ ~*
	0,7430 1:1,4	0,0570
r\i =

r» = -
/- UO
worin bezeichnen

v, = 60,3

V₂ - 50,8

V₃ - 40,8

v₄ = 27,5

v₅ = 53,3

V₆ = 40,9

V₇ = 50,8

η bis ri3 die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d\ bis d\2 die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände wr zwischen diesen,

Πι bis m die Brechungsindizes der Linsen,

Vi bis V₁ die Abbe-Zahlen der Linsen,

f die Brennweite des Objektivs,

f_B die hintere Schnittweite des Objektivs,

D. die Gesamtlänge der Entfernung von der

objektseitigen Oberfläche des zweiten Unsenglieds zur objektseitigen Oberflä-

ehe des vierten Unsenglieds (d.h. die Dicke <h des zweiten Unsenglieds plus die Dicke ds des dritten Linsengliedes plus Luftabstand dt zwischen zweitem und drittem Unsenglied plus Luftabstand <£ zwischen drittem und viertem Linsenglied), die Dicke dj + dsdes vierten Unsenglieds,

in bezug auf die Bildfehler dritter Ordnung im wesentlichen abereinstimmt, wobei für jeden dieser Fehler zumindest folgende Bedingungen erfüllt sind

b) (\lS'-Is\<0,3-\zs\ oder
l|X5'-X.9|<0,3 - 10"³

S Flächenteilkoeffizient nach Seidel (Queraberration bezogen auf/= 1 für den Bildwinkel 45° und die relative Öffnung gemäß obiger Datentabelle) des Objektivs gemäß dem betreffenden Ausführungsbeispiel

S' Seidelkoeffizient an der entsprechenden Linsenfläche für das vom Ausführungsbeispiel abweichende Objektiv

σ Standardabweichung der Koeffizienten S

²⁰

V(S' -S)² »mittlere Abweichung« der Koeffizienten S' von den Koeffizienten S.

(Der Querstrich über einer Größe bedeutet jeweils Mittelwertbildung durch Summation der entsprechenden Werte für alle Linsenflächen und Division durch die Anzahl der Linsenflächen).

Tabelle 2

25

*^r\ =*	0,6278	worin bezeichnen	d\	= 0,1137

h =	2,9900	di	= 0,0019

O =	0,4580	d₃	= 0,0834

*r₄ =*	0,7235	d*	= 0,0426

*rs =*	0,9466	ds	= 0,0203

r₆ =	0,2723	d₆	= 0,3374

*r₇ = -*	■ 0,2953	di	= 0,0193

r» =	86,661	d%	= 0,1120

/·, = -	0,4890	d₉	= 0,0019

r₁₀ = -	1,0792	*d\o*	= 0,0847

/*j 1 ⁼ """	0,4618	du	= 0,0023

	1,8969	du	= 0,0575

'13 = -	2,7516	ι ·	1,4
/= 1,0	S' = 0,7424

η bis η 3 die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, '

d\ bis du die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,

/ii bis /77 die Brechungsindizes der Linsen,

2. Fotografisches Objektiv vom Gauß-Typ mit insgesamt sieben Linsen in sechs Linsengliedern, von denen das erste und zweite Linsenglied jeweils durch eine positive Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Flache, das dritte LinsengUed von einer negativen Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Flicke, das vierte Linsenglied von einem negativen meniskusförmigen Kittglied, das fünfte Linsenglied von einer positiven Meniskuslinse und das sechste LinsengUed von einer positiven Linse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind

(D γ₆<|γ₇|<1,1/·₆

(2) 0,48/<ί/·₉|<0,55/

(3) 0,4/<|/-„|<0,48/

(4) 0,45/<A,<0,5/

■<0,5

(5)

(6) 0,35 < -!-i-

und der Korrektionszustand mit dem eines Objektivs mit folgenden Daten:

n, = 1,6204

n₂ = 1,6935

n₃ = 1,5814

n₄ = 1,7552

n₅ = 1,6935

n₆ = 1,8061

H₇ = 1,6935

v, = 60,3

v₂ = 50,8

V₃ = 40,8

V₄ = 27,5

V₅ = 53,3

V₆ = 40,9

v₇ = 50,8

Vi bis Vi die Abbe-Zahlen der Linsen, f die Brennweite den Objektivs,

fe die hintere Schnittweite des Objektivs,

Da die Gesamtlänge der Entfernung von der

objektseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds zur objektseitigen Oberfläche des vierten Linsenglieds (d.h. die

Dicke di des zweiten Linsenglieds plus die Dicke ds des dritten Linsengliedes plus Luftabstand <A zwischen zweitem und drittem Linsenglied plus Luftabstand d% zwischen drittem und viertem Linsengiied),
Db die Dicke dj + dg des vierten Linsenglieds,

in bezug auf die Bildfehler dritter Ordnung im wesentlichen übereinstimmt, wobei für jeden dieser Fehler zumindest folgende Bedingungen erfüllt sind:

b) j|£S'-r.s|<0,3 -

11ES'-IS\<0,3 · ΙΟ'³

oder

S FlächenteilkoefTizient nach Seidel (Queraberration bezogen auf/= 1 für den Bildwinkel 45° und die relative Öffnung gemäß obiger Datentabelle) des Objektivs gemäß dem betreffenden Ausfuhrungsbeispiel

σ Standardabweichung der Koeffizienten S

»mittlere Abweichung« der Koeffizienten S' von den Koeffizienten 5.

(Der Querstrich über einer Größe bedeutet jeweils Mittelwertbildung durch Summation der entsprechenden Werte für alle Linsenflächen und Division durch die Anzahl der Linsenflächen.)

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches so Objektiv vom Gauß-Typ mit insgesamt sieben Linsen in sechs Linsenglieder, von denen das erste und zweite Linsengiied jeweils durch eine positive Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Fläche, das dritte Linsenglied von einer gen Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Fliehe, das vierte Linsenglied von einem negativen menisknsförmigen Kittglied, das fünfte Linsengiied von einer positiven Meniskuslinse und das sechste Linsenglied von einer positiven linse gebildet ist

Ein derartiges Objektiv ist beispielsweise aus der CH-PS 5 26116 bekannt

Fotografische Objektive sind meist so ausgebildet, daB sie die Aberrationen für Aufnahmen mit der g unendlich gut korrigieren. Heutzutage ist jedoch die Korrktr fur Aufnahmen von Gegenstanden in geringer Entfernung ebenso wichtig wie die für Aufnahmen mit der Entfernung unendlich. Daher ware es ideal für ein fotografisches Objektiv, daß es einen hervorragenden Korrekturzustand sowohl für Aufnahmen in der Entfernung unendlich als auch für geringere Aufnahmeentfernungen besitzt und daß sich der Korrekturzustand wenig zwischen Aufnahmen mit der Entfernung unendlich und geringeren Aufnahmeentfernungen ändert Fotografische Standardobjektive vom Gauß-Typ zeigen etwas Verschlechterung im Korrekturzustand, die, obwohl nicht stark ins Auge fallend, bei kürzeren Aufnahmeentfernungen auftritt Diese Ver schlechterung der Bildgüte kann hauptsächlich als Verstärkung der sphärischen Aberration festgestellt werden, insbesondere von kurzwelliger Strahlung, die den Bildkontrast verringert

s Obwohl kürzlich ein beträchtlicher Fortschritt bezüglich fotografischer Standardobjektive vom Gauß-Typ erzielt worden ist, ist der obenerwähnte Nachteil gerade solchen Objektiven eigen, die aus Gläsern mit hohen Brechungsindizes hergestellt sind. Für die Ausbildung von fotografischen Standardobjektiven vom Gauß-Typ, die einen hohen Bildkontrast sicherstellen, treten andererseits unvermeidlich Probleme bezüglich der Korrektur von Unscharfe auf, die auf Koma bei mittleren Bildwinkeln beruht, was typisch für Objektive vom Gauß-Typ ist und bezüglich einer guten Korrektur sphäro-chromatischer Aberration. Zur Lösung dieser Probleme ist es erforderlich, Gläser zu verwenden, die eine große Abbe-Zahl haben, was wiederum die Verwendung von Glasmaterialien mit niedrigen Bre chungsindizes für die positiven Linsenglieder erfordert Eine solche Wahl der Gläser bringt jedoch einen weiteren Nachteil mit sich, der darin besteht, daß unvermeidlich sphärische Aberration groß und die Baulänge des Objektives größer wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes fotografisches Standardobjektiv vom GauB-Typ mit großem Öffnungsverhältnis anzugeben, bei dem auch Koma, sphärische Aberration und sphärochromatische Aberration gut korrigiert sind. Dabei sollen die Aberrationen sowohl für Aufnahmen mit der Entfernung unendlich wie auch für geringere Aufnahmeentfernungen gut korrigiert sein.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Danach enthält das Objektiv nach der Erfindung sechs Linsenglieder mit insgesamt sieben Linsen und zwar ein erstes linsengiied in Form einer positiven Meniskuslinse, ein zweites linsengiied in Form einer positiven Meniskuslinse, ein drittes linsengiied in Form einer negativen Meniskuslinse, ein viertes linsengiied in Form eines meniskusförmigen negativen Kittgliedes, ein fünftes linsengiied in Form einer positiven Meniskuslinse und ein sechstes positives linsengiied Dabei erfüllt das Objektiv erfindungsgemäß die folgenden Bedingungen:

(1) r,<|r₇|<l,lr₆

(2) 0,48/<|r,|<045/

(3) 0,4/<|r„|<0,48/
(4)

(5) 0,12/<D»<0,15/

(6) <U5<

<0,5

Darin bezeichnen

f die Brennweite des Objektivs

r₆ den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche des dritten Linsengliedes,

Γη den Krümmungsradius der gegenstandseitigen Oberfläche des vierten Linsengliedes,

/Ij den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche des vierten Linsengliedes,

/u den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche des fünften Linsengliedes,

Da die Gesamtlänge der Entfernung von der objektseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds zur objektseitigen Oberfläche des vierten Linsenglieds (d. h. die Dicke <& des zweiten Linsengliedes plus die Dicke efe des dritten Linsengliedes plus Luftabsiand dt, zwischen zweitem und dritten Linsenglied plus Luftabstand ck zwischen drittem und viertem Linsenglied)

Db die Dicke dr + <k des vierten Linsengliedes, Vi die Abbe-Zahl des ersten Linsengliedes, V2 die Abbe-Zahl des zweiten Linsengliedes, Vz die Abbe-Zahl des dritten Linsengliedes.

Die Bedingung (1) dient zur Verhinderung von Unscharfe, die durch Koma hervorgerufen wird und zur Korrektur von sphärischer Aberration. Die objektseitige Oberfläche des vierten Linsengliedes, die durch diese Bedingung definiert ist, steht in enger Beziehung zur sphärischen Aberration und zur Unscharfe, die auf Koma zurückzuführen ist, da diese Oberfläche zur Überkorrektur von sphärischer Aberration für Strahlen unter mittleren Bildwinkeln dient Wenn |/>| < re, wird auf Koma zurückzuführende Unscharfe hervorgerufen und wenn |/>|>1,1 /fe, wird die sphärische Aberration unterkorrigiert.

Die Bedingungen (2) und (3) sind notwendig zur Korrektur von auf Koma zurückzuführender Unscharfe und zur Korrektur von sphärischer Aberration. Da bei den erfindungsgemäßen Objektiven die Randstrahlen von axialen Objektpunkten und die Randstrahlen von außeraxiaien Objektpunkten die Linsenflächen mit den Krümmungsradien n und rn mit großer Schnitthöhe durchsetzt, ist es für die Korrektur von Koma wesentlich, wenn diese Krümmungsradien nicht zu klein sind

Wenn die Krümmungsradien rg und ru kleiner als die unteren Grenzwerte der Bedingungen (2) und (3) gewählt werden, wird es unmöglich, sphärische Aberration gut zu korrigieren.

Die Bedingung (4) ist zur Korrektur von Astigmatismus erforderlich. Obwohl es möglich ist, das Öffnungsverhältnis zu vergrößern, wenn die Baulänge des Objektivs vergrößert wird, dient die Bedingung (4) in Verbindung mit der Bedingung (5) dazu, sphärische

Aberration und Astigmatismus gut zu korrigieren.

Wenn D„ kleiner als der durch die Bedingung (4) gegebene untere Grenzwert ist, wird es unmöglich, sphärische Aberration und Astigmatismus zufriedenstellend zu korrigieren. Wenn D, den oberen Grenzwert der Bedingung (4) überschreitet, wird andererseits die Baulänge des Objektivs größer und zusätzlich werden die Randstrahlen vignettiert, was es unmöglich macht, die Aberrationen in den Randabschnitten des Bildes gut

ίο zu korrigieren.

Die Bedingung (5) dient zur Korrektur von Unscharfe, die auf Koma zurückzuführen ist, und verstärkt diesen Effekt in Kombination mit den bereits erwähnten Bedingungen (2) und (3). Wenn Db kleiner als der untere durch die Bedingung (5) gegebene Grenzwert ist, wird Astigmatismus unterkorrigiert Wenn Db den oberen Grenzwert der Bedingung (5) überschreitet wird andererseits die auf Koma zurückzuführende Unscharfe weniger wirksam korrigiert

Schließlich dient Bedingung (6) dazu, das Erfordernis zu erfüllen, daß das erste, zweite und dritte Linsenglied große Abbe-Zahlen v_h v₂ und V3 haben sollten, um eine Basis für eine gute Korrektur sphärochromatischer Aberrration zu haben. Bei Objektiven nach der vorliegenden Erfindung ist die Bedingung (6) in Verbindung mit den Bedingungen (I) bis (5) gewählt worden, um diese Aberration korrigieren zu können. Wenn

l'l + J'2-2,3

einen kleineren Wert als der untere Grenzwert (d. h. 0,5) der Bedingung (6) hat wird chromatische Aberration unterkorrigiert Wenn

r, + r₂-2,.₃

Tabelle	1	d\	= 0,1158	"l	= 1,6204
*r\ =*	0,6147
		d₂	= 0,0019
*r₂ =*	2,9052
		d₃	= 0,0777	"2	= 1,6935
fj =	0,4738
		d*	= 0,0468
*r =**	0,8002
		ds	= 0,0203	"3	= 1,5814
*^r5 =*	1,0617

2,3

einen Wert besitzt, der größer als der obere Grenzwert der Bedingung (6) ist, ist es andererseits unmöglich, sphärochromatische Aberration gut zu korrigieren.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht durch die fotografischen Objektive nach der vorliegenden Erfindung,

Fig.2A bis 2D Korrekturkurven für ein erstes so Objektiv nach der Erfindung,

Fig.3A bis 3D Korrekturkurven für ein zweites Objektiv nach der vorliegenden Erfindung.

Das Objektiv 1 weist'die nachstehend in Tabelle 1 aufgeführten numerischen Daten auf.

ν, = 60,3

v₂ = 50,8

V₃ = 40,8

	26 26	336	10	rf, = 0,1137	η, = 1,6204 v, = 60,3

Fortsetzung			dt = 0,0019
λ₆ = 0,2764
	d„ = 0,3357		rf₃ = 0,0834	«2 = 1,6935 V₂ = 50,8
/·₇ = -0.2984		/J₄ = 1,7552 v₄ = 27,5
	(I₁ = 0,0193		rf₄ = 0,0426
A /β = 15,8469		/I₅ = 1,6935 v₅ = 53,3
	rf₈ = 0,1160		d₅ = 0,0203	/1, = 1,5814 v₃ = 40,8
ζ- λ, = -0,5113
	cl₉ = 0,0019		rf₆ = 0,3374
U T₁₀ = - 1,0617		/)₆ = 1,8061 v₆ = 40,9
ί'ν	i/,o = 0,0890		rf₇ = 0,0193	B₄ = 1,7552 v₄ = 27,5
ψ /-Μ = - 0,4676
	rf,, = 0,0023		rf₈ = 0,1120	/J₅ = 1,6935 v₅ = 53,3
Ι /-₁₂ = 1,8784		η-, = 1,6935 V₇ = 50,8
ϋ	rf,, = 0,0570		rf₉ = 0,0019
Ι λ_ι3 = - 2,2973
Η /=1,0 S' =0,7430	1 : 1,4	Das Objektiv 2 weist die nachstehend in Tabelle 2 aufgeführten numerischen Daten auf.	rf,o = 0,0847	/J₆ = 1,8061 v₆ = 40,9
1 Tabelle 2
I r, = 0,6278	rf„ = 0,0023
I
1 r₂ = 2,9900	d_u = 0,0575	B₇ = 1,6935 v₇ = 50,8
1
I r₃ = 0,4580	1:1,4
i		Die Korrekturkurven der beiden Objektive sind in
I /·„ = 0,7235	/Ί,/2. - rn die Krümmungsradien der entsprechenden	F i g. 2A bis 2D bzw. F i g. 3A bis 3D dargestellt Wie sich
i	Oberflächen der Linsenglieder, 55	aus F i g. 2D und F i g. 3D ergibt, können diese Objektive
I r₅ = 0,9466	du dt... da die Dicken der Linsenglieder und Luftab	sicherstellen, daB die sphärische Aberration für
i	stände zwischen diesen,	Aufnahmen mit der Entfernung unendlich (F i g. 2A und
I /·„ = 0,2723		Fig.3A) und für Aufnahmen im Abbildungsmaßstab
i	Huib...nt die Brechungsindizes der entsprechenden	1:50 (F i g. 2D und F i g. 3D) im wesentlichen die gleiche
I O=- 0,2953	Linsengheder,	ist und daB Aberrationen am Bildfeldrand korrigierbar
		sind.
I r₈ = 86,661	*Vu Vi* ... *Vj die Abbe-Zahlen der entsprechenden Un-* eo**
I	scngfieder.	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Ι /·, = - 0,4890
Si	h die Schnittweite des Objektivs.
I r₁₀ = - 1,0792
W
m r_u = - 0,4618
H
I r,₂ = 1,8969
1
I r_n = -2,7516
I /=1,0 S- = 0,7424
Darin bezeichnen

Claims

Patentansprüche:

I. Fotografisches Objektiv'vom GauB-Typ mit insgesamt sieben Linsen in sechs Linsengliedern, von denen das erste und zweite Unsenglied jeweils durch eine positive Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Fläche, das dritte Unsenglied von einer negativen Meniskuslinse mit objektseitig konvexer