DE2851689C2

DE2851689C2 - Fotografisches Objektiv für Kompaktkameras

Info

Publication number: DE2851689C2
Application number: DE2851689A
Authority: DE
Inventors: Tshihiro Hachiouji Tokio/Tokyo Imai
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1986-07-17
Also published as: US4204747A; GB2011642A; DE2851689A1; GB2011642B; JPS5476148A; JPS6155088B2

Description

durch Verschiebung des dritten Linsenglieds ohne wesentliche Änderung der Bildschärfe fokussierbar ist.

2. Fotografisches Objektiv nach Anspruch 1 mit einsr Frontlinsengruppe aus einem ersten Linsenglied in Form einer positiven Einzellinse, einem zweiten Linsei-.glied in Form einer negativen Einzellinse und einem dritten Linsenglied in Form eines positiven Kittglieds und einer hinteren Linsengruppe aus einem vierten Linsenglied in Form einer positiven Linse und einem fünften Linsenglied in Form einer positiven Linse, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

worin

T\ bis r_u die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

rf, bis d_w die axialen Dicken der Linsen bzw. die axialen Luftabstände zwischen den Linsen,
η, bis /ι,, die Brechungsindizes der Linsen,
V| bis Vf, die Abbe-Zahlen der Linsen,
/ die Brennweite des Objektivs,
s' die hintere Schnittweite bezeichnen.

Tabelle	rf, = 7,28	n. =	1,788	ν, = 47,43
/-, = 27,982
	rf; = 3,06
T₁ = 56,591
	d: = 2,91	n₂ =	1,78472	V₂ = 25,71
O = -274,666
	rf₄ = 4.94
/•4 = 53,688
	rf₅ = 3,35	/Ii =	1,8044	V₃ = 39,62
r₅ = 44,984
	d„ = 10,69	«4 =	1,72	V₄ = 46,03
/·„ = 27,037
	rf₇ = 15,89
T₁ = -184,131
	d» = 2,91	/I₅ =	1,804	V₅ = 46,57
/g = -18,306
	rfa = 2,95
r» = -32,209
	dm = 4,95	"ι. =	1,7495	V₆ = 35,27
r_i0 = -186,613
	/ = 100 s' = 39,788	1 :	2,8
r„ = -83.827

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Objektiv für Kompaktkameras mit einer sammelnden Frontlinsengruppe aus einem ersten Linsenglied mit positiver Brechkraft, einem zweiten Linsenglied mit negativer Brechkraft und einem dritten Linsenglied mit positiver Brechkraft sowie mit einer zerstreuenden hinteren Linsengruppe.

Aus der DE-OS 26 17 727 ist ein schnelllokussierbares Teleobjektiv dieses Aufbaus bekannt.

Um für eine Kompaktkamera den Abstand der ersten Linse von der Bildebene zu verkürzen, stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, von denen eine durin besteht, die Brennweite des Objektivs zu verkürzen und die andere, das Verhältnis zwischen der Länge zwischen erster Linsenfläche und Bildebene zur Brennweite, d. h. das Televerhältnis zu verkürzen. Für einen besonders kompakten Aufbau ist es notwendig, diese beiden Verfahren gleichzeitig anzuwenden. Daher ist es zweckmäßig, ein Objektiv mit positiver vorderer und negativer hinterer Linsengruppe zu verwenden, um das Televerhültnis klein zu machen. Wenn die Brennweite dieses Obiek-

tivs verkürzt wird, wird das Bildfeld groß, so daß es notwendig ist, zufriedenstellende Abbildungseieenschaften über ein großes Bildfeld zu erhalten.

Selbst wenn ein fotografisches Objektiv diesen Forderungen entsprechend ausgeführt werden kann d h wenn seine Gesamtlänge klein ist und trotzdem die Aberrationen über ein großes Bildfeld gut korrigiert sind, entsteht em Problem bezüglich der Fokussierung. In einem Objektiv, das den obenerwähnten Aufbau besitzt ist nämlich s die hintere Schnittweite unvermeidlich kurz, so daß es sehr schwierig ist, einen Verschluß hinter dem Objektiv anzuordnen. Infolgedessen muß der Verschluß zwischen einer sammelnden Frontlinsengruppe und einer zerstreuenden hinteren Linsengruppe eines Objektivs vom Teletyp angeordnet werden. Wenn der Verschluß so zwischen der Front- und der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, wird das Fokussieren mittels Verstellen des gesamten Objektivs unmöglich. Es ist bekannt, eine Fokussierung durch Festhalten der Frontlinsengrupps und ic

T^l 7-fJ ^hmteren Ljnsengruppe zu bewirken (wie beispielsweise in den japanischen Offenlegungsschriften 139732/75 und 117126/77 beschrieben). Bei dieser Fokussierungsart muß jedoch ein Raum vorhanden sein in dem sich die hintere Linsengruppe bewegen kann, so daß es notwendig ist, große Abstände zwischen der hinteren Linsengruppe und der Bildebene und zwischen dem Verschluß und der hinteren Linsengruppe vorzuse-

--.;■ hen, wodurch die Baulänge des Objektivs unvermeidlich groß wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fotografisches Objektiv für Kompaktkameras anzugeben das

:■;■ einen kleinen Abstand der Bildebene von der ersten Linsenfläche des Objektivs ergibt und das sowohl bei Ein-

steliung des Objektivs auf nahe Objekte als auch bei Einstellung auf vergleichsweise weit entfernte Objekte eine

ρ gute Abbildungsleistung hat.

|j Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale

f| Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieis mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher

fj erläutert.

δί In den Zeichnungen zeigt

£ Fig. 1 eine schematische Schnittansicht, die das erfindungsgemäße Fokussierungsverfahren erläutert

>' Fig. 2 Korrekturkurven für ein auf unendlich eingestelltes Objektiv, '

t: Fig· 3 Korrekturkuiven bei einer Vergrößerung von 1/50 bei Fokussierung durch Bewegung des dritten Linsenglieds im Objektiv,

Fig. 4 Korrekturkurven bei einer Vergrößerung von 1/50, wenn die Fokussierung durch Bewegung des ersten ■ Linsenglieds im Objektiv bewirkt wird und

£ Fig. 5 Korrekturkurven bei einer Vergrößerung von 1/50 für den Fall, daß die Fokussierung durch Bewegung

der Frontlinsengruppe in dem Objektiv durchgeführt wird.

j Bei einem fotografischen Objektiv mit positiver vorderer und negativer hinterer Linsengruppe, das ein Triplet

·;/. enthält, d. h. bei dem die sammelnde Frontlinsengruppe aus einem ersten Linsenglied in Form einer positiven

ψ Linse, einem zweiten Linsenglied in Form einer negativen Linse und einem dritten Linsenglied in Form einer

■ι, positiven Linse besteht, gibt es die folgenden Methoden der Fokussierung durch die Frontlinsengruppe Es gibt

.: beispielsweise eine Methode, die darin besteht, nur das erste Linsenglied zu bewegen, eine MethoHe *«■ h*™

besteht, die gesamte Frontlinsengruppe zu bewegen und eine Methode, das zweite Linsenglied und das dritte ,: Linsenglied zusammen zu bewegen. Von diesen Methoden können die Methode, nur das erste Linseng'ied zu

bewegen und die Methode, die gesamte Frontlinsengruppe zu bewegen, nicht angewendet werden da die beste Stellung für die beste Bildqualität bei einem schrägen Strahl und bei einem axialen Strahl sehr verschieden sind ..-; was von der Bewegung des Objektpunktes abhängt. Dies ^:Jt aus den Korrekturkurven bei einer Vergrößerung*

.r von 1/50 (siehe Fig. 4 und 5) ersichtlich, wo die Fokussierung durch Anwendung der oben beschriebenen bei-

; ■ ^d.^{en Verfanren} bei dem nachstehend noch näher beschriebenen Objektiv angewandt ist. Das heißt, die Aberra-

; tionskurven für sphärische Aberration und Astigmatismus entsprechen nicht einander, so daß die beste Stellung

; für axiale Strahlen und für schräge Strahlen verschieden sind. Das Verfahren der gleichzeitigen Bewegung von 4>

: zweitem und drittem Linsengliod ist unvorteilhaft, weil das Ausmaß der Bewegung zu groß ist

; Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei Verwendung eines Triplets als Frontlinsengruppe eine Fokussierung durch Bewegung des dritten Linsenglieds innerhalb der Frontlinsengruppe des Objektivs vom +-/Typ ;* Auf diese Weise kann in einem fotografischen Objektiv, dessen Gesamtlänge sehr klein ist, die Fokussierung

fi durchgeführt werden, ohne daß die Abbildungseigenschaften beeinträchtigt werden, indem das dritte Linsen-

£; glied in der Frontlinsungruppe eines Objektivs vom +-/Typ, bewegt wird.

f': Bei Anwendung dienes Fokussierungsverfahrens ist es vorteilhaft, wenn das Objektiv die folgenden Bedingun-

ψ gen im Hinblick auf die Verminderung des Einflusses auf die Aberrationen und das Ausmaß der Bewegung des

j·, dritten Linsengliedes bei der Fokussierung erfüllt.

ii (2) /s//<0,7

% (3) 0,04 <dlf

worin

./' die Brennweite des Objektivs,

J]₂ die Gesamlbrenmveite von erstem und zweitem Linscnglied,

/i die Brennweite des dritten Linsenglieds und

d den Luftabstand zwischen zweitem und dritter;! Linsenglied bezeichnet.

Was von diesen Bedingungen Bedingung 11) anbetrifft, so wird, wenn /,,// kleiner als 4 ist, die Neißuns eines

schrägen Strahlenbündels, das in das dritte Linsenglied eintritt, groß, was für die Fokussierung unvorteilhaft ist, da der Korrektürzustand verschlechtert wird. Was die Bedingung (2) anbetrifft, so wird, wenn ./·,// größer als 0,7 ist, es notwendig, das Ausmaß der Bewegung des dritten Linsenglicds groß zu machen, was vom Gesichtspunkt des benötigten Raumes und der Aberrationen unerwünscht ist. Dabei ist es nötig, das dritte Linsenglied bei der s Fokussierung zum Objekt zu verschieben, wenn das Objekt näher kommt. Die Bedingung (3) dient zur Sicherung des notwendigen Raumes für diesen Zweck. Wenn dl f kleiner als 0,04 ist, kann der obenerwähnte Raum nicht sichergestellt werden.

Im folgenden wird nun ein für die erfindungsgemäße Fokussierung geeignetes Objektiv näher erläutert. Dieses hat den in Fig. 1 schematisch dargestellten Aulbau, bei dem die Frontlinsengruppe aus einem ersten Linie senglied in Form einer positiven Linse, einem zweiten Linsenglied in Form einer negativen Linse und einem dritten Linsenglied in Form eines positiven Kittgliedes und die hintere Linsengruppe aus einem vierten Linsenglied in Form einer negativen Linse und einem fünften Linsenglicd in Form einer positiven Linse besteht. Das für eine Fokussierung durch Bewegung des dritten Linsenglieds ausgelegte Objektiv hat die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle

η	= 27.982	«Ι — /,28	"ι	- ■ ,7SS	Λ "I Λ t

r·	= 56.591	(Λ = 3,06

Γ;,	= -274.666	Cl;. = 2,9 I		- 1,78472	y₂ = 25,71

r,	= 53,688	d, = 4.94

Γ;	= 44.984	ί/< - 3.35	".!	= 1,8044	v, = 39,62

r„	= 27.03"?	d, = 10.69	«J	= 1,72	V₄ = 46,03

Γ-	= -184.131	el- = 15.89

rs	= -18,306	ds = 2,91	"5	= 1,804	V₅ = 46,57

Γ·)	= -32,209	</., = 2.95

	,, = -!86,613	//... = 4,95	/Jj₁	= !,7495	v₆ = 35,27

	, = -83.827	/ = 100 5' - 39.788		1 : 2,8

/'■ > = 660.6 /'_; = 55,2

d = 4.94 + 29 β el' = 15.89 - 29 β

Darin bezeichnen

r- bis r_v die Krümmungsradien der Linsenoberflächen.
d; bis d,,, die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,
η bis n_b die Brechungsindizes der Linsen,
ν-, bis v„ die Abbe-Zahlen der Linsen.
s' die hintere S^hnittweite.

d (t/j bei dem gezeigten Objektiv) den Luftabstand zwischen zweitem Linsenglied und drittem Linsenglied,

d' id- im gezeigten Objektiv) den Luftabstand zwischen drittem und viertem Linsenglied,

β die Vergrößerung,

/ die Brennweite.

/i2 die Gesamtbrennweite von erstem und zweitem Linsenglied und

/: die Brennweite des dritten Linsenglieds.

Wie sich daraus ergibt, kann bei diesem Objektiv die Fokussierung durch Bewegung des dritten Linsenglieds innerhalb eines fotografischen Objektivs vom H^—/Typ bewirkt werden, dessen Gesamtlänge klein ist. Wie F i g. 3 /cigt. tritt keine w esentüche Änderung im Korrekturzustand gegenüber dem Fall der Fokussierung auf unendlich, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, auf. Weiter entsprechen die Bedingungen für sphärische Aberration und Astigmatismus einander und es ist fast gar keine Differenz zwischen der besten Fokussierungsstellung für axiale

b5 Strahlen und für schräge Strahlen vorhanden. Dies ergibt sich auch aus einem Vergleich zwischen den verschiedenen in F i g. 3 gezeigten Aberrationen und den verschiedenen Aberrationen, die sich ergeben, wenn die Fokussierung durch Bewegung des ersten Linsenglieds bewirkt ist, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, oder wenn die Fokussierung durch Bewegung der gesamten Frontlinsengruppe bewirkt wird, wie es anhand von Fig. 5 erläu-

tert ist. Um diese Differenz besser ersichtlich zu machen, sind die KompensationskoefTizienten Tür sphärische Aberration und Astigmatismus bei diesem Objektiv nachstehend aufgeführt.

Spr	(ansehe Aberration	Astigmatismus	(Am)
		(As)	0,007798
rfi	-0,011282	0,002965	0,008380
di	-0,009686	0,003041	0,013319
d)	-0,003851	0,005061	0,013448
d*	-0,000642	0,006620	0,013288
ds	-0,004797	0,004505	0,013700
d_b	-0,003876	0,004736	0,005812
d₇	-0,009589	0,001944	0,016458
di	-0,000249	0,006224	0,002738
d₉	0,000137	0,000802	0,005459
	0.000090	0,001847

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

10

Die oben aufgeführten Kompensationskoeffizienten sind die Koeffizienten, die das Maß der Änderung in der Aberration zeigen, wenn d um eine Einheit erhöht wird. Daher ist, wenn das dritte Linsenglied erfindungsgemäß zur Gegenstandsseite bewegt wird, der Luftabstand d_t einer Änderung in negativer Richtung ausgesetzt und der Luftabstand d₇ einer Änderung in positiver Richtung. Dadurch unterliegt die sphärische Aberration einer Änderung in positiver Richtung durch die Änderung in d_A und einer Änderung in negativer Richtung durch die Änderung in d₇. Wie sich aus diesen Werten ergibt, ist der Betrag der Gesamtänderungen negativ und äußerst gering. Andererseits unterliegt Δ m bezüglich des Astigmatismus einer Änderung in negativer Richtung durch die Änderung in da, und einer Änderung in positiver Richtung durch die Änderung in ά_η.

Die Gesamtänderung ist dabei in negativer Richtung, und der Betrag der Änderung ist klein. Wenn das dritte Linsenglied für eine Fokussierung auf diese Art bewegt wird, ist der Betrag solcher Änderungen gering, und sphärische Aberration und Astigmatismus unterliegen Änderungen in gleicher Richtung. Da dies der Fall ist, wird weder sphärische Aberration noch Astigmatismus durch die Fokussierung verschlechtert, und der Korrekturzustand bleibt derselbe. Andererseits werden, sowohl wenn das erste Linsenglied bewegt wird wie wenn die Frontlinsengruppe bewegt wird, sphärische Aberration und Astigmatismus Änderungen in entgegengesetzten Richtungen ausgesetzt, und dies ist ungünstig.

Wie nicht näher ausgeführt zu werden braucht, kann der Erfindungsgegenstand abgewandelt werden. So kann beispielsweise die Frontiinsengruppe aus Einzellinsen, KJttgiiedern aus drei Linsen usw. bestehen, sofern sie ein positives, ein negatives und ein positives Linsenglied aufweist. Die hintere Linsengruppe braucht nur zerstreuend zu sein.

. I

40 45 50 55 60

Claims

Patentansprüche:

1. Fotografisches Objektiv für Kompaktkameras mit einer sammelnden Frontlinsengruppe aus einem ersten Linsenglied mit positiver Brechkraft, einem zweiten Linsenglied mit negativer Brechkraft und einem dritten Linsenglied mit positiver Brechkraft sowie mit einer zerstreuenden hinteren Linsengruppe, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv unter Einhaltung der folgenden Bedingungen

(3) 0,04 < rf//