DE2629504A1

DE2629504A1 - Ultraweitwinkelobjektiv vom typ umgekehrter teleobjektive

Info

Publication number: DE2629504A1
Application number: DE19762629504
Authority: DE
Inventors: Jihei Nakagawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1977-05-26
Also published as: JPS5826001B2; DE2629504C3; JPS524825A; US4061421A; DE2629504B2

Description

^ATEiMTAMWALT

N--,hEN2 ■ Tal ar

:-_ 1:2 !Cs 27 · T^L£< iü 032

Olympus Optical Co, Limited oot 7543

Tokyo/JAPAN _3Om _{Juni 1976}

L/Br

Ultraweitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobj ektive

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ultraweitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit großer rückwärtiger Schnittweite.

Ultraweitwinkelobjektive für einen Bildfeldwinkel von über 9o° vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit langer Schnittweite haben die Eigenschaft, daß für mittlere Bildfeldwinkel die meridionale Bildfläche,die Verzeichnung und chromatische Queraberration unterkorrigiert sind, wenn diese Aberrationen für die Randbildfeldwinkel gut korrigiert sind und daß andererseits bei den Randbildfeldwinkeln die Aberrationen überkorrigiert sind, wenn die Aberrationen unter mittleren Bildfeldwinkeln gut korrigiert sind. Es ist daheijschwierig, die obenerwähnten Aberrationen sowohl für mittlere als auch für Randbildfeldwinkel gleichzeitig gut zu korrigieren und man sah sich daher genötigt, die Aberrationen durch Erhöhung der Zahl der Linsenglieder zu korrigieren, um für die Korrek-709821 /057?

tür der Aberrationen eine größere Flexibilität zu haben. Da die Objektive im allgemeinen so ausgebildet sind, daß sie die Aberrationen für Objekte in unendlicher Entfernung korrigferen, verschiebt sich die meridionale Bildfläche

sehr
bis zu einer verschlechterten Auflösung des Bildes im Randabschnitt, wenn das Obj.ektiv auf kurze Entfernung eingestellt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ultraweitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive anzugeben, dessen zerstreuende Frontlinsengruppe so ausgebildet ist, daß eine große Schnittweite und eine gute Korrektur von Verzeichnung, chromatischer Queraberration usw. erzielt ist.

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

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Ultraweitwinkelobjektiv nach der vorliegenden Erfindung,

Fig.2A

Korrekturkurven des Ausführungsbeispiels 1 und bis 2C

709821/0577 _₃_

Fig. 3A

Korrekturkurven des Ausführungsbeispiels 2 bis 3C

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, weist das Objektiv nach der vorliegenden Erfindung die folgende Anordnung von Linsengliedern auf:

Das erste Linsenglied ist eine positive Meniskuslinse; das zweite Linsenglied ist eine negative Meniskuslinse; das dritte Linsenglied ist eine negative Meniskuslinse; das vierte Linsenglied ist eine positive Linse; das fünfte Linsenglied ist eine negative Meniskuslinse; das sechste Linsenglied ist ein dickes positives Linsenglied, hinter diesem ist die Blende angeordnet; das siebte Linsenglied ist ein dickes negatives Linsenglied; das achte Linsenglied ist eine positive Meniskuslinse und das neunte Linsenglied ist eine positive Linse.

Dieses Linsensystem erfüllt erfindungsgemäß die folgenden Bedingungen:

(1) 1,8 f C f_ C 2,3f

(2) 4,5 f < f₁ C 6,5f

(3) 4,5 f ( f₄ < 6 f

(4) o,o5f £ d_lo <. o,1 f

(5) o,6 f L· D. C o,75 f

709821/057?

Darin bezeichnen

f die Gesamtbrennweite des Objektivs f_ die rückwärtige Schnittweite des Objektivs f- die Brennweite des ersten Linsenglieds,

f. die Brennweite des vierten Linsenglieds, ^v d₁ den Luftspalt zwischen fünftem und sechstem Linsenglied, Dg die Dicke des sechsten Linsenglieds ( d₁₁ + d.. ₂ ).

Das Objektiv nach der vorliegenden Erfindung ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß das erste Linsenglied, durch welches schräge Strahlen im höchsten Abschnitt hindurchlaufen, eine positive Meniskuslinse ist, die zur Verstärkung des Effektes des positiven Linsengliedes in der zerstreuenden Linsengruppe dient und daß das vierte Linsenglied weiter ein positives Linsenglied ist, das mit dem ersten Linsenglied so zusammenwirkt, daß es die negative Verzeichnung und andere Aberrationen, die von dem a,ls negative Meniskuslinse ausgebildeten zweiten und dritten Linsenglied hervorgerufen werden, beseitigt.

Die Bedeutung der vorstehend angeführten Bedingungen liegt im einzelnen in folgendem.

Die Bedingung (1) gibt einen brauchbaren Bereich für das Objektiv nach der vorliegenden Erfindung an. Das heißt, wenn f_. kleiner als 1,8 f ist, sind die Eigenschaften des

709821/0B77 -5-

-r-

Λ0

Objektivs vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit großem Bildfeldwinkel, d.h. meridionale Bildfläche, Verzeichnung und chromatische Queraberration nicht so gut korrigiert und können auch nicht gut korrigiert werden, ohne daß von der erfindungsgemäßen Ausbildung Gebrauch gemacht wird, zumal es unmöglich ist, eine lange Schnittweite zu erhalten. Wenn f_ größer als 2,3f ist, wird es andererseits unmöglich, die obenerwähnten Aberrationen gut zu korrigieren«

Die Bedingungen (2) und (3) sind zur Sicherstellung eines ausreichenden Effektes des ersten und vierten Linsenglieds in Form von positiven Linsen in der zerstreuenden Linsengruppe erforderlich. Wenn f.. und f. kleiner als 4,5 f sind, d.h. f.. 4.4,5 f und f.^.4,5f , ist es notwendig, den negativen Linsengliedern eine stärkere Brechkraft zu verleihen, um eine rückwärtige Schnittweite in dem durch die Bedingung (1) gegebenen Bereich zu erhalten. Eine solche starke Brechkraft verstärkt aber ungünstig verschiedene andere Aberrationen. Wenn f.. größer als o,6f, d.h. f ₁ > 6,5f ist, und f. größer als 6f, d.h. f. > 6f, können andererseits das erste und das vierte positive Linsenglied nicht eine genügende Wirkung entfalten und es wird unmöglich, die negative Verzeichnung, die chromatische Queraberration usw. gut zu korrigieren.

-6-

709821/0577

- r-

AA

Wenn Ia₁ kleiner als o,o5f ist, ist entsprechend Bedingung (4) der Luftabstand wirksam für die Korrekturen von Aberrationen, es ist jedoch unmöglich, von den Strahlen unter Randbildfeldwinkeln genügende Intensität zu erhalten. Wenn d.. größer ist als o,1f, d.h. d- >o,1f, wird die sphärische Aberration unterkorrigiert und wenn Maßnahmen unternommen werden, um die sphärische Aberration gut zu korrigieren, werden Koma und andere Aberrationen verstärkt. Wenn D, kleiner als o,6f ist, d.h. Ό, C o,6f

O O

in Bedingung (5)/Wird es unmöglich, Astigmatismus, sphärische Aberration, Verzeichnung usw. gut zu korrigieren. Wenn andererseits D- größer ist als o,75f, d.h. D,. "7" o,75f,

O D

ist dies unerwünscht, weil es unvermeidlich die Gesamtlänge des Objektivs vergrößert. Darüberhinaus verändert sich die meridionale Bild fläche im Hinblick auf ein verschlechtertes Auflösungsvermögen, wenn ein Objektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit großem Bildfeldwinkel auf einen Gegenstand in Nahentfernung eingestellt wird, wie es am Anfang der Beschreibung erwähnt worden ist. Dieser Nachteil verstärkt sich mit zunehmender Bildgröße. Um diesen Fehler zu beseitigen, ist es ungenügend, das gesamte Objektiv zu verschieben und daher sind verschiedene Mechanismen zur Korrektur von Aberrationen für Nahaufnahmen, insbesondere zur Bewegung eines bestimmten Linsengliedes,während das Objektiv als Ganzes verschoben wird, vorgeschlagen worden. Bei dem Objekttiv nach der vorliegenden Erfindung sind das erste und das zweite Linsenglied fest angeordnet, während

709821/057?

-7-

das dritte bis neunte Lirfenglied verschieblich angeordnet sind, um es zu ermöglichen, das Objektiv auf einen Gegenstand in Nahentfernung einzustellen und gleichzeitig die Aberrationen gut zu korrigieren, ohne die meridionale Bildfläche zu variieren.

-8-

709821 /057?

Das Ausführungsbeispiel 1 weist die nachstehend in Tabelle 1

aufgeführten Daten auf:

T₁=I,96o3 d₁=o_/2435 r₂=3,6956 d₂=o,oo54 r₃=1,3287 d₃=o_/o812 r₄=o_f6476 d₄=o,3884 r₅=l,2674 d₅=o,o541 r_c=o,6552

d_c=o,1477 r_?=6,2o49 d_?=o,1823 r₈=-1o_#4225 dg=o_/oo54

r₉=1/1ooo ,

d₉=o,o541 r_lo=o,5763 d_lo=o_#o741 r_n = 1,4141 d₁₁=o_/o812

n₂=1,8o61

,8o61

=1,78472

,66755

n₆=1_f757

Tabelle 1

^2=40,9

d₁₂=o_/5843 r₁₃=-o_f7845 d_l3=o,1o55

n_?=1,64769

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,=-1,6733

d₁₄=o,37o6 n₈=1

r₁₅=-o,7836

d₁₅=o,o812 n₉=1,8o5i8 ^=25,4

r₁₆=3,78o7 d₁₆=o,o438 r_l7=-1,9328

d_l7=o,1353 - n_1o=1,618 . Vi_o ^=63/4

d₁2=0,0054 r₁₉=-5,9327 d_l9=o,1515

f=1,o f_B= 2_ro154

f 4=4,98

Darin bezeichnen:

r₁, r_ ... r2 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenoberflächen,

α.., d_ ...d.jg die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen diesen,

n.j, n£ ... n^ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen, \) λ' ψ2 **/i1 ^"*"^{e A}^^>t^)e~^Zahlen der entsprechenden Linsen.

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45-

1,3307

^=0,0811 ₂=o,5316

r_l3=-o,8921 d_T3=o_f1o81 r₁₄=-2,2o67

n₂=1,8o61

Das Ausführungsbeispiel 2 weist die nachstehend in Tabelle aufgeführten Daten auf:

T₁=LT₈₁₇ Tabelle^

d₁=o,2433 r₂=3,4447 d₂=o,oo54 r₃=1,1695 d₃=o,o811 r₄=o,61Io d₄=o,31o3 r₅=1,8o22 d_=o_#o541

rg=o,7o48 dg=o,1854 r_?=7,2191 d₇=o,1768 r₈=-1o_/3874 dg=o,oo54 r₉=1_f1716 dg=o,o541 r_1o=o,6349 d_lo=o_/o746

=1,78472

,66755

n₆=1,757

,64769

709821/057?

-V^s

d₁₄=O/3563 r₁₅=-o_/84o4 d_i5=o,o811 r_l6=3_/2781 d₁₆=o,o438

r_i8=-o,83o1 d₁₈=o,oo54

f=1,o ^=5,35

n₈=1,7432 V₈=⁴⁹'⁴

η =1,8o518 9

n_lo-1,618

,618

f_B= 2,ol54 f₄=5,45

ν/ίο=⁶³'⁴

Darin bezeichnen:

^r2 *

^d2 '

.. τ2 die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenoberflächen,

..Cl₁ Q die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen diesen,

.. n.. ₁ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen, ..^₁₁ die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen.

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— j^t —

Das Ausführungbeispiel 1 ist so ausgebildet, daß es durch Vorschieben des dritten bis neunten Linsengliedes als Ganzes fokussiert werden kann und daß die Aberrationen bei Nahaufnahmen gut korrigiert sind. Wenn das dritte bis neunte Linsenglied vorgeschoben werden, um das Gesamtobjektiv auf eine Entfernung von 3o cm (Vergrößerung o,1 x) zu bringen, dann hat d, den Wert von o,2534.

Obwohl das sechste und siebte Linsenglied bei dem Ausführungsbeispiel als gek-ittete Doppellinsen mit positiver bzw. negativer Brechkraft ausgebildet sind, ist es möglich, sie als Einzellinsen mit positiver bzw. negativer Brechkraft auszubilden.

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Claims

Patentansprüche
1/ Ultraweitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive,

dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem, dessen erstes Linsenglied aus einer positiven Meniskuslinse, dessen zweites Linsenglied aus einer nega—

■v

tiven Meniskuslinse, dessen drittes Linsenglied aus einer negativen Meniskuslinse, dessen viertes Linsenglied aus einer positiven Linse, dessen fünftes Linsenglied aus einer negativen Meniskuslinse, dessen sechtes Linsenglied aus einem Linsenglied mit positiver Brechkraft, dessen siebtes Linsenglied aus einem Linsenglied mit negativer Brechkraft, dessen achte Linse aus einer positiven Meniskuslinse und dessen neuntes Linsenglied aus einer positiven Linse besteht, den folgenden Bedingungen genügt

CD 1,8f \ f_B < ,3f (2) 4,5 f ^ ^fl ^ ,5f 7 (3) 4,5 f ^ ^f4^ f C4) o,o5 f <d_lo< rlf C5) o,6 f ^- D^ £ ,75 f. . 2 6 6 O _o

Darin bezeichnen:

f die Gesamtbrennweite des Objektivs, f- die Brennweite des ersten Linsenglieds,

f. die Brennweite des vierten Linsenglieds, d_1o den Luftabstand zwischen fünftem und sechsten Linsenglied und Dg die Dicke des sechten Linsenglieds.

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-14-ORIGlNAL INSPECTeo

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2. Ultraweitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung des sechsten und siebten Linsenglieds als Kittglied aus zwei Linsen und die nachstehend in Tabelle 1 aufgeführten numeri-

r.j=1,96o3 d₁=o_f2435 r₂=3,6956 d_=o,oo54 r₃=1,3287 d₃=o,o8i2 r₄=o_f6476 d₄=o,3884 r₅=1,2674 d₅=o,o541 r₆=o,6552

d,=o,1477 ο

r_?=6,2o49 d₇=o,1823 r₈=-1o,4225 dg=o,oo54 r_g=1,1ooo d₉=o,o541 r_lo=o,5763 d_lo=o,o741 T₁₁=I,4141 d₁₁=o,o812 r₁₂=o,5532 d₁₂=o,5843 r₁₃=-o,7845 d₁₃=o,1o55

sehen Datenϊ

=I,6516

=1,8o61

=1,78472

,66755

n_g=1,757

n_?=1,64769

Tabelle 1

70982U0577

r_l4=-1,6733

n₈=1,7432 r₁₅=-o,7836

d₁₅=_O/o8l2 n₉=1,8o518

r₁₆=3,78o7 d₁₆=o_/o438 r_l7=-1,9328

d_l7=o,1353 - n_1o-1,618

r₁₈=-o_/7769 d₁₈=o,oo54 r₁₉=-5,9327

d_l9=o,1515 η^^ΐ,βΐβ

r_2o—1,173o

f=1,o f_B= 2,o154

^=6,07 f₄=4,98

Darin bezeichnen:

r₁, r₂ ... r₂ die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenoberflächen,

cL , d_ ...d_1g die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen

diesen,

n₁ / n₂ ... n.... die Brechungsindizes der betreffenden Linsen, \) Ai ^2 "ViI ^die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen.

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3. Ultraweitwinkelobjektiv r-acli Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung des sechsten und siebten Linsenglieds als Kittglied aus zwei Linsen und die nachstehend in Tabelle 2 aufgeführten numerischen Daten:
r.,=1,7817

d₁=o,2433 1^=1,6516

r₂=3,4447 d_=o_/oo54

r₃=1,1695 d₃=o,o811

Tabelle 2

n₂=1,8o61

^2=40,9

d₄=o,31o3 r₅=1,8o22 dt-=o,o541 r_c=o,7o48

d₆=o_f1854 r_?=7,2191 d_?=o,1768 r₈=-1o_/3874 dg=o,oo54 r₉=1,1716

r_lo=o,6349 d_1o=o_fo746 T₁ ^1,3307 d--=0,0811

r_l3=-o,8921 d₁₃=o_#1o81

78472

66755

n₆=1,757

n_?-1_f64769

709821/0577

r₁₅=-o,84o4 d₁₅=o,o811

I =1 ,7432 2629504 ⁿ8 =1 ,8o518 η
9 ^-25,4

d_1g=o,o438

d₁₇=o,l351
r_l8=-o,83o1

r₁₉=-8,1453

d_l9=o,1514 1I₁₁-1,618 ,J ^«=63,4

r_2o=-1,14o5

f=l,o f_B= 2,o154 £^5,35 f₄=5,45

Darin bezeichnen:

r₁, r₂ ... r_2o die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenoberflächen,

d₁, d₂ ...d.j_g die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen

diesen,

n.., n„ ... n^ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen, v/f/ i/o **Ϋ11 ^^^{e A}t⁾t^)e~^Zahl^en der entsprechenden Linsen.

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