DE2457614C3

DE2457614C3 - Fotografisches oder kinematografisches Objektiv

Info

Publication number: DE2457614C3
Application number: DE2457614A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Dipl.-Ing. Tokio Nishimoto
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1973-12-05
Filing date: 1974-12-05
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5248010B2; DE2457614B2; JPS5087322A; DE2457614A1; US3951523A

Description

χ = —

-ω¹

+ Bf + Cf + Df + Ef

τ- ^ -0,2408, B = 2,869. C = -7,279 · ΙΟ²,
D = 2,482 · ΙΟ⁴, E = -6,324 · ΙΟ⁵

worin r, bis r₅ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, r₆ und r₇ die Krümmungsradien der beiden Oberflächen des dritten Gliedes im Btreich nahe der optischen Achse, </, bis <4 die Dicken der entsprechenden Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen, n, bis n₄ die Brechungsindizes der entsprechenden Linsen und V₁ bis v₄ die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen bezeichnen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches oder kinematografisches Objektiv der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Ein Teleobjektiv dieses Aufbaus ist aus der DT-AS 10 51528 bekannt.

Aus der DT-PS 119 915 ist ein Linsensystem mit Korrektion der Abweichungen schiefer Bündel bekannt, bei dem zur Korrektur der Abweichungen der schiefen Bündel mindestens eine der Linsenflächen eine Krümmung besitzt, die sich vom Scheitel nach dem Rande hin stetig ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv mit einem positiven Kittglied, einer bikonvexen Einzellinse und einem negativen Meniskus zu schaffen, das über ein Bildfeld von 2 · 31° eine befriedigende Abbildungsleistung aufweist und die für moderne Kompaktkameras wichtige Forderung einer kurzen Gesamtbaulänge (Abstand der Bildebene von der ersten Linsenfläche) erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung des Objektivs der eingangs genannten Art mit den Konstruktionsdaten gemäß einer der in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 aufgeführten Datentabellen gelöst.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Objektiv zumindest die bildseitige Oberfläche des dritten Linsengliedes eine asphärische Fläche bestimmter Form aufweist, bei deren Reihentwicklung der Koeffizient von >'⁴ positiv und der Koeffizient von y⁶ negativ ist, ist es möglich, die Verzeichnung des Linsensystems auch bei großem Bildfeldwinkel von 2-31° auf einen ccwünschtcn kleiner. Wert herabzusetzen.

Wenn die Brennweite/₄ des dritten Linsengliedes kleiner gewählt wird als der obere Grenzwert der Bedingung 0,5/< —f_A< 1,2/, ist es möglich, die Gesamtbaulänge des Objektivs kurz zu halten. Wenn dabei/₄ innerhalb dieses Bereiches so klein wie möglich gewählt wird, gelingt es um so besser, die Gesamtbaulänge zu verkürzen. Es ist jedoch nicht zweckmäßig, /₄ zu klein zu machen, weil sonst andere Bildfehler verstärkt werden. Wenn nämlich /₄ kleiner als der untere Grenzwert der genannten Bedingung wird, wird es schwierig, die Koma durch Beschränkung der Verzeichnung auf einen gewünschten kleinen Wert zu korrigieren, selbst wenn eine asphärische Linse verwendet wird. Darüber hinaus ist es auch zur Korrektur der anderen Bildfehler, wie sphärische Aberration, Bildfeldkrümmung usw., nicht zweckmäßig, wenn /₄ kleiner als der untere Grenzwert der Bedingung (3) ist, da es dann praktisch unmöglich wird, über das gesamte Bildfeld ein günstig korrigiertes Bild zu erhalten.

Zwei erfindungsgemäße Objektive werden nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schnittbild der erfindungsgemäßen Objektive,

Fig. 2A, 2B, 2C. 2D eine Darstellung der Bildfehlerkurven eines ersten erfindungsgemäßen Objektivs und

F i ij. 3A. 3B, 3C. 3D eine Darstellung der Bildfehlerkurven eines zweiten erfindungsgemäßen Ob-

(15 jektivs.

Das Objektiv 1 weist die in der folgenden Datentabelle 1 aufgeführten Daten auf.

24 57 6
5

Datentabelle 1

/= 1, /*= 0,689

d, = 0,076

r₂ = -0,5814

d₂ = 0,017

r, = 0,4384

d_% = 0,097

r₄ = 2,7475

rf₄ = 0,038

r₅ = -0,6844

d₅ = 0,123

r„ = -0,1366

4, = 0,029

I Ri <* I Z^i/¹ 1

14

6

ι-, -= 46,3

/ = 1, /₄= -0,769

d, = 0,096

r₂ = -0,5893

d₂ = 0,018

r₃ = 0,4568

d₃ = 0,089

r₄ = 3,0754

d_A = 0,039

r₅ = -0,7237

ίί₅ = 0,116

/ι, = 1,58913

ρ, = 61,1

Öffnungsverhältnis 1 :5,6

r-, asphärische Oberfläche

T DV ι »- } "T"

öfTnungsverhältnis 1 :4.5

Bildfeldwinkei ±31

,■₂ = 30,4

Bildfeldwinkel ±31

n₂ = 1,83400

p₂ = 37,2

Baulänge 0,886

X — ~ "——~
Γη ~γ~ f-j

Baulänge 0,899

r, = 0,2008

r, = 0,2121

v₃ = 33,0

„₃ = 1,66446

v₃ = 35,8

η, = 1.58267

fi₂ = !.8363O

i₄ = 60,7

»., = 1,6668

wobei r, bis r₆ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, r₇ den Krümmungsradius der bild-
seitigen Oberfläche des dritten Gliedes im Bereich nahe der optischen Achse, d_x bis <4 jeweils die Dicken der ent
sprechenden Linsen bzw. die Luftabstände zwischen den Linsen, n, bis n₄ die Brechungsindizes der entsprechender
Linsen und V₁ bis ^₄ die Abbeschen Zahlen der betreffenden Linsen darstellen.
Das Objektiv 2 weist die in der folgenden Datentabelle 2 aufgeführten Daten auf.

(I₄ = 1,60311

Daten tabelle 2

W ₊ W

T₁ = -0,2199. ß = 3,489, C = -1.056 · 10¹

D = 4,635 · I0⁴, E= -1,147· H)"

Fortscl/ung

r_h asphärische Oberfläche

4 = 0,045

T₁ asphärische Oberfläche

/I₄ = 1,491

= 61,4

= + Bf + Cf + Df + Ey¹⁰

r„ = -0,1380, ß = -2,213 ■ 10"¹, C = -3,821 · 10, D = 2,381 · 10⁴, £ = -3,017· 10"

χ =

+ r₇ 1

"(0

+ Bf + Cf + Df + Ef⁰

r₇ = -0,2408, B = 2,869, C = -7,279 · 10², D = 2,482 · 10⁴, £ = -6,324 ·

worin C₁ bis r₅ die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, r₆ und r-, die Krümmungsradien der beiden Oberflächen des dritten Gliedes im Bereich nahe der optischen Achse, ^₁ bis d_b die Dicken der entsprechenden Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen, n_t bis n₄ die Brechungsindizes der entsprechenden Linsen und V₁ bis v₄ die Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen bezeichnen.

Bei dem Objektiv 1 ist eine konvexe Oberfläche r₇ des dritten Gliedes, d. h. dessen bildseitige Oberfläche, als asphärische Oberfläche mit einem Krümmungsradius des nahe der optischen Achse gelegenen Teiles von -0,2199 ausgebildet. Dabei sind die numerischen Werte in den zuvor erwähnten Formeln wie folgt gewählt:

B = 3,489, C = -1,056- ΙΟ³,

D = 4,635 · 10* und E = -1,147 · ΙΟ⁶.

Beim Objektiv 2 sind die beiden Oberflächen des dritten Gliedes als asphärische Oberflächen ausgebildet. Von diesen hat die objektseitige Oberfläche im Bereich nahe der optischen Achse einen Krümmungsradius von -0,1380, und die numerischen Werte der Faktoren sind:

B = -2,13 · 10"¹, C = -3,821 · 10,
D = 2,381 · 10* und E = -3,017 · ΙΟ⁶.

Die bildseitige Oberfläche r₇ hat in dem nahe der optischen Achse gelegenen Bereich einen Krümmungsradius von —0,2408, und die numerischen Werte sind:

B = 2,869, C = -7,279 · IQ²,

D = 2,482 · 10* und E = -6,324 - ΙΟ⁵.

Darstellungen, die die Bildfehlerkurven bei den obenerwähnten beiden Objektiven veranschaulichen, sind in den F i g. 2A, 2B, 2 C und 2D bzw. F i g. 3A, 3 B,

30

35

40

45

55

6o 3 C und 3 D dargestellt. Wie sich aus den Bildfehlerkurven dieser Objektive ergibt, liefert das fotografische Objektiv nach der vorliegenden Erfindung ein hervorragendes Bild über das ganze Bildfeld, obwohl es nur vier Linsen besitzt und eine kurze Baulänge aufweist, die das 0,9fache der Brennweite nicht übersteigt.

Da es verhältnismäßig schwierig ist, asphärische Linsen aus Glas herzustellen, weil der Herstellungsvorgang kompliziert ist, ist es wünschenswert, die Zahl der Bereiche, an denen asphärische Oberflächen vorgesehen sind, so klein wie möglich zu machen. Von diesem Standpunkt aus ist es vorteilhafter, die Zahl der asphärischen Oberflächen auf nur eine Oberfläche zu beschränken, wie es bei dem Ausführungsbeispiel 1 der Fall ist. Zwischenzeitlich ist es jedoch möglich geworden, Linsen guter Qualität auch aus Kunststoff herzustellen, und solche Kunststofflinsen werden auf verschiedenen Gebieten verwendet. Bei der Herstellung von asphärischen Linsen aus Kunststoff besteht die einzige Schwierigkeit darin, eine herzustellen, die asphärische Oberflächen besitzt. Daher ist bei Massenproduktion die Herstellung von Kunststofflinsen bedeutend billiger als die Herstellung von asphärischen Linsen aus Glas.

Weiter ist es bekannt, asphärische Linsen durch überziehen der Oberfläche einer sphärischen Linse mit einem dünnen KunststofSlm so herzustellen, daß die Oberfläche des Kunststoffilms eine asphärische Form annimmt Auf diese Weise ist es möglich, beide Linsenoberflächen asphärisch auszuführen, ohne daß dies produktionstechnische Schwierigkeiten bereitet Beim Objektiv 2 ist eine noch bessere Korrektur der Koma dadurch erreicht, daß beide Oberflächen des dritten Gliedes in der beschriebenen Art asphärisch ausgeführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fotografisches oder kinematografisches Objektiv, bestehend aus drei luftraumgetrennten Linsengliedern, von denen das vordere Glied ein sammelndes Kittglied aus einer bikonvexen und bikonkaven Linse ist, das zweite Glied eine einfache Sammellinse und das dritte Glied eine einfache nach dem Bild zu durchgebogene Zerstreuungslinse ist, gekennzeichnet durch die nachstehend in der Tabelle aufgeführten Daten

/ = 1, A= -0,689
Öffnungsverhältnis 1 :5,6
Bildfeldwinkel ±31°
Baulänge 0,886

r, = 0,2008

di = 0,076 n, = 1,58267 »■, = 46,3

r₂ = -0,5814

d₂ = 0,017 U₂ = 1,83630 v₂ = 30,4

r₃ = 0,4384

d₃ = 0,097
r₄ = 2,7475

rf₄ = 0,038 /I₃ = 1,6668 r₃ = 33,0

r₅ = -0,6844

d_s = 0,123
r₆ = -0,1366

4, = 0,029 n₄ = 1,60311 »₄ = 60,7

T₁ asphärische Oberfläche

χ = ^ + Bf + Cf + Df + Ef⁰

r_n = -0,2199, B = 3,489, C=- 1,056 · 10³
D = 4,635 · 10⁴, E= -1,147· 10"

wobei r, bis r_b die Krümmungsradien der entsprechenden Linsenoberflächen, r₇ den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche des dritten Gliedes im Bereich nahe der optischen Achse, d_x bis d₆ jeweils die Dicken der entsprechenden Linsen bzw. die Luftabstände zwischen den Linsen, n, bis M₄ die Brechungsindizes der entsprechenden Linsen und V₁ bis v₄ die Abbeschen Zahlen der betreffenden Linsen darstellen.

2. Fotografisches oder kinematografisches Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend in der Tabelle aufgeführten Daten

/= 1, A= -0,769
Öffnungsverhältnis 1 :4,5
Bildfeldwinkel ±31°
Baulänge 0,899
r, = 0,2121

d_x = 0,096 »i, = 1,58913 ,·, = 61,1

r₂ = -0,5893

d₂ = 0,018 /i₂ = 1,834(K) v₂ = 37,2

r, = 0,4568

w. — nnso

Forlsct/unu 3
r₄ = 3,0754 24 57 61 4 1,66446 ~t/₄ = 0,039 /1 3 = r₅ = -0,7237 d₅ = 0,116 r_h asphärische Oberfläche 1,491 <4 = 0,045 /1 4 ⁼ r₇ asphärische Oberfläche

ι·₃ =■- 35,8

.₄ = 61,4

-α)

= + Bf + C/ + Df + Ef

r_h = -0,1380, B = -2,213 · ΙΟ"¹. C = -3,821 · 10, D = 2,381 · ΙΟ⁴, Ε ^ -3,017· 10"