DE3711217C2 - - Google Patents
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
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Description
Die Erfindung betrifft einen rückwärtigen Objektiv-Ansatz
zur Anordnung zwischen einem Objektiv und einer Bildebene
einer Kamera zwecks Vergrößerung der Brennweite des
Objektivs, umfassend eine erste, negative Linse mit einer
bildseitig konkaven Fläche, eine zweite, bikonvexe Linse,
die mit der ersten Linse verkittet ist, eine dritte,
negative Linse mit einer objektseitig konkaven Fläche und
eine vierte, positive Linse mit einer objektseitig
konvexen Fläche. Ein Objektiv-Ansatz dieser Gattung ist
aus der JP-OS 56-39 513 bekannt. Bei diesem bekannten
Objektiv-Ansatz ist die vierte Linse bildseitig konkav und
rein sphärisch ausgebildet.
Ein Objektiv-Ansatz dieser Art wird im Strahlengang hinter
einem Kameraobjektiv einer bestimmten Bauart angeordnet,
das auch für sich allein verwendbar ist, und im folgenden
auch als Hauptobjektiv bezeichnet wird. Durch das
Zwischenschalten des rückwärtigen Objektiv-Ansatzes wird
das Hauptobjektiv in Richtung zum Objekt hin verlagert, wo
es zusammen mit dem Objektiv-Ansatz eine vergrößerte
Gesamtbrennweite bewirkt.
In der Vergangenheit beruhten rückwärtige Objektiv-Ansätze
häufig auf dem Konzept einer Verwendung für eine begrenzte
Auswahl von Hauptobjektiven. Es bestand daher auch schon
der Wunsch, einen rückwärtigen Objektiv-Ansatz einer
bestimmten Bauart in Verbindung mit einer Gruppe von
Hauptobjektiven zu verwenden, die einen verhältnismäßig
großen Bereich von Brennweiten und relativen Öffnungen
haben. Weitwinkel- und Standardobjektive unterscheiden sich
von Tele- und Super-Teleobjektiven bezüglich der Position
und des Durchmessers der Austrittspupille beträchtlich.
Einige bisher bekannt gewordene rückwärtige
Objektiv-Ansätze arbeiten zufriedenstellend, wenn sie mit
Weitwinkel- oder Standardhauptobjektiven verwendet
werden, die eine Austrittspupille in einer Stellung in der
Nähe der Bildebene aufweisen, jedoch zeigen sie bei
Verwendung mit Teleobjektiven Astigmatismus oder eine
verringerte Lichtstärke am Rand. Es wurden auch
rückwärtige Objektiv-Ansätze für Hauptobjektive langer
Brennweiten bekannt, die aber bei Hauptobjektiven kürzerer
Brennweite nicht verwendbar sind. Darüber hinaus sind
diese rückwärtigen Objektiv-Ansätze auch zur Verwendung
bei Hauptobjektiven geringerer Lichtstärke vorgesehen,
können aber bei lichtstarken Hauptobjektiven schwerlich
verwendet werden, es sei denn, ihre Öffnung wird
verkleinert, um das Auftreten großer
Abbildungsfehler zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
rückwärtigen Objektiv-Ansatz der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, der eine hohe Abbildungsleistung auch
in Verbindung mit Hauptobjektiven großer relativer Öffnung
und/oder großem Bildfeld erzielt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Objektiv-Ansatz weist den Vorteil
auf, daß die sphärische Aberration und die Bildfehler, die
vom Bildwinkel abhängen, in überraschend großem Umfang
korrigierbar sind.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand der Zeichnungen und Diagramme näher
beschrieben.
Darin zeigt
Fig. 1 ein Schnittbild eines rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes gemäß Beispiel 1,
Fig. 2 Kurven zur Darstellung von Abbildungsfehlern im
Zusammenhang mit dem rückwärtigen
Objektiv-Ansatz gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Schnittbild eines rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes gemäß Beispiel 2,
Fig. 4 Kurven zur Darstellung von Abbildungsfehlern im
Zusammenhang mit dem rückwärtigen
Objektiv-Ansatz gemäß Fig. 3,
Fig. 5 ein Schnittbild eines rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes gemäß Beispiel 3,
Fig. 6 Kurven zur Darstellung von Abbildungsfehlern im
Zusammenhang mit dem rückwärtigen
Objektiv-Ansatz gemäß Fig. 5,
Fig. 7 ein Schnittbild eines rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes gemäß Beispiel 4,
Fig. 8 Kurven zur Darstellung von Abbildungsfehlern im
Zusammenhang mit dem rückwärtigen
Objektiv-Ansatz gemäß Fig. 7.
Es werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsformen
näher beschrieben.
Vier Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig.
1, 3, 5 und 7 dargestellt, wobei ein beispielsweiser
Strahlengang in Fig. 1 angegeben ist.
Der rückwärtige Objektivansatz ist an der Bildseite des nicht
dargestellten Hauptobjektivs angebracht, mit welchem er zur Erzeugung
einer vergrößerten Brennweite verwendet wird. Er besitzt
negative Linsen, die als Ganzes eine
starke negative Leistung liefern. Dieses Erfordernis
einer starken negativen Leistung ist besonders für den
Zweck der vorliegenden Erfindung wichtig, weil der
rückwärtige Objektivansatz
in einer Position in der Nähe einer Bildebene (12)
angeordnet werden soll, damit der Ansatz nicht nur mit
einem Teleobjektiv, sondern auch mit einem
Weitwinkelobjektiv mit kleiner hinterer Schnittweite verwendbar
ist.
Bei bekannten rückwärtigen Objektiv-Ansätzen wurde angestrebt,
Sammellinsen aus Glas mit niedriger
Brechzahl und Zerstreuungslinsen aus
Glas mit hoher Brechzahl zu verwenden, so daß die erhaltene
Petzval-Summe klein ist, aber keinen negativen Wert
annimmt. Selbst wenn diese Vorsichtsmaßnahme getroffen
wurde, war die Verwendung von Linsenflächen mit
kleinem Krümmungsradius unvermeidbar und es traten große
Aberrationsschwankungen auf, abhängig von dem Winkel,
unter welchem die Strahlen auf die Linsenflächen
auftreffen. Wurden axiale sphärische Aberrationen wirksam
kompensiert, so blieb der Astigmatismus unkorrigiert.
Wurde andererseits der Astigmatismus korrigiert, so
konnte die sphärische Aberration, die sich in einem
lichtstarken Hauptobjektiv ergibt, nicht kompensiert
werden.
Im erfindungsgemäßen rückwärtigen Objektiv-
Ansatz ist eine asphärische Linse an der
Seite des Objektiv-Ansatzes angeordnet, die der Bildebene
(12) am nächsten liegt. Die asphärische Fläche dieser
Linse kann in die eine oder in die andere Richtung weisen.
Diese asphärische Linse ist wirksam, um die meridionale
Bildfeldschale zu verschieben, um eine
Kompensation des Astigmatismus ohne Erhöhung der
sphärischen Aberration zu erzielen. Infolgedessen ist
der erfindungsgemäße rückwärtige Objektiv-Ansatz
in der Lage, die Brennweite zu verändern, während im
Gebrauch eine gute Abbildungsleistung in Verbindung mit
Hauptobjektiven gewährleistet wird, die von lichtstarken
Weitwinkelobjektiven bis zu lichtschwachen Teleobjektiven
reichen.
Der erfindungsgemäße rückwärtige Objektiv-Ansatz
besteht aus einer ersten Zerstreuungslinse (16),
deren konkave Fläche gegen die Bildebene (12) weist,
einer zweiten Sammellinse (18), die an beiden
Seiten eine konvexe Fläche hat, einer dritten
Zerstreuungslinse (20), deren konkave Oberfläche
gegen das Hauptobjektiv weist, mit dem der Objektiv-Ansatz
verwendet werden soll, und einer vierten
Sammellinse (22), deren konvexe Fläche
gegen das Hauptobjektiv weist. Die erste und zweite
Linse (16, 18) sind miteinander verkittet. Eine
der Flächen (r₆, r₇) der vierten Linse
(22), die gegen die Bildebene (12) oder gegen das
Hauptobjektiv weist, ist eine asphärische Fläche,
die gegenüber der optischen Achse eine Rotationssymmetrie
aufweist.
Der erfindungsgemäße rückwärtige Objektiv-Ansatz
zeigt eine noch bessere Abbildungsleistung, falls er folgenden Bedingungen
genügt:
(1) 1,3 < β < 1,7
(2) n₁-n₂ < 0,20
(3) -0,15 f < r₂ < -0,25 f
(4) 0,7 < m₁₂ < 0,95
(2) n₁-n₂ < 0,20
(3) -0,15 f < r₂ < -0,25 f
(4) 0,7 < m₁₂ < 0,95
worin bedeuten:
β = Vergrößerung des Objektiv-Ansatzes,
f = Brennweite des Objektiv-Ansatzes,
n₁ = Brechzahl der ersten Linse (16),
n₂ = Brechzahl der zweiten Linse (18),
r₂ = Krümmungsradius der Kittfläche der ersten und zweiten Linse (16, 18) und
m₁₂ = Vergrößerung des Kittgliedes (16, 18).
f = Brennweite des Objektiv-Ansatzes,
n₁ = Brechzahl der ersten Linse (16),
n₂ = Brechzahl der zweiten Linse (18),
r₂ = Krümmungsradius der Kittfläche der ersten und zweiten Linse (16, 18) und
m₁₂ = Vergrößerung des Kittgliedes (16, 18).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
asphärische Oberfläche (r₆) oder (r₇) der vierten
Linse (22) glatt gekrümmt und seine
Formfunktion X(h) lautet wie folgt:
Die Formfunktion X(h) genügt vorzugsweise folgender
Bedingung (6) einer nicht Null werdenden ersten Ableitung,
so daß die asphärische Oberfläche (r6) oder (r7) glatt
genug ist, um frei von jeglicher Welligkeit höherer
Ordnung zu sein:
Es ist besonders vorteilhaft, daß die Größe der
asphärischen Beschaffenheit innerhalb des Bereiches liegt,
der durch folgende Beziehung (7) angegeben wird:
|0,001 · f · β⁴|<|X(hmax) - r₀ · (1- |<|0,004 · f · β⁴| (7)
wobei 0<h<hmax, d. h. hmax ist der Maximalwert von h.
Für die Beziehung (7) gilt:
X(hmax) - r₀ (1- < 0,
wenn die asphärische Linsenfläche auf der Seite des
Hauptobjektivs liegt, und
X(hmax) - r₀ (1- < 0,
wenn die asphärische Linsenfläche auf der Seite der
Bildebene liegt.
In diesen Beziehungen bedeuten:
X(h) = die Länge einer Strecke, welche im Abstand h
von der optischen Achse senkrecht zu einer
durch den Scheitelpunkt der asphärischen
Linsenfläche gelegten Tangentialebene
verläuft,
h = Höhe von der optischen Achse,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse,
K = Kegelschnittkonstante und
An = Asphärizitätskoeffizient n-ter Ordnung,
hmax = maximal effektiver Radius der asphärischen Linsenfläche, die den Strahlendurchtritt gestattet.
h = Höhe von der optischen Achse,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse,
K = Kegelschnittkonstante und
An = Asphärizitätskoeffizient n-ter Ordnung,
hmax = maximal effektiver Radius der asphärischen Linsenfläche, die den Strahlendurchtritt gestattet.
Der erfindungsgemäße rückwärtige Objektiv-Ansatz
hat eine verhältnismäßig niedrige Vergrößerungsleistung
und wegen mehrerer Gründe, wie beispielsweise Beschränkungen
bezüglich der hinteren Schnittweite, besteht das System aus
einem Bautyp mit drei Gruppen und vier Elementen.
Die erste und die zweite Linse (16, 18) sind
miteinander verkittet, um eine Kompensation hinsichtlich
Petzval-Summe und sphärischer Aberration zu erzielen,
die im erfindungsgemäßen rückwärtigen Objektiv-Ansatz
auftritt, das insgesamt ein starkes Zerstreuungssystem
darstellt.
Falls die erste und zweite Linse (16, 18) nicht
verkittet sind und den einzelnen Linsenflächen eine
ausreichende Leistung zur Erzielung einer wirksamen
Aberrationskompensation erteilt wird, so treffen
Lichtstrahlen auf den Randabschnitt der Linsenfläche (r₂)
der ersten Linse (16) auf der Bildseite unter
einem ausreichend großen Winkel auf, um eine
Totalreflexion zu verursachen, oder es tritt eine
Linsenexzentrizität auf, die eine Verschlechterung der
Abbildungsleistung verursacht. Sind die erste und
zweite Linse (16, 18) verkittet, so kann jedoch
der Radius der resultierenden verkitteten Fläche
(r₂) verringert werden, ohne daß eine Totalreflexion
verursacht wird, und eine optimale Krümmung kann für
(r₂) ausgewählt werden.
Die dritte Linse (20) ist für die
Vergrößerungsleistung des rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes verantwortlich, während die vierte
Linse (22) für die Kompensation von außeraxialen
Aberrationen verantwortlich ist, wie beispielsweise
Verzeichnung, Bildfeldkrümmung und Astigmatismus. Die Linsenfläche
(r₆) oder (r₇) der vierten Linse (22), die der
Bildebene (12) oder dem Hauptobjektiv zugewandt ist,
ist asphärisch ausgebildet, um ein verbessertes
außeraxiales Leistungsverhalten zu erzielen.
Wird der obere Grenzwert der vorgenannten Beziehung (1) überschritten,
so muß die Leistung der Zerstreuungslinsen
(16, 20) erhöht werden, jedoch wird dann die Farbkorrektur
durch die Sammellinsen (18, 22) unzureichend.
Wird der untere Grenzwert der Beziehung (1) nicht
erreicht, so hat der rückwärtige Objektiv-Ansatz
keine ausreichende hintere Schnittweite, um bei einer
einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet werden zu können.
Die Beziehung (2) gibt die Anforderungen an, denen
Genüge getan sein sollte, damit eine ausreichende
Kompensation der Bildfeldkrümmung mittels der verkitteten
Linsen (16, 18) erfolgt. Durch die Kombination der ersten
und zweiten Linse (16, 18), die einen großen
Unterschied in der Brechzahl aufweisen, kann eine im
wesentlichen leistungslose verkittete Linse hergestellt
werden und die Unterkompensation der Bildfeldkrümmung, die
erreicht werden kann, ist ausreichend, um die Überkompensation
der Bildfeldkrümmung zu beseitigen, die sich in der dritten
Linse (20) entwickelt.
Die Beziehung (3) legt die Anforderungen dar, die
erfüllt sein sollten, um eine geeignete Kompensation
der Bildfeldkrümmung zu erreichen. Um eine Unterkompensation
für die Bildebene der meridionalen Bildfeldschale zu erzielen,
wenn eine Astigmatismuskompensation durch die asphärische
Linsenfläche (r₆) oder (r₇) durchgeführt wird, muß die
zweite Ebene (r₂), an welcher die erste und die zweite
Linse (16, 18) verkittet sind, eine negative
Oberfläche sein, die der Beziehung (3) genügt.
Beziehung (4) liefert die Anforderungen, die seitens
der Vergrößerungsleistung der Kombination der ersten
und zweiten Linsen (16, 18) erfüllt sein sollten.
Wird der untere Grenzwert der Beziehung (4) nicht erreicht,
so treten folgende Schwierigkeiten auf. Liegt die
Gesamtvergrößerungsleistung des rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes über dem oberen Grenzwert der
Beziehung (1), so muß die Vergrößerungsleistung der
dritten Linse (20) erhöht werden, jedoch
entwickeln sich dann Aberrationen höherer Ordnung und
verursachen Nachteile, wenn der rückwärtige
Objektiv-Ansatz mit einem lichtstarken Hauptobjektiv
verbunden wird.
Ist die Gesamtvergrößerung kleiner als die untere Grenze
des durch die Beziehung (1) angegebenen Bereiches, so
wird es schwierig, für den rückwärtigen
Objektiv-Ansatz die notwendige hintere Schnittweite zu
gewährleisten. Wird andererseits der obere Grenzwert
der Beziehung (4) überschritten, so kann nur ein
begrenzter Bereich optischer Werkstoffe für die Herstellung
der ersten und zweiten Linse (16, 18) verwendet
werden und eine ausreichende Achromatisierung läßt sich
nicht erzielen.
Die Beziehung (6) gibt die Anforderungen an, die bezüglich
einer Änderung in der Größe der Asphärizität gegenüber
der Entfernung (h) von der optischen Achse erfüllt
sein sollten. Wird dieser Beziehung nicht genügt und
steigt die Größe der Asphärizität nicht gleichförmig
mit steigendem (h) an, so tritt eine große
Koma-Aberration auf, und verursacht Nachteile,
beispielsweise eine geringe Auflösung bei einer
spezifischen Bildhöhe. Diese Nachteile sind zwangsläufig
in Linsen, die asphärische Linsenflächen enthalten. Die
Bedingungen, unter denen die Strahlen in dem
rückwärtigen Objektiv-Ansatz eintreten, ändern sich
erheblich, abhängig vom F-Wert und der Position der
Austrittspupille des Hauptobjektivs. Daher ist eine
gleichförmige Änderung in der Größe der Asphärizität
besonders für die asphärische Linse wichtig, die in
dem rückwärtigen Objektiv-Ansatz verwendet wird.
Die Beziehung (7) gibt die Anforderungen an, die seitens
der Größe der Asphärizität des Randabschnittes der
vierten Linse (22) erfüllt sein sollten.
Wird der untere Grenzwert der Beziehung (4) nicht erreicht,
so ist die vierte Linse praktisch außerstande, den
Astigmatismus zu verringern oder kompensiert den
Astigmatismus in der falschen Richtung. Wird der obere
Grenzwert der Beziehung (4) überschritten, so wird der
Astigmatismus überkompensiert und ein umgekehrter
Astigmatismus erzeugt.
Vier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen rückwärtigen
Objektiv-Ansatzes sind in den Ausführungsbeispielen
dargestellt, die anschließend in Tabellenform angegeben
werden. In diesen Tabellen bezeichnet (r) den
Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche, (d)
bezeichnet eine Linsendicke oder einen Luftabstand,
(nd) bezeichnet die Brechzahl einer Einzellinse für die
d-Linie und (νd) ist die Abbesche Zahl einer
Einzellinse für die d-Linie.
Asphärische Linsenfläche: siebte Fläche
K = 0,0
A₄ = -0,154×10-4
A₆ = -0,108×10-7
A₈ = -0,612×10-12
A₁₀ = -0.242×10-12
A₄ = -0,154×10-4
A₆ = -0,108×10-7
A₈ = -0,612×10-12
A₁₀ = -0.242×10-12
d₀ (Entfernung vom Bildpunkt des Hauptobjektivs
zur ersten Linsenfläche des Objektiv-Ansatzes) = -35,8.
Effektive relative Öffnung des Hauptobjektivs: 1 : 1,7
f = -96,736
β = 1,414
n₁-n₂ = 0.29030
R₂ = -0,178 f
m₁₂ = 0,793
β = 1,414
n₁-n₂ = 0.29030
R₂ = -0,178 f
m₁₂ = 0,793
Asphärische Linsenfläche: siebte Fläche
K = 0,0
A₄ = -0,165×10-4
A₆ = -0,836×10-8
A₈ = 0,674×10-11
A₁₀ = -0,370×10-12
A₄ = -0,165×10-4
A₆ = -0,836×10-8
A₈ = 0,674×10-11
A₁₀ = -0,370×10-12
d₀ (Entfernung vom Bildpunkt des Hauptobjektivs
zur ersten Linsenfläche des Objektiv-Ansatzes) = -35,8.
Effektive relative Öffnung des Hauptobjektivs: 1 : 1,7
f = -98,635
β = 1,414
n₁-n₂ = 0,20518
r₂ = -0,166 f
m₁₂ = 0,727
β = 1,414
n₁-n₂ = 0,20518
r₂ = -0,166 f
m₁₂ = 0,727
Asphärische Linsenfläche: siebte Fläche
K = 0,0
A₄ = -0,207×10-4
A₆ = -0,295×10-7
A₈ = 0,445×10-10
A₁₀ = -0,633×10-12
A₄ = -0,207×10-4
A₆ = -0,295×10-7
A₈ = 0,445×10-10
A₁₀ = -0,633×10-12
d₀ (Entfernung vom Bildpunkt des Hauptobjektivs
zur ersten Linsenfläche des Objektiv-Ansatzes) = -35,8.
Effektive relative Öffnung des Hauptobjektivs: 1 : 1,7
f = -76,687
β = 1,600
n₁-n₂ = 0,29030
r₂ = -0,203 f
m₁₂ = 0,794
β = 1,600
n₁-n₂ = 0,29030
r₂ = -0,203 f
m₁₂ = 0,794
Asphärische Linsenfläche: sechste Fläche
K = 0,0
A₄ = 0,171×10-4
A₆ = 0,734×10-8
A₈ = 0,351×10-11
A₁₀ = 0,829×10-13
A₄ = 0,171×10-4
A₆ = 0,734×10-8
A₈ = 0,351×10-11
A₁₀ = 0,829×10-13
d₀ (Entfernung vom Bildpunkt des Hauptobjektivs
zur ersten Linsenfläche des Objektiv-Ansatzes) = -35,8.
Effektive relative Öffnung des Hauptobjektivs: 1 : 1,7
f = -94,295
β = 1,414
n₁-n₂ = 0,29030
r₂ = -0,186 f
m₁₂ = 0,733
β = 1,414
n₁-n₂ = 0,29030
r₂ = -0,186 f
m₁₂ = 0,733
Fig. 1 ist ein vereinfachtes Schnittbild des
rückwärtigen Objektiv-Ansatzes gemäß Beispiel 1.
Fig. 2 ist eine Kurvendarstellung der Aberrationswerte
(sphärische, chromatische, Astigmatismus und Verzeichnung),
die sich ergeben, wenn der rückwärtige Objektivansatz
gemäß Fig. 1 mit einem aberrationsfreien Hauptobjektiv
mit der effektiven relativen Öffnung gleich 1 : 1,7 verwendet
wird, das eine Austrittspupille in einer Entfernung von 100
Längeneinheiten von der Bildebene aufweist.
Die Aberrationsdaten sind auf vier Kurven dargestellt.
Die erste Kurve zeigt sphärische Aberration (SA) und die Abweichung
von der Sinusbedingung (SC) als Funktion der Öffnung. Die zweite
Kurve zeigt die chromatische Aberration für die d-Linie,
g-Linie und C-Linie als Funktion der Öffnung. Die dritte
Kurve zeigt den Astigmatismus als Funktion der Bildhöhe.
Die vierte Kurve zeigt die Verzeichnung als Funktion der
Bildhöhe.
Die Fig. 3, 5 und 7 sind vereinfachte Schnittbilder
des rückwärtigen Objektiv-Ansatzes gemäß jeweils
den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen 2 bis 4 und
die entsprechenden Aberrationskurven sind jeweils in den
Fig. 4, 6 und 8 dargestellt.
Wie aus den in den Fig. 2, 4, 6 und 8 gezeigten
Aberrationskurven hervorgeht, weist der erfindungsgemäße
rückwärtige Objektiv-Ansatz, der eine asphärische
vierte Linse in einer aus drei Gruppen und vier
Linsen bestehenden Anordnung verwendet, eine
ausgezeichnete Abbildungsleistung auf und kann an die verschiedensten
Hauptobjektive angesetzt werden, ohne aufgrund
seines Ansetzens eine merkliche Verschlechterung
der Abbildungsleistung zu verursachen. Eine noch bessere
Abbildungsleistung kann durch den erfindungsgemäßen rückwärtigen
Objektiv-Ansatz erzielt werden, falls er den
Beziehungen (1) bis (4) genügt. Ist ferner die Form der
asphärischen Fläche eine glatte Kurve, die der Beziehung
(5) genügt, so tritt eine Verschlechterung der Abbildungsleistung infolge
einer Bildfeldkrümmung und infolge Astigmatismus bei einem mittleren
Bildwinkel nicht auf, und eine gute Bildqualität wird
über das ganze Bildfeld, das von der
optischen Achse bis zu jeder Ecke des Bildfeldes
reicht.
Claims (9)
1. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz zur Anordnung zwischen
einem Objektiv und einer Bildebene einer Kamera zwecks
Vergrößerung der Brennweite des Objektivs, umfassend
- a) eine erste, negative Linse (16) mit einer bildseitig konkaven Fläche,
- b) eine zweite, bikonvexe Linse (18), die mit der ersten Linse (16) verkittet ist,
- c) eine dritte, negative Linse (20) mit einer objektseitig konkaven Fläche und
- d) eine vierte, positive Linse (22) mit einer objektseitig konvexen Fläche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die vierte Linse (22) bikonvex ist und
- f) eine der beiden Flächen der vierten Linse (22) asphärisch und in bezug auf eine optische Achse des Objektiv-Ansatzes rotationssymmetrisch ist.
2. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß er
folgenden Bedingungen genügt:
(1) 1,3 < β < 1,7
(2) n₁-n₂ < 0,20
(3) -0,15 f < r₂ < -0,25 f
(4) 0,7 < m₁₂ < 0,95worin bedeuten:
β = Vergrößerung des Objektiv-Ansatzes,
f = Brennweite des Objektiv-Ansatzes,
n₁ = Brechzahl der ersten Linse (16),
n₂ = Brechzahl der zweiten Linse (18),
r₂ = Krümmungsradius der Kittfläche der ersten und zweiten Linse (16, 18) und
m₁₂ = Vergrößerung des Kittgliedes (16, 18).
(2) n₁-n₂ < 0,20
(3) -0,15 f < r₂ < -0,25 f
(4) 0,7 < m₁₂ < 0,95worin bedeuten:
β = Vergrößerung des Objektiv-Ansatzes,
f = Brennweite des Objektiv-Ansatzes,
n₁ = Brechzahl der ersten Linse (16),
n₂ = Brechzahl der zweiten Linse (18),
r₂ = Krümmungsradius der Kittfläche der ersten und zweiten Linse (16, 18) und
m₁₂ = Vergrößerung des Kittgliedes (16, 18).
3. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß er
folgender Bedingung genügt:
|0,001·f×β⁴|<|X(hmax) - r₀ · (1- |<|0,004·f·β⁴|worin bedeuten:
X(h) = Länge einer Strecke, welche im Abstand h von der optischen Achse senkrecht zu einer durch den Scheitelpunkt der asphärischen Linsenfläche gelegten Tangentialebene verläuft,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse und
hmax = maximal effektiver Radius der asphärischen Fläche, die den Durchtritt von Strahlen gestattet.
X(h) = Länge einer Strecke, welche im Abstand h von der optischen Achse senkrecht zu einer durch den Scheitelpunkt der asphärischen Linsenfläche gelegten Tangentialebene verläuft,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse und
hmax = maximal effektiver Radius der asphärischen Fläche, die den Durchtritt von Strahlen gestattet.
4. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß er
folgender Bedingung genügt:
worin bedeuten:
X(h) = Länge einer Strecke, welche im Abstand h von der optischen Achse senkrecht zu einer durch den Scheitelpunkt der asphärischen Linsenfläche gelegten Tangentialebene verläuft,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse,
K = Kegelschnittkonstante und
An = Asphärizitätskoeffizient n-ter Ordnung.
X(h) = Länge einer Strecke, welche im Abstand h von der optischen Achse senkrecht zu einer durch den Scheitelpunkt der asphärischen Linsenfläche gelegten Tangentialebene verläuft,
r₀ = Radius der asphärischen Fläche in der optischen Achse,
K = Kegelschnittkonstante und
An = Asphärizitätskoeffizient n-ter Ordnung.
5. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
er den Daten folgender Tabelle genügt:
6. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
er den Daten folgender Tabelle genügt:
7. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
er den Daten folgender Tabelle genügt:
8. Rückwärtiger Objektiv-Ansatz nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
er den Daten folgender Tabelle genügt:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61078999A JPS62235915A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | リアアタツチメントレンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE3711217C2 true DE3711217C2 (de) | 1992-03-26 |
Family
ID=13677589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873711217 Granted DE3711217A1 (de) | 1986-04-04 | 1987-04-03 | Rueckwaertiger linsensystem-ansatz |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4743101A (de) |
JP (1) | JPS62235915A (de) |
DE (1) | DE3711217A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP6862138B2 (ja) * | 2016-10-06 | 2021-04-21 | キヤノン株式会社 | コンバータレンズまたはそれを有する撮像装置 |
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---|---|---|---|---|
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JPS5639513A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-15 | Canon Inc | Rear attachment lens |
US4591234A (en) * | 1982-01-27 | 1986-05-27 | Nippon Kogaku K. K. | Rear focus conversion lens |
JPS6029719A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 望遠レンズ用リアフォ−カスコンバ−ジョンレンズ |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61078999A patent/JPS62235915A/ja active Pending
-
1987
- 1987-04-03 US US07/033,705 patent/US4743101A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-03 DE DE19873711217 patent/DE3711217A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US4743101A (en) | 1988-05-10 |
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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