DE3500502A1

DE3500502A1 - Varioobjektiv mit zusatzblende

Info

Publication number: DE3500502A1
Application number: DE19853500502
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Hachiohji Tokio/Tokyo Imai
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1985-07-25
Also published as: JPS60150019A; JPH0666008B2; DE3500502C2; US4662723A

Description

PATENTANWALT Dipl.-Phys/RICHARD LUYKEN ,

OLYMPUS OPTICAL Co.,Ltd. oot 7923

2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku 9.Jan.1985

Tokio/Japan

Varioobjektiv mit Zusatzblende

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Varioobjektiv mit Zusatzblende, wobei die Zusatzblende dazu dient, bei einem Varioobjektiv mit großem Offnungsverhältnis die außeraxialen Strahlen, die Unscharfe hervorrufen, abzuschneiden.

Bekannte Varioobjektive, bei denen eine Zusatzblende vorgesehen ist, deren Durchmesser in Abhängigkeit von der Bewegung der Linsengruppen für die Brennweitenveränderung variiert, wird, zusätzlich zu einer Aperturblende, sind beispielswfi.se in der Japan !.schon Ahn I egoneln· i ft. 20147/6¹J »»nd in <lrr japanischen Offenlegungsschrift 122348/74 beschrieben.

Das in der japanischen Auslegeschrift 20147/65 beschriebene Varioobjektiv ist so ausgebildet, daß eine bewegliche Linse, die sich rückwärts bewegt, mit einer Zusatzblende versehen ist, die so ausgebildet ist, daß deren Durchmesser in Abhängigkeit von der Bewegung der beweglichen Linse variiert wird, um Unscharfe zu verhindern, die durch Strahlen hervorgerufen wird, die am Innenumfang der Linsenfassung reflektiert werden, und die sich entsprechend der Rückwärtsbewegung der beweglichen Linse verstärken.

Diese Zusatzblende in den bekannten Varioobjektiven ähnelt der Zusatzblende nach der vorliegenden Erfindung insoweit, daß der Durchmesser in Abhängigkeit von der Bewegung der beweglichen Linse variiert wird. Die Aufgabe, der die bekannte Zusatzblende dient, ist jedoch unterschiedlich von der mit

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der vorliegenden Erfindung gelöste Aufgabe, Unscharfe zu vermeiden, die in dem Bereich der mittleren Bildhöhe auftritt, wenn ein Varioobjektiv mit einem konstanten Öffnungsverhältnis in die Weitwinkelstellung gebracht wird, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.

Die Zusatzblende, die in der japanischen Offonlegungsschrift 122348/74 beschrieben ist, dient bei einem Varioobjektiv, das ein bewegliches Untersystem und ein festes Untorsystom besitzt, dazu, die unnötigen außeraxialen Strahlen abzuschneiden, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß das Varioobjektiv als Verdoppelungssystem so ausgelegt wird, daß der Bildfeldwinkel durch weitere Anordnung einer beweglichen Linsengruppe in dem festen Untersystem weiter gemacht werden kann, wobei die Blende im vorderen Teil vorgesehen ist. Daher sind Aufgabe und Funktionen der Zusatzblenden unterschiedlich von dor Z i ο I Not/.ιιηκ der vorl i ngondon EvV i

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzblende für ein Varioobjektiv aus zumindest einer zerstreuenden Linsengruppe und einer sammelnden Linsengruppe, beispielsweise aus einer zerstreuenden Frontlinsengruppe und einer sammelnden hinteren Linsengruppe, anzugeben, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Brennweitenveränderung durch Bewegung dieser Linsengruppen entlang der optischen Achse erfolgt, und dor innere Durchmesser dor Zusat/blondc in Abhängigkeit von der Bewegung der sammelnden Linsengruppe so variiert wird, daß die Bildqualität im Bereich der mittleren Bildfeldwinkel verbessert wird bei einem Varioobjektiv mit großem Öffnungsverhältnis und konstanter Öffnungszahl, wenn dieses in die Weitwinkelstellung gelangt.

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Dies wird erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Wenn ein Varioobjektiv für ein großes Öffnungsverhältnis ausgelegt ist und das Linsensystem zwei Linsengruppon einschließlich einer zerstreuenden Linsengruppe und einer sammelnden Linsengruppe enthält, wird der Durchmesser der paraxialen Strahlen in der Telestellung groß an der sammelnden Linsengruppe, wenn versucht wird, das Öffnungsverhältnis konstant zu halten und daher muß der Durchmesser dor die sammelnde Linsengruppe bildenden Linsen notwendigerweise groß gehalten werden. Infolgedessen wird der Durchmesser der Strahlung im Bereich mittlerer Bildfeldwinkel in der Weitwinkelstellung unnötig groß, und deren Korrektur ist schwierig.

Die vorliegende Erfindung liefert eine Zusatzblende für ein Varioobjektiv des oben beschriebenen Typs, wobei die Zusatzblende in der sammelnden Linsengruppe so angeordnet ist, daß der Blendendurchmesser in Anhängigkeit von der Brennweitenänderung variiert wird, damit diese Zusatzblende die Strahlung bei mittlerem Bildfeldwinkel abschneiden kann, deren Durchmesser unnötig groß wird, wie oben beschrieben, indem der Blendendurchmesser so variiert wird, daß er klein wird, in der Weitwinkelstellung, wodurch die Bildqualität in der Weitwinkelstellung verbessert wird, so daß die Leistung dos Varioobjektivs mit großem Öffnungsverhältnis günstig bleibt.

Im folgenden wird die Blende für Varioobjektive mit großem Öffnungsverhältnis im einzelnen beschrieben.

Wie bereits erwähnt, wird im Falle, daß das Varioobjektiv

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eine zerstreuende Linsengruppe und eine sammelnde Linsengruppe enthält bei der Brennweitenänderung der Luftabstand zwischen den Linsengruppen in der Weitwinkelstellung groß, so daß der effektive Durchmesser der sammelnden Linsengruppe sehr groß gemacht werden müßte, um genügend Strahlung in der TeIestellung zu erhalten, wenn versucht wird, das Öffnungsverhältnis konstant zu halten. Diese Tendenz wird besonders augenfällig, wenn das Öffnungsverhältnis des Varioobjektivs groß gehalten wird.

Darüber hinaus sollte, um sphärische Aberration , dio hervorgerufen wird, wenn das Öffnungsverhältnis des Varioobjektivs groß gehalten ist, der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche einer in der sammelnden Linsengruppe angeordneten negativen Linse klein sein. Dabei werden die oberen Strahlen dor außernxlalon Strahlung in dor Woitwinkol.stellung Uborkorrigiert und beträchtliche Unscharfe durch Koma wird verursacht .

Um jedoch genügend paraxiale Strahlung in der Telestellung zu erhalten, sollte der effektive Durchmesser der sammelnden Linsengruppe aus den oben erwähnten Gründen groß sein. Infolgedessen ist es unmöglich, die außeraxialen Strahlen in der Weitwinkelstellung zu unterdrücken, die die obenerwähnte Komaunschärfe verursachen. Daher war es schwierig, das Öffnungsverhältnis eines Weitwinkelvarioobjektivs groß zu halten.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einer Zusatzblcndo, die in der sammelnden Linsengruppe angeordnet ist, die oberen Strahlen der außeraxialen Strahlung in der Weitwinkelstellung abzuschneiden, wobei die Zusatzblende so ausgebildet ist, daß deren innerer Durchmesser mit der Brennweitenveränderung

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variiert,d.h. daß der Blendendurchmesser klein wird in der Weitwinkelstellung.

Es ist besonders wirksam, wenn der Innendurchmesser der Zusatzblende entsprechend der maximalen Höhe der paraxialen Strahlen bei jeder Brennweite bestimmt wird.

Als Zusatzblende, deren innerer Durchmesser in der oben beschriebenen Weise variiert wird, können FlUssigkeitszellen, Blendenlamellen usw. verwendet werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ο I no Sehn I tlnn.s i cht, ti I ο don Aufbau ο ines Varioobjektivs mit zwei Linsengruppen veranschaulicht, bei dem eine erfindungsgemäße Zusatzblende vorgesehen ist,

Fig.2 u.3 Korrekturkurven des Varioobjektivs von Fig. 1
Fig.4 u»5 den Aufbau einer als Zusatzblende erfindungsgemäß verwendeten Flüssigkristallzelle.

Die folgenden Daten betreffen ein Varioobjektiv mit einer Zusatzblende in der erfindungsgemäßen Weise, das den in Fig. 1 gezeigten Aufbau besitzt.

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r₁₌l36,9

¹ d =4,3 H₁=I,8044 r_=493,22

d =0,1

r_=102,53

³ d =2,3 n₂=l,7995

r =23,1 ⁶

⁴ d =10,36

r-=-191,0 ⁴

⁵ d.=l,9 η =1,6127 r,=38,98 ⁵

⁶ d₆=l,58

^r7⁼³⁵'⁸⁷ d_=4,9 η =1,8044

r_s=49O,l8 '

d =

-s-1.6968

i_o,7

r =32,996
¹¹ d_u=6,95 n₆=l,6968

^Γΐ2="²⁵'⁵ d₁₂-3,Sl η =1,7432

γ,,-109,82 ^{l2 7}

¹³ d =2,57

T₁,=-38,396 ¹³

U d =1,93 n_g=l,7495

r =39,54 ⁴

d =1,8

T₁,=226,35 ° _o

¹⁶ d_1n=l,69 η =1,80518

r₁₇=40,176 ^{16 V}

¹⁷ d₁₇=l,79

^Γι8~ ' d₁₈=2,31 n_io=l,6779

r =-34,09

d =0,1

r_on=208,858 ^iy
r₂₁=-26,8O ²⁰

_on=208,858

²⁰ d_2O=3,8 η =1,51633

f=28,99 ^48,32 1:2,8 I= 31 ~ 0,8

In der Tabelle bezeichnen

T₁ bis r„_t die Krümmungsradien der Linsenoberflächen dj bis d„_n die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände

zwischen den Linsen

η bis η_Λ ₁ die Brechungsindizes der Linsen

f die Brennweite des Objektivs

ΰ den Luftabstand, der während der Brennwei

tenänderung variiert ist.

Die erfindungsgemäße Zusatzblende (bezeichnet als S₉ in der Fig. 1) ist zwischen der Oberfläche r _ und r , in der sammelnden Linsengruppe angeordnet und ist so ausgebildet, daß dor Innendurchmesser der Zusatzblende so variiert wird, daß die Innenkante in der Stellung maximaler Höhe der parnxialcri Strahlen liegt, die das Objektiv durchsetzen, wenn dieses in der Telestellung ist, sich in die Stellung der maximalen Höhe W der paraxialen Strahlen bewegt, die das Objektiv durchsetzen, wenn es in die Weitwinkelstellung gebracht ist. S. bezeichnet in Fig. 1 die Aperturblende.

Wenn die obenerwähnte Zusatzblende erfindungsgemäß verwendet wird, wird die (Fig. 2 und 3) Strahlung im gestrichelten Bereich abgeschnitten, wenn das Linsensystem in die Weitwinkelstellung gebracht ist» Das Schnittbild in Fig. I und die Korrekturkurven in Fig. 2 und 3 zeigen Schnittbild und Korrekturkurven bei der minimalen Brennweite des Varioobjektivs.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein AusfUhrungsboispiel, bei dem die Zusatzblende S- erfindungsgemäß unter Vorwendung einer FlUUsigkristallzelle ausgebildet ist. Die durch die Symbole A, B und C jeweilsl bezeichneten Bereiche werden der Reihe nach bei der Brennweitenänderung opak und scheiden die Strah-

- ίο -

len ab. Der mit D bezeichnete Bereich bleibt immer transparent .

Um den transparenten Teil der obenerwähnten Zusatzblende zu variieren, für die eine Flüssigkristallzelle verwendet wird, kann in Abhängigkeit mit der Brennweitenänderung die Anordnung so getroffen werden, daß die Schalter <*,t> und c_, wie in Fig. 5 gezeigt, der Reihe nach zusammen mit den Bewegungen der Linsengruppen, die das Varioobjektiv bilden, geschlossen werden, wenn diese Linsengruppen aus der Stellung mit maximaler Brennweite in die Stellung mit minimaler Brennweite bewegt werden.

Wenn die Zusatzblende erfindungsgemäß in dieser Weise verwendet wird, ist es möglich, die außeraxiale Strahlung abzuschneiden, wenn ein aus einer zerstreuenden Linsengruppe und einer sammelnden Linsengruppe bestehendes Varioobjektiv in die* Wo itwinkei stellung gebracht wird, und daher kann ti i ο Bildqualität in dem Bereich des mittleren Bildfeldwinkels beträchtlich erhöht werden in dieser Weitwinkelstellung. Im Falle eines Varioobjektivs, das nur aus einer zerstreuenden Frontlinsengruppe und einer sammelnden Hinterlinsengruppe besteht, wird die Aperturblende an der Gegenstandsseite der hinteren Linsengruppe in den meisten Fällen angebracht, um zu verhindern, daß der Frontlinsendurchmesser zu groß wird.

Wenn die erfindungsgemäße Zusatzblende verwendet wird, und das Öffnungsverhältnis eines solchen Varioobjektivs ist groß, ist dies besonders wirkungsvoll zur Verbesserung der Bildqualität im Bereich des mittleren Bildfeldwinkels in der Weitwinkelstellung.

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Darüber hinaus wird, wenn eine Flüssigkeitszelle für die Zusatzblende verwendet wird, eine mechanische Einrichtung zur Variierung des Innendurchmessers der Zusatzblende während der Brennweitenänderung nicht benötigt, und daher wird der für die Zusatzblende erforderliche Aufbau einfach.

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Claims

PATENTANWALT Dipl.-Phys. RJCttAftD LUYKEN / OLYMPUS OPTICAL CO.Ltd oot 7923 2-43-2 Hatagaya,Shibuya-ku 9«Jan.l985 Tokio/Japan L/bj Varioobjektiv mit Zusatzblende Patentansprüche

1. Varioobjektiv mit Zusatzblende und großem Öffnungsverhältnis enthaltend zumindestens eine zerstreuende Linsengruppe und eine sammelnde Linsengruppe, wobei die Brennweitonverstellung durch Bewegung der zerstreuenden Linsengruppe und der sammelnden Linsengruppe entlang der optischen Achse so erfolgt, daß dor Luftabstand zwischen dor /,cr.sLrouondon Linsengruppe und der sammelnden Linsengruppe in der Telestellung kleiner wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzblende in der sammelnden Linsengruppe so angeordnet ist, daß sie zusammen mit der sammelnden Linsengruppo bewegt wird, und gleichzeitig die Anordnung so getroffen ist, daß der Innendurchmesser dtsr Zusatzblende in Abhängigkeit von den Bewegungen der Linsengruppe so variiert, wird, daß der innere Blendendurchmesser in der Weitwinkelstellung klein und in der Telestellung groß wird.

2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Innendurchmesser der Zusatzblende so variiert, daß er im wesentlichen gleich der maximalen Höhe der paraxialen Strahlen ist.

3· Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer zerstreuenden Frontlinsengruppe und einer sammelnden hinteren Linsengruppe besteht, und die Zu-

satzblende in der hinteren sammelnden Linsengruppe angeordnet ist.

4. Varioobjektiv nach Anspruch 1, 2 und/oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzblende Flüssxgkeitskristallzellen enthält.

^ßAD ORIGI_NAL