DE2334056A1 - WIDE ANGLE LENS WITH LARGE OPENING AND AN ASPHAERIC SURFACE - Google Patents
WIDE ANGLE LENS WITH LARGE OPENING AND AN ASPHAERIC SURFACEInfo
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Description
Priorität: 4. Juli 197J., Nr. 47-66359, JapanPriority: July 4, 197J., No. 47-66359, Japan
Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelobjektiv mit großer Blende, bei welchem asphärische Flächen verwendet werden, die bestimmten Bedingungen genügen.The invention relates to a wide-angle lens with large Aperture in which aspherical surfaces are used that meet certain conditions.
Ein Weitwinkelobjektiv wird meist beim Photographieren in Räumen verwendet, wo räumliche Begrenzungen vorliegen, die das Photographieren eines Gegenstandes aus weiter Entfernung verhindern. Da die Leuchtkraft innerhalb eines Raums in vielen Fällen insgesamt unzureichend ist, möchte man ein Objektiv verwenden, dessen Helligkeit so groß wie möglich ist. Ein Weitwinkelobjektiv, das in einer einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet wird, muß weiterhin eine lange Schnittweite haben. Man verwendet deshalb Retrofokus-Objektive. Ein herkömmliches Retrofokus-Weitwinkelobjektiv mit einem Feldwinkel von über 80 hat jedoch eine maximale Helligkeit durch dieA wide-angle lens is mostly used when photographing in Spaces used where there are spatial limitations that allow photographing an object from a long distance impede. Since the overall luminosity within a room is insufficient in many cases, one would like a lens the brightness of which is as great as possible. A wide angle lens built into a single lens reflex camera must still have a long back focus. This is why retrofocus lenses are used. A conventional one Retrofocus wide angle lens with a field angle of over 80 however has a maximum brightness due to the
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Blende von F = 2,8, wodurch den Erfordernissen für die Helligkeit nicht ausreichend Rechnung getragen wird.Aperture of F = 2.8, which meets the requirements for the Brightness is not sufficiently taken into account.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Retrofokus-Superweitwinkelobjektiv mit großer Öffnung bzw. Blende mit einem Winkelfeld von 84 einer Helligkeit (entsprechend einer Blende) von F = 1,4 oder darüber, mit einer Schnittweite, die das 1,4-fache der Brennweite erreicht, jedoch mit geringer Größe, aber ausreichender Bildfehlerkorrektur zu schaffen.The object on which the invention is based is therefore to provide a retrofocus super wide-angle lens with a large Opening or aperture with an angular field of 84 and a brightness (corresponding to an aperture) of F = 1.4 or above, with a focal length that reaches 1.4 times the focal length, but with a small size but sufficient image aberration correction to accomplish.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Objektiv dadurch gelöst, daß eine Ebene aus einer Linsengruppe hinter der Blende eines Retrofokus-Objektivs als asphärische Fläche ausgebildet wird. Dabei wird ein paraxialer bzw. achsennaher Krümmungsradius an einem Scheitel der asphärischen Fläche durch Ri ausgedrückt. Die X-Achse ist in Richtung des fortschreitenden Lichtes auf der optischen Achse angenommen, während die Y-Achse in einer Richtung senkrecht dazu verläuft. Die Gleichung für die asphärische Fläche lautet dann:This object is achieved in the objective according to the invention in that a plane from a lens group behind the diaphragm of a retrofocus objective is formed as an aspherical surface. A paraxial or near-axis radius of curvature at an apex of the aspherical surface is expressed by Ri. The X-axis is assumed to be in the direction of the progressing light on the optical axis, while the Y-axis runs in a direction perpendicular to it. The equation for the aspherical surface is then:
Y2 4 6 8 1"Y 2 4 6 8 1 "
X = , + BY* + CYD + DY° +X =, + BY * + CY D + DY ° +
γι -γι -
Der Brechungsindex des Mediums vor und hinter der asphärischen Fläche wird ausgedrückt durch Ni bzw. Ni1. Das erfindungsgemäße Objektiv muß dann folgenden Bedingungen genügen:The refractive index of the medium in front of and behind the aspherical surface is expressed by Ni and Ni 1, respectively. The objective according to the invention must then meet the following conditions:
B (Ni1 - Ni) < O C (Nif - Ni) < OB (Ni 1 - Ni) < O C (Ni f - Ni) <O
Um die Korrektur der Bildfehler zufriedenstellend zu bewirken, muß auch den nachstehenden Bedingungen genügt werden.In order to effect the correction of the aberrations satisfactorily, the following conditions must also be satisfied.
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Das gesamte Objektiv bzw. das gesamte Linsensystem besteht aus drei Gruppen. Die Gruppe I ist eine Linsengruppe mit insgesamt negativer Brechkraft. Sie besteht aus einer Linse mit konkavem Meniskus, einer konvexen Linse und einer Linse mit konkavem Meniskus, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Die Gruppe II ist eine Linsengruppe mit insgesamt positiver Brechkraft. Sie besteht aus einer bikonvexen Linse und einer konkaven Linse, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Sie kann auch in der nachstehenden Reihenfolge aus einer konkaven Linse und einer bikonvexen Linse bestehen. Die Gruppe III ist eine Linsengruppe mit insgesamt positiver Brechkraft. Sie besteht aus einer Linse mit konkavem Meniskus, welche aneinandergefügt eine Minuslinse und eine Pluslinse umfaßt, und aus zwei konvexen Linsen, die in der genannten Reihenfolge angeordnet sind. Dabei wird wenigstens eine Linse der Gruppe I oder der Gruppe II durch Aneinanderlegen gebildet, Zwischen der Gruppe II und der Gruppe III ist eine Blende vorgesehen. Schließlich muß folgenden Bedingungen genügt werden:The entire objective or the entire lens system consists of three groups. Group I is a lens group with overall negative refractive power. It consists of a lens with a concave meniscus, a convex lens and a lens with concave meniscus arranged in this order. Group II is a lens group with overall positive Refractive power. It consists of a biconvex lens and a concave lens arranged in that order are. It can also consist of a concave lens and a biconvex lens in the following order. Group III is a lens group with an overall positive refractive power. It consists of a lens with a concave meniscus, which comprises a minus lens and a plus lens attached to one another, and of two convex lenses, those in said Order are arranged. At least one lens of group I or group II is formed by placing it next to one another, A screen is provided between group II and group III. Finally, the following conditions must be met:
(1) 2,3 f < L < 3,5 f(1) 2.3 f <L <3.5 f
(2) 1,2 f < 1^1< 3,5 f, fj< 0(2) 1.2 f <1 ^ 1 < 3.5 f, fj < 0
(3) 1,2 f < JF11 < 3, ο f (40 l,o f < fIIX< 2,5 f(3) 1.2 f <JF 11 <3, ο f (40 l, of <f IIX <2.5 f
wobei L die Gesamtlänge des Linsensystemswhere L is the total length of the lens system
f die Blendweite des gesamten Systemsf the aperture of the entire system
fT die Brennweite der Gruppe If T is the focal length of group I.
f T die Brennweite der Gruppe IIf T is the focal length of group II
fTTT die Brennweite der Gruppe III ist.f TTT is the group III focal length.
Weiterhin ist eine Ebene der Gruppe III als asphärische Fläche ausgebildet. Wenn ein paraxialer Krümmungsradius am Scheitel der asphärischen Fläche durch Ri ausgedrückt wird, die X-Achse längs der Durchgangsrichtung des Lichtes auf der optischenFurthermore, a plane of group III is designed as an aspherical surface. When a paraxial radius of curvature at the apex the aspherical surface is expressed by Ri, the X-axis along the direction of passage of light on the optical
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2 Ό ^1 ■' '^ *" Γ" 2 Ό ^ 1 ■ '' ^ * "Γ"
Achse und die Y-Achse senkrecht zu dieser Richtung verläuft, gilt für die asphärische Fläche die Gleichung:Axis and the Y-axis is perpendicular to this direction, the equation applies to the aspherical surface:
2
X = + BY4 + CY6 + DY8 + EY10 + ,2
X = + BY 4 + CY 6 + DY 8 + EY 10 +,
Ri + Ri^j 1 -Ri + Ri ^ j 1 -
i^ji ^ j
Wenn der Brechungsindex des Mediums vor und hinter der nicht sphärischen Fläche durch Ni bzw. Ni* ausgedrückt wird, muß den folgenden Bedingungen genügt werden:If the refractive index of the medium in front of and behind the non-spherical surface is expressed by Ni and Ni *, respectively, must the following conditions are met:
(5) < I B (Ni* - Ni) I < ^ , B (Ni' - Ni) < 0(5) <IB (Ni * - Ni) I <^, B (Ni '- Ni) <0
f J fJ f J f J
(6) ° ζ j C (Ni · - Ni)(<-lf , C (Ni' - Ni) < 0( 6 ) ° ζ j C (Ni - Ni) (<- lf, C (Ni '- Ni) <0
Das Retrofokus-Objektiv mit einer Minuslinsengruppe, die im vorderen Teil angeordnet ist, und einer Pluslinsengruppe, die im hinteren Teil angeordnet ist, hat eine asymmetrische Linsenanordnung, welche die Korrektur von Bildfehlern schwierig macht, insbesondere die Korrektur der Minusverzeichnung bzw. negativen Verzeichnung und des negativen Komafehlers bzw. des negativen Asymmetriefehlers, der von der Minuslinsengruppe erzeugt wird, die im vorderen Teil angeordnet ist. Wenn die Korrektur der Fehler so erfolgt, daß sie klein werden, werden andere Bildfehler, insbesondere die sphärische Aberration und die Längsstreuung bzw. die Längsüberstrahlung verschlechtert.The retrofocus lens with a minus lens group that is im is arranged in the front part, and a plus lens group, which is arranged in the rear part, has an asymmetrical lens arrangement, which makes the correction of image errors difficult, especially the correction of minus or negative distortion Distortion and the negative coma error or the negative asymmetry error generated by the minus lens group, which is arranged in the front part. If the errors are corrected so that they become small, other image errors, in particular, the spherical aberration and the longitudinal scattering or the longitudinal overexposure are worsened.
Da es auch erforderlich ist, das Retroverhältnis größer zu machen, um die erforderliche Schnittweite zu gewährleisten, da der Feldwinkel weit wird, d. h. die Brennweite einer Linse kurz ist, werden die asymmetrischen Charakteristika der Linsenanordnung groß. Da weiterhin die Notwendigkeit besteht, die Brechkraft einer jeden Linse zu erhöhen, nimmt der von jeder Linse erzeugte Bildfehler zu, so daß es schwierig ist,Since it is also necessary to make the retro ratio larger to ensure the required back focal length, since the field angle becomes wide, d. H. the focal length of a lens is short, the asymmetrical characteristics of the Lens arrangement great. Since there is still a need to increase the refractive power of each lens, that of aberrations produced by each lens, so that it is difficult to
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OBiGiNAL INSPECTEDOBiGiNAL INSPECTED
ein Objektiv mit großer Öffnung zu erzielen. Während es nötig ist, die Brechkraft einer jeden Linse zu verringern, um der vorstehenden Forderung in einem Linsensystem nachzukommen, welches nur aus sphärischen Flächen besteht, wird die Gesamtlänge der Linsen groß, was dazu führt, daß der Durchmesser der vorderen Linse sehr groß wird und es somit schwierig wird, eine in der Praxis verwendbare Größe zu verifizieren.to achieve a lens with a large aperture. While it it is necessary to reduce the refractive power of each lens in order to meet the above requirement in a lens system, which consists only of spherical surfaces, the total length of the lenses becomes large, which leads to the fact that the The diameter of the front lens becomes very large and thus it becomes difficult to obtain a practical size to verify.
Die Ursache für die vorstehende Bedingung (l), d. h. die Bedingung 2,3f <L< 3,5 f über die ganze Länge des erfindungsgemäßen Objektivs, besteht darin, den Durchmesser der vorderen Linse im Bereich einer praktisch realisierbaren Größe zu halten und das ganze System raumsparend auszubilden. Die asphärische Fläche wird dazu verwendet, die Bildfehlerprobleme zu lösen, die aus den vorstehenden Gründen erzeugt werden. Wenn die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, erhöht sich der Durchmesser der vorderen Linse auf eine Größe, die praktisch nicht realisierbar ist. Wenn ein Wert erreicht wird, der unter der unteren Grenze liegt, kann eine gute Bildfehlerkorrektur nicht ausgeführt werden, auch wenn eine asphärische Fläche, wie nachstehend beschrieben, verwendet wird.The cause of the above condition (l), i.e. H. the Condition 2.3f <L <3.5 f over the entire length of the invention Lens, is to keep the diameter of the front lens in the range of a practically feasible size and to make the whole system space-saving. The aspherical surface is used to solve the aberration problems generated for the above reasons. If the upper limit of this condition is exceeded, increases the diameter of the front lens to a size that is not practical. When a value is reached, which is below the lower limit, good image aberration correction cannot be carried out even if aspherical Area as described below is used.
Erfindungsgemäß wird weiterhin gefordert, daß den Bedingungen (2), (3)1 (^) genügt wird und der Bedingung der Verwendung einer asphärischen Oberfläche gefolgt wird. Dabei ist die Anordnung der Brechkraft einer jeden Linsengruppe festzulegen. Wenn die obere Grenze der Bedingung (2), nämlich 1,2 f < Jf1(^ 3,5 f, überschritten wird, wird es schwierig, die Gesamtlänge des Objektivs im Bereich einer praktischen Größe zu halten, während, wenn der Wert niedriger ist als die untere Grenze, die von der Gruppe I erzeugten Bildfehler zunehmen, so daß die Möglichkeit verloren geht, ein Objektiv mit großer Öffnung bzw. einer großen Blende zu erhalten. Wenn die Brechkraft der Gruppe II die obere Grenze der Bedingung (3) überschreitet, nämlich 1,2 f<fjI< 3i° f, wird dieAccording to the invention, it is further required that the conditions (2), (3) 1 (^) are satisfied and the condition of using an aspherical surface is followed. The arrangement of the refractive power of each lens group must be determined. If the upper limit of condition (2), namely 1.2 f <Jf 1 (^ 3.5 f, is exceeded, it becomes difficult to keep the overall length of the lens in the range of a practical size, while if the value is lower is as the lower limit, the aberrations generated by the group I increase, so that the possibility of obtaining a lens having a large aperture is lost, and when the refractive power of the group II exceeds the upper limit of condition (3) , namely 1.2 f <fj I <3i ° f, the
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Forderung bezüglich der Brechkraft der Gruppe III extrem groß und.die Bildfehlerkorrektur wird schwierig. Wenn der Wert niedriger als die untere Grenze ist, nimmt die negati\re sphärische Aberration, die in der Gruppe II erzeugt wird, zu, so daß es schwierig ist, ein Objektiv mit großer Öffnung zu erhalten. Die Bedingung (^)1 nämlich l,o f < fy-j-j < 2,5 f, besteht darin, daß die Gruppe III bezogen auf die Gruppe I undThe requirement regarding the refractive power of group III is extremely high and the aberration correction is difficult. If the value is lower than the lower limit, the negati \ r e takes spherical aberration, which is generated in the group II, too, so that it is difficult to obtain a lens with a large opening. The condition (^) 1 namely l, of <fy-jj <2.5 f, consists in the fact that group III is related to group I and
die Gruppe II eine vergleichweise starke Brechkraft erhält, damit man eine lange Schnittweite erzielt. Wenn die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, kann eine ausreichende Schnittweite nicht erhalten werden. Wird die untere Grenze unterschritten, nimmt die negative sphärische Aberration, die in der Gruppe III erzeugt wird, zu, so daß ein Objektiv mit großer Öffnung schwierig zu erzielen ist.Group II has a comparatively strong refractive power so that a long back focus can be achieved. When the top If the limit of this condition is exceeded, a sufficient back focus cannot be obtained. Will the lower If the limit is below the limit, the negative spherical aberration generated in the group III increases, so that a Large aperture lens is difficult to achieve.
Erfindungsgemäß soll eine solche Bildfehlerkorrektur wie gefordert für ein Objektiv mit großer Öffnung dadurch bewirkt werden, daß eine asphärische Fläche verwendet wird. .Obwohl eine größere Wirkung erzielt werden kann, wenn asphärische Flächen in vielen Oberflächen benutzt werden, da die Freiheit bzw. Möglichkeit für eine Bildfehlerkorrektur zunimmt, möchte man in diesem Fall eine kleine Anzahl von asphärischen Flächen günstig einsetzen, da die Herstellung von asphärischen Flächen schwierig und kostspielig ist. Erfindungsgemäß soll unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen eine ausreichende Wirkung gewährleistet sein, obwohl der Einsatz von asphärischen Oberflächen nur auf eine einzige derartige Fläche begrenzt wird. Bei Verwendung einer asphärischen Fläche müssen die negative sphärische Aberration, die negative Verzeichnung, der negative Asymmetriefehler und das seitliche Streulicht, die als Ergebnis bleiben, wirksam gleichzeitig korrigiert werden. Wenn jedoch die asphärische Fläche ;,n der Gruppe I oder Gruppe II verwendet wird, führt die Korrektur der Verzeichnung und des Asymmetriefehlers (Koma) zu einer Erhöhung der sphärischen Aberration und des nicht axialen StreulichtesAccording to the invention, such an image defect correction as required for an objective with a large aperture is to be effected in that an aspherical surface is used. Although a greater effect can be achieved if aspherical surfaces are used in many surfaces, since the freedom or possibility for an aberration correction increases, one would like to use a small number of aspherical surfaces inexpensively in this case, since the manufacture of aspherical surfaces is difficult and is costly. According to the invention, taking into account the above statements, a sufficient effect is to be ensured, although the use of aspherical surfaces is limited to a single such surface. When an aspherical surface is used, the negative spherical aberration, negative distortion, negative asymmetry error and side flare that remain as a result must be corrected effectively at the same time. However, if the aspherical surface;, n of Group I or Group II is used , the correction of the distortion and the asymmetry error (coma) leads to an increase in the spherical aberration and the off-axis stray light
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bzw. der nicht axialen Überstrahlung, so daß diese Anordnung für ein Objektiv mit großer Öffnung nicht geeignet ist. Verwendet man hingegen die asphärische Fläche in der Gruppe III hinter der Blende, so ist es möglich, die vorstehend genannten restlichen Aberrationen mit ausreichendem Ausgleich zu korrigieren. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die asphärische Fläche in' einer bildseitigen Konvexebene der oben'aneinanderliegenden Linsen verwendet wird. Der Ausgleich der Korrektur der chromatischen Aberration in Längsrichtung und in Seitenrichtung wird zufriedenstellend. Wenn die Form der asphärischen Fläche so vorgesehen wird, daß sie den nachstehenden Bedingungen in Verbindung mit dem vierten und sechsten Koeffizienten der asphärischen Flächer.prleichungen gemäß den Bedingungen (5)» (6) genügt, so erhält man in diesem Fall beste Ergebnisse:or the non-axial overexposure, so that this arrangement is not suitable for a lens with a large aperture. Used if, on the other hand, the aspherical surface in group III is behind the diaphragm, it is possible to use the aforementioned correct residual aberrations with sufficient compensation. This is especially possible if the aspherical surface is used in 'an image-side convex plane of the lenses lying on top of one another. The compensation the correction of the chromatic aberration in the longitudinal direction and in the lateral direction becomes satisfactory. If the shape the aspherical surface is provided so that it meets the following conditions in connection with the fourth and sixth coefficient of aspherical surfaces according to the conditions (5) »(6) is sufficient, one obtains in best results in this case:
(5) < |b (Ni' - Ni)I < !2. β (Ni' - Ni) < O(5) <| b (Ni '- Ni) I <! 2. β (Ni '- Ni) <O
f-5 £J f- £ 5 J
(6) ο^£°1 < je (Ni' - Ni)J <-i| , C (Ni' - Ni) < O ■( 6 ) ο ^ £ ° 1 < je (Ni '- Ni) J <-i | , C (Ni '- Ni) <O ■
Der vierte und der sechste Koeffizient beeinflussen den BiJ.dfehler und sind aufeinander bezogen. Wenn der vierte Koeffizient niedriger ist als die untere Grenze der Bedingung (5), kann die Korrektur der negativen sphärischen Aberration in dez* Mitte des Lichtflusses, des negativen Asymmetriefehlers in dem Zwischenbild und der negativen Verzeichnung nicht zufriedenstellend durchgeführt werden. Wenn die obere Grenze überschritten wird, sind der Asymmetriefehler des Zwischenbildes und der Astigmatismus überkorrigiert, was nicht erwünscht ist. Wenn der sechste Koeffizient niedriger wird als die untere Grenze der Bedingung (6), kann die Korrektur der negativen sphärischen Aberration im Umfangsbereich des Lichtflusses, des negativen Asymmetriefehlers, des äußeren Bildes und der seitlichen Überstrahlung nicht zufriedenstellend durchgeführt werden. Wenn die obere Grenze überschritten wird, wirdThe fourth and sixth coefficients influence the BiJ.derror and are related to each other. When the fourth coefficient is lower than the lower limit of condition (5), can correct the negative spherical aberration in dec * center of the light flux, the negative asymmetry error in the intermediate image and negative distortion cannot be performed satisfactorily. When the upper limit is exceeded, the asymmetry error of the intermediate image and the astigmatism are overcorrected, which is not desirable is. When the sixth coefficient becomes lower than the lower limit of condition (6), the correction of the negative spherical aberration in the peripheral area of the light flux, the negative asymmetry error, the external image and the lateral blooming cannot be carried out satisfactorily. If the upper limit is exceeded, will
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die sphärische Aberration im Umfangsbereich des Lichtflusses überkorrigiert, was nicht erwünscht ist.overcorrects the spherical aberration in the peripheral area of the light flux, which is undesirable.
Wenn den vorstehenden Bedingungen genügt wird, ist es möglich, ein Retrofokus-Weitwinkelobjektiv zu erhalten, das ein Winkelfeld von 84 , eine Helligkeit von F= 1,4 oder darüber, eine Schnittweite von 1,4 f oder darüber und eine geringe Größe hat, wobei jedoch die verschiedenen Bildfehler zufriedenstellend korrigiert sind. Weiterhin sind die folgenden Punkte in Betracht zu ziehen, um eine sehr gute Bildfehlerkorrektur zu gewährleisten. Zuerst muß der Krümmungsradius RT , auf der Bildseite einer Konvexlinse in der Gruppe I folgender Pedingung genügen:If the above conditions are satisfied, it is possible to obtain a retrofocus wide-angle lens which has an angular field of 84, a brightness of F = 1.4 or more, a back focus of 1.4 f or more, and a small size, however, the various artifacts are corrected satisfactorily. Furthermore, the following points must be taken into account in order to ensure very good image defect correction. First, the radius of curvature R T on the image side of a convex lens in group I must satisfy the following condition:
- o,4 f < Έ - < 0- o, 4 f < Έ - <0
I-konvexI-convex
Dadurch soll an dieser Stelle im bestimmten Ausmaß die Verzeichnung korrigiert werden, die in der Gruppe I auftreten kann. Wenn die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird die Korrekturwirkung der Verzeichnung gering, während der seitliche Lichtfluß im Umfang an dieser Ebene übermäßig abgebogen wird, wenn der Wert niedriger ist als die unters Grenze. Außerdem wird der Durchmesser der vorderen Linse groß, was nicht erwünscht ist. Zum anderen muß der Krümmungsradius an der Bildseite der Konvexlinse bei der Gruppe II folgender Bedingung genügen:In this way, the distortion is intended to a certain extent at this point which can occur in group I. When the upper limit of this condition is exceeded becomes, the correction effect of the distortion becomes small, while the lateral light flux in the circumference at this plane Excessive deviation is made when the value is lower than the under limit. Also, the diameter of the front Lens big, which is not wanted. On the other hand, the radius of curvature on the image side of the convex lens must be at the Group II meet the following condition:
< 1^ -Τ"' RII-konvex<° < 1 ^ -Τ "' R II-convex <°
I\< 1^ Τ' RII-konvex II-konvex I \ < 1 ^ Τ ' R II-convex II-convex
Diese Bedingung dient dazu, bis zu einem bestimmten Ausmaß an dieser Stelle die negative Verzeichnung und den negativen Asymmetriefehler (Koma) zu korrigieren. Wenn die untere Gren ze dieser Bedingung unterschritten wird, geht die Korrekturwirkung der Verzeichnung und des Asymmetriefehlers verloren,This condition is used to a certain extent at this point the negative distortion and the negative Correct asymmetry errors (coma). When the lower size If this condition is not met, the correction effect of the distortion and the asymmetry error is lost,
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während der Umfangslichtstrahl auf der Achse in dieser Ebene übermäßig konvergiert, was dazu führt, daß die hochgradige sphärische Aberration verschlechtert wird, was für die Erzielung eines Objektivs mit großer Öffnung nicht vorteilhaft ist. Außer diesen Bedingungen muß drittens der Mittelwert des Brechungsindex der konvexen Linse in der Gruppe III größßr als 1,65 sein. Dies dient dazu, daß die sphärische Aberration korrigiert wird, die sich in der Gruppe III verschlechtern kann, und daß die Petzval-Summe verbessert wird, die bei dieser Anordnung schlecht sein kann.while the circumferential light beam on the axis in this plane converges excessively, resulting in the high-grade spherical aberration is worsened, which is not advantageous for obtaining a lens with a large aperture is. Thirdly, besides these conditions, the mean value of the refractive index of the convex lens in group III be greater than 1.65. This is to correct the spherical aberrations which deteriorate in Group III can, and that the Petzval sum is improved, which can be bad with this arrangement.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen und der nachstehenden Ausfuhrungsbexspxele wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawings and the following exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt schematisch das Objektiv gemäß BeispielFig. 1 shows schematically the objective according to the example
Fig. 2 zeigt die Bildfehler des Objektivs von Fig. 1.FIG. 2 shows the aberrations of the lens of FIG. 1.
Fig. 3 zeigt schematisch das Objektiv von BeispielFig. 3 schematically shows the lens of Example
Fig. k zeigt die Bildfehler des Objektivs von Fig. 3.FIG. K shows the aberrations of the lens of FIG. 3.
Fig. 5 zeigt das Objektiv gemäß Beispiel III.Fig. 5 shows the objective according to Example III.
Fig. 6 zeigt die Bildfehler des Objektivs von Fig. 5·Fig. 6 shows the aberrations of the lens of Fig. 5.
Fig. 7 zeigt das Objektiv gemäß Beispiel IV.7 shows the objective according to Example IV.
Fig. 8 zeigt die Bildfehler des Objektivs von Fig. 7.FIG. 8 shows the aberrations of the lens from FIG. 7.
Die in den folgenden Beispielen und in den Zeichnungen unter Zuordnung laufender Indizes verwendeten Buchstaben haben folgende Bedeutung:The letters used in the following examples and in the drawings with the assignment of current indices have the following meaning:
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- Io -- Io -
R ist der Krümmungsradius einer jeden Brechebene, wobei das Sternchen den paraxialen Krümmungsradius am Scheitel der asphärischen Fläche anzeigt.R is the radius of curvature of each refractive plane, with the asterisk being the paraxial radius of curvature at the apex the aspherical surface.
D ist die Linsenstärke auf der Achse oder der Luftspalt zwischen den Linsen.D is the on-axis lens power or the air gap between the lenses.
N ist der Brechungsindex des Glases, aus dem die Linse besteht.N is the index of refraction of the glass that makes up the lens.
V ist die Abbesche Zahl des Glases einer jeden Linse.V is the Abbe number of the glass in each lens.
Fig. 2, Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 8 zeigen den v-UfJ+.and der Bildfehlerkorrektur für jedes der vier Ausführungsbeispiele. Man sieht, daß das Winkelfeld 84° beträgt, die Helligkeit bzw. Blende F= 1,4 oder F= 1,2 erreicht und der Zustand der Bildfehlerkorrektur zufriedenstellend ist, während die Schnittweite 1,4 f oder mehr beträgt.FIGS. 2, 4, 6 and 8 show the v -UfJ + .and of the image aberration correction for each of the four exemplary embodiments. It can be seen that the angular field is 84 °, the brightness or aperture reaches F = 1.4 or F = 1.2 and the state of the aberration correction is satisfactory, while the focal length is 1.4 f or more.
f β 24f 5 F y. ω s ± 42°f β 24 f 5 F y. ω s ± 42 °
R1 · 50?193R 1 · 50 ? 193
Hx * If 5S913 V1 > 61?1H x * If 5S913 V 1 > 61 ? 1
H2 « 1,53913 V2 H 2 «1.53913 V 2
309883/1187309883/1187
Dn e 10,631«35,370
D n e 10.631
n,„ * / Tm β 99.094
n, " * / Tm
« -33J4Ö7 * 13 ^ f ^^
«-33J4Ö7 *
1,80518 V3 » 25f41.80518 V 3 »25 f 4
1,55913 V4 , 61,11.55913 V 4 , 61.1
s 1,71300 V.« 54,0s 1.71300 V. «54.0
- 1,33921 V6 β 41rl - 1.33921 V 6 β 41 r l
l#/8051S V7 s l # / 8051S V 7 s
1,77250 V8 β 49.61.77250 V 8 β 49.6
1,77250 V9 8 49^61.77250 V 9 8 49 ^ 6
- 1,77250 V10 - 1.77250 V 10
309883/1187309883/1187
Koeffizient der asphärischen Oberfläche: B „ 0j20647 x 10"*· C β 0,3634.5 x ΙΟ*"7 D κ -0TS0225 x ΙΟ"10 E « 0.52622 χ ΙΟ"13 Coefficient of the aspherical surface: B "0j20647 x 10" * · C β 0.3634.5 x ΙΟ * " 7 D κ -0 T S0225 x ΙΟ" 10 E «0.52622 χ ΙΟ" 13
33f 57233 f 572
Schnittweite s 36^500Back focus s 36 ^ 500
309883/1187309883/1187
Aberrationskoeffizient für das Beispiel I 2334056Aberration coefficient for example I 2334056
KO. I II III PVKO. I II III PV
1 0,0271 0,0256 0,0241 O1ISlO 0.19321 0.0271 0.0256 0.0241 O 1 ISlO 0.1932
2 -0.9128 0,3235 -0,1147 -0,4024 0,18332 -0.9128 0.3235 -0.1147 -0.4024 0.1833
3 0,0431 0j0629 0,0913 0.0212 0,1651 Λ -0.0005 0,0030 -0,0201 0,0336 -0,4572 5' 0*1931 0,1018 0^0537 0,2451 0,1575 6 0.0000 -0T0009 0^0166 -0.0121 -0.08333 0.0431 0j0629 0.0913 0.0212 0.1651 Λ -0.0005 0.0030 -0.0201 0.0336 -0.4572 5 '0 * 1931 0.1018 0 ^ 0537 0.2451 0.1575 6 0.0000 -0 T 0009 0 ^ 0166 -0.0121 -0.0833
7 -3.5273. O?U83 -O7OO62 -0-49667 -3.5273. O ? U83 -O 7 OO62 -0-4966
8 277ό35 0T6205 0^1393 0,35U 0,11038 2 7 7ό35 0 T 6205 0 ^ 1393 0.35U 0.1103
9 3,0653 -1,6420 0.8795 0^2597 -0,61039 3.0653 -1.6420 0.8795 0 ^ 2597 -0.6103
10 -1^0516 0.7844 -0.5852 -0^771 0,494010 -1 ^ 0516 0.7844 -0.5852 -0 ^ 771 0.4940
11 -0,0702 -0,0691 -0.0630 -0,2568 -0,319611 -0.0702 -0.0691 -0.0630 -0.2568 -0.3196
12 -3,1371 0,6069 -0,1174 -0.639? 0,156112 -3.1371 0.6069 -0.1174 -0.639? 0.1561
13 -0,0853 -0,0538 -0.0339 -0,0025 -0,0230 U -7,2137 -1,9049 -0,5991 0,31^9 -0,473113 -0.0853 -0.0538 -0.0339 -0.0025 -0.0230 U -7.2137 -1.9049 -0.5991 0.31 ^ 9 -0.4731
15 0,0436 0,1123 0,2893 -0,0800 0,539515 0.0436 0.1123 0.2893 -0.0800 0.5395
16 2^7144 -0,1320 0,0064 0,4182 -0,020716 2 ^ 7144 -0.1320 0.0064 0.4182 -0.0207
17 -0,3225 0,1651 -0.0845 -0,1336 0,1117 13 7,9992 0,8450 0f0893 0,3839 0,0500 £ 0,5280 -0,0033 -0,0391 0.1202 0,194617 -0.3225 0.1651 -0.0845 -0.1336 0.1117 13 7.9992 0.8450 0 f 0893 0.3839 0.0500 £ 0.5280 -0.0033 -0.0391 0.1202 0.1946
309883/1187309883/1187
- Ik - - Ik -
fa 24,5 F 1,4 ω* ±42° fa 24.5 F 1.4 ω * ± 42 °
146f244D 2 a
146 f 244
-123,350D 3 s
-123,350
η.297η.297
-37,872-37.872
β 102,60Sβ 102.60S
JJ1 » 1,53913 V1 Β 61.1YY 1 »1.53913 V 1 Β 61.1
β 1,53913 V2 β 6lyl β 1.53913 V 2 β 6l y l
D6 β 1,500 K4 β I75?ί913 V^ . 61?1D 6 β 1,500 K 4 β I 7 5? Ί913 V ^. 6 1 ? 1
R7 * 16.966 309883/1187 R 7 * 16,966 309883/1187
* -3^f176 ** - 3 ^ f 176 *
5 β «159,331 5 β «159.331
^16 κ -25*· 535^ 16 κ -25 * · 535
- 15 -- 15 -
D9.0.200 233405.6D 9 .0.200 233405.6
R10 « 31,802R 10 «31.802
* 5Τ5ΟΟ N6 . 1^71300 V6 , 5Λ.0* 5 Τ 5ΟΟ N 6 . 1 ^ 71 300 V 6 , 5Λ.0
R12 * -15^730R 12 * -15 ^ 730
D12 U 1.000 % S 1^80513 V7 a 25.4D 12 U 1,000% S 1 ^ 80513 V 7 a 25.4
49.649.6
ο 5,000 I^ μ 1.77250 V9 m 4.9.6ο 5,000 I ^ μ 1.77250 V 9 m 4.9.6
D17 β 5j5OO H10 α lf77250 V10 m J®f(> D 17 β 5j5OO H 10 α l f 77 250 V 10 m J® f (>
309883/1 187309883/1 187
Koeffizient für die asphärische Fläche:Coefficient for the aspherical surface:
B κ 0^21699 x B κ 0 ^ 21699 x
C κ 0,35319 x 10"7 D ~ «0,92699 x 10' 23 e O.61S5O x IO"C κ 0.35319 x 10 " 7 D ~« 0.92699 x 10 '23 e O.61S5O x IO "
-XO-XO
ι12,230
ι
s -6Ο.4.Ο6 β 50,558s -6Ο.4.Ο6 β 50.558
« 33T911 Schnittweite m 36,500«33 T 911 focal length m 36,500
309883/1187309883/1187
Aberrationskoeffizient für Beispiel II: KO. I Π HI PAberration coefficient for example II: KO. I Π HI P
Oj0003*
Oj0003
■ *3.2324
■ *
309883/1187309883/1187
R1 κ 58j377R 1 κ 58j377
D1 β lf 500 % 3 1,58913 V1 . 6l?lD 1 β l f 500% 3 1.58913 V 1 . 6l ? l
D? β 10.000 R3 s 85^255D ? β 10,000 R 3 s 85 ^ 255
D3 - A? 500 N2 · 1? 59913 Y2 " ^f1 \ > -101,797 -D 3 - A ? 500 N 2 · 1 ? 59913 Y 2 "^ f 1 \> -101.797 -
m 2f000 m 2 f 000
R5 * 61.033R5 * 61.033
R6 B 19? R 6 B 19 ?
D6 » δ? 26^0D 6 »δ ? 26 ^ 0
D7 . 3^000 N4 - 1?δ0518 V4 « 25;4 62^807 D8 ■ 7?960 N5 S Ij53913 V5 « 61;1D 7 . 3 ^ 000 N 4 - 1 ? δ0518 V 4 «25 ; 4 62 ^ 807 D 8 ■ 7 ? 960 N 5 S Ij53913 V 5 «61 ; 1
0.2000.200
309883/1187309883/1187
D10 β Ij500 N6 β 1 60562 V^ m Of? D 10 β Ij500 N 6 β 1 60562 V ^ m Of?
R11 s 36^039R 11 s 36 ^ 039
D11 a 9?669D 11 a 9 ? 669
β -U.630 β -U.630
D12 « 1-000 R7 * 1.80518 Vy s 25,4 D 12 «1-000 R 7 * 1.80518 Vy s 25.4
R13 = 43;066 R 13 = 43 ; 066
D13 s 5,500 % a lf 77250 Vg « Λ9^6 D 13 s 5.500 % al f 77250 Vg «Λ9 ^ 6
s l?77250 s l ? 77250
u 0jl5D u 0jl5D
R17 ο -2fiBf67S R 17 ο -2fiB f 67S
D17 ε 6^000 N10 « lj77250 V10 · /+9f6D 17 ε 6 ^ 000 N 10 «lj77250 V 10 · / + 9 f 6
-27j46?-27j46?
309883/1 187309883/1 187
- 2ο -- 2ο -
Koeffizient für die asphärische Fläche:Coefficient for the aspherical surface:
B e 0.18703 x 10""7* C · 0,33565 x 10~7 D « -0.46ύ76 χ ΙΟ"*10 E « 0.23254 x ΙΟ"13 B e 0.18703 x 10 "" 7 * C · 0.33565 x 10 ~ 7 D «-0.46ύ76 χ ΙΟ" * 10 E «0.23254 x ΙΟ" 13
233Ä056233Ä056
r. - r. -
40^75640 ^ 756
fIII s 31,380 Schnittweite β 36,500 f III s 31,380 focal length β 36,500
f 12,250
f
309883/1187309883/1187
309883/1187309883/1187
Beispiel IV 233^56 Example IV 233 ^ 56
Fl?2Fl ? 2
% s 52,538% s 52,538
D1S 1,500 N1 -I1 #913 V1 . 6lflD 1S 1,500 N 1 -I 1 # 913 V 1 . 6 l f l
R2 5 23,253R2 5 23.253
D2 β 11.500 Hj's 2i^7462D 2 β 11,500 Hj's 2i ^ 7 462
D3 - 4^000 H2 B 1 58913 V2 - 61D 3 - 4 ^ 000 H 2 B 1 58913 V 2 - 61
R4 . -114,240 D^ m 2f000R 4 . -114.240 D ^ m 2 f 000
R5 s 62,037 R 5 s 62.037
D5 s 3^000 N3 - 1,30513 V3 - 25D 5 s 3 ^ 000 N 3 - 1.30513 V 3 - 25
Rg « -663^006Rg «-663 ^ 006
D6 s 1,500 N4 - 1,53913 Y^ s 61.1D 6 s 1.500 N 4 - 1.53913 Y ^ s 61.1
R7 « 22,020R 7 «22.020
D7 s 10,176 % »30,003D 7 s 10.176% »30.003
Dg s S, 500 N5 s 1^71300 V5 β ^0 Dg s S, 500 N 5 s 1 ^ 71 300 V 5 β ^ 0
R9 s -44,125R 9 s -44.125
0,2000.200
309883/1187309883/1187
RlO s -205,146RlO s -205.146
D10 * 1^500 R21 s 36t176D 10 * 1 ^ 500 R 21 s 36 t 176
D11 m 10,857 R12 β -15T97OD 11 m 10.857 R 12 β -15 T 97O
s 1,000 s 1,000
K6 . 176O342 V6 - 38,0K 6 . 1 7 6O342 V 6 - 38.0
13 s 61jS07 13 s 61jS07
s -347966 *s -34 7 966 *
D14 s 0?150 « -UO7 D 14 s 0 ? 150 «-UO 7
16 s -16 s -
R17 β -1727401R 17 β -172 7 401
-30,041-30.041
6fOOO6 f OOO
0Tl500 T l50
7j000 H7 7j000 H 7
Kg « ly77250 V8 - 49,6Kg «l y 77250 V 8 - 49.6
1,77250 V9 β 49,61.77250 V 9 β 49.6
11IO " 1T77250 ?1O = 11 IO " 1 T 77250? 1O =
309883/1 187309883/1 187
2k -2k -
Koeffizient für die asphärische FlächeCoefficient for the aspherical surface
B β 0,17296 χ ΙΟ"7* C e 0,32603 χ 10~7 D - -0^,55526 χ ΙΟ*10 E η 0,16503 x 10"13 B β 0.17296 χ ΙΟ " 7 * C e 0.32603 χ 10 ~ 7 D - -0 ^, 55526 χ ΙΟ * 10 E η 0.16503 x 10" 13
hl s hl s
16,90515 ^ 925
16,905
Schnittweite S 36,500Back focus S 36,500
309883/ 1 187309883/1 187
Aberrationskoeffizient für Beispiel IV:Aberration coefficient for example IV:
KO. I II IIIKO. I II III
309883/ 1 187309883/1 187
Claims (5)
C (Ni1 - Ni) < OB (Ni 1 - Ni) <O
C (Ni 1 - Ni) <O
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Family Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination |