DE1497540C3

DE1497540C3 - Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ

Info

Publication number: DE1497540C3
Application number: DE1497540A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Kawasaki Kanagawa Mori (Japan)
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1966-12-07
Publication date: 1975-11-13
Also published as: DE1497540B2; US3507559A; DE1497540A1

Description

rf₄ = rf_B =

de =

d_a = d₉ =

rfu = rf« =

d_u =

= 2,00 = 6,57 = 2,00 = 14,71 = 8,00 = 1,43 = 32,71 = 2,14 = 16,29 = 17,00 = 3,43 = 9,43 = 0,14 6,43

F/4

Jt₁ = 1,60241

«₂ = 1,60241 n₃ = 1,71736

W₄ = 1,713 «s = 1,50137

»β = 1,7552 «₇ = 1,713 »₈ = 1,62041

V₁ = 60,3
v₂ = 60,3
V₃ = 29,5

V₄ = 53,9
v₅ = 56,5

V₆ = 27,5
ν, = 53,9
v₈ = 60,3

Schnittweite = 122,1

Die Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse.

Bei einem derartigen bekannten Weitwinkelobjektiv (US-PS 27 85 603) ist eine der Menisken der zerstreuenden Vordergruppe als Dublett ausgebildet, und die zerstreuende Vordergruppe ist insgesamt sehr voluminös ausgebildet, was zu einer entsprechenden baulichen Größe und Verteuerung des Weitwinkelobjektivs führt.

Ein ähnliches Linsenschema bei verkleinerter Bauart und mit dickerer erster Linse der Hintergruppe gegenüber der zweiten Linse der Hintergruppe ist aus der FR-PS 11 52 789 bekannt. Für eine relative öffnung von 1:4 und einen Bildwinkel von 75° ist die Baugröße dieses Objektivs noch immer beachtlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelobjektiv der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, welches infolge entsprechend kleiner Durchmesser der Linsen der Vordergruppe besonders klein gebaut ist, wenn Objektive mit ähnlichen Leistungsdaten miteinander verglichen werden.

Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des Weitwinkelobjektivs gemäß den Konstruktionsdaten im Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 4 gelöst.

Das erfindungsgemäße Weitwinkelobjektiv ist so ausgebildet, daß die Bedingung a₄ < (d₅ + d-, + J₈) erfüllt ist. Hierdurch wird erreicht, daß trotz der starken negativen Vordergruppe die sphärische Aberration und Verzeichnung gering bleiben, wobei die weitere Bedingung {d-, + d_s) >d_s eingehalten wird. Um schließlich Koma und Aberration zu korrigieren, wird die Bedingung d_ig>d_n eingehalten.

Die Erfindung wird an Hand von vier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele I bis IV beschrieben.

Es zeigt

Abb. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen Objektivaufbau, der für die Ausführungsbeispiele I und II repräsentativ ist,

Abb. 2 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels I,

Abb. 3 einen schematischen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel III,

Abb. 4 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels III,

Abb. 5 einen schematischen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel IV und

Abb. 6 den Korrekturzustand des Ausführungsbeispiels IV.

Das Objektiv nach Abb. 1 ist aus, zwei Linsengruppen aufgebaut. Die Vordergruppe besteht aus

zwei im Luftabstand hintereinander angeordneten negativen Menisken L₁, L₂. An die Vordergruppe L₁, L₂ schließt sich in vergleichsweise großem Luftabstand die Hintergruppe an. Letztere besteht aus einer positiven Einzellinse L₃, einem im Luftabstand dahinterliegenden positiven, verkitteten Dublett mit positiver Vorderlinse L₄ und negativer Hinterlinse L₅, einer im Luftabstand dahinterliegenden negativen Linse L₆ und zwei gleichfalls je in Luftabstand dahinterliegenden Menisken L₇, L₈ je konkaver Vorderfläche. Die Blende ist zwischen L₅ und L₆ vorgesehen. Die in Abb. 1 angeschriebenen Bezugszeichen haben die übliche Bedeutung, es bezeichnen also J₁ bis J₁₄ die axialen Luftabstände bzw. Linsendicken und T₁ bis r₁₅ die Krümmungsradien der einzelnen Linsenflächen, sämtlich von der Objektseite her fortlaufend durchnumeriert.

Die Beziehung zwischen den Linsendicken und den Luftabständen J₄ und J₁₁ des Linsensystems ist wie folgt:

d, < (d₅ + d₇ + d_a); (I)

(J₇ + J₈) > J₅; und (II) W₁ bis rt₈ und V₁ bis v₈ die Brechungsindizes bzw. Abbe-Zahlen der einzelnen Linsenglieder.

Alle diese Größen sind, von der Objektseite her gesehen, fortlaufend durchnumeriert.

Die Seidel-Aberrationskoeffizienten sind für die Beispiele I bis IV die folgenden:

> J₁

11

(III)

Trotz des Umstands, daß die Brennweite der zerstreuenden Vordergruppe vergleichsweise kurz ist und bei etwa minus 1,06 / liegt, ist die Größe des Gesamtsystems reduziert, und die durch die zerstreuende Vordergruppe erzeugte sphärische Aberration und Verzeichnung sind durch die obigen Bedingungen I und II auskorrigiert. Hierbei ist die Bedingung I dahingehend wirksam, daß hierdurch die Gesamtgröße des Linsensystems weiter minimalisiert wird. Würden die Bedingungen I und II nicht vorgesehen sein, so könnte, obgleich es möglich wäre, eine vergleichsweise große Schnittweite zu erhalten, die den Blendenraum in der Hintergruppe bildseitig begrenzende Linsenanordnung nicht die sphärische Aberration und die negative Verzeichnung auskorrigieren, die von der Vordergruppe erzeugt werden. Wird der Brechungsindex /J₄ der Linse L₄ größer gemacht als der Brechungsindex M₅ der Linse L₅, so wird die vorstehend erwähnte Wirkung noch verbessert, und gleichzeitig ergeben sich für die Korrektur der chromatischen Aberration vorteilhafte Verhältnisse.

Die Bedingung III dient zur Korrektur der Koma und des Astigmatismus. Der Astigmatismus wird nämlich durch weitere Erhöhung der Dicke J₁₀ der Linse L₆ korrigiert, und wird in dieser Weise verfahren, so neigt die negative Koma dazu, zuzunehmen. Der Luftraum J₁₁, der sich ziemlich weit hinter der Linse L₄ befindet, wird daher weiter verringert, und die Koma wird ohne schädlichen Einfluß auf den Astigmatismus auskorrigiert.

Im Ergebnis erhält man nach Durchführen weiterer üblicher Linsenfehlerkorrekturmaßnahmen unter Einhaltung der genannten Bedingungen I bis III ausgezeichnete Korrekturzustände trotz der kleinen Obektivgröße.

■ Die vier durchgerechneten Ausführungsbeispiele I, II, III, IV, haben die in den Ansprüchen 1 bis 4 gekennzeichneten Zahlenwerte, deren Bedeutung je die folgende ist:

T₁ bis r₁₅ sind die Krümmungsradien der einzelnen Linsen flächen,

J₁ bis J₁₄ sind die axialen Linsendicken bzw. Luftabstände,

	Λ	I₃	Beis	piel I	IV₃	V₃
10	Λ	0,234	Ha	HI₃	0,422	0,162
J₃	-4,060	0,090	0,492	-0,814	0,120
15 Ji	0,968	0,602	-0,994	0,360	0,092
J₅	-5,820	0,248	0,488	-0,556	0,024
	0,982	0,252	-0,576	0,256	0,120
J₁	-0,129	0,460	0,688	-0,152	-0,193
Js	5,800	-0,166	-0,574	0,580	0,094
2o J»	3,006	0,938	0,884	0,350	-0,100
JlO	1,655	-0,861	0,844	0,662	-0,384
Jn	-10,281	-0,956	1,768	-1,266	0,304
Λ₂	-2,918	2,470	-2,452	-1,282	0,764
JlZ	0,220	-1,742	-3,358	0,380	0,582
25 Λ4	5,046	0,336	1,414	0,792	-0,122
Λ5	-0,021	-0,775	1,032	-0,134	0,298
Σ	6,534	0,048	-0,348	0,520	-0,075
	1,216	-0,938	0,790	0,118	0,158
0,006	0,098

	Λ	h	Beis	piel II	IV₃	V₃
30	Λ	0,217	ΙΙ3	Ills	0,426	0,195
Λ	-4,037	0,099	0,518	-0,762	0,076
³⁵ Λ	0,992	0,406	-0,844	0,380	0,114
Λ	-5,902	0,294	0,559	-0,544	0,000
Λ	1,041	-0,001	-0,544	0,310	0,160
J₁	-0,160	0,530	0,854	-0,184	-0,226
Js	5,905	-0,200	-0,666	0,669	0,135
⁴⁰ J,	3,051	1,182	1,148	0,282	-0,068
JlO	1,658	-0,740	0,638	0,581	-0,310
Ju	-10,421	-0,886	1,524	-1,058	0,205
•'12	-2,568	2,001	-1,840	-1,352	-0,888
Λ₃	0,095	-1,685	-3,574	0,278	0,610
45 /	4,169	0,208	1,190	0,733	-0,096
Ju	-0,016	-0,550	0,878	-0,126	0,300
Σ	7,326	0,036	-0,302	0,478	-0,043
	1,350	-0,648	0,592	0,111	0,164
0,046	0,131

	Λ	I₃	B e ι S ]	piel III	IV₃	V₃
50	Jt	0,244	H₃	IH₃	0,421	0,140
55 J₃	-3,738	0,081	0,475	-0,828	0,145
Ji	0,927	0,656	-0,058	0,355	0,089
Λ	-5,804	0,233	0,473	-0,562	0,030
Λ	0,902	0,311	-0,594	0,239	0,112
J₁	-0,138	0,423	0,638	-0,149	-0,180
6ο J₈	5,860	-0,167	-0,553	0,561	0,084
J₉	3,240	0,881	0,828	0,380	-0,111
JlO	1,727	-0,943	0,928	0,691	-0,402
Ju	-10,380	-1,003	1,855	-1,316	0,328
Jl2	-2,867	2,590	-2,609	-1,248	-0,739
⁶5 Ji₃	0,230	-1,696	-3,254	0,384	0,573
Jn	4,192	0,342	1,409	0,777	-0,141
Ji₅	-0,013	-0,756	1,050	-0,114	0,311
Σ	6,703	0,034	-0,301	0,529	-0,075
	1,185	-0,950	0,799	0,120	0,164
0,036	0,086

Das Beispiel III zeichnet sich dadurch aus, daß bei ihm die Menge der Randlichtstrahlen 100% des Objektivmessers entspricht.

Es ist sehr unbequem, ein gewöhnliches Objektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ in einer großen einäugigen Spiegelreflexkamera des Bildformats 6 χ 7 cm zu benutzen, da ein derartiges Objektiv, insbesondere der Durchmesser der Vordergruppe, sehr groß ist. Mit dem erfindungsgemäßen Objektiv, insbesondere mit dem Objektiv nach Beispiel IV, ist es nunmehr möglich, den Durchmesser der Vordergruppe L₁ und L₂ zu verringern, und zwar durch Verringern des Luftabstands und der Linsendicke von L₁ und L₂.

Wie vorstehend erwähnt, ist es durch die Erfindung möglich, ein kleines, leichtes Weitwinkelobjektiv zu erhalten, bei dem die relative Öffnung bis zu F/2,8 ist, der Öffnungswinkel teils oberhalb 75° liegt und die Schnittweite bis mehr als das l,3fache der Gesamtr brennweite beträgt sowie gleichzeitig die verschiedenen Linsenfehlerarten gut auskorrigiert sind.

Beispiel IV

	I₃	H₃	HI₃	IV₃	V₃
Λ	0,298	0,138	0,604	0,476	0,220
Λ	-5,234	0,290	-0,814	-0,782	0,043
Λ	1,077	0,338	0,625	0,413	0,130
J₁	-7,578	0,088	-0,605	-0,604	0,007
J₅	1,180	0,550	0,810	0,298	0,139
Λ	-0,092	-0,155	-0,679	-0,156	-0,263
J₁	4,221	0,758	0,850	0,578	0,104
Jb	2,309	-0,793	0,939	0,393	-0,135
J,	0,711	-0,595	1,597	0,597	—0,501
Λο	-5,702	1,907	-2,581	-1,307	0,437
Jn	-2,343	-1,615	-3,588	-1,356	-0,935
*Jii*	0,227	0,366	1,632	0,451	0,729
*J\3*	4,009	-0,650	1,015	0,804	-0,131
Ju	-0,058	0,085	-0,461	-0,212	0,311
Ju	7,819	-0,742	0,697	0,556	-0,053
Σ	0,844	-0,030	0,041	0,149	0,102

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse, gekennzeichnet durch folgende Daten (von der Objektseite ausgehend):

/ = 100 d_l = 5,59 /J₁ = 1,6425 V₁ = 58,1 = 100,52 d₂ = 13,29 = 54,0 d₃ = 3,85 /I₂ = 1,62041 v₂ = 60,3 r₃ = 128,85 d₄ = 31,47 ^ri = 70,35 d₅ = 17,48 «3 = 1,60342 V₃ = 37,8 r₅ = 898,4 d. = 0,35 = -625,0 di = 30,0 /J₄ = 1,717 v₄ = 47,9 = 97,17 d₉ = 4,55 /I₅ = 1,50137 V₅ = 56,5 'β = -80,42 d₉ = 17,66 r₉ = -301,4 dio = 14,0 «6 = 1,7552 ν_β = 27,5 = -64,0 dn — J,D ^rll = 176,57 d₁₂ = 7,7 /I₇ = 1,6968 V₇ = 55,6 = -300,0 d₁₃ = 0,35 r₁₃ = -61,1 du = 6,29 «8 = 1,63854 V₈ = 55,5 ^rl4 = -1468,5 Schnittweite = 131,4 »is = -100,8

2. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Teleobjektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vordergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hintergruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem positiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke

100
103,15

54,72
129,37

70,63
979,0
-700,0

di =

d. =

5,59 13,29

3,85

31,47 17,48

0,35

der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser Linse von der folgenden positiven Linse, gekennzeichnet durch folgende Daten (von der Objektseite ausgehend):

/I₁ = 1,6516

/I₂ = 1,6223

/I₃ = 1,6727 V₁ = 58,5

V₂ = 53,1

v₃ = 32,2

4

r₇ = 97,2

d₇ = 31,12 /I₄ = 1,72 v₄ = 50,1

r₈ = -80,4

d_s = 4,55 ■ n₅ = 1,50137 ' v_s = 56,5

r₉ = -302,45

d₉ = 17,48 r₁₀= -63,29

d_w = 14,0 /i_e = 1,72825 v_e = 28,3

r_u = -176,6

rfn = 3,5 r₁₂= -234,26

J₁₂ = 7,0 /I₇ = 1,713 v₇ = 53,9

r₁₃ = -62,94

c?₁₃ = 0,35 r_lt = -1073,4

</₁₄ = 6,29 /I₈ = 1,6516 v₈ = 58,5

r_M = -93,7

Schnittweite = 130,5

3. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten Tele- ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als die objektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vorder- des auf diese Linse folgenden positiven verkitteten gruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken Dubletts, und daß die Dicke der negativen Linse je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hinter- der Hintergruppe größer ist als der Abstand dieser gruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem 25 Linse von der folgenden positiven Linse, gekennpositiven verkitteten Dublett, einer negativen Linse zeichnet durch folgende Daten (von der Objekt- und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke der Seite ausgehend):

/ = 100 ' 2« = 75°

r_x = 99,126

(J₁ = 5,594 /I₁ = 1,6425 V₁ = 58,1

r₂ = 54,895

d₂ = 16,78 r_a . = 128,95

d₃ = 3,846 /I₂ = 1,62041 v₂ = 60,3

r₄ = 70,35

d_A = 31,469 r_s = 911,7

rf₅ = 17,482 /I₃ = 1,57309 v₃ = 42,7

r_e = -681,0

</„ = 0,350 τ_Ί = 97,167

d₇ = 29,72 /I₄ = 1,717 V₄ = 47,9

r₈ = -78,67

d_a = 4,545 /I₅ = 1,50137 v₅ = 56,5

r₉ = -300,5

d₉ = 17,832 r₁₀ = -64,38

J₁₀ = 14,755 β, = 1,7552 v„ = 27,5

r_u = 174,2

da = 3,497 .

r_ia= -323,32

d₁₂ = 7,692 /I₇ = 1,6968 V₇ = 55,6

r₁₃ = -63,986

J₁₃= 0,350
r_M = -1900,5 ,

i/₁₄ = 8,040 /i₈ = 1,6425 v₈ = 58,1

r_ls = -98,927

Schnittweite = 131,146

4. Weitwinkelobjektiv vom umgekehrten TeIe- der ersten Linse der Hintergruppe kleiner ist als objektiv-Typ, mit einer zerstreuenden Vorder- die des auf diese Linse folgenden positiven vergruppe, bestehend aus zwei negativen Menisken kitteten Dubletts, und daß die Dicke der negativen je konvexer Vorderfläche, und mit einer Hinter- 65 Linse der Hintergruppe größer ist als der Abstand gruppe, bestehend aus einer positiven Linse, einem dieser Linse von der folgenden positiven Linse, positiven verkitteten Dublett, einer negativen gekennzeichnet durch folgende Daten (von der Linse und zwei positiven Linsen, wobei die Dicke Objektseite ausgehend):

F/2,8 1,6425 /I₁ = 1,62041 K₂ = ■ 1,57309 /I₃ = : 1,717 /I₄ = : 1,50137 «5 =

X

ri2
r_i3 ru

100

92,570

50,000

124,130

63,566

967,142

-392,857

94,143

-68,214

-340,685

-64,286

180,045

-300,730

-59,524

-439,828

-78,819

2(x = 66°