DE3241760C2

DE3241760C2 - Ansatzobjektiv

Info

Publication number: DE3241760C2
Application number: DE3241760A
Authority: DE
Inventors: Kenich Hachiooji Tokio/Tokyo Mihara
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1986-07-03
Also published as: US4478497A; JPS5886511A; JPS648805B2; DE3241760A1

Abstract

Das Ansatzobjektiv weist eine Frontlinsengruppe und eine hintere Linsengruppe auf, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und einem zweiten Linsenglied und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite aus besteht und das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied zwei Linsen enthält, von denen eine eine bikonvexe und die andere eine bikonkave Linse ist. Das Ansatzobjektiv erfüllt die folgenden Bedingungen (1 bis 4) (Formel) Vorteilhaft besteht das dritte Linsenglied aus einer bikonvexen und einer getrennt davon angeordneten bikonkaven Linse.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansatzobjektiv mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und zweiten Linsenglied, und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied besteht und das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied objektseitig und bildseitig konkav ist.

Aus der JP-OS 39 513/81 ist ein Ansatzobjektiv dieser Art bekannt, das an der Bildseite eines Hauptobjektivs mit einem Öffnungsverhältnis von kleiner als 1 : 2,8 angesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansatzobjektiv anzugeben, das in Verbindung mit einem Teleobjektiv mit einem großen Öfinungsverhältnis von 1 : 2 bei honer Abbildungsleistung verwendet werden kann.

Dies wird erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Ansatzobjektive mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 ein Schnittbild von Ansatzobjektiven 1, 2 und 3 nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Schnittbild eines Ansatzobjektivs 4 nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 bis 6 Korrekturkurven der Ansatzobjektive 1 bis 4 nach der Erfindung,

Fig. 7 ein Schnitibild eines Hauptobjektivs und

Fig. 8 die Korrekturkurven des beispielsweise angegebenen Hauptobjektivs.

Das erfindungsgemäße Ansatzobjektiv ist so ausgebildet, daß dessen Hauptebene innerhalb eines Bereiches zur Gegenstandsseite verschoben ist, bei dem die Symmetrie der Linsenanordnung nicht gestört wird, um Aberrationen gut korrigieren zu können, insbesondere Petzval-Summe, sphärische Aberration und Koma. Daher ist das erfindungsgemäße Ansatzobjektiv nur zur Verwendung mit Hauptobjektiven vorgesehen, die lange hintere Schnittweiten besitzen und es ist vorgesehen, daß das Ansatzobjektiv geringfügig näher zum Gegenstand als die Bildebene des Hauptobjektivs angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Ansatzobjektiv enthält eine Frontlinsengruppe und eine hintere Linsengruppe, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und zweiten Linsenglied in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied besteht, und das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist und positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied ein Doppelglied aus zwei Linsen ist, d. h. einer bikonvexen und einer bikonkaven Linse, die miteinander verkittet oder mit Luftabsta~d zueinander angeordnet sein können.

Bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Ansatzobjektive hat sich die Einhaltung der folgenden Bedingungen (1) bis (4) aus den nachstehend näher erläuterten Gründen als zweckmäßig erwiesen:

0,15<Xrf/|/|<0,4, (2)

d_s/Zd<0,2T, (3)

r_b<-r₇. (4)

Darin bezeichnen:

e der Abstand zwischen den Hauptebenen von Frontlinsengruppe und hinterer Linsengruppe,

Ed den Abstand von der ersten Linsenfläche zur letzten Linsenfläche (d. h. die Baulänge des Objektivs),

ds den Luftabstand zwischen zweitem und drittem Linsenglied,

r,, und r> die Krümmungsradien der Oberflächen der bikonvexen Linse an der Gegenstandsseite im dritten Linsenglied (wenn das dritte Linsenglied als Kittglied ausgebildet ist, stellen r,, und /7 jeweils die Krümmungsradien der gegenstandsseitigen Oberfläche und Kittflüche dieses Linsenglieds dar),

J die Brennweile des Objektivs.

Die Gründe zur Einhaltung der Bedingungen liegen in folgendem.

Im Falle eines Telekonverters für l,4fache Brennweitenverlängerung, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Λη,ν zobjektiv vorgesehen ist, ist es nicht notwendig, den Abstand zwischen dem Hauptpunkt der Frontlinsengruppe und der Hauptebene der hinteren Linsengruppe so groß zu machen, wie es bei dem bekannten Objektiv nach der japanischen Offenlegungsschrift 12 421/76 der Fall ist. Um Koma gut zu korrigieren, ist es vielmehr vorteilhaft, diesen Abstand zwischen den Hauptebenen klein zu halten, d. h. wenn el 1/1 den oberen Grenzwert der Bedingung (1) überschreitet, wird es unmöglich, Koma gut zu korrigieren. Wenn andererseits el |/| den unteren Grenzwert der Bedingung (1) unterschreitet, wird die Petzval-Summe negativ mit großem Absolutwert und dies ist unvorteilhaft.

Die Bedingung (2) betrifft die Baulänge Zddes Objektivs im Verhältnis zur Brennweite/des Objektivs. Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ansatzobjektiv anzugeben, das klein in den Abmessungen ist und daher gut mitzunehmen ist. Wenn Σ dl l/l den oberen Grenzwert der Bedingung (2) überschreitet, wird es unmöglich, das Objektiv kompakt auszubilden. Wenn andererseits Σ dl |/| den unteren Grenzwert der Bedingung <2) unterschreitet, wird es notwendig, die Rrechkräfte rler das Objektiv bildenden Linsen stark zu machen. Infolgedessen besteht die Gefahr von beträchtlicher sphärischer Aberration und weiteren Aberrationen.

Die Bedingung (3) betrifft das Verhältnis des Luftabstandes zwischen zweitem und drittem Linsenglied im Verhältnis zur Baulänge des Objektivs. Es ist vorteilhaft, den Luftabstand d_s so klein wie möglich zu halten, wenn nicht von mechanischen Gesichtspunkten Schwierigkeiten auftreten. Wenn </₅ groß ist und den oberen Grenzwert der Bedingung (3) überschreitet, tritt Koma in unerwünschtem Ausmaß auf.

Ebenfalls wird, wenn r_b> ~r~ ist, entgegen Bedingung (4), die Koma ungünstig.

Es ist vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Ansatzobjektiv zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Bedingungen (1) bis (4) die folgenden Bedingungen (5) bis (7) erfüllt:

0,16 <(d,+d_A+d_s)^d< 0,4, (6)

n₂,«4< 1,62;/ι,,η₃,η·, "^ 1,65. (7) Darin bezeichnen:

r> den Krümmungsradius tier Kittfläche im ersten Linsenglied, rfj den Luftabstand zwischen erstem und zweitem Linsenglied, tf, die Dicke des zweiten Linsenglieds und /ii, n₂, /13, n_A und n_s die Brechungsindizes der Linsen.

Von diesen Bedingungen betrifft die Bedingung (5) die Brechkraft der Kittfläche im ersten Linsenglied. Wenn der obere Grenzwert der Bedingung (5) überschritten wird, treten sphärische Aberration und Koma auf. Wenn andererseits der untere Grenzwert unterschritten wird, wird die Petzval-Summe stark negativ, und dies ist unerwünscht.

Die Bedingung (6) betrifft den Abstand der gegenstandsseitigen Oberfläche des dritten Linsenglieds von der bildseitigen Oberfläche des ersten Linsenglieds. Wenn der obere Grenzwert der Bedingung (6) überschritten wird, wird Koma hervorgerufen. Wenn andererseits der untere Grenzwert der Bedingung (6) unterschritten wird, wird die Petzval-Summe stark negativ.

Die Bedingung (7) betrifft die Brechungsindizes der für die einzelnen Linsen zu verwendenden Gläser. Um die Petzval-Summe zur »Plus«-Seite zu korrigieren, ist es vorteilhaft, die Brechungsindizes n₂ und /14 der konvexen Linsen kleiner als 1,62 und die Brechungsindizes n_u /J₃ und n₃ der konkaven Linsen größer als 1,65 zu wählen.

Die erfindungsgemäßen Ansatzobjektive 1 bis 4 haben die in den folgenden Tabellen 1 bis 4 aufgeführten Daten.

Tabelle 1	d\	- 1,5
/-, = 460,8326
	di	= 7,1
r₂ = 32,6166
	d_}	= 6,5
Π = -73,6978
	A	= 1,5
γ, = -71,8850

«, = 1,83481 /I₂ = 1,59270

n₃ = 1,78800

v, = 42,72
v₂ = 35,29

V₃ = 47,43

45 50

65

Fortsetzung Π = 155,6632 r_h = 50,1473 η = -67,0862 r₃ = -92,9Q62 r, = 217,1568 / = -125,702 Zd = 26,3 Tabelle 2 r, = 149,6302 T₁ = 28,5786 r_} = -90,9828 r, = -150,7204 r₅ = 72,2381 r₆ = 39,0715 I₇ = -89,6511 r₈ = -93,7935 λ, = 107,6032 / = -130,910 Ed = 25,996 Tabelle 3 r, = 244,2690 Z₂ = 30,4311 r₃ = -80,3647 I₄ = -77,0602 r_s = 131,7992 r₆ = 47,9416 r-, = -54,4607 ig = -69,8399 r₉ = 176,9497 / = -122,409 Ed = 26,2

32 41	d_} = 0,2	760	»4 = 52,41
</, = 6,5
d, = 1,0	n_A = 1,51742	V₅ = 44,45
rf» = 2,0
— = -0,0396 l/l («ι-«:) Ί/Ι/γ₂ = 0,9331	n₅ = 1,81554	V₁ = 44,45
rfi = 1,5		V₁ - 35,29
Λ = 7,388	n, = 1,81554
^₃ = 1,8	i/₂ = 1,59270	v, = 49,66
rf4 = !,5
d_s = 5,0	n, = 1,77250	V₄ = 64,15
d_b = 6,308
rf₇ = 0,5	n₄ = 1,51633	V₅ = 49,66
di = 2,0
— 0,0611 !/!	n₅ = 1,77250
(«i-H₂)-Ι/Ι/Γ2 = 1,0208		v, = 42,72
d\ = 2,0		v₂ = 35,29
di = 7,0	H₁ = 1,83481
dy = 6,5	H₂ = 1,59270	v₃ = 40,95
rf₄ = 2,0
d₅ = 0,2	H₃ = 1,80610	v₄ = 48,90
d_b = 6,3
rf₇ = 0,2	H₄ = 1,53172	v₅ = 49,66
4> = 2,0
— = -0,0394 l/l	H₅ = 1,77250
(«,-H₂)-l/l/ii = 0,9739
6

Vubb.ic 4
/-, = 216,2293 O = 29,2000 r, = -69,3845 r₄ = -89,6466 r_f - 88,7093 /·„ = 41,1260 /, = -91,5695 λ, = 202,0904 / = -126,901 Ld = 22,8

In den Tabellen bezeichnen:

t/,	= 1,5
d₂	= 7,1
	= 4,0
d<	= 1,5
ds	= 0,2
d_b	= 6,5
t/₈	= 2,0
e I/I	= -0,0423

n, = 1,83481

/i; = 1,59270

/I₃ = 1,78800

/I₄ = 1,51742

/I₅ = 1,79952

v, = 42,72 v_: = 35,29

v₃ = 47,43

v₄ = 52,41 v, = 42,24

(«i - n₂) · I/I//-2 = 1,052

η bis λ, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

i/i bis du die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

/ii, /I₂, /ij, /i₄ und /I₅ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen,

V|, v₂, vj, v₄ und v₅ die Abbe-Zahlen der betreffenden Linsen,

/die Brennweite des Objektivs,

e der Abstand zwischen den Hauptebenen von Frontlinsengruppe und hinterer Linsengruppe.

Als Beispiel tür ein Hauptobjektiv, an dem das erfindungsgemäße Ansutzobjektiv angesetzt werden kann, sei

ein	Objektiv angegeben,	wie es in	Fig. 7 dargestellt	ist und das	die folgenden	Daten besitzt:	= 60,70	35 I	45	I	60
η	= 172,5356							I		I
		d\	= 18,0	«1	= 1,60311	»Ί		I		1
Λ	= -737,8629							■		1
		di	= 0,4901				= 81,61	40 I		55 ■
ο	= 111,3320							I	50	1	65
		d}	= 16,3	/I₂	= 1,49700	V₂			I
/·₄	= 562,8100								I
		di	= 7,5				= 34,48		I
rs	= -1884,6020
		d_s	= 7,5	"3	= 1,63980	V₃
η,	96,6270
		t/o	= 6,9993				= 81,61
η	127,5520
		t/,	= 12,2	«4	= 1,49700	V₄
/χ	= 1391,5963
		t/s	= 34,475				= 51,49
A)	= -243,0338
		d₉	= 8,7	"5	= 1,73400	V₅	= 65,94
/Ίο	= -125,9238
		t/io	= 7,0		= 1,46450	V₆
Λ!	= 184,0246
		t/i ι	= 8,18				= 31,08
η ι	= 1625,5754
		dn	= 8,5	/I7	= 1,68893	V-	= 65,03
/·\|!	= -172,9698
		du	= 6,0	"8	= 1,49831	■"8
/Ϊ4	75,1687
		A₄	= 44,0				= 49,66
/"15	184,4792
		t/l5	= 7,5	/J₉	= 1,77250	V₉
/"κ.	= -96,3731
		t/,6	= 3,0002

Fortsetzung	-89,2549 68,7166 -563,0149	FIl Brennweite	3,0 7,5	"io - "II =	i_v60342 1,67790	VlO = V\|I =	38,01 55,33
'π = '19 =	/μ = 242,5 10 (Dabei bezeichnet/_w die		des Hauptobjektivs.)

Von den erfindungsgemäßen Ansatzobjektiven haben die Ansatzobjektive 1 bis 3 den in F i g. 1 gezeigte: Aufbau, wobei das dritte Linsenglied eine positive und eine negative Linse enthält, die mit Luftabstan 15 getrennt voneinander angeordnet sind. Das Objektiv 4 hat den in Fig. 2 gezeigten Aufbau, wobei das dritt Linsenglied als Kittglied ausgebildet ist. Daher treten r, und d₇ in den Daten des Objektivs 4 nicht auf.

Die Koirekturkurven 3 bis 6 stellen den Korrekturzustand der erfindungsgemäßen Ansatzobjektive beim Ansatz an das in Fig. 7 gezeigte Hauptobjektiv dar.

²⁰ Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ansatzobjektiv mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und einem zweiten Linsenglied, und die hintere Linsengruppe aus einem dritten

S Linsenglied besteht und das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied objektseitig konvex und bildseitig konkav ist, gekennzeichnet durch folgende Daten ±5%:

io Tabelle 1

r, = 460,8326

d_t = 1,5 n, = 1,83481 v, = 42,72

r₂ = 32,6166

15 rf₂ = 7,1 n-, = 1,59270 V₂ = 35,29

r₃ = -73,6978

rf₃ = 6,5 /4 = -71,8850

d₄ = 1,5 «j = 1,78800 V₃ = 47,43

20 /j = 155.6632

ds = 0,2 r₆ = 50,1473

rf₆ = 6,5 /I₄ = 1,51742 v₄ = 52,41

Π = -67,0862

75 rf₇ = 1,0

r₈= -92,9962

d_s = 2,0 n₅ = 1,81554 v₃ = 44,45

r, = 217,1568

30 / = -125,702

darin bezeichnen:

T\ bis r₉ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

³⁵ d\ bis dt die Dicken der Lin >n bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n, bis n₅ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen,

V| bis V₅ die Abbe-Zahlen der betreffenden Linsen,

/ die Brennweite des Objektivs.

2. Ansatzobjektiv mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und einem zweiten Linsenglied, und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied besteht und das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine

45 bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied objektseitig konvex und bildseitig konkav ist, gekennzeichnet

durch folgende Daten ±5%:

/i, = 1,81554 ν, = 44,45

/I₂ = 1,59270 v₂ = 35,29

Π = -90,9828

r₄ = -150,7204

/I₃ = 1,77250 ν, = 49,66

Tabelle 2 149,6302 di - 1,5 r\ = 28,5786 d₂ = 7,388 η = -90,9828 d, = 1,8 ri = -150,7204 d₄ = 1,5 rs, = 72,2381 ds = 5,0 rs = 39,0715 df, = 6,308 rb = -89,6511 di = 0,5 η = -93,7935 rf« = 2,0 h = 107,6032 Λ) = -130.910 f =

/I₄ = 1,51633 V₄ = 64,15

65 rf« = 2,0 /I₅ = 1,77250 v₅ - 49,66

darin bezeichnen:

Γχ bis η, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

rf, bis rf_g die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

/7, bis n₅ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen,

ν, bis V₅ die Abbe-Zahlen der betreffenden Linsen,

/ die Brennweite des Objektivs.

3. Ansatzobjektiv mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, wobei die Frontlinsen- 10 gruppe aus einem ersten und einem zweiten Linsenglied, und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied besteht und das erste Linsengiied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied objektseitig konvex und bildseitig konkav ist, gekennzeichnet durch folgende Daten ±5%: !5

Tabelle 3

r, = 244,2690

rf, = 2,0 π, - 1,83481 ν, = 42,72 2U

γ.= 30,4311

rf, = 7,0 n₂ = 1,59270 ν-, = 35,29

Π = -80,3647

rf, = 6,5
T₄ = -77,0602 25

rf, = 2,0 «3 = 1,80610 V₃ = 40,95

r_s = 131,7992

ds = 0,2
/·„ = 47,9416

rf«, = 6,3 /J₄ = 1,53172 v₄ == 48,90 30

_ri = -54,4607

di = 0,2
/s = -69,8399

rf₈ = 2,0 n₅ = 1,77250 v₅ = 49,66

r, = 176,9497 35

/ = -122,409
darin bezeichnen:

Γχ bis η, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

rf, bis rf₈ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

/ii bis n₅ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen,

V| bis v_} die Abbe-Zahlen der betreffenden Linsen, ₄₅

/ die Brennweite des-Objektivs.

4. Ansatzobjektiv mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, wobei die Frontlinsengruppe aus einem ersten und einem zweiten Linsenglied, und die hintere Linsengruppe aus einem dritten Linsenglied bestell und das erste Linsengiied ein Kittglied aus einer gegenstandsseitig konvexen negativen 50 Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse ist, das positive Brechkraft besitzt, das zweite Linsenglied eine bikonkave Linse ist und das dritte Linsenglied objektseitig konvex und bildseitig konkav ist, gekennzeichnet durch folgende Daten ±5%:

Tabelle 4 55

/·, = 216,2293

rf, = 1,5 η, = 1,83481 ν, = 42,72

r₂ = 29,2000

di = 7,1 /i₂ = 1,59270 v₂ = 35,29 60

O = -69,3845

rf-, = 4,0
r₄ = -89,6466

rf₄= 1,5 n, = 1,78800 v-, = 47,43

/·, = 88,7093 ' 65

di - 0,2
/·„ = 41,1260

rf,. = 6.5 η, = 1,51742 v₄ = 52,41

Fortsetzung

η = -91,5695

d_f = 2,0 /i₅ = 1,79952 ν, - 42,24

λ, = 202,0904

/ = -126,901

darin bezeichnen:
ίο

η bis Λ) die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d\ bis dg die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n, bis n₅ die Brechungsindizes der betreffenden Linsen,

V\ bis v_s die Abbe-Zahlen der betreffenden Linsen,

/ die Brennweite des Objektivs.