DE2507369C3

DE2507369C3 - Weitwinkelobjektiv

Info

Publication number: DE2507369C3
Application number: DE2507369A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Tokio/Tokyo Sugiyama
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1985-10-03
Also published as: DE2507369A1; GB1496530A; JPS5416410B2; US3955883A; DE2507369B2; JPS50130438A

Description

f! Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelobjektiv vom

p Typ umgekehrter Teleobjektive für Pholokamcras.

fi Aus der DE-PS 11 87 393 waren fotografische Objek-

|f tive, bestehend aus mindestens fünf Gliedern mit einem

Ε Bildfeldwinkel von mehr als ±28° und einer Schnittwei-

H te von mehr als 0,90 F bekannt, weiche in dem vor der Ö Blende liegenden Teilsystem einen Luftraum enthalten,

\i dessen Größe innerhalb der Grenzen 0,18 Fund 0,90 F ti liegt (F = Brennweite des Objektivs), wobei die Summe & der Brecfcki-äf te der vor diesem Luftraum liegenden Flä- ι ο ■^; chen negativ ist und wobei dieser Luftraum die Gestalt i einer Sammellinse hat Aus dieser Patentschrift wurde

beispielsweise ein Objektiv mit einer Schnittweite von ii.; 1,053, einem Öffnungsverhältnis von 1 :2,8 und einem

■ Bildfeldwinkel von ±31° bekannt

Aus der DE-AS 12 50 151 ist auch bereits ein Weit-Γ..' winkelobjektiv mit sechs Linsengliedern bekannt, das i, eine Schnittweite von 1,1424, ein Öffnungsverhältnis

f von 1 :4 und einem Bildfeldwinkel von ±33° aufweist

Jj Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

C gründe, ein Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter j Teleobjektive mit vergleichsweise großer bildseitiger

p Schnittweite anzugeben, das über eine große relative ', Öffnung und ein großes Bildfeld gut korrigiert ist und

nur eine kleine Baulänge aufweist

' Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des

Wcitwinkelobjektives mit den Konstruktionsdaten ;_:.' gemäß der im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. ι-* der im Kennzeichen des Anspruches 2 aufgeführten *' Datcntabcllc gelöst.

Die erfindungsgemäßen Weitwinkelobjektive zeich-I nen sich dadurch aus, daß der Bildfeldwinkel den

großen Wert von 75° hat, das öffnungsvcrhülinis einen Wert von 1: 2,8 bzw. 1: 3,5 hat und die Schnittweite ausreichend lang ist, nämlich l,3mal so lang ! wie die Brennweite des ganzen Objektives. Außerdem

H sind die erfindungsgemäßen Objektive wesentlich '':. besser korrigiert trotz ihrer geringen Größe. Insbesondere ibt der Farbvcrgrößerungsfehler recht gut

■ korrigiert. ; Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand näher : '" anhand der in der Zeichnung gezeigten Figuren cr- ] läutert. In den Figuren zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Objektiv,

F i g. 2a bis 2d Aberrationskurven des in F i g, 1 gezeigten Objektives,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemiiBes Objektiv, und

Fig. 4a bis 4d Aberrationskurven zu dem in F i g. 3 gezeigten Objektiv.

Der allgemeine Aufbau der erfindungsgemäßen Objektive ist wie folgt:

Die erste Linse ist eine Linse mit positiver Brcchkraft, die zweite Linse ist ein negativer Meniskus, der zum Objekt konvex ist, die dritte Linse ist eine Bikonvexlinsc. die vierte Linse ist eine Bikonkavlinsc, die fünfte L'nse ist ein positiver Meniskus, der zum Bild konvex 'st, und die sechste Linse ist eine Linse mit positive*" Brechkraft. ⁶⁽⁾

Bei d"ir Entwicklung der erfindungsgemäßen Objektive ^vurde von den folgenden drei Bedingungen ausgegangen:

I)V₁, v₂ > 50 "5

2) F/1,3 < F₁., < F/0,75; F,., < 0 3)0,1 < I r_s/r_G | < 1,5

worin die Zeichen die folgende Bedeutung haben: F = Brennweite des ganzen Objektivs, F_1>2...| = Brennweite eines Linsensystems, das aus der ersten bis i-ten Linse besteht, rj = Krümmungsradius der /-ten Fläche, dt = Dicke oder Luftabstand der /-ten Linse, Li = die /-te Linse, Nt = Brechungsindex der i-tsn Linse, vi = Abbesche Zahl der /-ten Linse.

Im folgenden sollen die obengenannten Bedingungen 1) bis 3) im einzelnen erläutert werden.

Wenn bei einem Weitwinkelobjektiv der Bildfeldwinkel zunimmt, nimmt die seitliche chromatische Aberration zu und die Bildqualitä.t wird stark verschlechtert.

Durch die erste Bedingung soll das Anwachsen der chromatischen Aberration am Bildfeldrand bei Vergrößerung des ßildfcldwinkels beseitigt werden. Da die Differenz zwischen der lateralen chromatischen Aberration der durch die erste und zweite Linse L₁ und L₂ fallenden Randstrahlen und derjenigen des durch den Mittelteil der Linsen L₁ und L₂ gehenden Lichtes in dem vordersten, zerstreuenden Objektivglied, das aus der ersten und zweiten Linse L₁ und L₂ besteht, leicht groß wird, sollen die Abbeschen Zahlen v, und v. der Linsen L₁ und L₂ möglichst groß sein. Wenn sie kleiner oder gleich 50 werden, muß die chromatische Abbcrralion durch die Linsen hinler der zweiten Linse korrigiert werden, wozu es nötig Ui, daß die Linsen einen großen Brechungsindex und eine große Dicke oder einen großen Luftabstand zwischen sich haben. Die Erhöhung des Brechungsindex verursacht jedoch ein Anwachsen der Abberrationen und die Vergrößerung der Linscndicke oder des Luftabstandes zwischen den Linsen macht es schwierig, ein kompaktes Objektiv zu erzielen.

Die zweite Bedingung dient der Erreichung einer gewünschten Schniitwcite, damit das Weitwinkelobjektiv an den Kameras montiert weiden kann. Wenn die Brennweite des gesamten Objektives nach der obigen Definition nicht kürzer wird als der obere Grenzwert F/0,75, wird die Gesamtlänge des Objektivs zu groß, um die gewünschte Schnittweite zu erreichen. Wenn, die Brennweite des gesamten Objektivs nicht länger als der untere Grenzwert von /71,3 wird, wird die Anforderung an die Linse negativer Brechkrafl in bezug auf die Zerstreuung des Lichtes zu groß, so daß die Abbcrrationen im allgemeinen anwachsen. Zudem wird die Brennweite des sammelnden Linsensystems hinter der zweiten Linse zu kurz, wodurch sich der Ausgleich der Abberraiionen beträchtlich verschlechtert.

Die dritte Bedingung ist darauf abgestellt, das Objektiv kompakt zu halten, indem die positiven Abweichungen von der Sinusbedingung, die auf dem verhältnismäßig großen Brechungsindex des negativen Linsensystems beruht, korrigiert werden. Wenn das in der Ungleichung 3) definierte Verhältnis größer oder gleich dem oberen Grenzwert von 1,5 wird, wird es schwierig, die Abweichung von der Sinusbedingung zu korrigieren. Wenn das Verhältnis nicht größer als der untere Grenzwert von 0,1 wird, läßt sich die negative Verzeichnung, die von dem divergenten Linsensystem verursacht wird, nur schwer koii/gieren.

Nachstehend werden die zwei ei findungsgemäßen Objektive beschrieben.

Das erste Objektiv ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einem positiven Meniskus L₁, einem negativen Meniskus L₂, der zum Objekt hin konvex

ist, einer dicken Bikonvexünsc L₃, einer Bikonkav- Weitwinkelobjektiv mit einem ÖfTnungsverhältnis

linse l._t, einem positiven Meniskus /.₅, der zum Bild
hin konvex ist, und einem positiven Meniskus I₆,
der ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien r,
bis r,j und die Dicken und Luftabstände (I₁ bis (I₁₁, s sowie die Brechungsindizes N₁ bis N_a und die Abbeschen Zahlen v, bis v, für die Linsen L₁ bis /__e, die ein

von 1 :2,8 und einem Bildfeld von 75° bilden, sind nachfolgend in einer Tabelle I zusammengestellt.

F = IOO

Schnittweite = 130,662

F₁., = -106,952

Tabelle I

Linse

Krümmungsradius t

Linsendicke od. Abstand rf Brechungsindex N

Abbesche Zahl ν

r, = 268,630
r₂ = 1489,437

r₃ = 179,577
r, = 38,908

r_s = 94,880
r, = -85,317

r, = -62,000
r, = 137,345

r, = -237,782
r_I0 = -64,877

r, ι = -1802,817
m = -81,169

d_x = 12,54

d_t = 0,35

d₃ = 19,23

d_A = 45,42

rf_s = 44,26

d_t = 10,56

<f, = 4,23

d_t = 4,86

d_t = 8,06

</,, = 0,35

</,, = 8,52

AT₁ = 1,62280 V₁ = 57,0 t = 1,62041 v₂ = 60,3

N₃ = 1,72000 V₃ = 43,7 N_t = 1,74077 v₄ = 27,8 N_s = 1,62041 v_s = 57,0 N_t = 1,62041 v, = 60,3

Fig. 2a zeigt a'u sphärische Abberralion und die Sinusbedingung; Fig. 2c veranschaulicht die chromatische Abberralion, Fig. 2c zeigt die Verzeichnung und F i g. 2d den Astigmatismus des in F i g. 1 dargestellten und in Tabelle I definierten Objektivs.

Tabelle II

Linse

Krümmungsradius r Linsendicke Brechungs-

ofi. Abstand d index N

Abbesche Zahl ν

r_t »*

= 271,127 = 3970,472

= 213,933 = 39,169

= 83,475 = -100,352

16,59 0,35

13,45 45,74

41,13 10,56 = 1,62280 v, = 57,0

N₁ = 1,62041 v, = 60,3 N_x = 1,72000 V₃ = 43,7

Fortsetzung

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke od. Abstand d

Brechungs- Abbische

index N Zahl ν

r, = -63,380

r, = 127,465

r, = -256,651

r_I0 = -57,049

r_n = -2112,676

r_I3 = -93,014

d, = 3,98

rf₈ = 3,78

</„ = 7,22

</₁₀ = 0,35

d_u = 7,36

N₄ = 1,74077 v₄ = 27,8

T₅ = 1,62280 v₅ = 57,0

N_t = 1,62041 v, = 60,3

In Fig. 3 ist ein zweites Objektiv gemäß der Erfindung gezeigt, das aus den folgenden Teilen besteht: einem positiven Meniskus L₁, einem negativen Meniskus/.,, der zum Objekt hin konvex ist, einer dicken IJikonvc.xlinsc L₃, einer Bikonkavlinsc L₁, einem positiven Meniskus, der zum Bild hin konvex ist, und einem positiven Meniskus L₆, der ebenfalls zum Bild hin konvex ist. Die Radien r_l bis r₁₂ und die Dicken und Luftabständc (I₁ bis (Z₁₁, sowie die Brecluingsindizes N₁ bis TV, und die Abbeschen Zahlen v, bis v₆ für die Linsen L₁ bis L₆, die ein Weitwinkelobjektiv mit ciricm öffnungsvcrhältnis von 1 : 3,5 und einem Bildfeld von 75° bilden, sind in der vorstehenden Tabelle II niedergelegt.

Fig. 4a zeigt die sphärische Abberration und die Sinusbedingung. Fig. 4b zeigt die chromatische Abberralion, Fig. 4c veranschaulicht die Verzeichnung und Fig. 4d zeigt den Astigmatismus des in Fig. 3 dargestellten und in Tabellen definierten Objektivs.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive für Photokameras, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien r, bis /·,-.

Tabelle I

die Dicken und Abstände rf, bis rf„, die Brechungsindizes N₁ bis N₆ und die Abbcschen Zahlen r, bis v, der ersten bis sechsten Linst/.] bis L, die folgenden Werte aufweisen:

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke od. Abstand J

Brechungsindex :V

Abbcschc Zahl i'

L₁

L₃

L_t

r, = 268,630

r_t = 1489,437

r₃ = 179,577

r₄ = 38.908

/j = 94,8SO

r_s = -85,317

/·, = -62,000

r, = 137,345

r, = -237,782

r,_B = -64,877

/·,, = -1802,817

r_l2 = -81,169

rf, = 12,54 N₁ = 1,62280 V₁ = 57,0

rf, = 0.35

rf, = 19.23 JV₁ = 1.62041 V₁ = 60.3

rf, = 45,42

rf_s = 44,26 JV₃ = 1.72000 ν, = 43,7

rf, = 10,56

JV₄ = 1,74077 v₄ = 27,8

rf, = 4,23

rf, = 4,86

rf, = 8,06

rf₁₀ = 0,35

rf_n = 8,52

JV₅ = 1.62041 v_s = 57.0

JV, = 1,62041 v, = 60,3

2. Weitwinkelobjektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive für Photokameras, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien r, bis /■,., die Dicken und Abstände rf, bis rf„, die Brechungsindizes N₁ bis N_t und die Abbeschen Zahlen v, bis r_t der ersten bis sechsten LinseL₁ bis L₁ die folgenden Werte aufweisen:

Tabelle II

Linse

Krümmungsradius r

Linsendicke Brechungs-

od. Abstand d index N

Abbesche Zahl ν

L₁

ι-, = 271,127

r₂ = 3970,472

r, = 213,933

r₄ = 39,169

r₅ = 83,475

r, = -100.352

r, = -63.380

r, = 127,465

r, = -256,651

r₁₀ = -57,049

r_n = -2112,676

r,, = -93,014

rf, = 16,59

rf, = 0,35

rf₃ = 13,45

rf₄ = 45.74

rf_s = 41,13

rf, = 10,56

rf, = 3,98

rf, = 3,78

rf, = 7,22

rfio = 0.35

rf,, = 7,36

JV₁ = 1,62280 V₁ = 57,0

JV₁ = 1,62041 v, =-60,3

JV, = 1,72000 »-, = 43,7

JV₄ = 1,74077 »-, = 27,8

JV₅ = 1,62280 v_s = 57,0

JV, = 1,62041 v, = 60,3