DE2839843A1

DE2839843A1 - Normalobjektiv fuer einaeugige spiegelreflexkameras

Info

Publication number: DE2839843A1
Application number: DE19782839843
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Imai
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1979-03-22
Also published as: DE2839843C2; US4232944A; JPS5443725A

Description

Olympus Optical Co. Limited oot 7672

13. Sept. 1978 Tokyo/Japan

L/Kdg

Normalobjektiv für einäugige Spiegelreflexkameras

Die Erfindung betrifft Normalobjektive für einäugige Spiegelreflexkameras. Bei Normalobjektiven vom Gauss-Typ mit Öffnungsverhältnis im Bereich von 1:1,8 bis 1;2_fo sind die Krümmungsradien der Oberflächen eines vor der Blende gelegenen Kittgliedes oder der mit Luftabstand angeordneten Einzellinsen und einem Kittglied hinter der Blende im allgemeinen gering. Daher ist es unmöglich, eine größere Anzahl von Linsen auf einem Schleifträger zur Bearbeitung der Linsen für diese Objektive anzuordnen und dadurch sind unvermeidlich viele Herstellungsgänge erforderlich. Weiter haben diese Linsen dünne Ränder und können nicht mit hohon Nutzfaktor hergestellt werden. Es kann zwar in Betracht gezogen werden, größere Krümmungsradien der Linsenoberflächen vorzusehen, um die Bearbeitung der Linsen zu erleichtern.Größere Linsenradien rufen aber große Asymmetriefehler, wie Koma, hervor, Weiterhin wird die Zentrierung

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schwierig in den Fällen, wenn die Oberflächen auf beiden Seiten einer Linse nahezu konzentrisch sind. Darüber hinaus wird die Petzval-Summe ungünstig, wenn billige Gläser ( die meisten haben relativ niedrige Brechungsindizes ) zur Herstellung eines preisgünstigen Objektivs verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Normalobjektiv anzugeben, bei dem die verschiedenen Aberrationen gut korrigiert sind und große Krümmungsradien bei den Linsen des zweiten und dritten Linsenglieds und die Verwendung billiger Gläser mit niedrigen Brechungsindizes vorgesehen sind.

Dies wird erreicht- durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt.

Pig, 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Objektiv nach der Erfindung,

Fig. 2 die Korrekturkurven des Objektivs 1, Fig, 3 die Korrekturkurven des Objektivs 2 und Fig, 4 die Korrekturkurven des Objektivs 3.

Die Objektive nach der Erfindung haben den schematisch in Fig. 1 dargestellten Aufbau mit einem ersten positiven meniskusförmigen

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Linsenglied, einem zweiten Kittglied aus einer positiven Meniskus linse und einer negativen Meniskuslinse, einem dritten Kittglied aus einer negativen Linse und einer positiven Linse und einem vierten positiven Linsenglied. Dabei erfüllt das Linsensystem aus den nachstehend näher erläuterten Gründen die folgenden Bedingungen

(1) o,38f < r₃ i o,46f

(2) o,5f C r₄ (, 2f

(3) o,25f < r₅ ^ o,29f

(4) o,25f < -r₆
(5)-f <-r_?

(6) o,33f <-r₈ <o,4f

(7) o,22f < d₅ < o,28f

(8) 1,6 C n_Jf n₂f n_gf n
C9) 15 ^V₂ - V^₃

Darin bezeichnen

r₃, r₄, r₅, r,, x-_r r» die Krümmungsradien der Linsen des zweiten und dritten Linsenglieds,

dj den Luftabatand zwischen zweitem und drittem Linsenglied,

Xi^, n_, n₅, n_g die Brechungs Indiz es des ersten Linsenglieds der gegenstandsseitigen Linse des zweiten Linsenglieds, der bildseitigen Linse des dritten Linsenglieds und des vierten Linsenglieds,

^f ^ 5 ^die A^¹³⁰"²*¹¹¹·¹¹ ^der Linsen des zweiten und dritten Linsenglieds und

f die Brennweite des Objektivs,

809812/1033 __4-

Die Bedeutung dieser Bedingungen wird nun der Reihe nach erläutert.

Die Bedingungen (1) bis (6) bestimmten die Krümmungsradien der Oberflächen der Linsen des zweiten und dritten Linsenglieds. Auf jeder dieser Oberflächen wird der Krümmungsradius größer als der untere Grenzwert jeder dieser Bedingungen gewählt, um die Herstellung der Linsen für beide Linsenglieder zu erleichtern. Weiter wird der Krümmungsradius jeder der Linsenflächen kleiner als der obere Grenzwert jeder der Bedingungen gewäh_J.t, um die verschiedenen Aberrationen bei den Objektiven gut zu korrigieren. Wenn der Krümmungsradius jeder Oberfläche kleiner als der untere Grenzwert ist,^xwird Koma unterkorrigiert. Obwohl es vorteilhaft erscheinen würde, einen kleineren Krümmungsradius für jede dieser Linsenflächen zu wählen, um Koma gut zu korrigieren, begrenzt die vorliegende Erfindung die Krümmungsradien der jeweiligen Linsenflächen entsprechend den Bedingungen (1) bis (6) nach unten, um die Herstellung der Linsen zu erleichtern. Krümmungsradien nämlich, die die unteren Grenzwerte unterschreiten, sind vom Standpunkt der Herstellung der Linsen ungünstig. Das Problem der Unterkorrektur von Koma, da· unvermeidlich mit diesen unteren Grenzwerten verbunden ist, wird durch die Bedingungen (7) und (8) gelöst. Von den Bedingungen (1) bis (6) dienen die Bedingungen (1) und (6) als obere Grenzwerte zur Aufrechterhaltung einer Symmetrie von außeraxialer Queraberration, Wenn diese oberen Grenzwerte überschritten werden, wird der Asymmetriefehler durch Koma groß. Die oberen Grenzwerte der Bedingungungen (3) und (4) sind nötig, um eine hintere Schnittweite f- größer als o,68f zu erhalten, was für ein

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Objektiv für einäugige Spiegelreflexkameras wesentlich ist. Wenn die oberen Grenzwerte der Bedingungen (3) und (4) überschritten werden, ist es unmöglich, eine hintere Schnittweite, die länger als der angegebene Wert ist, zu erhalten. Die oberen Grenzwerte der Bedingungen (2) und (5) sind notwendig zum geeigneten Ausgleich paraxialer chromatischer Aberration mit außeraxialer chromatischer Aberration und dienen daher zur guten Korrektur von chromatischer Aberration zusammen mit den Bedingungen (9) und (1o). Wenn die oberen Grenzwerte der Bedingungen (2) und (5) überschritten werden, wird es unmöglich, paraxiale chromatische Aberration mit außeraxialer chromatischer Aberration gut auszugleichen.

Die Bedingungen (7) und (8) dienen, wie bereits erwähnt, zur Korrektur von Koma. Wenn d,. kleiner als der untere Grenzwert der Bedingung (7) ist, wird es unmöglich, Koma und Bildfeldkrümmung auf ein Minimum herabzusetzen. Wenn d_g größer als der obere Grenzwert der Bedingung (7) ist, hat andererseits das Objektiv unvermeidlich eine große Baulänge und zusätzlich einen großen Durchmesser, um eine genügende Intensität für Randstrahlung zu sichern, so daß es unmöglich ist, das Objektiv kompakter auszubilden.

Die Bedingung (8) dient zur Herabsetzung der Petzvalsumme auf ein Minimum, auch wenn billige Gläser mit niedrigem Brechungsindex für die Linsen verwendet werden und zur Vermeidung von Symmetriefehlern« Zu niedrige Brechungsindizes sind bezüglich der Petzval-

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Summe unerwünscht, aber zur Korrektur von Koma vorteilhaft. Der untere Grenzwert der Bedingung (8) ist in Anbetracht dieser gegensätzlichen Effekte der BrechungsIndizes gewählt. Der obere Grenzwert dieser Bedingung ist notwendig, um die Verwendung billiger Materialien für die Linsen des Objektivs zu ermöglichen. Wenn die Brechungsindizes kleiner als der untere Grenzwert der Bedingung (8) sind, ist die Petzval-Summe hoch. Wenn der obere Grenzwert der Bedingung (8) überschritten wird, sind die "Brechungsindizes so hoch, daß die Verwendung teurer Gläser für die Linsen erforderlich ist.

Die Bedingungen (9) und (1o) sind wesentlich zur guten Korrektur von chromatischer Aberration, wie bereits erwähnt. Wenn die Abbe-Zahlen von den angegebenen Bereichen abweichen, ist starke chromatische Aberration unvermeidlich,

Zusätzlich zu diesen Bedingungen ist es vorteilhaft, die Objektive so auszubilden, daß sie den folgenden weiteren Bedingungen genügen

(11) o,14f

(12) o,1of

Da.rin bezeichnen

α.,,, d-, dg_f d₇ die Dicken der Linsen des zweiten und dritten LinsengHeds,

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Wenn der obere Grenzwert der Bedingung (11) oder (12) überschritten wird, ist es unmöglich, ein kompaktes Objektiv vorzusehen und die Intensität der Randstrahlung wird unvermeidlich gering. Wenn d₃ + d^ oder dg + d~ kleiner als die unteren Grenzwerte der Bedingung (11) bzw. (12) sind, ist andererseits die Bildfeldkrümmung unerwünscht hoch. Weiter ist es vom Gesichtspunkt der Verringerung der Herstellungskosten vorteilhaft, eine große Dicke für die Linsen mit niedrigem Brechungsindex im zweiten und dritten Linsenglied vorzusehen. Daher ist es vorteilhaft f die Linsen mit niedrigen Brechungsindizes so auszubilden, daß sie verhältnismäßig große Dicken in dem durch die Bedingungen gegebenen Bereichen besitzen, wobei in diesen Bereichen die anderen Linsen nicht zu dünn, beispielsweise an ihren Kanten werden, waa die Herstellung beeinträchtigen würde.

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Das Objektiv 1 hat die in Tabelle 1 aufgeführten Konstruktionsdaten:

^rr°-	6	^d1	—O_fOo34	I	^sO/ObJO
r₂=1.	4634	^d5	,=o_#oo18	=o,2299

	4367	^d3	=o,o91o	=o,o432
		j j	=o,o764
^r4⁼¹'	oo1o	^d4	■o,oo18
r =o,	2676	d«.
		j	-o,o545
r₆=-o	,2723	d.
		O ^d7
	_fo764	7 ^d8
	,3812	O
r_q«3,	7632

r_lo=-o,67o4
Σ*
~ά,.648

f_B-o_f691

Tabelle 1

η,-1,72

,6935ο

1^=50,

, ο3

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—. ^k _

Das Objektiv 2 hat die in Tabelle 2 aufgeführten Konstruktionsdaten:

Tabelle 2

T₁=O,579 r₂=1,399 r₃=o,438 r₄=1,182 r₅=o,278 r₆=-o,274 r_?= oo r_Q=-o,381 r_Q=3,499 r_lQe-o,74o Σ d-o_r651 £-1 f_B-O,694

d₂=o_rool8 d₃=o,o827 d₄=o,o845

dg=o_fo494 d₇=o,o756

g d₉-o?545

It₁-],72 , ^«46,03

n₂«1,72 l?₂=46,o3

n₃-1,72o22 ^3"29,3I

^«1,68893 ^=31,08

n₆-1,697oo

-46-

Das Objektiv 3 hat die in Tabelle 3 aufgeführten Konstruktionsdaten:

Tabelle 3

T₁-O,5678
r₂=1,3429
r₃=o,4126
r₄=o,559o
r.=o,2675

r_£=-o,2594
ο

r₇=-1,2o39
r_a=-o,3461
r₉=3,2939
r_1o=-o,7262
Σ d=o,664
f-1 j

d »o,o665

d-=o,o9o2 d.=o,o66o d₅=o,2689 dg=o_fo354 d₇«o,o821 dg"O_foo18 d-»o

,713 1^-53,89

n₂-1,713 V^₂»53,89 n,-1,72o22 V-=29,31

n₄-1,72o22 n₅-1,7432ο

n_g-3,67oo3

Darin bezeichnen

r.. bis r_1o die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, (I₁ bis d_q die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,

n, bis n_c die Brechungsindizes der Linsen,. ι ο

V ι ^bis \) 6 die Abbe-Zahlen der Linsen, % d die Baulänge des Objektivs, f die Brennweite des Objektivs und

f_n die hintere Schnittweite des Objektivs. ο

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Leerseite

Claims

oot 7672 13. Sept. 1978 L/Kdg Patentansprüche

1. Fotografisches Normalobjektiv mit einem ersten positiven meniskusförmigen Linsenglied, einem zweiten Linsenglied in Form eines Kittgliedes aus einer positiven Meniskuslinse und einer negativen Meniskuslinse, einem dritten Kittglied aus einer negativen Linse und einer positiven Linse und einem vierten positiven Llnsenglied, dadurch gekennzeichnet , daß da,s Linsensystem den folgenden Bedingungen gentigt

(1) o,38f ^ r₃ < o,46f

(2) o_f5f < r₄ < 2f

(3) o,25f ^ r₅ <. o,29f

(4) o,25f £ ~r₆ C o,29f

(5) f <. -r₇

(6) o,33f < r,r₈ < o,4f

(7) o,22f < d₅ < o_f28f

(8) 1,6 <nj, n₂, n₅, n_fi < 3,8

(9) 15 < ^₂ - V?3

(10) 13

-2-

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ORIGINAL INSPECTED

worin bezeichnen

r , r. und r_ die Krümmungsradien der Oberflächen der das zweite

Linsenglied bildenden Linsen,
T_ct r_ und r_Q die Krümmungsradien der das dritte Linsenglied

O / O

bildenden Linsen,

dc den Luftabstand zwischen zweitem und drittem Linsenglied, n.. den Brechungsindex des ersten Linsenglieds,

n_ den Brechungsindex der gegenstandsseitigen Linse des zweiten Linsenglieds,

n₅ den Brechungsindex der bildseitigen Linse des dritten Linsenglieds,

ng^lden Brechungsindex des vierten Linsenglieds,

ν 2 und \^₃ die Abbe-Zahlen der das zweite Linsenglied bildenden Linsen,

^₄ und J₅ die Abbezahlen der das dritte Linsenglied bildenden Linsen und

f die Brennweite des Objektivs.

2, Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter den folgenden Bedingungen genügt

(11) o,14f < d₃ + d₄ < o,19f
C12) o,lof £ d₆ + d₇ <o,14f
worin

d und d₄ die Dicken der beiden das zweite Linsenglied bildenden Linsen und

dg und d_? die Dicken der beiden das dritte Linsenglied bildenden Linsen bezeichnen.

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3. Objektiv nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Konstruktionsdaten!

Tabelle 1

JT₁-0,6 d_i-o,o654 I r_»1,4634 d₅«=o,oo18 r «o,4367 d,=o,o91o r.=1,oo1o d₄=o,o836 ^q r_c=o,2676 α_ς=ο,2299 r,=-o,2723 d_r=o,o432 D r₇—1_#o764 dg-o,oo18 r_ä»3,7632 d_g-o,o545 y r_1o—o,67o4

1I₁-1,72

n₂-l,72 n₃-1,72o22

n.-l,69895

»Λ«46,ο3 J--29.31

n_fi-3,69350 1^.-53,23

£-1

f_B-o_f693

Darin bezeichnen

T₁ bis T₁ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d. bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,

n. bis n~ die Brechungsindizes der Linsen,.

V 1 ^bis \^ 6 die Abbe-Zahlen der Linsen, J d die Baulänge des Objektivs,

f die Brennweite des Objektivs und f_c die hintere Schnittweite des Objektivs.

JD

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4. Objektiv nach Anspruch 2 , gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Konstruktionsdaten:

r--o,579 d =o,o654 ι r-=1,399 d-=o,oo18 r-,=o,433 d,=o,o827 j r₄=1,182 d.=o,o845 4 4 r_c=o,278 d =o,2352 r,=-o,274 d_c»o,o494 r₇« oo d_«o,o756 r_fl«-o,381 dg=o,oo18 d₉-o· r_g=3,499 r_lo=-o,74o f -o,694 I d=o,651 f-1

Tabelle 2

U₁-1,72 , ν^,-46,03

n₂=1,72 .^2=46,03

n₃=1_f72o22 ^=29,31

n₄-l ,68893 v;₄-31_fo8

n₅-l,72 v>₅»46,o3

n_fi-1,697oo l^g-48,51

Darin bezeichnen

r.j bis r. die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d.j bis d die Dicken der Linsen bzw. Luftabst&nde zwischen diesen, n.j bis n_g die Brechungsindizes der Linsen,.

V 1 ^bis O 6 die Abbe-Zahlen der Linsen, £ d die Baulänge des Objektivs,

f die Brennweite des Objektivs und f_ß die hintere Schnittweite des Objektivs.

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5. Objektiv nach Anspruch 2 ι gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Konstruktionsdaten:

^«0,5678
r₂=1,3429
r₃=o_/4126
r₄=o,559o
r₅=o,2675

r =-o,2594
ο

r₇ — 1,2o39
r₈— o,3461
r_g=3,2939
r_lo--o>7262

d..«o,o665

d-=o,o9o2 d.=o,o66o d₅=o_f2689 dg=o,o354 d_-o,o821 dg»o,ool8 d_-o,o5o9

d-o,664

f«J f_B-o_f691

Tabelle 3

713' 1^-53,89

n₂-1,713
n₃«1,72o22

n₄-1,72o22 n₅-1,7432o

ng-3_f67oo3

Darin bezeichnen

r₁ bis r₁ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen, d₁ bia d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen/ n₁ bis n_ß die Brechungsindizes der Linsen,.

V 1 ^bis \^ 6 die Abbe-Zahlen der Linsen,

d die Baulänge des Objektivs, f die Brennweite des Objektivs und f„ die hintere Schnittweite des Objektive.

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6. Objektiv nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Änderung der jeweiligen Konstruktionsparameter, die den Durchmesser des in der Bildebene entstehenden Zerstreuungskreis um + 2o% verändern.

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