DE2441294C2

DE2441294C2 - Varioobjektiv

Info

Publication number: DE2441294C2
Application number: DE2441294A
Authority: DE
Inventors: Roscoe John Glendale Calif. Donnel; George Louis Upland Calif. McCrobie
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1982-04-01
Also published as: NL7410422A; FR2242694B1; US3865470A; DE2441294A1; BE819497A; JPS5056242A; SE392528B; SU592375A3; ES429431A1; SE7410077L; FR2242694A1; BR7405353A; CA1018807A; AU7280274A; IT1020382B; GB1469585A

Description

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektiv zur Abbildung einer ortsfesten Objektebene auf eine ortsfeste Bildebene mit einer ersten positiven einzelstehenden Linse, die objektseitig konvex ist, einem ersten negativen Kittglied, das eine bildseitig konkave Linsenfläche aufweist, einer zweiten positiver Einzellinse, die ein objektseitig konvexer Meniskus ist, einer dritten positiven Einzellinse, die ein objektseitig konkaver Meniskus ist, einem zweiten negativen Kittglied, das eine objektseitig konkave Linsenfläche aufweist, und einer vierten positiven Einzellinse, die objektseitig konkav ist, wobei die erste positive Einzellinse und die vierte positive Einzellinse zur Brennweitenänderung bewegbar sind.

Aus der US-PS 37 28 010 ist ein Varioobjektiv zur Abbildung einer ortsfesten Objektebene auf eine ortsfeste Bildebene bekannt, welches acht Linsenglieder aufweist, von denen zwei als Kittglieder ausgebildet sind. Wenn die Vergrößerung bei diesem Varioobjektiv zwischen 0,7 und 1,4 gewählt wird, so sind die verschiedenen Aberrationen gut korrigiert, so daß man brauchbare Abbildungen erhält.

Ein anderes Varioobjektiv zur Abbildung einer ortsfesten Objektebene auf eine ortsfeste Bildebene ist aus der US-PS 36 87 522 bekannt. Dieses Varioobjektiv besteht aus sechs Einzellinsen, von denen jeweils vier längs der optischen Achse verschoben werden müssen, wenn die Ve^- jrößerung verändert werden soll. Der Vergrößerungsbereich innerhalb dessen ausreichend gute Abbildungen erhalten werden, erstreckt sich von 0,65 bis 1,539.

Das aus der US-PS 37 28 010 bekannte Varioobjektiv weist einen relativ komplizierten Aufbau auf, während bei dem aus der US-PS 36 87 522 bekannten Varioobjektiv der Aufbau einfach ist, jedoch vier Linsenglieder gleichzeitig zur Vergrößerungsänderung verschoben werden müssen.

Der Erfindung liagt die Aufgabe zugrunde, ein Varioobjektiv der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß es bei relativ einfachem Aufbau innerhalb des Vergrößerungsbereiches von 0,615 bis t ,02 eine gute Abbildungsleistung aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Varioobjektiv der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruches angegebenen Konstruktionsdaten gelöst.

In vorteilhafter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Varioobjektiv erreicht, daß die mittlere Bildfeld krümmung über den gesamten Vergrößerungsbereich äußerst klein gehalten wird. Gegenüber den vorhergehend genannten, bekannten Varioobjektiven weist das erfindungsgemäße Varioobjektiv einen einfacheren Aufbau auf. Das erfindungsgemäße Varioobjektiv besteht aus sechs Linsengliedern, von denen zwei als Kittglieder ausgebildet sind, während das aus der US-PS 37 28 010 bekannte Varioobjektiv insgesamt acht Linsenglieder aufweist, von denen zwei als Kittglieder ausgebildet sind. Bei dem aus der US-PS 36 87 522 bekannten Varioobjektiv müssen vier der sechs vorgesehenen Einzellinsen zur Änderung der Vergrößern rung verschoben werden, während beim erfindungsgemäßen lediglich drei Linsenglieder zu verschieben sind. Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Figur, welche ein Schnittbild des erfindungsgemäßen Varioobjektivs zeigt, näher erläutert.

is Das in der Figur mit 2 bezeichnete Varioobjektiv besteht in der Reihenfolge von der Objektseite her aus einer ersten positiven, objektseitig konvexen, einzelstehenden Linse 4, einem ersten negativen Kittglied 6, welches eine bildseitig konkave Linsenfläche aufweist, einer zweiten, positiven Einzellinse 8, die ein objektseiiig konvexer Meniskus ist, einer dritten, positiven Einzellinse 10, die ein objektseitig konkaver Meniskus ist, einem zweiten, negativen Kittglied 12, das eine objektseitig konkave Linsenfläche aufweist, und einer

.'5 vierten, positiven Einzellinse 14, die objektseitig konkav ist. Das Varioobjektiv 2 ist zwischen zwei feststehenden, konjugierten Ebenen, nämlich einer ortsfesten Objektebene 16 und einer ortsfesten Bildebene 18 angeordnet. Das erste, negative Kittglied besteht aus einer

ίο objektseitigen Sammellinse II und einer bikonkaven Linse III. Das zweite, negative Kittglied besteht aus einer objektseitigen bikonkaven Linse VI und einer bildseitigen Sammellinse VII.

Das gesamte Varioobjektiv 2 kann zwischen der Objektebene 16 und der Bildebene 18 längs der optischen Achse bewegt werden. Die erste positive einzelstehende Linse 4 und die vierte positive Einzellinse 14, sowie das zweite negative Kittgked 12 können relativ zu den übrigen Linsengliedern des

JU Varioobjektivs bewegt werden. Ein geeigneter Mechanismus, der die erwünschte Verschiebung liefert, ist vorgesehen, aber nicht Teil der Erfindung und infolgedessen auch nicht dargestellt.
Im Zusammenhang mit der Erfindung ist die 5 Veischiebbarkeit des zweiten negativen Kittgliedes 12 zusammen mit der ersten positiven und der vierten positiven Einzellinse 4 bzw. 14 von Bedeutung. Wie sich herausgestellt hat, ändert sich ohne diese besondere Eigenschaft, d. h. wenn sich nur die erste und die vierte

ίο positive Einzellinse bewegen, die mittlere Bildkrümmung sehr rasch und die Bildqualität verschlechtert sich bei geringen Vergrößerungen, insbesondere bei einer Vergrößerung unterhalb von 1 : 0,65. Dadurch, daß das zweite negative Kittglied 12 verschoben werden kann,

ν, ist es möglich, die mittlere Bildkrümmung über den gesamten Vergrößerungsbereich praktisch bei Null zu halten. Die Konstruktionsdaten für das erfindungsgemäße Varioobjektiv 2 sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Es bedeuten Nd der Brechungsindex bei

einer Wellenlänge von 5876 Ä und Vd die Abbe'sche Zahl. Mit R, Tund S sind die Radien der Linsenflächen, die Dicken der Linsenmitten und die Linsenabstände bezeichnet. Dabei bedeuten S] und S? den Abstand von der Objektebene bzw. der Bildebene zu der Linsenflä-

T5 ehe der jeweils nächstliegenden Linse.

Die Abstandswerte für die Größen Si, S2, Ss, Se, und S? sind für acht verschiedene Vergrößerungswerte tabellarisch zusammengestellt.

	= 9,! 1933	■Si	- 58.-U331	-75.58161	■ν,	= 1,60729	ι',, = 59.46	.V-,
"I								63,08181
	= 56.38191	7',	=-- 1.45629					62,38374
Λ-								60,93563
	= 39.90582	.S';	= 0.26137-	1.04902	/V,	= 1.61405	ΐ',, = 55,17	56,17902
R								53,00256
	-- -38.13076	/-,	= 1.75225		/V.	= 1.56138	>',, = 45,24	50,06990
R								46.98455
	= 5.63505	T,	= 0.91407					45,08710
R
	= 8.73454	S;	= 0.55065		-Vj	= 1,66755	ι·,, = 41,93
R
	- 14.96586		= 1.49713
R
	-11.38098	S₄	- 2,42055		Λ',	= 1.66672	ν,, = 48,42
R
	=-- -10.03637	'Π	- 1.49449
R.
	= -8.35994	S.	- 1.07849-	0,91440	■V,.	= 1,65016	ν,, = 39,15
R
	24.92156	τ,	= 1.41506		,V-	= 1.58904	ι,, = 53,01
R
	- -27.81432	τ	= 1,53650
R
	= -65.61625	S₁	- 0.24486 -	1,19660	λ;	= 1,65844	ν,, = 50,88
R
	-10.27010	71	---- 1.73579
R :						•V
	illerunt! .V₁	S-	- 63.08181 -	-45.08710		0,24486
V-Tl! Tf	58,94331			Λ',		0.24613
1.02	59.65141		0.26137	1.07849		0,24918
1.00	61.08057		0,25603	1.07190		0,33452
(J.V6	65.69517		0.26543	1.07290		0.46711
fi.84	68.62078		0.27008	1.09754		0.65278
0."	71.29802		0.50749	1.10236		0,94844
O.'l	74.00005		0.67285	1.08204		1.19656
0.65	Ο.5816!		0.89002	1.00330
0.615		1.04902	0.01440

Bei den in Form einer Tabelle in Abhängigkeit von der Vergrößerung angegebenen Abständen .S, bis S-handelt es sich jeweils um die paraxiaien Abmessungen, die zu einer für die jeweilige Vergrößerung sich ergebenden Brennebene führen. Daraus ergibt sich sodann die vorbestimmte, festliegende beste Brennebe-

Tabelle II

Ji ne, die als die Bildebene definiert werden kann, die für alle Vergrößerungen die beste gemeinsame Brennebene ergibt. Die Abweichungen der sich für jede Vergrößerung ergebenden Brennebene in bezug auf die gemeinsame beste Brennebene ist aus der folgenden

■ν. Tabelle zu ersehen.

Vergrößerung

Bildverschiebung von der paraxiaien
Brennebene zu der besten gemeinsamen Brennebene

Inch

Millimeter

1,02 x	+0,022	+0,558
l,0x	+0,022	+0,558
0.96 x	+0.022	+0,558
0.84 x	-0,004	-0,102
0.77 x	-0,013	-0,330
0.71 x	-0,043	-1,092
0.65 x	-0,063	-1,600
0.6 i 5 x	-0,064	-1,625
	Hierzu 1 Blau Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Varioobjektiv zur Abbildung einer ortsfesten Objektebene auf eine ortsfeste Bildebene mit einer ersten positiven einzelstehenden Linse, die objektseitig konvex ist, einem ersten negativen Kittglied, das eine bildseitig konkave Linsenfläche aufweist, einer zweiten positiven Einzellinse, die ein objektseitig konvexer Meniskus ist, einer dritten positiven Einzellinse, die ein objektseitig konkaver Meniskus ist, einem zweiten negativen Kittglied, das eine objektseitig konkave Linsenfläche aufweist, und einer vierten positiven Einzellinse, die objektseitig konkav ist, wobei die erste positive Einzellinse und die vierte positive Einzellinse zur Brennweitenänderung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste positive Einzellinse, das zweite negative Kittglied und die vierte positive Einzellinse in fester Lagebeziehung zueinander verschiebbar sind, und daß der Korrektionszustand des Objektivs mit dem eines Objektivs mit folgenden Daten

Λ, = 9,11933
R₂ = 56,38191
R₃ = 39,90582
R₄ = -38,13076
R₅ = 5,63505
A₆ = 8,73454
R₁ = 14,96586
R₆ = -11,38098
R₉ = -10,03637
K₁₀ = -8,35994
R_n =24,92156
R_n = -27,81432
R_n = -65,61625
A₁₄ = -10,27010

5₁ =58,94331-75,58161 T_x = 1,45629

5₂ = 0,26137-1,04902 T₂ = 1,75225

T₃ = 0,91407 S₁ = 0,55065 T₄ = 1,49713

5₄ = 2,42055 T₅ = 1,49449

5₅ = 1,07849-0,91440 T₆ = 1,41506

T₁ = 1,53650

5₆ = 0,24486-1,19660 r₈ = 1,73579

5₇ = 63,08181-45,08710

N₁ = 1,60729 v_d = 59,46

.V₂ = 1,61405 v_d = 55,17

N₃ = 1,56138 v_d = 45,24

W₄ = 1,66755 ν,, = 41,93

N₅ = 1,66672

N₆ = 1,65016
N₁ = 1,58904

v_d = 48,42

v_rf = 39,15 v_ö = 53,01

Ng = 1,65844 v_d = 50,88

Vergrößerung

1,02 58,94331 0,26137 1,07849 0,24486 63,08181 1,00 59,65141 0,25603 1,07190 0,24613 62,38374 0,96 61,08057 0,26543 1,07290 0,24918 60,93563 0,84 65,69517 0,27008 1,09754 0,33452 56,17902 0,77 68,62078 0,50749 1,10236 0,46711 53,00256 0,71 71,29802 0,67285 1,08204 0,65278 50,06990 0,65 74,00005 0,89002 1,00330 0,94844 46,98455 0,615 75,58161 1,04902 0,91440 1,19656 45,08710

wobei mit R der Krümmungsradius, mit T die Linsendicke, mit S der Linsenabstand, mit Nd der Brechungsindex und mit Vd die Abbe-Zahl bezeichnet wird in bezug auf die Bildfehler dritter Ordnung im wesentlichen übereinstimmt wobei für jeden dieser Bildfehler zumindest die folgende Bedingung erfüllt ist
V [S'-Sf <0,l · V(S-S)²

5 Flächenteilkoeffizient nach Seidel des Objektivs

gemäß der Datentabelle

5' Seidenkoeffizient an der entsprechenden Linsenfläche für das vom Ausführungsbeispie' abweichende Objektiv,

wobei die Koeffizienten S und 5' auf gleiche Brennweite, gleiches Bildfeld und gleiche relative öffnung für die jeweilige tatsächliche Blendenlage zu normieren sind und wobei der Querstrich über einer Größe Mittelwertbildung durch Summation der entsprechenden Werte für alle Linsenflächen und Division durch die Anzahl der Linsenfiächen bedeutet.