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Die
Erfindung betrifft ein optisches System, das insbesondere für digitale
Kameramodule geeignet ist, die in tragbaren Telefonen (Handys) angeordnet
sind.
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Ein
digitales Kameramodul, das in einer tragbaren Vorrichtung (beispielsweise
eine digitale Kamera, ein Handheld-Computer etc.) angeordnet wird,
verwendet ein Objektiv, das mittels einer oder mehrerer Linsen Bilder
auf eine Bilderfassungseinheit wie ein CCD oder ein CMOS abbildet.
Ein derartiges digitales Kameramodul wird in letzter Zeit insbesondere
auch in einem tragbaren Telefon (Handy) angeordnet. Das digitale
Kameramodul bzw. dessen Linsen müssen
zahlreiche Bedingungen erfüllen.
Es ist beispielsweise besonders wichtig, daß das digitale Kameramodul
nur sehr geringen Bauraum benötigt
und dementsprechend klein und/oder abgewinkelt ausgebildet sein
muß. Auch
soll die Anzahl der für
das Objektiv verwendeten Linsen möglichst gering sein. Da es
sich hierbei auch um Massenartikel handelt, ist es auch wichtig,
daß das
digitale Kameramodul zudem noch preiswert sein soll. Auch sollte
das digitale Kameramodul Linsen aufweisen, die eine hohe optische
Leistungsfähigkeit
gewährleisten.
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Hinzu
kommt, daß eine
als digitaler Bildsensor ausgebildete Bilderfassungseinheit vom
Einfallswinkel eines auf den digitalen Bildsensor fallenden Strahls
abhängig
ist. Der Einfallswinkel eines Hauptstrahls auf den digitalen Bildsensor
sollte daher nicht größer als
20° sein.
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Ferner
sollen die geraden Kanten im Bild der Bilderfassungseinheit nicht
gekrümmt
dargestellt werden, so daß die
TV-Verzeichnung ausreichend korrigiert sein sollte. Die TV-Verzeichnung
(TVV) ist dabei wie folgt definiert:
wobei die Größen H und ΔH der
32 entnommen werden können.
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Ein
Zoom-Linsensystem, das in einem digitalen Kameramodul verwendbar
ist, ist aus der
US 6,163,410 bekannt.
Das bekannte Zoom-Linsensystem weist vier Linsengruppen auf. Die
erste Linsengruppe weist eine negative Brechkraft, die zweite Linsengruppe
eine positive Brechtkraft, die dritte Linsengruppe eine negative
Brechkraft und die vierte Linsengruppe eine positive Brechkraft
auf. Die erste und die vierte Linsengruppe sind fest angeordnet,
jedoch sind die zweite und die dritte Linsengruppe entlang der optischen
Achse des Zoom-Linsensystems beweglich angeordnet. Ferner weist
das bekannte Zoom-Linsensystem eine Blende auf, die sich mit der
zweiten Linsengruppe bewegt.
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Ein
weiteres Zoom-Linsensystem, das in einem digitalen Kameramodul verwendbar
ist, ist aus der US 2005/0128601A1 bekannt. Auch dieses bekannte
Zoom-Linsensystem weist vier Linsengruppen auf, wobei die erste
Linsengruppe negative Brechkraft, die zweite Linsengruppe positive
Brechkraft, die dritte Linsengruppe negative Brechkraft und die
vierte Linsengruppe positive Brechkraft aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Zoom-Linsensysteme zu
verbessern, insbesondere durch Angabe eines optischen Systems, das
zum Zoomen geeignet ist, nur einen geringen Bauplatz benötigt, preiswert
ist und zudem eine hohe optische Leistungsfähigkeit besitzt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
optischen System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein
erfindungsgemäßes Kameramodul
ist durch die Merkmale des Anspruchs 32 gekennzeichnet.
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Das
erfindungsgemäße optische
System zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit eignet
sich als Zoom-Linsensystem in einem Kameramodul, insbesondere einem
digitalen Kameramodul. Das optische System weist vom Objekt in Richtung
der Bilderfassungseinheit eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft,
eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft, eine dritte Linsengruppe
mit negativer Brechkraft sowie eine vierte Linsengruppe mit positiver
Brechkraft auf. Dabei sind die erste und die vierte Linsengruppe fest
angeordnet sind. Ferner sind die zweite und dritte Linsengruppe
beweglich entlang der optischen Achse des optischen Systems angeordnet.
Das erfindungsgemäße optische
System weist mindestens 5 Linsen auf. Mit anderen Worten ausgedrückt, weisen
die erste bis vierte Linsengruppe zusammen mindestens 5 Linsen auf.
Mindestens zwei Linsen sind aus Glas gebildet, und die effektive
Brennweite EFL der ersten Linsengruppe genügt der folgenden Bedingung: –15 mm ≤ EFL ≤ –7 mm.
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Das
erfindungsgemäße optische
System weist den Vorteil auf, daß es nur einen geringen Bauplatz
benötigt
und gleichzeitig eine hohe optische Leistungsfähigkeit zur Verfügung stellt.
Zudem ist es möglich,
die einzelnen Linsen aus preiswerten Materialien, insbesondere aus
Kunststoff zu fertigen. Das erfindungsgemäße optische System eignet sich
insbesondere zum Einsatz als Objektiv mit einem Zoom-Linsensystem
in einem digitalen Kameramodul, das in einem tragbaren Telefon (Handy),
einem PDA oder einem Notebook eingebaut ist. Der Einsatz des digitalen
Kameramoduls ist aber nicht auf die vorgenannten Zwecke beschränkt. Vielmehr
eignet sich das erfindungsgemäße optische
System für
jegliche Zwecke, bei denen sehr kleine Linsensysteme benötigt werden.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung weist die dritte Linsengruppe eine Linse mit hoher
Dispersion auf. Hierzu ist eine Linse vorgesehen, die eine Abbe-Zahl
kleiner als 30, vorzugsweise kleiner als 25 aufweist.
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Vorzugsweise
ist mindestens eine der Linsen aus Kunststoff gefertigt. Da Linsen
aus Kunststoff recht kostengünstig
herzustellen sind, werden auf diese Weise Herstellungskosten eingespart.
Alternativ zu dieser Ausführungsform
ist vorgesehen, daß sämtliche
Linsen aus Glas gefertigt sind.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist eine Blende der zweiten Linsengruppe zugeordnet.
Vorzugsweise ist die Blende auf der zum Objekt gerichteten Seite
oder auf der zur Bilderfassungseinheit gerichteten Seite der zweiten
Linsengruppe oder einer Linse der zweiten Linsengruppe angeordnet.
Da durch die Bewegung der zweiten und dritten Linsengruppe die Brennweite
des optischen Systems geändert
wird, ändert
sich aufgrund der Anordnung der Blende auch die Eintrittsöffnung des
optischen Systems.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung genügt
die effektive Brennweite EFL der zweiten Linsengruppe der Bedingung
3 mm ≤ EFL ≤ 8 mm. Vorzugsweise
genügt
die effektive Brennweite EFL der dritten Linsengruppe der Bedingung –9 mm ≤ EFL ≤ –2,5 mm.
Auch die effektive Brennweite EFL der vierten Linsengruppe kann
einer Bedingung genügen,
nämlich
der Bedingung 5,5 mm ≤ EFL ≤ 11,5 mm.
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Vorzugsweise
ist die Länge
des optischen Systems, gemessen von dem Scheitel der zum Objekt
gewandten Fläche
der ersten Linse bis zur Bilderfassungseinheit, kleiner 50 mm, vorzugsweise
kleiner 45 mm. Noch bevorzugter ist die Länge des optischen Systems kleiner
40 mm, vorzugsweise kleiner als 35 mm. Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge des optischen Systems größer als
15 mm ist.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung weist jede Linse einen Durchmesser auf, der kleiner
als 20 mm, vorzugsweise kleiner als 15 mm und noch bevorzugter kleiner
als 12,5 mm ist. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Linse, die
am nächsten
zum Objekt angeordnet ist, kleiner als 15 mm, vorzugsweise kleiner
als 12,5 mm ist. Zusätzlich
oder alternativ hierzu ist der Durchmesser der Linse, die am nächsten zur
Bilderfassungseinheit angeordnet ist, kleiner als 15 mm, vorzugsweise
kleiner als 12,5 mm und noch bevorzugter kleiner als 10 mm.
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Um
das optische System auszubilden, weisen entsprechende Ausführungsformen
der Erfindung mindestens ein Umlenkprisma auf, welches hinter der
ersten Linse oder ersten Linsengruppe angeordnet ist. Hierdurch
wird ein gewinkeltes System mit geringem Bauraumbedarf zur Verfügung gestellt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Linsengruppe mindestens
zwei Linsen aufweist. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist vorgesehen,
daß die
dritte Linsengruppe mindestens zwei Linsen aufweist. Ferner ist
vorzugsweise die zweite und/oder die dritte Linsengruppe mit einem
Kittglied versehen.
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Vorzugsweise
weist das optische System mindestens eine Linse auf, die asphärisch ausgebildet
ist. Asphärische
Flächen
einer Linse dienen zur Korrektur von sphärischen Aberationen, der Verzeichnung
und von Feldaberationen. Darüber
hinaus werden sie zur Reduzierung der Baulänge des optischen Systems verwendet.
Vorzugsweise weist mindestens eine aus Kunststoff gebildete Linse
mindestens eine asphärische
Fläche
auf. Linsen, die aus Glas gebildet sind, können sphärisch oder asphärisch ausgebildet
sein.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist 5 Linsen auf, wobei jede Linse jeweils eine erste
Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer
der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
wobei
z der Pfeilhöhe
der Fläche
einer Linse parallel zur z-Achse, c der Krümmung der Fläche im Scheitel
der Linse, k der konischen Konstanten sowie A, B, C, D, E, F, G,
H und J den asphärischen
Koeffizienten der 4ten, 6ten, 8ten, 10ten, 12ten, 14ten, 16ten,
18ten und 20ten Ordnung entsprechen;
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 4,79e – 004 B
= 3,68e – 006
C = –1,59e – 007 D
= 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,56e – 004 B
= 1,49e – 005
C = 7,24e – 008
D = 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –5,70e – 004 B
= –5,06e – 005 C
= –4,65e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –1,03e – 003 B
= 1,04e – 004
C = –2,12e – 006 D
= 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –4,40e – 003 B
= –1,34e – 005 C
= –1,03e – 004 D
= 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,55e – 003 B
= –3,96e – 005 C
= –1,79e – 004 D
= 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –1,03e – 004 B
= –1,67e – 003 C
= 5,83e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,36e – 003 B
= –2,15e – 003 C
= 8,63e – 005
D = 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –1,99e – 003 B
= 1,49e – 004
C = –2,35e – 006 D
= 0,00e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,12e – 004 B
= 5,38e – 005
C = 9,46e – 007
D = 0,00e + 000
-
- sowie die folgenden variablen Abstände
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind ebenfalls 5 Linsen vorgesehen, wobei jede Linse jeweils eine
erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 7,19e – 004 B
= –2,26e – 005 C
= 7,05e – 007
D = –9,55e – 009
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- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 5,09e – 004 B
= 6,46e – 006
C = –4,43e – 007 D
= 2,12e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –9,67e – 004 B
= 9,67e – 006
C = –2,07e – 005 D
= 8,05e – 007
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 9,53e – 004 B
= –1,13e – 004 C
= –1,04e – 005 D
= 6,41e – 007
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,49e – 004 B
= 3,37e – 004
C = –6,12e – 005 D
= 1,48e – 005
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –6,42e – 003 B
= 1,39e – 005
C = –5,68e – 005 D
= –6,84e – 005
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –9,02e – 003 B
= 2,78e – 004
C = –3,13e – 004 D
= –1,03e – 005
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –1,78e – 003 B
= 3,97e – 004
C = 2,18e – 005
D = –6,00e – 006
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –3,79e – 004 B
= 1,26e – 005
C = –2,82e – 007 D
= –2,10e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 5,15e – 004 B
= –1,10e – 006 C
= 2,33e – 007
D = –5,54e – 009
-
- mit den folgenden variablen Abständen
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist das erfindungsgemäße optisches
System 6 Linsen auf, wobei jede Linse eine erste Fläche und/oder
eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,18e – 003 B
= –2,22e – 005 C
= 2,04e – 007
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,06e – 003 B
= 8,69e – 006
C = –1,66e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 8,74e – 004 B
= –6,66e – 005 C
= 4,29e – 006
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –2,27e – 004 B
= –2,39e – 004 C
= 0,00e + 000 D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –7,59e – 005 B
= –9,07e – 006 C
= 0,00e + 000 D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
6,23e – 004
B = –1,03e – 005 C
= 0,00e + 000 D = 0,00e + 000
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
weist das optisches System 6 Linsen auf, wobei jede Linse eine erste
Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer
der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –7,53e – 004 B
= 7,45e – 005
C = –1,42e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –8,58e – 004 B
= 7,16e – 005
C = –9,78e – 008 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 6,94e – 004 B
= -2,47e – 005
C = –1,60e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 5,39e – 004 B
= –1,26e – 004 C
= 5,96e – 006
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 2,92e – 003 B
= 8,07e – 004
C = 2,59e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,04e – 002 B
= 1,61e – 003
C = 2,05e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 2,21e – 003 B
= –4,46e – 004 C
= –6,60e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –2,72e – 004 B
= 8,50e – 005
C = –1,45e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
1,44e – 003
B = 1,19e – 005
C = 1,40e – 006
D = 0,00e + 000
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung weist 5 Linsen sowie ein Umlenkprisma auf, wobei jede
Linse eine erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,00e – 003 B
= –3,48e – 005 C
= 8,45e – 007
D = –7,42e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,01e – 003 B
= –2,24e – 005 C
= 2,75e – 007
D = 1,40e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –8,03e – 004 B
= 2,79e – 006
C = –3,38e – 006 D
= 6,02e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 5,03e – 004 B
= 3,24e – 005
C = –4,43e – 006 D
= 2,06e – 007
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –2,31e – 003 B
= –1,31e – 006 C
= –3,09e – 005 D
= 1,02e – 006
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –2,21e – 003 B
= 2,98e – 004
C = –9,66e – 005 D
= 9,56e – 006
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,70e – 003 B
= –8,58e – 004 C
= –1,29e – 005 D
= 1,49e – 005
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der vierten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 6,26e – 003 B
= –1,14e – 003 C
= 6,73e – 005
D = 5,17e – 006
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –4,08e – 004 B
= 1,67e – 005
C = –5,56e – 007 D
= 1,54e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 9,02e – 004 B
= 1,49e – 005
C = –1,00e – 006 D
= 3,53e – 008
-
- sowie mit den variablen Abständen
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist das optische System 5 Linsen sowie ein Umlenkprisma
auf, wobei jede Linse eine erste Fläche und/oder eine zweite Fläche aufweist,
und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen
asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –3,77e – 004 B
= 9,47e – 006
C = –4,99e – 008 D
= –3,26e-010
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –4,38e – 004 B
= 7,67e – 006
C = 1,06e – 007
D = –2,80e-010
E
= –2,9055e – 011 F
= –5,9187e – 022 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
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- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –7,34e – 006 B
= 7,40e – 005
C = –5,12e – 006 D
= 1,54e – 007
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- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 2,01e – 003 B
= –4,35e – 005 C
= –1,61e – 006 D
= 6,75e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 4,17e – 003 B
= –9,45e – 006 C
= –2,26e – 006 D
= 1,57e – 006
E
= –1,6230e – 008 F
= –1,3441e – 014 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 4,15e – 003 B
= 5,95e – 005
C = 9,68e – 006
D = 1,78e – 006
E
= –2,2306e – 008 F
= –5,1782e – 019 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 2,70e – 004 B
= 1,80e – 005
C = –7,05e – 007 D
= 9,11e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der fünften
Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,78e – 003 B
= –8,90e – 005 C
= 8,60e – 007
D = 5,99e – 009
-
- Sowie mit den folgenden variablen Abständen
-
Vorzugsweise
ist das optische System mit 6 Linsen sowie einem Umlenkprisma ausgebildet,
wobei jede Linse eine erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,45e – 005 B
= 3,66e – 005
C = –2,19e – 006 D
= 1,50e – 007
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der zweiten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,77e – 003 B
= –1,78e – 007 C
= –2,41e – 006 D
= 2,23e – 007
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,84e – 003 B
= –3,31e – 005 C
= 8,97e – 007
D = 5,26e – 007
E
= –1,6230e – 008 F
= –1,3441e – 014 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der dritten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 3,83e – 003 B
= –9,52e – 006 C
= 7,69e – 006
D = 4,24e – 007
E
= –2,2306e – 008 F
= –5,1222e – 019 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
3,76e – 004
B = –4,88e – 006 C
= 1,76e – 007
D = –2,05e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
4,24e – 003
B = –1,59e – 004 C
= 4,56e – 006
D = –5,24e – 008
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
sieht ein optisches System mit 6 Linsen vor, wobei jede Linse eine
erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf weiter oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –1,07e – 004 B
= 1,69e – 005
C = –2,10e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –4,20e – 004 B
= 8,90e – 006
C = 1,19e – 006
D = 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
7,69e – 006
B = 9,22e – 006
C = –6,06e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A =
7,95e – 004
B = –2,33e – 005 C
= -9,21e – 008
D = 0,00e + 000
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Vorzugsweise
kann das optisches System 7 Linsen sowie ein Umlenkprisma aufweisen,
wobei jede Linse eine erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf weiter oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 7,27e – 004 B
= –1,88e – 005 C
= 4,70e – 007
D = –4,95e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 8,40e – 004 B
= –1,20e – 005 C
= 4,56e – 007
D = –5,42e-010
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der sechsten Linse
Konische Konstante 0.00e + 000
A =
1,17e – 003
B = 1,71e – 004
C = –5,37e – 005 D
= 7,15e – 006
E
= –3,3496e – 007 F
= 0,0000e + 000 G = 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der siebten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –8,28e – 004 B
= 3,28e – 005
C = –7,78e – 007 D
= 4,32e – 009
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der siebten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = –4,44e – 004 B
= 8,42e – 005
C = –2,54e – 006 D
= 2,71e – 008
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Erfindungsgemäß kann das
optisches System auch 8 Linsen sowie ein Umlenkprisma aufweisen,
wobei jede Linse eine erste Fläche
und/oder eine zweite Fläche
aufweist, und wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens
einer der Linsen asphärisch
ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch
die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt:
(hinsichtlich der Variablen
wird auf oben verwiesen);
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,54e – 003 B
= –7,09e – 005 C
= 1,82e – 006
D = –1,58e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der ersten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,80e – 003 B
= –6,84e – 005 C
= 1,20e – 006
D = 1,42e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der siebten Linse
Konische Konstante 1,29e + 001
A = 3,45e – 003 B
= 7,58e – 005
C = –1,96e – 005 D
= 5,07e – 006
E
= –2,4044e – 007 F
= 7,5855e – 010
G = 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Asphärenkoeffizienten
der ersten Fläche
der achten Linse Konische Konstante 0,00e + 000 A = –2,57e – 004 B
= 3,24e – 006
C = –3,38e – 007 D
= 1,40e – 008
-
- Asphärenkoeffizienten
der zweiten Fläche
der achten Linse
Konische Konstante 0,00e + 000
A = 1,36e – 003 B
= 6,01e – 006
C = –9,53e – 007 D
= 3,62e – 008
-
- sowie den folgenden variablen Abständen
-
Wie
oben erwähnt,
betrifft die Erfindung auch ein digitales Kameramodul mit einem
optischen System, das zumindest eines der oben genannten Merkmale
oder Merkmalskombinationen aufweist, sowie mit einer Bilderfassungseinheit,
insbesondere ein CCD oder CMOS.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen
-
1a bis
c Positionen eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
2a bis
c Darstellungen von Strahlaberationen für das Ausführungsbeispiel gemäß 1;
-
3a bis
c Aberationsdiagramme für
das Ausführungsbeispiel
gemäß 1;
-
4a bis
c Positionen eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
5a bis
c Darstellungen von Strahlaberationen für das Ausführungsbeispiel gemäß 4;
-
6a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel gemäß 4;
-
7a bis c Positionen eines dritten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
8a bis c Darstellungen von Strahlaberationen für das Ausführungsbeispiel
gemäß 7;
-
9a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel gemäß 7;
-
10a bis c Positionen eines vierten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
11a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 10;
-
12a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 10;
-
13a bis c Positionen eines fünften Ausführungsbeispiels eines Zoom-Linsensystems
gemäß der Erfindung;
-
14a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 13;
-
15a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 13;
-
16a bis c Positionen eines sechsten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
17a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 16;
-
18a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 16;
-
19a bis c Positionen eines siebten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
20a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 19;
-
21a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 19;
-
22a bis c Positionen eines achten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
23a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 22;
-
24a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 22;
-
25a bis c Positionen eines neunten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
26a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 25;
-
27a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 25;
-
28a bis c Positionen eines zehnten Ausführungsbeispiels
eines Zoom-Linsensystems gemäß der Erfindung;
-
29a bis c Darstellungen von Strahlaberationen
für das
Ausführungsbeispiel
gemäß 28;
-
30a bis c Aberationsdiagramme für das Ausführungsbeispiel
gemäß 28; sowie
-
31 ein Mobiltelefon mit einem digitalen
Kameramodul.
-
1 bis 3 betreffen
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen optischen
Systems, das als Zoom-Linsensystem für ein Kameramodul ausgebildet
ist. Das optische System weist fünf
Linsen L1 bis L5 auf, die in vier Linsengruppen G1 bis G4 aufgeteilt
sind. Die erste Linsengruppe G1 weist negative Brechkraft, die zweite
Linsengruppe G2 weist positive Brechkraft, die dritte Linsengruppe
G3 weist wiederum negative Brechkraft und die vierte Linsengruppe
G4 weist positive Brechkraft auf. Diese Brechkraftreihenfolge ist
auch bei allen nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen gegeben.
-
Wie
auch bei allen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen sind die erste
Linsengruppe G1 und die vierte Linsengruppe G4 fest angeordnet.
Hingegen sind die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe
G3 beweglich hinsichtlich der optischen Achse des Systems angeordnet.
Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System
unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die in den 1a bis 1c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 2 und 3 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Die
zweite Linsengruppe G2 weist zwei Linsen auf. Ferner ist innerhalb
der zweiten Linsengruppe G2 eine Blende angeordnet. Die Blende wird
bei Bewegung der Linsengruppe G2 ebenfalls bewegt.
-
Sämtliche
Linsen sind bei dieser Ausführungsform
aus Glas gebildet.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle angegeben: Tabelle
1:
wobei mit Nr. 1 bis 10 die einzelnen Flächen der
einzelnen Linsen und mit Nr. 11 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit
bezeichnet sind. Ferner sind die Radien der einzelnen Flächen sowie
der Abstand des Scheitels einer ersten Fläche zu der nächsten Fläche angegeben.
nd bezeichnet die Brechzahl und vd bezeichnet die Abbe-Zahl. Sämtliche
weitere in der Tabelle angegeben Eigenschaften sind selbsterklärend. Die oben
genannten Eigenschaften gelten für
eine Brennweite des Systems von 5,8. Die Blende ist bei Fläche 5 angeordnet
und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
der einzelnen Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –8,703
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 4,79e – 004 B = 3,68e – 006 C
= –1,59e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
2 Grundradius: 10,582
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 3,56e – 004
B = 1,49e – 005
C = 7,24e – 008
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
3 Grundradius: 4,041
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –5,70e – 004 B
= –5,06e – 005 C
= –4,65e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
4 Grundradius: –37,817
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –1,03e – 003 B
= 1,04e – 004
C = –2,12e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
5 Grundradius: 3,198
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –4,40e – 003 B
= –1,34e – 005 C
= –1,03e – 004 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
6 Grundradius: 9,715
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,55e – 003
B = –3,96e – 005 C
= –1,79e – 004 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
7 Grundradius: 39,800
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –1,03e – 004 B
= –1,67e – 003 C
= 5,83e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
8 Grundradius: 3,335
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 3,36e – 003
B = –2,15e – 003 C
= 8,63e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
9 Grundradius: –19,055
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –1,99e – 003 B
= 1,49e – 004
C = –2,35e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
10 Grundradius: –5,430
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,12e – 004 B = 5,38e – 005 C
= 9,46e – 007
D = 0,00e + 000
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 2):
-
Aus
der Tabelle 2 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
2, 6 und 8 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben. Beispielsweise beträgt bei einer Brennweite von
5,8 mm und einer F-Zahl von 2,73 der Abstand der Fläche 2 zur
Fläche
3 5,966 mm.
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 3): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben:
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
1,86
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
1,00
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,16
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
1,02
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
0,93
wobei EFL die effekive Brennweite des Systems ist.
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 11) 18,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitelpunkt der Fläche
10 16,00 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L5 beträgt 8,665
mm. Dies ist der Durchmesser der L5. Der Durchmesser der Linse L1
beträgt
7,309 mm.
-
Die
Teilbrennweiten der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend wiedergegeben
(Tabelle 4):
-
Die 4 bis 6 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt fünf
Linsen L1 bis L5 auf. Die Linsen L3 und L4 bilden die Linsengruppe 3.
Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System
unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die in den 4a bis 4c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 5 und 6 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle 5 angegeben:
wobei
mit Nr. 1 bis 10 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 11 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit bezeichnet
sind. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 5,8. Die Blende ist bei Fläche 4 angeordnet
und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
der einzelnen Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –17,184
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 7,19e – 004 B = –2,26e – 005 C = 7,05e – 007 D
= –9,55e – 009
-
- Fläche:
2 Grundradius: 12,678
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 5,09e – 004
B = 6,46e – 006
C = –4,43e – 007 D
= 2,12e – 008
-
- Fläche:
3 Grundradius: 5,163
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –9,67e – 004 B
= 9,67e – 006
C = –2,07e – 005 D
= 8,05e – 007
-
- Fläche:
4 Grundradius: –12,381
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 9,53e – 004 B = –1,13e – 004 C = –1,04e – 005 D = 6,41e – 007
-
- Fläche:
5 Grundradius: 4,461
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,49e – 004
B = 3,37e – 004
C = –6,12e – 005 D
= 1,48e – 005
-
- Fläche:
6 Grundradius: 3,895
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –6,42e – 003 B
= 1,39e – 005
C = –5,68e – 005 D
= –6,84e – 005
-
- Fläche:
7 Grundradius: 21,948
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –9,02e – 003 B
= 2,78e – 004
C = –3,13e – 004 D
= –1,03e – 005
-
- Fläche:
8 Grundradius: 4,076
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –1,78e – 003 B
= 3,97e – 004
C = 2,18e – 005
D = –6,00e – 006
-
- Fläche:
9 Grundradius: 48,071
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –3,79e – 004 B
= 1,26e – 005
C = –2,82e – 007 D
= –2,10e – 009
-
- Fläche:
10 Grundradius: –6,744
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 5,15e – 004 B = –1,10e – 006 C = 2,33e – 007 D
= –5,54e – 009
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 6):
-
Aus
der Tabelle 6 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
2, 4 und 8 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 7): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
1,47
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
1,19
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,35
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
1,07
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
0,73
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 11) 20,999 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
10 17,472 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L5 beträgt 10,588
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L5. Der Durchmesser der Linse
L1 beträgt
9,241 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 8):
-
Die 7 bis 9 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt sechs Linsen L1 bis L6 auf. Die Linsen L2 und L3 sowie
die Linsen L4 und L5 sind aus Kittgliedern zur Achromatiesierung
ausgebildet. Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das
optische System unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die
in den 7a bis 7c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 8 und 9 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 9) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 10 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 11 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit bezeichnet
sind. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 5,8. Die Blende ist bei Fläche 5 angeordnet
und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –15,626
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,18e – 003 B = –2,22e – 005 C = 2,04e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
2 Grundradius: 12,926
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,06e – 003
B = 8,69e – 006
C = –1,66e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
5 Grundradius: –22,350
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 8,74e – 004 B = –6,66e – 005 C = 4,29e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
8 Grundradius: 3,538
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –2,27e – 004 B
= –2,39e – 004 C
= 0,00e + 000 D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
9 Grundradius: 48,555
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –7,59e – 005 B
= –9,07e – 006 C
= 0,00e + 000 D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
10 Grundradius: –7,169
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 6,23e – 004 B = –1,03e – 005 C = 0,00e + 000 D = 0,00e
+ 000
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 10):
-
Aus
der Tabelle 10 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
2, 5 und 8 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 11): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
1,05
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
0,97
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,36
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
1,27
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
1,13
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 11) 23,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
10 19,114 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L6 beträgt 10,459
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L6. Der Durchmesser der Linse
L1 beträgt
10,238 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 12):
-
Die 10 bis 12 zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt sechs Linsen L1 bis L6 auf. Die Linsengruppen G2 und
G3 weisen jeweils 2 Linsen (L2 und L3 bzw. L4 und L5) zur
Achromatisierung auf. Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3
nimmt das optische System unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis
3 ein, die in den 10a bis 10c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 11 und 12 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 13) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 11 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 12 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit bezeichnet
sind. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 5,8. Die Blende ist bei Fläche 5 angeordnet
und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –11,414
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –7,53e – 004 B
= 7,45e – 005
C = –1,42e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
2 Grundradius: 13,918
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –8,58e – 004 B
= 7,16e – 005
C = –9,78e – 008 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
3 Grundradius: 4,422
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 6,94e – 004
B = –2,47e – 005 C
= –1,60e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
4 Grundradius: 68,511
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 5,39e – 004
B = –1,26e – 004 C
= 5,96e – 006
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
5 Grundradius: 2,947
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 2,92e – 003
B = 8,07e – 004
C = 2,59e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
6 Grundradius: 6,256
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,04e – 002
B = 1,61e – 003
C = 2,05e – 005
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
9 Grundradius: 3,214
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 2,21e – 003
B = –4,46e – 004 C
= –6,60e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
10 Grundradius: –13,385
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –2,72e – 004 B
= 8,50e – 005
C = –1,45e – 006 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
11 Grundradius: –5,388
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,44e – 003 B = 1,19e – 005 C
= 1,40e – 006
D = 0,00e + 000
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 14):
-
Aus
der Tabelle 14 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
2, 6 und 9 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 15): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
2,16
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
0,68
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
0,83
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
0,69
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
0,57
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 12) 18,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
11 15,377 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L6 beträgt 8,528
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L6. Der Durchmesser der Linse
L1 beträgt
7,622 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 16):
-
Die 13 bis 15 zeigen
ein fünftes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt fünf
Linsen L1 bis L5 sowie ein Umlenkprisma P auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine „abgewinkelte" Variante des Zoom-Linsensystems.
Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System
unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die in den 13a bis 13c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 14 und 15 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 17) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 12 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
des Umlenkprismas P und mit Nr. 13 die Bilderfassungsebene einer
Bilderfassungseinheit bezeichnet sind. Sämtliche weiteren Variablen
sind oben bereits erwähnt.
Die oben genannten Eigenschaften gelten für eine Brennweite des Systems
von 5,8. Die Blende ist bei Fläche
6 angeordnet und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
der Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –15,743
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,00e – 003 B = –3,48e – 005 C = 8,45e – 007 D
= –7,42e – 009
-
- Fläche:
2 Grundradius: 16,879
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,01e – 003
B = –2,24e – 005 C
= 2,75e – 007
D = 1,40e – 008
-
- Fläche:
5 Grundradius: 4,535
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –8,03e – 004 B
= 2,79e – 006
C = –3,38e – 006 D
= 6,02e – 008
-
- Fläche:
6 Grundradius: –13,393
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 5,03e – 004 B = 3,24e – 005 C
= –4,43e – 006 D
= 2,06e – 007
-
- Fläche:
7 Grundradius: 6,238
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –2,31e – 003 B
= –1,31e – 006 C
= –3,09e – 005 D
= 1,02e – 006
-
- Fläche:
8 Grundradius: 4,448
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –2,21e – 003 B
= 2,98e – 004
C = –9,66e – 005 D
= 9,56e – 006
-
- Fläche:
9 Grundradius: –14,684
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 3,70e – 003 B = –8,58e – 004 C = –1,29e – 005 D = 1,49e – 005
-
- Fläche:
10 Grundradius: 8,777
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 6,26e – 003
B = –1,14e – 003 C
= 6,73e – 005
D = 5,17e – 006
-
- Fläche:
11 Grundradius: 24,996
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –4,08e – 004 B
= 1,67e – 005
C = –5,56e – 007 D
= 1,54e – 008
-
- Fläche:
12 Grundradius: –6,257
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 9,02e – 004 B = 1,49e – 005 C
= –1,00e – 006 D
= 3,53e – 008
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 18):
-
Aus
der Tabelle 18 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
4, 8 und 10 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 19): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
1,19
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
1,52
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,61
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
1,32
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
0,99
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 13) 32,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
12 29,479 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L5 beträgt 10,43
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L1. Der Durchmesser der Linse
L5 beträgt
10,387 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 20):
-
Die 16 bis 18 zeigen
ein sechstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt fünf
Linsen L1 bis L5 sowie ein Umlenkprisma P auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine „abgewinkelte" Variante des Zoom-Linsensystems.
Die Linsen 1 und 4 sind aus Glas gebildet, während die
Linsen 2, 3 und 5 aus Kunststoff gebildet
sind. Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische
System unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die in den 16a bis 16c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 17 und 18 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 21) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 12 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
des Umlenkprismas P und mit Nr. 13 die Bilderfassungsebene einer
Bilderfassungseinheit bezeichnet sind. Sämtliche weiteren Variablen
sind oben bereits erwähnt.
Die oben genannten Eigenschaften gelten für eine Brennweite des Systems
von 5,8. Die Blende ist bei Fläche
5 angeordnet und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –34,206
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –3,77e – 004 B
= 9,47e – 006
C = –4,99e – 008 D
= –3,26e – 010
-
- Fläche:
2 Grundradius: 11,120
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –4,38e – 004 B
= 7,67e – 006
C = 1,06e – 007
D = –2,80e – 010
E
= –2,9055e – 011 F
= –5,9187e – 022 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
5 Grundradius: 6,226
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –7,34e – 006 B
= 7,40e – 005
C = –5,12e – 006 D
= 1,54e – 007
-
- Fläche:
6 Grundradius: –15,217
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 2,01e – 003 B = –4,35e – 005 C = –1,61e – 006 D = 6,75e – 008
-
- Fläche:
7 Grundradius: 7,839
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 4,17e – 003
B = –9,45e – 006 C
= –2,26e – 006 D
= 1,57e – 006
E
= –1,6230e – 008 F
= –1,3441e – 014 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
8 Grundradius: 156,043
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 4,15e – 003
B = 5,95e – 005
C = 9,68e – 006
D = 1,78e – 006
E
= –2,2306e – 008 F
= –5,1782e – 019 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
11 Grundradius: 11,952
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 2,70e – 004
B = 1,80e – 005
C = –7,05e – 007 D
= 9,11e – 009
-
- Fläche:
12 Grundradius: –6,897
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 3,78e – 003 B = –8,90e – 005 C = 8,60e – 007 D
= 5,99e – 009
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 22):
-
In
der Tabelle 22 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
4, 8 und 10 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 23): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,80 – TV-Dst[%]:
2,76
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
0,63
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
0,73
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
0,68
- EFL: 18,00 – TV-Dst[%]:
0,73
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 13) 38,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
12 35,872 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L5 beträgt 12,134
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L1. Der Durchmesser der Linse
L5 beträgt
9,733 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 24):
-
Die 19 bis 21 zeigen
ein siebtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt sechs Linsen L1 bis L6 sowie ein Umlenkprisma P auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine „abgewinkelte" Variante des Zoom-Linsensystems.
Die Linsen L1 bis L5 sind aus Glas gebildet, während die Linse 6 aus
Kunststoff gebildet ist.
-
Alternativ
kann die Linse 2 aber auch aus Kunststoff gebildet sein.
Durch Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System
unterschiedliche Zoom-Positionen 1 bis 3 ein, die in den 19a bis 19c dargestellt
sind. Die entsprechenden Aberationen sind in den 20 und 21 für
jede Zoom-Position 1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 25) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 14 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
des Umlenkprismas P und mit Nr. 15 die Bilderfassungsebene einer
Bilderfassungseinheit bezeichnet sind. Sämtliche weiteren Variablen
sind oben bereits erwähnt.
Die oben genannten Eigenschaften gelten für eine Brennweite des Systems
von 5,95. Die Blende ist bei Fläche
5 angeordnet und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
5 Grundradius: 6,979
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 3,45e – 005
B = 3,66e – 005
C = –2,19e – 006 D
= 1,50e – 007
-
- Fläche:
6 Grundradius: –11,645
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,77e – 003 B = –1,78e – 007 C = –2,41e – 006 D = 2,23e – 007
-
- Fläche:
7 Grundradius: 10,930
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 3,84e – 003
B = –3,31e – 005 C
= 8,97e – 007
D = 5,26e – 007
E
= –1,6230e – 008 F
= –1,3441e – 014 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
8 Grundradius: –36,216
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 3,83e – 003 B = –9,52e – 006 C = 7,69e – 006 D
= 4,24e – 007
E
= –2,2306e – 008 F
= –5,1222e – 019 G
= 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
13 Grundradius: 11,507
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 3,76e – 004
B = –4,88e – 006 C
= 1,76e – 007
D = –2,05e – 009
-
- Fläche:
14 Grundradius: –6,742
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 4,24e – 003 B = –1,59e – 004 C = 4,56e – 006 D
= –5,24e – 008
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 26):
-
In
der Tabelle 26 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
4, 8 und 12 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 27): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 5,95 – TV-Dst[%]:
2,69
- EFL: 9,05 – TV-Dst[%]:
0,43
- EFL: 12,09 – TV-Dst[%]:
0,49
- EFL: 14,97 – TV-Dst[%]:
0,52
- EFL: 17,22 – TV-Dst[%]:
0,51
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 15) 40,761 mm. Die Baulänge des
opti schen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
14 38,761 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L6 beträgt 11,306
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L1. Der Durchmesser der Linse
L6 beträgt
9,346 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 28):
-
Die 22 bis 24 zeigen
ein achtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt sechs Linsen L1 bis L6 auf. Die Linsen L1 bis L6 sind
aus Glas gebildet. Die zweite und die dritte Linsengruppe weisen
jeweils 2 Linsen zur Achromatisierung auf. Sowohl die zweite
als auch die dritte Linsengruppe weisen keine asphärische Fläche auf.
Dies dient zur Reduzierung der Toleranzempfindlichkeit. Die erste
und die vierte Linsengruppe bestehen aus Biasphären.
-
Durch
Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System unterschiedliche Zoom-Positionen
1 bis 3 ein, die in den 22a bis 22c dargestellt sind. Die entsprechenden Aberationen sind
in den 23 und 24 für jede Zoom-Position
1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 29) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 12 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
die Blende und mit Nr. 13 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit
bezeichnet sind. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 6,00. Die Blende ist mit Nr. 5 bezeichnet
und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –58,544
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –1,07e – 004 B
= 1,69e – 005
C = –2,10e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
2 Grundradius: 5,433
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –4,20e – 004 B
= 8,90e – 006
C = 1,19e – 006
D = 0,00e + 000
-
- Fläche:
11 Grundradius: 10,830
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 7,69e – 006
B = 9,22e – 006
C = –6,06e – 007 D
= 0,00e + 000
-
- Fläche:
12 Grundradius: –12,105
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 7,95e – 004 B = –2,33e – 005 C = –9,21e – 008 D = 0,00e + 000
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 30):
-
In
der Tabelle 30 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
2, 7 und 10 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 31): Einfallswinkel
des Hauptstrahl [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 6,00 – TV-Dst[%]:
0,86
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
0,50
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
0,29
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
0,25
- EFL: 17,98 – TV-Dst[%]:
0,25
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 13) 28,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
12 24,802 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L6 beträgt 10,211mm.
Dies ist der Durchmesser der Linse L1. Der Durchmesser der Linse
L6 beträgt
10,031 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 32):
-
Die 25 bis 27 zeigen
ein neuntes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das Ausführungsbeispiel
weist insgesamt sieben Linsen L1 bis L7 sowie ein Umlenkprisma P
auf. Es handelt sich bei diesem Ausführungsbeispiel wieder um ein
abgewinkeltes System. Sämtliche Linsen
und das Umlenkprisma sind aus Glas gebildet.
-
Die
Linsengruppe G3 umfaßt
neben einem Kittglied bestehend aus den Linsen 4 und 5 eine
weitere, negative Linse L6. Hierdurch wird eine Reduzierung der
Baulänge
und der Toleranzempfindlichkeit erzielt. Die Linse L6 sollte auch
nur auf einer ihrer Flächen,
vorzugsweise auf der zur Bilderfassungseinheit gerichteten Seite,
asphärisch
ausgebildet sein, da ansonsten die Toleranzempflindlichkeit stark
ansteigt. Die Blende des Systems ist hinter die Linsengruppe G2,
also hinter der Linse 3 angeordnet und wird mit der Linsengruppe
G2 mitbewegt. Eine Fokussierung des Zoom-Linsensystems erfolgt entweder
durch Bewegung der Linsengruppe G2 oder durch Bewegung der Linsengruppe
G3. Dies hat den Vorteil, daß nur
zwei Aktuatoren (beispielsweise Schiebemotoren) bei dem Zoom-Linsensystem
vorzusehen sind, wobei jede der beiden Linsengruppen G2 und G3 einen
Aktuator zugeordnet bekommt.
-
Durch
Bewegen der Linsengruppen G2 und G3 nimmt das optische System unterschiedliche Zoom-Positionen
1 bis 3 ein, die in den 25a bis 25c dargestellt sind. Die entsprechenden Aberationen sind
in den 26 und 27 für jede Zoom-Position
1 bis 3 dargestellt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 33) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 16 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
die Blende und mit Nr. 19 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit
bezeichnet sind. Nr. 17 und 18 sind Flächen eines Filters F. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 6,50. Wie erwähnt, ist die Blende mit Nr.
9 bezeichnet und wird mit der Linsengruppe G2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –21,265
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 7,27e – 004 B = –1,88e – 005 C = 4,70e – 007 D
= –4,95e – 009
-
- Fläche:
2 Grundradius: 13,897
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 8,40e – 004
B = –1,20e – 005 C
= 4,56e – 007
D = –5,42e – 010
-
- Fläche:
14 Grundradius: –16,030
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,17e – 003 B = 1,71e – 004 C
= –5,37e – 005 D
= 7,15e – 006
E
= –3,3496e – 007 F
= 0,0000e + 000 G = 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
15 Grundradius: 10,501
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –8,28e – 004 B
= 3,28e – 005
C = –7,78e – 007 D
= 4,32e – 009
-
- Fläche:
16 Grundradius: –7,584
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = –4,44e – 004 B
= 8,42e – 005
C = –2,54e – 006 D
= 2,71e – 008
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 34):
-
In
der Tabelle 34 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
4, 9 und 14 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 35): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 6,50 – TV-Dst[%]:
0,43
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
1,32
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,49
- EFL: 15,00 – TV-Dst[%]:
1,32
- EFL: 18,01 – TV-Dst[%]:
1,08
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitelpunkt der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 19) 31,50 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
16 29,7 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L7 beträgt 10,526
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L1. Der Durchmesser der Linse
L7 beträgt
10,313 mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (36):
-
Die 28 bis 30 zeigen
ein zehntes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zoom-Linsensystems,
das wiederum vier Linsengruppen G1 bis G4 aufweist, die die bereits
oben genannte Brechkraftreihenfolge aufweisen. Das hier beschriebene
Ausführungsbeispiel
ist zu dem in den 25 bis 27 beschriebenen Ausführungsbeispiel sehr ähnlich.
-
Das
zehnte Ausführungsbeispiel
weist insgesamt acht Linsen L1 bis L8 sowie ein Umlenkprisma P auf. Es
handelt sich bei diesem Ausführungsbeispiel
wieder um ein abgewinkeltes System. Sämtliche Linsen und das Umlenkprisma
sind aus Glas gebildet.
-
Die
Linsengruppe 2 weist neben der Linse 2 ein Kittglied
bestehend aus den Linsen 3 und 4 auf. Dies dient
der besseren Achromatisierung, was zu einer Reduzierung der Baulänge führt, ohne
dabei die Toleranzempfindlichkeit des Zoom-Linsensystems zu erhöhen. Die
Linsengruppe 3 umfaßt
neben einem Kittglied bestehend aus den Linsen 5 und 6 eine
weitere Linse L7. Auch hierdurch wird eine Reduzierung der Baulänge und
der Toleranzempfindlichkeit erzielt.
-
Die
Blende des Systems ist hinter die Linsengruppe G2, also hinter der
Linse 3 angeordnet und wird mit der Linsengruppe G2 mitbewegt.
-
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das gesamte
optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 37) angegeben,
wobei hinsichtlich der einzelnen Variablen auf oben verwiesen wird:
wobei
mit Nr. 1 bis 17 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen bzw.
die Blende und mit Nr. 20 die Bilderfassungsebene einer Bilderfassungseinheit
bezeichnet sind. Nr. 18 und 19 sind Flächen eines Filters F. Sämtliche
weiteren Variablen sind oben bereits erwähnt. Die oben genannten Eigenschaften
gelten für
eine Brennweite des Systems von 6,51. Wie erwähnt, ist die Blende mit Nr.
10 bezeichnet und wird mit der Linsengruppe
2 bewegt.
-
Die
Flächen
einiger Linsen sind asphärisch
ausgebildet, wobei sich die asphärische
Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden
Asphärenkoeffizienten
ergibt:
-
- Fläche:
1 Grundradius: –15,707
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,54e – 003 B = –7,09e – 005 C = 1,82e – 006 D
= –1,58e – 008
-
- Fläche:
2 Grundradius: 22,139
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= 1,80e – 003
B = –6,84e – 005 C
= 1,20e – 006
D = 1,42e – 008
-
- Fläche:
15 Grundradius: –17,853
Konische
Konstante 1,29e + 001
A = 3,45e – 003 B = 7,58e – 005 C
= –1,96e – 005 D
= 5,07e – 006
E
= –2,4044e – 007 F
= 7,5855e – 010
G = 0,0000e + 000 H = 0,0000e + 000
-
- Fläche:
16 Grundradius: 13,231
Konische Konstante 0,00e + 000
A
= –2,57e – 004 B
= 3,24e – 006
C = –3,38e – 007 D
= 1,40e – 008
-
- Fläche:
17 Grundradius: –6,189
Konische
Konstante 0,00e + 000
A = 1,36e – 003 B = 6,01e – 006 C
= –9,53e – 007 D
= 3,62e – 008
-
Hinsichtlich
dieses Ausführungsbeispiels
ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 38):
-
Aus
der Tabelle 38 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
4, 10 und 15 zur nächsten
Fläche
mit höherer
Nummerierung angegeben (wie oben bereits dargestellt).
-
Hinsichtlich
des Hauptstrahls des optischen Systems auf die Bildebene der Bilderfassungseinheit
gilt die folgende Tabelle (Tabelle 39): Einfallswinkel
des Hauptstrahls [Grad]
-
Die
TV-Verzeichnung des Ausführungsbeispiels
ist nachfolgend wiedergegeben (Definition der Variablen wie oben):
- EFL: 6,51 – TV-Dst[%]:
0,56
- EFL: 9,00 – TV-Dst[%]:
1,38
- EFL: 12,00 – TV-Dst[%]:
1,44
- EFL: 15,01 – TV-Dst[%]:
1,20
- EFL: 17,97 – TV-Dst[%]:
0,92
-
Die
Baulänge
des optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 der Linse L1 bis zur Bildebene (Fläche 20) 30,00 mm. Die Baulänge des
optischen Systems beträgt
vom Scheitel der Fläche
1 bis zum Scheitel der Fläche
17 28,7 mm. Der maximale Durchmesser der Linsen L1 bis L8 beträgt 9,883
mm. Dies ist der Durchmesser der Linse L8. Der Durchmesser der Linse
L1 beträgt
9,647mm.
-
Die
Teilbrennweiten (EFL) der einzelnen Linsengruppen sind nachfolgend
wiedergegeben (Tabelle 40):
-
31 zeigt ein Mobiltelefon 100,
das ein Mikrofon 101, ein Tastaturfeld 102, einen
Bildschirm 103, eine kleine Antenne 104 sowie
ein digitales Kameramodul 105 aufweist, wobei auf der 31 das Objektiv zu sehen ist. Das Objektiv
ist beispielsweise ein Zoom-Linsensystem, wie es zuvor beschrieben
wurde. Die Erfindung ist nicht auf Mobiltelefone eingeschränkt. Vielmehr
ist sie an jedem Gerät
einsetzbar, bei dem ein kleines Zoom-Linsensystem erforderlich ist, beispielsweise
ein Notebook oder ein PDA.
-
- 100
- Telefon
- 101
- Mikrofon
- 102
- Tastaturfeld
- 103
- Bildschirm
- 104
- Antenne
- 105
- digitales
Kameramodul
- G1
bis G4
- Linsengruppen
- L1
bis L8
- Linsen