DE2907956A1

DE2907956A1 - Kompaktobjektiv vom typ umgekehrter teleobjektive

Info

Publication number: DE2907956A1
Application number: DE19792907956
Authority: DE
Inventors: Toru Fujii
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1979-09-06
Also published as: US4264137A; DE2907956C2; JPS54116221A

Description

PATENTANWALT

'^ph. R. Luyken

TAL 27

Olympus Optical Co. Limited oot 7712

Tokyo/Japan 1. März 1979

L/Kdg

Kompaktobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive

Unter den üblichen Objektiven vom Typ umgekehrter Teleobjektive, wie sie beispielsweise in der japanischen Auslegeschrift 23 71/76 ( entsprechend US-PS 3 832 o37 ) beschrieben sind, gibt es welche, bei denen die Randauflösung nicht zufriedenstellend ist. Eine starke chromatische Queraberration in den Randabschnitten ist die Hauptursache einer solchen unbefriedigenden Randauflösung. Die chromatische Queraberration der Ausführungsbeispiele 1 und 2 +) ist beispielsweise in Fig. 4 und 5 dargestellt. Wenn nun die chromatische Queraberration groß ist, ist das Bild an den Randabschnitten verschwommen. Anders wie eine von Koma verursachte Bildunschärfe kann das Problem der Bildunschärfe durch chromatische Queraberration nicht durch kleineres Öffnungsverhältnis gelöst werden.
+} der genannten Auslegeschrift

909838/0795

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kompaktobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive anzugeben, bei dem ein Linsensystem, wie es in der japanischen Auslegeschrift 23 71/76 ( entsprechend US-PS 3 832 o37 ) beschrieben ist, so modifiziert ist, daß die chromatische Queraberration besser beseitigt und das Auflösungsvermögen für das Bild im Randabschnitt verbessert ist.

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

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Objektiv nach der Erfindung,

Fig. 2\Korrekturkurven der Objektive 1 und 2 nach der Erfindung, und

Fig. 4ΊKorrekturkurven bezüglich der chromatischen Aberration und 5_jbei bekannten Ausführungsformen von Objektiven vom Typ umgekehrter Teleobjektive.

r. 2l]

l 3 J

909836/0795

Das erfindungsgemäße Objektiv weist ähnlich wie das bekannte Objektiv ein erstes Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, ein zweites und drittes Linsenglied in Form von je einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse, ein viertes Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, ein fünftes Linsenglied in Form einer bikonvexen Linse, ein sechstes Linsenglied in Form einer bikonkaven Linse, ein siebtes Linsenglied in Form einer biidseitig konvexen positiven Linse und ein achtes Linsenglied in Form einer bildseitig konvexen positiven Meniskuslinse auf. Om das erwähnte Problem, das bei den erwähnten bekannten Objektiven dieser Art auftrat, zu lösen, ist bei dem erfindungsgemäBen Objektiv die chromatische Queraberration durch Erhöhung der Abbe-Zahl »J, des ersten Linsenglieds verringert, wobei gleichzeitig die dadurch verschlechterte Petzval-Summe durch Erhöhung des Br©ehungsindex η. des vierten Linsenglieds korrigiert ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine gute Korrektur der verschiedene» Aberrationen einschließlich der chromatischen Queraberration durch Einhaltung der folgenden Bedingungen - einschließlisli der bezüglich der Äbbe-Zahl \J . und des Brechungsindex su - aas den nachstehend näher erläuterten Gründen erreicht.,

909836/0795

(D 0<\> ^6ο

(2), η₂, η₃ > 1,65, η₄ > 1,75

(3) O ₄ > 3ο

(4) f > r₈ > 3of

(5) 3,5f ^f₁ < 5f

(6) o,4f< If₂₃I < o,6f , f₂₃ < 0

(7) o,7f < f₄₅ < o,8f

(8) o,8f < U₆) 4. o,95f

(9) o,2f < d_n < o,3f

do) o,5f <* d₇ + d_g ζ o,65f

Bei einem solchen Objektiv verursacht das erste Linsenglied positive chromatische Queraberration und das zweite und dritte Linsenglied verursachen negative chromatische Queraberration. Insbesondere wurde gefunden, daß die chromatische Aberration des ersten Linsenglieds beträchtlich mit dem Bildfeldwinkel zunimmt und daher ist die hohe Abbe-Zahl des ersten Linsenglieds, wie sich aus der Bedingung (1) ergibt, außerordentlich wirksam zur Korrektur von chromatischer Queraberration.Bei Nichteinhaltung der Bedingung (1) ist die Differenz der chromatischen Queraberrationen bei verschiedenen Bildfeldwinkeln zu groß, so daß, wenn versucht wird, die chromatische Queraberration bezüglich der Lichtstrahlung mit kleinem Bildfeldwinkel zu verringern, ein Anwachsen der positiven chromatischen Queraberration bezüglich der Strahlung mit großem Bildfeldwinkel zu beobachten ist. (

-5-909836/0795

Wenn die Abbe-Zahl des ersten Linsenglieds so gewählt wird, daß der Bedingung (1) genügt ist, muß deren Brechungsindex klein gemacht werden und damit wird die Petzval-Summe unvermeidlich schlecht. Eine Bedingung zu deren Korrektur ist durch die Bedingung (2) gegeben. Wenn einer der Brechungsindizes n₂» n₃ und n. des zweiten, dritten und vierten Linsenglieds außerhalb der durch die Bedingung (2) gegebenen Grenzen liegt, kann die Petzval-Summe nicht bei etwa o_f1 gehalten werden und die· Bildfeldkrümmung ist erheblich.

Weiter ist die Bedingung (3) nötig, um die paraxiale chromatische Aberration zusätzlich zur Erfüllung der Bedingungen (1) und (2) auszugleichen« Wenn die Abbe-Zahl \J des vierten Linsenglieds außerhalb des durch die Bedingung (3) begrenzten Rahmens liegt, wird die paraxiale chromatische Aberration überkorrigiert.

Nach der Bedingung (3) hat das vierte Linsenglied unvermeidlich einen hohen Brechungsindex, wenn es der Bedingung (2) genügt und die Petzval-Summe ist klein. Wenn jedoch der Brechungsindex dieses Linsenglieds hoch ist, wird sphärische Aberration unterkorrigiert. Daher ist es notwendig, um die Petzval-Summe kleinzuhalten und die sphärische Aberration unterkorrigiert zu halten, den Krümmungs radius r_o der bildseitigen Oberfläche des vierten Linsengliedes so zu bemessen, daß der Bedingung (4) genügt ist. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (4) unterschritten ist, wird die Wirkung der Bedingung (2) zur Verringerung der Petzval-Summe zu schwach

-6-909836/0795

Das Objektiv 1 hat die nachstehend in Tabelle 1 aufgeführten Daten:

r₁-1,6o845
r₂-4,181o3
r₃»o,96881

r₅-1,21657
r₆=o,43682 r_?-1,69992 r₈-4,66243 r_g-1,6167ο T₁ —o,7o561 r_1t—1,11446 r₁₂-2,97617 r₁₃—2,114o9 r₁₄»-o,66761 r₁₅—9,75334 r₁₆«-o,98634 f-1,o

d.j«o,1865 d₂=o,oo56 d₃=o,o699 d₄=1,1865 d₅=o,o699

d-«o,1o72

d_Q»*o,oo56 ο

d₀«o,5129 d₁ =o,o769

d₁₂=o,o326

f,»4,479

Tabelle 1

11^1*56873 H₂-I,691 n₃-1_f691 n₄-1,8o518 n₅-1,59551 n₆-1,84666 n_?-1,617 n₈-1,617

f₆-o,935

O5-39,2

V?₆-23,9

f₂₃—o,489

f₄₅«o,768

909836/0795

Das Objektiv 2 hat die nachstehend in Tabelle 2 aufgeführten Daten:

Tabelle 2

Tj-1,59211 r₂-3,44646 r₃«o,9o791 r₄»o_f38145 r₅-1,o8365 r₆«o,5oo32 r_?«1,75845 r₈»27,9o7o r_g-6,47938 ^rlo"~o_#6763 r_n —1,o3258 r₁₂-2,69265 r₁₃—3,14o93 r_l4«.o,718o1

,1856

d₅=o,o696 d₆=o,1132 d_?=o,2251 dg=«o,oo7o

f-1,o f₂₃—o»S21

d_l5«o,1369

£,-4,332

n₈-1,618

η,-1,62041 ^,-60,3 n₂-1,6583

n₃»1_#713 n₄«1,7552 n₅-1,61659 n₆-1,84666 n_?«1,618

\) 3-53,9

^-27,

—o, 8

-O,774

909836/0795

Darin bezeichnen

r. bis r.g die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bis d*- die axialen Dicken der Linsen bzw. axialen Luftabstände zwischen den Linsen,

n.· bis n« die Brechungsindizes der Linsen, γ), bisjg die Abbe-Zahlen der Linsen,
f die Brennweite des Objektivs,
f.. die Brennweite des ersten Linsenglieds, fg die Brennweite des sechsten Linsenglieds, f~3 die Brennweite des zweiten und dritten Linsenglieds und f.c die Brennweite des vierten und fünften Linsenglieds.

Wie sich aus Vorstehendem und den Zeichnungen ergibt, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, ein Objektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit guter Korrektur der chromatischen Queraberration zu erreichen. Dies ergibt sich aus einem Vergleich der Korrekturkurven der erfindungsgemäßen Objektive, wie sie in Fig. 2 und 3 gezeigt sind, mit denen der Objektive nach dem Stand der Technik ( japanische Auslegeschrift 23 71/76 entsprechend US-PS 3 832 o37 ), wie sie in Fig. 4 und 5 eingezeichnet sind, wobei die chromatischen Queraberrationen bei den erfindungsgemäßen Objektiven auf mehr als die Hälfte herabgesetzt worden sind. Auch die übrigen Aberrationen sind bei den erfindungsgemäßen Objektiven gut korrigiert.

909836/0795

eerse

it

sphärische Aberration

FIG. 3

Astigmatismus Verzeichnung

46°

-0.02 0 0.02 -0.02 0 0.02 ^(mml FIG. 4 ^lmml

chromatische Queraberration 46° / /-fl

chromatische Queraberrati on

|46^e/

-5

5 -Q002 0 0.002

FIG. 5

chromatische Queraberration }43° /

-0.002 0 0002 Q004 -0.002 0 0.002 0.004

909836/0795

- Λ9-

Nummer:
Int. CI.2:
Anmeldetag:
CTi /2 I Offenlegungstag:

2907956 G 02 B 13/04 I.März 1979 6. September 1979

d₄

I³/ ds?⁶ d₇ d,o t' 5¹¹Vd₁₃

FIG.

sphärische
Aberration

F3.5

-0.02 0 0.02
(mm)

Ast igmat i smus 446°

\
A

\l

,AS

•0.02 0 0.02 (mm) Verzeichnung
46°

-5 0 5

chromatische Queraberration

467

-0.002 0 0002

909836/079B

Claims

oot 7712

1. März 1979

L/Kdg

P*atentansprüche

»j Kompaktobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive mit einem ersten Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, einem zweiten Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse, einem dritten Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse, einem vierten Linsenglied in Form einer gegenstandsseitig konvexen positiven Meniskuslinse, einem fünften Linsenglied in Form einer bikonvexen Linse, einem sechsten Linsenglied in Form einer bikonkaven Linse, einem siebten Linsenglied in Form einer bildseitig konvexen positiven Meniskuslinse und einem achten Linsenglied in Form einer bildseitig konvexen positiven Meniskuslinse, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Erfüllung der folgenden Bedingungen

(D VJ₁ > 6o

(2) n₂, n₃ > 1,65, n₄ > 1,75

(3) O₄ <3o

(4) f Cr₈ 43of

909836/0798

(5) 3,5f - s f₁ i (6) o,4f < i^f23l (7) o,7f < ' f₄₅ i (8) o,8f 4 •)f₆) < (9) o,2f < ^d11 ^ do; ) o,5f < d₇^ ( ^5f < o,6f, ί o,8f _y o,95f » o,3f (■ d₉ < o,65f

f die Brennweite des Objektivs,

f₁ die Brennweite des ersten Linsenglieds, f₂- die Brennweite von zweitem und drittem Linsenglied, f₄₅ die Brennweite von viertem und fünftem Linsenglied, fg die Brennweite des sechsten Linsenglieds, n-t n₃, n. die Brechungsindizes des zweiten, dritten und vierten Linsenglieds,

$1 und\?₄ die Abbe-Zahlen des ersten und vierten Linsenglieds, r₈ den bildseitigen Krümmungsradius der Linsenfläche des

vierten Linsenglieds und
d₇, dg und U₁₁ die axialen Dick_en des vierten, fünften bzw. sechsten Linsenglied

bezeichnen.

909836/0795

2. Kompaktobjektiν nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle 1

r.,-1,60845 r₂-4,181o3 r₃-o,96881 r₄»o,421o6 r₅»1,21657 r₆=o,43682 r_?=1,69992 r₈-4_#66243 r_g-1,6167ο T₁ »-o,7o561 T₁₁-1,11446 r₁₂«2,97617 r₁₃—2_#114o9 r₁₄«-o,66761 r₁₅—9,75334 r₁₆—o_r98634 f-1,o

d₄=1,1865 dc=o,o699 d₆=o,1259 d₇=o,1o72 dg=o,oo56 d_g=o,5129

d_n=o,2191 d₁₂=o,o326 d₁₃=o,o932 d-₄=o,oo56

ί,-4,479

η,-1»56873 n₂-1,691 n₃»1,691 n₄«1,8o518 n₅-1,59551

n,-1,84666 ο

n_?»1,617 n₈-1,617

f₆—o, 935

^,-63,2

^3-54,8

1^5-39,2

f₂₃—o,489

f₄₅=o,768

909836/0795

Darin bezeichnen

r* bis r_1g die Krünunungsradien der Linsenoberflächen, d- bis d.- die axialen Dicken der Linsen bzw. axialen Luftabstände zwischen den Linsen,
n.. bis n₈ die Brechungsindizes der Linsen, γ), bis Oq die Abbe-Zahlen der Linsen, f die Brennweite des Objektivs,
f- die Brennweite des ersten Linsenglieds, fg die Brennweite des sechsten Linsenglieds, £23 die Brennweite des zweiten und dritten Linsenglieds und f.. die Brennweite des vierten und fünften Linsenglieds.

909836/0795

3. Kompaktobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle 2

r.,-1,59211 r₂-3,44646 r₃«o,9o791 T₄=O,38145 r₅=1,o8365 r_c=o,5oo32

r_?-1,75845 r₈»27_f9o7o r_g=6,47938

r₁₂«2,69265 r_l3=-3,14o93 r_l4».o,718o1

d₂=o,oo46 d₃=o_fo696 d₄=o,2o98 d_=o,o696 d,=o,1132

d_?»o,2251 dg=o,oo7o d_g=o,355o d« =o_fo743

d₁₃=o,o849 d-₄=o_#oo7o

r-"g«-o,94o81 f-1,o f₂₃—o,521

f_t=4,332 n₁-1,62o41 n₂-1,6583

n₄«1,7552 n₅-1,61659 n₆»1,84666 n_?»1,618 _o n₈-1,618

53,9 27,5

O₆"²²'⁹

—ο ,859

f₄₅-o,774

909836/0795

Darin bezeichnen

r.j bis r.g die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d.. bis d._ die axialen Dicken der Linsen bzw. axialen Luftabstände zwischen den Linsen,
n. bis n. die Brechungsindizes der Linsen, \) ι bis J₈ die Abbe-Zahlen der Linsen, f die Brennweite des Objektivs,
f.. die Brennweite des ersten Linsenglieds, fg die Brennweite des sechsten Linsenglieds, f~3 die Brennweite des zweiten und dritten Linsenglieds und f.e die Brennweite des vierten und fünften Linsenglieds.

909836/0795