DE102015102514A1

DE102015102514A1 - Zoomobjektiv und Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015102514A1
Application number: DE102015102514.0A
Authority: DE
Inventors: c/o FUJIFILM Corporation Komatsu Daiki; c/o FUJIFILM Corporation Aoi Toshihiro; c/o FUJIFILM Corporation Shimada Yasutaka
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2015-08-27
Also published as: US20150241676A1; JP2015161693A; JP6204852B2; CN104865684B; CN104865684A

Abstract

[Ziel] Schaffen eines Hoch-Performanz-Zoomobjektivs mit einem großen Blickwinkel und einem hohen Vergrößerungsverhältnis während die Größe des Zoomobjektivs klein und das Gewicht des Zoomobjektivs leicht ist. [Lösungsmittel] Ein Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus erster Linsengruppe (G1) mit positiver Brechkraft, zweiter Linsengruppe (G2) mit negativer Brechkraft, dritter Linsengruppe (G3) mit negativer Brechkraft, vierter Linsengruppe (G4) mit negativer Brechkraft und fünfter Linsengruppe (G5) mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite. Erste Linsengruppe (G1) und fünfte Linsengruppe (G5) stehen bezüglich einer Abbildungsebene fest und zweite Linsengruppe (G2), dritte Linsengruppe (G3) und vierte Linsengruppe (G4) verfahren derart, dass ein Abstand voneinander sich verändert, wenn eine Vergrößerung von einem Weitwinkelende zu einem Teleende verändert wird. Erste Linsengruppe (G1) besteht im Wesentlichen aus 11-ter Linsengruppe (G11) mit negativer Brechkraft, 12-ter Linsengruppe (G12) mit positiver Brechkraft und 13-ter Linsengruppe (G13) mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. 11-te Linsengruppe (G11) und 13-te Linsengruppe (G13) stehen bezüglich der Abbildungsebene fest und 12-te Linsengruppe (G12) verfährt während des Fokussierens. Weiterhin wird der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt: 2,10 < f12/f13 < 4,10(1).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv, das in einer elektronischen Kamera, wie einer Digitalkamera, einer Videokamera, einer Kamera für Übertragungen und einer Kamera zur Überwachung, verwendet wird, und auch eine Abbildungsvorrichtung umfassend das Zoomobjektiv.
Beschreibung des Stands der Technik
Patentdokumente 1 bis 3 sind bekannt hinsichtlich Zoomobjektiven, die in elektronischen Kameras, wie einer Digitalkamera, einer Videokamera, einer Kamera für Übertragungen und einer Kamera zur Überwachung, verwendet werden. Insbesondere ein Zoomobjektiv von Beispiel 5 von Patentdokument 1, ein Zoomobjektiv von Beispiel 4 von Patentdokument 2 und ein Zoomobjektiv von Patentdokument 3 bestehen aus fünf Gruppen und haben hohe Performanz.
[Dokumente des Stands der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1]
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2011-081063
[Patentdokument 2]
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2012-242766
[Patentdokument 3]
Internationale Patentveröffentlichung Nr. 2013/031205

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In den Zoomobjektiven der Patentdokumente 1 und 2 sind ein Zoomobjektiv mit einem gewöhnlichen Blickwinkel und einem hohen Vergrößerungsverhältnis und ein Zoomobjektiv mit einem großen Blickwinkel und einem geringen Vergrößerungsverhältnis von den Beispielen umfasst. Jedoch werden die Zoomobjektive nicht als kleine und leichtgewichtige Zoomobjektive angesehen, da der Außendurchmesser der ersten Linsengruppe groß ist oder die Gesamtlänge lang ist. Weiterhin besitzt das Zoomobjektiv von Patentdokument 3 ein hohes Vergrößerungsverhältnis und die Größe des Zoomobjektivs ist ausreichend reduziert. Jedoch weit das Zoomobjektiv von Patentdokument 3 keinen großen Blickwinkel auf.
In Hinblick auf die oben genannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hoch-Performanz-Zoomobjektiv zu schaffen mit einem großen Blickwinkel und einem hohen Vergrößerungsverhältnis während die Größe des Zoomobjektivs klein und das Gewicht des Zoomobjektivs leicht ist, sowie eine Abbildungsvorrichtung umfassend das Zoomobjektiv.
Ein erfindungsgemäßes Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer dritten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer vierten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer fünften Linsengruppe mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite. Die erste Linsengruppe und die fünfte Linsengruppe stehen bezüglich einer Abbildungsebene fest und die zweite Linsengruppe, die dritte Linsengruppe und die vierte Linsengruppe verfahren derart, dass ein Abstand voneinander sich verändert, wenn eine Vergrößerung von einem Weitwinkelende zu einem Teleende verändert wird. Die erste Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer 11-ten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer 12-ten Linsengruppe mit positiver Brechkraft und einer 13-ten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Die 11-te Linsengruppe und die 13-te Linsengruppe stehen bezüglich der Abbildungsebene fest und die 12-te Linsengruppe verfährt während des Fokussierens. Weiterhin wird der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt: 2,10 < f12/f13 < 4,10 (1), wobei

f12:: eine Brennweite der 12-ten Linsengruppe ist, und
f13:: eine Brennweite der 13-ten Linsengruppe ist.

In dem erfindungsgemäßen Zoomobjektiv ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird: 1,00 < f13/f1 < 1,50 (2), wobei

f13:: eine Brennweite der 13-ten Linsengruppe ist, und
f1:: eine Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird: 0,90 < Z2/f1 < 1,40 (3), wobei

Z2:: ein Verfahrumfang der zweiten Linsengruppe von einem Weitwinkelende zu einem Teleende ist, und
f1:: eine Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird: –1,30 < f11/f13 < –0,68 (4), wobei

f11:: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe ist, und.
f13:: eine Brennweite der 13-ten Linsengruppe ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird: –1,23 < f11/f1 < –0,80 (5), wobei

f11:: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe ist, und
f1:: eine Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (6) erfüllt wird: 5,10 < f1/Yimg< 10,00 (6), wobei

f1:: eine Brennweite der ersten Linsengruppe ist, und
Yimg:: eine maximale Bildhöhe.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt wird: 2,20 < f12/f13 < 3,80 (1-1).
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (2-1) erfüllt wird. Es ist besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (2-2) erfüllt wird: 1,20 < f13/f1 < 1,50 (2-1); und 1,20 < f13/f1 < 1,30 (2-2).
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (3-1) erfüllt wird: 1,10 < Z2/f1 < 1,20 (3-1).
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (4-1) erfüllt wird: –1,00 < f11/f13 < –0,70 (4-1).
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (5-1) erfüllt wird: –1,22 < f11/f1 < –0,90 (5-1).
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (6-1) erfüllt wird. Es ist besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (6-2) erfüllt wird: 6,10 < f1/Yimg < 10,00 (6-1); und 6,40 < f1/Yimg < 7,50 (6-2).
Eine erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung umfasst das zuvor genannte erfindungsgemäße Zoomobjektiv.
Der Ausdruck ”besteht im Wesentlichen aus” bedeutet, dass eine Linse oder Linsen, die im Wesentlichen keine Brechkraft aufweisen, ein anderes optisches Element als Linsen, wie eine Blende, eine Maske, ein Abdeckglas und ein Filter, ein mechanisches Bauteil, wie ein Linsenflansch, ein Linsentubus, eine Bildgebungseinrichtung und ein Verwacklungsunschärfe-Korrekturmechanismus und Ähnliches, neben den erwähnten Bestandselementen umfasst sein können.
Weiterhin werden die Oberflächenform und das Vorzeichen der Brechkraft der zuvor genannten Linsen in einem paraxialen (achsnahen) Bereich betrachtet, wenn eine asphärische Oberfläche umfasst ist.
Das erfindungsgemäße Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer dritten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer vierten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer fünften Linsengruppe mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite. Weiterhin stehen die erste Linsengruppe und die fünfte Linsengruppe bezüglich einer Abbildungsebene fest und die zweite Linsengruppe, die dritte Linsengruppe und die vierte Linsengruppe verfahren derart, dass ein Abstand voneinander sich verändert, wenn eine Vergrößerung von einem Weitwinkelende zu einem Teleende verändert wird. Weiterhin besteht die erste Linsengruppe im Wesentlichen aus einer 11-ten Linsengruppe mit negativer Brechkraft, einer 12-ten Linsengruppe mit positiver Brechkraft und einer 13-ten Linsengruppe mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Weiterhin stehen die 11-te Linsengruppe und die 13-te Linsengruppe bezüglich der Abbildungsebene fest und die 12-te Linsengruppe verfährt während des Fokussierens und der folgende Bedingungsausdruck (1) wird erfüllt. Daher ist es möglich ein Hoch-Performanz-Zoomobjektiv zu schaffen mit einem großen Blickwinkel und einem hohen Vergrößerungsverhältnis während die Größe des Zoomobjektivs klein und das Gewicht des Zoomobjektivs leicht ist. 2,10 < f12/f13 < 4,10 (1).
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung das erfindungsgemäße Zoomobjektiv. Daher kann die Abbildungsvorrichtung Bilder mit hoher Bildqualität erzielen, mit großen Blickwinkeln und hohen Vergrößerungsverhältnissen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (auch Beispiel 1) illustriert;
2 ist ein Diagramm der optischen Pfade des Zoomobjektivs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (auch Beispiel 1);
3 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung illustriert;
4 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung illustriert;
5 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung illustriert;
6 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung illustriert;
7 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung illustriert;
8 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
9 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
10 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
11 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
12 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung;
13 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung; und
14 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. 2 ist ein Diagramm der optischen Pfade des Zoomobjektivs. Beispiele der in 1 und 2 illustrierten Konfiguration sind auch die Konfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 1, das später beschrieben wird. In 1 und 2 ist eine linke Seite eine Objektseite, und eine rechte Seite ist eine Bildseite. In 1 ist auch ein Verfahrpfad von jeder Linsengruppe illustriert. In 2 werden auch axialer Strahl wa bis Strahl wf bei einem maximalem Blickwinkel illustriert.
Wie in 1 illustriert, besteht dieses Zoomobjektiv aus erster Linsengruppe G1 mit positiver Brechkraft, zweiter Linsengruppe G2 mit negativer Brechkraft, dritter Linsengruppe G3 mit negativer Brechkraft, vierter Linsengruppe G4 mit negativer Brechkraft und fünfter Linsengruppe G5 mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite.
Wenn dieses Zoomobjektiv an einer Abbildungsvorrichtung angebracht ist, ist es bevorzugt ein Abdeckglas, ein Prisma und verschiedene Filter, wie ein Infrarot-Abschneide-Filter und ein Tiefpassfilter, zwischen einem optischen System und Abbildungsebene Sim anzuordnen, basierend auf der Konfiguration des Vorrichtungsteils auf dem das Objektiv befestigt ist. Daher illustrieren 1 und 2 ein Beispiel, in welchem flache, plan-parallele optische Glieder PP1 bis PP3, die diese Elemente darstellen sollen, zwischen dem Linsensystem und Abbildungsebene Sim angeordnet sind.
Dieses Zoomobjektiv ist derart konfiguriert, dass erste Linsengruppe G1 und fünfte Linsengruppe G5 bezüglich einer Abbildungsebene feststehen und zweite Linsengruppe G2, dritte Linsengruppe G3 und vierte Linsengruppe G4 derart verfahren, dass ein Abstand voneinander sich verändert, wenn eine Vergrößerung von einem Weitwinkelende zu einem Teleende verändert wird.
Weiterhin besteht erste Linsengruppe G1 aus 11-ter Linsengruppe G11 mit negativer Brechkraft, 12-ter Linsengruppe G12 mit positiver Brechkraft und 13-ter Linsengruppe G13 mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Weiterhin ist erste Linsengruppe G1 derart konfiguriert, dass 11-te Linsengruppe G11 und 13-te Linsengruppe G13 bezüglich einer Abbildungsebene feststehen und 12-te Linsengruppe G12 während des Fokussierens verfährt.
Wenn das gesamte Zoomobjektiv wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es möglich eine hohe optische Performanz zu erzielen während die Größe des Zoomobjektivs klein und das Gewicht des Zoomobjektivs leicht ist. Wenn weiterhin die erste Linsengruppe G1 wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es möglich eine Fluktuation eines Blickwinkels und Fluktuationen von Aberrationen (aberrations) während des Fokussierens zu reduzieren.
Weiterhin ist dieses Zoomobjektiv derart konfiguriert, dass der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (1) nicht überschreitet, ist es möglich an einem Teleende die Höhe eines axialen Randstrahls, der in die 13-te Linsengruppe G13 eintritt, zu vermindern. Daher ist es möglich die Größe und das Gewicht der 13-ten Linsengruppe G13 durch Vermindern des Außendurchmessers der 13-ten Linsengruppe G13 zu reduzieren. Weiterhin ist es möglich eine exzellente F-Zahl Fno am Teleende zu gewährleisten. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) ist, ist es möglich eine sphärische Aberration (spherical aberration) und Bildfeldwölbung (curvature of field) am Teleende exzellent zu korrigieren während die Konfiguration zum Vergrößern eines Blickwinkels vorteilhaft ist. Wenn weiterhin der folgende Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. 2,10 < f12/f13 < 4,10 (1); und 2,20 < f12/f13 < 3,80 (1-1), wobei

In dem Zoomobjektiv gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (2) nicht überschreitet, ist es möglich, eine Zunahme eines Abstands zwischen erster Linsengruppe G1 und zweiter Linsengruppe G2 am Teleende zu unterdrücken. Daher ist die Konfiguration vorteilhaft zur Reduzierung der Größe und des Gewichts des Zoomobjektivs. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (2) ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Brechkraft der 13-ten Linsengruppe G13 zu stark wird. Daher ist es möglich eine sphärische Aberration und Bildfeldwölbung am Teleende exzellent zu korrigieren. Wenn der folgende Bedingungsausdruck (2-1) erfüllt wird, und, wenn besonders bevorzugt Bedingungsausdruck (2-2) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. 1,00 < f13/f1 < 1,50 (2); 1,20 < f13/f1 < 1,50 (2-1); und 1,20 < f13/f1 < 1,30 (2-2), wobei

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (3) nicht überschreitet, ist es möglich einen Verfahrumfang der zweiten Linsengruppe G2 zu vermindern. Daher ist die Konfiguration vorteilhaft zur Reduzierung der Größe und des Gewichts. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (3) ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Brechkraft von zweiter Linsengruppe G2 zu stark wird. Daher ist es möglich, eine Fluktuation von Aberrationen während der Vergrößerungsveränderung zu reduzieren. Wenn hier der folgende Bedingungsausdruck (3-1) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. 0,90 < Z2/f1 < 1,40 (3); und 1,10 < Z2/f1 < 1,20 (3-1), wobei

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (4) nicht überschreitet, ist es möglich die Höhe von Strahlen, die von 11-ter Linsengruppe G11 ausgehen, zu vermindern. Im Ergebnis ist es möglich, die Außendurchmesser von 12-ter Linsengruppe G12 und 13-ter Linsengruppe G13 zu reduzieren. Daher ist die Konfiguration vorteilhaft zur Reduzierung der Größe und des Gewichts. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (4) ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Brechkraft von 13-ter Linsengruppe G13 zu stark wird. Daher ist es möglich, eine sphärische Aberration und Bildfeldwölbung am Teleende exzellent zu korrigieren. Wenn der folgende Bedingungsausdruck (4-1) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. –1,3 < d11/f13 < –0,68 (4); und –1,00 < f11/f13 < –0,70 (4-1), wobei

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (5) nicht überschreitet, ist es möglich die Höhe von Strahlen, die von 11-ter Linsengruppe G11 ausgehen, zu vermindern. Im Ergebnis ist es möglich, die Außendurchmesser von 12-ter Linsengruppe G12 und 13-ter Linsengruppe G13 zu reduzieren. Daher ist die Konfiguration vorteilhaft zur Reduzierung der Größe und des Gewichts. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (5) ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Brechkraft von 11-ter Linsengruppe G11 zu schwach wird. Daher ist es möglich, eine sphärische Aberration und Bildfeldwölbung am Teleende exzellent zu korrigieren. Wenn der folgende Bedingungsausdruck (5-1) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. –1,23 < f11/f1 < –0,80 (5); und –1,22 < f11/f1 < –0,90 (5-1), wobei

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (6) erfüllt wird. Wenn der Wert die obere Grenze von diesem Bedingungsausdruck (6) nicht überschreitet, ist es möglich die Höhe von Strahlen, die von erster Linsengruppe G1 ausgehen, zu vermindern. Im Ergebnis ist es möglich, eine Zunahme eines Abstands zwischen erster Linsengruppe G1 und zweiter Linsengruppe G2 am Teleende zu unterdrücken. Daher ist die Konfiguration vorteilhaft zur Reduzierung der Größe und des Gewichts des Zoomobjektivs. Wenn weiterhin der Wert nicht kleiner als die untere Grenze von Bedingungsausdruck (6) ist, ist es möglich eine sphärische Aberration, Astigmatismus (astigmatism) und Bildfeldwölbung am Teleende exzellent zu korrigieren. Wenn hier der folgende Bedingungsausdruck (6-1) erfüllt wird, und, wenn besonders bevorzugt der folgende Bedingungsausdruck (6-2) erfüllt wird, sind noch exzellentere Eigenschaften erreichbar. 5,10 < f1/Yimg < 10,00 (6); 6,10 < f1/Yimg < 10,00 (6-1); und 6,40 < f1/Yimg < 7,50 (6-2), wobei

In dem Zoomobjektiv gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es spezifisch bevorzugt, Glas als ein am weitesten objektseitig angeordnetes Material zu verwenden. Alternativ kann transparente Keramik verwendet werden.
Wenn das Zoomobjektiv gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter rauen Bedingungen verwendet wird, ist es bevorzugt, dass eine Mehrlagen-Schutzbeschichtung auf das Zoomobjektiv aufgebracht ist. Weiterhin kann auf das Zoomobjektiv, neben der Schutzbeschichtung, eine Antireflexionsbeschichtung zur Reduzierung von Doppelbildern (ghost light) während der Benutzung oder Ähnlichem aufgebracht werden.
1 illustriert ein Beispiel, in welchem optische Glieder PP1 bis PP3 zwischen dem Linsensystem und Abbildungsebene Sim angeordnet sind. Anstatt verschiedene Filter wie ein Tiefpassfilter und/oder ein Filter, das ein spezifisches Wellenlängenband abschneidet und Ähnliches, zwischen dem Linsensystem und der Abbildungsebene Sim anzuordnen, können die verschiedenen Filter zwischen Linsen angeordnet werden. Alternativ kann eine Beschichtung, die eine Wirkung gleich bzw. ähnlich zu der der verschiedenen Filter besitzt, auf eine Linsenoberfläche von einer der Linsen aufgebracht werden.
Im Folgenden werden numerische Wertebeispiele des Zoomobjektivs der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst wird das Zoomobjektiv von Beispiel 1 beschrieben. 1 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 1 illustriert. In 1 und 3 bis 7, die Beispielen 2 bis 6 entsprechen und später beschrieben werden, ist die linke Seite eine Objektseite und die rechte Seite ist eine Bildseite. Die dargestellte Aperturblende St stellt nicht notwendigerweise die Größe oder die Form der Blende dar, sondern die Position der Blende auf der optischen Achse Z.
Tabelle 1 zeigt grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 1. Tabelle 2 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 1. Tabelle 3 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 4 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. In den folgenden Beschreibungen werden die Bedeutungen der Zeichen in den Tabellen anhand der Tabellen von Beispiel 1 als Beispiel beschrieben. Die Bedeutungen der Zeichen in den Tabellen der Beispiele 2 bis 6 sind grundsätzlich gleich bzw. ähnlich zu denjenigen von Beispiel 1.
In den Linsendaten der Tabelle 1 zeigt eine Oberflächennummern-Spalte Oberflächennummern wenn eine am weitesten objektseitig liegende Oberfläche der Bestandselemente die erste Oberfläche ist und die Oberflächennummern fortlaufend zur Bildseite hin zunehmen. Eine Spalte von Krümmungsradien zeigt den Krümmungsradius von jeder Oberfläche. Eine Spalte von Oberflächenabständen zeigt einen Abstand auf der optischen Achse Z zwischen jeder Oberfläche und ihrer nächsten Oberfläche. Weiterhin zeigt eine Spalte nd einen Brechungsindex von jedem optischen Element für die d-Linie (Wellenlänge ist 587,6 nm). Eine Spalte νd zeigt die Abbezahl von jedem optischen Element für die d-Linie (Wellenlänge ist 587,6 nm). Weiterhin zeigt eine θgF-Spalte ein Teildispersionsverhältnis von jedem optischen Element.
Teildispersionsverhältnis θgF wird hier durch die folgende Gleichung dargestellt: θgF = (Ng – NF)/(NF – NC), wobei

Ng:: ein Brechungsindex für die g-Linie ist,
NF:: ein Brechungsindex für die F-Linie ist, und
NC:: ein Brechungsindex für die C-Linie ist.

Das Vorzeichen eines Krümmungsradius ist hier positiv wenn eine Oberflächenform zur Objektseite hin konvex ist und negativ wenn eine Oberflächenform zur Bildseite hin konvex ist. Die grundlegenden Linsendaten zeigen Daten umfassend Aperturblende St und optische Glieder PP1 bis PP3. In der Spalte der Oberflächennummern steht der Ausdruck ”(BLENDE)” zusammen mit der Oberflächennummer einer Oberfläche, die Aperturblende St entspricht. Weiterhin steht in den Linsendaten der Tabelle 1 ”DD[i]” in einer Reihe eines Oberflächenabstands, der sich während der Vergrößerungsveränderung verändert. Numerische Werte, die diesem DD[i] entsprechen, sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Spezifikationsdaten in Tabelle 2 zeigen Werte von Zoomverhältnissen, Brennweite f, Rückfokus Bf, F-Zahl Fno, maximale Bildhöhen und Gesamtblickwinkel 2ω.
In den grundlegenden Linsendaten, den Spezifikationsdaten und den Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen wird Grad als die Einheit eines Winkels und mm als die Einheit einer Länge verwendet. Da ein optisches System verwendbar ist, wenn das optische System proportional vergrößert oder proportional verkleinert wird, können andere geeignete Einheiten ebenfalls verwendet werden.
In den Linsendaten der Tabelle 1 ist die Markierung ”*” den Oberflächennummern von asphärischen Oberflächen beigefügt. Weiterhin wird ein numerischer Wert eines paraxialen Krümmungsradius als der Krümmungsradius einer asphärischen Oberfläche verwendet. Die Daten zu asphärischen Koeffizienten in Tabelle 4 zeigen die Oberflächennummern von asphärischen Oberflächen und asphärische Koeffizienten zu den asphärischen Oberflächen. Die asphärischen Koeffizienten sind Werte der Koeffizienten KA, Am (m = 3...20) in einer asphärischen Gleichung, die durch die folgende Gleichung dargestellt wird: Zd = C·h²/{1 + (1 – KA·C²·h²)^1/2} + ΣAm·h^m, wobei

Zd:: die Tiefe einer asphärischen Oberfläche ist (die Länge einer Senkrechten von einem Punkt auf der asphärischen Oberfläche bei Höhe h zu einer den Scheitel der asphärischen Oberfläche berührenden und zu der optischen Achse senkrechten ebenen Fläche),
h:: Höhe (eine Länge von der optischen Achse),
C:: ein Reziprokes eines paraxialen Krümmungsradius, und
KA, Am:: asphärische Koeffizienten (m = 3...20).

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θ_g,f
1	87,1412	2,300	1,77250	49,60	0,55212
2	38,4172	18,877
3	1136,2653	1,850	1,72916	54,68	0,54451
4	190,5757	9,629
5	–76,1365	1,800	1,78590	44,20	0,56317
6	–658,9483	0,400
*7	99,5770	4,702	1,73800	32,26	0,58995
8	211,0052	1,000
9	150,6115	9,926	1,43387	95,20	0,53733
10	–109,1464	6,611
11	129,0676	1,900	1,73800	32,26	0,58995
12	49,4384	9,896	1,43875	94,93	0,53433
13	281,9814	0,150
14	75,9987	12,197	1,43387	95,20	0,53733
15	–104,0862	0,120
*16	50,3797	9,174	1,72916	54,68	0,54451
17	633,8680	DD[17]
*18	56,4068	1,050	1,90270	31,00	0,59434
*19	16,3394	DD[19]
20	–108,0380	0,800	1,91082	35,25	0,58224
21	27,6404	1,968
22	–266,8243	5,441	1,59270	35,31	0,59336
23	–12,5339	0,800	1,88300	40,76	0,56679
24	–47,0473	0,120
25	64,8712	3,121	1,80809	22,76	0,63073
26	–38,0095	0,810	1,80400	46,58	0,55730
27	–65,8582	DD[27]
28	–24,3944	0,810	1,90043	37,37	0,57720
29	71,3566	2,374	1,95906	17,47	0,65993
30	–100,8274	DD[30]
31 (BLENDE)	∞	1,500
32	342,9585	3,180	1,80100	34,97	0,58642
33	–58,5310	0,120
34	98,9773	5,803	1,51633	64,14	0,53531
35	–34,3951	1,146	1,90043	37,37	0,57720
36	–90,7098	41,070
37	68,6268	5,085	1,51633	64,14	0,53531
38	–52,4360	0,120
39	51,9592	5,542	1,58913	61,14	0,54067
40	–51,9592	1,000	1,88100	40,14	0,57010
41	28,1353	1,034
42	28,2428	7,803	1,59282	68,63	0,54414
43	–28,2851	1,000	1,88100	40,14	0,57010
44	–1811,0411	0,120
45	49,7523	3,774	1,51633	64,14	0,53531
46	–88,4604	0,120
47	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
48	∞	0,000
49	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
50	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
51	∞	10,430

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	9,83	17,30
f	5,71	56,11	98,76
Bf	39,65	39,65	39,65
FNo.	1,88	1,88	3,03
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω[°]	91,8	11,2	6,4

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
DD[17]	0,700	40,495	43,400
DD[19]	6,651	6,986	5,990
DD[27]	36,141	2,343	10,201
DD[30]	17,267	10,935	1,167

OBERFLÄCHENNUMMER	7	16	18
KA	1,0000000E+00	1,0000000E+00	1,0000000E+0
A4	8,2485486E–07	–1,0710746E–06	–1,0568689E–05
A6	–7,5005484E–10	–1,9456961E–10	1,7695497E–07
A8	1,6184558E–13	–7,7938920E–14	2,0878842E–09
A10	4,3925437E–16	–9,0278493E–17	–2,6769163E–11
A12	–3,0518221E–19	1,8725510E–19	–9,9619398E–16
A14	–3,1647629E–22	–2,3422270E–22	7,7573258E–16
A16	1,5793986E–25	–3,3101124E–29	3,1970436E–19
A18	3,4705749E–28	1,9527284E–28	–2,3839186E–20
A20	–2,1508094E–31	–1,0108403E–31	6,0025878E–23

OBERFLÄCHENNUMMER	19
KA	1,0000000E+00
A4	–2,3112178E–05
A6	1,5538703E–07
A8	4,0136204E–09
A10	–3,1640026E–11
A12	2,2790423E–13
A14	–5,8931167E–15
A16	3,8708921E–17
A18	8,2612670E–20
A20	–9,1886588E–22

8 sind Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 1. Die obere Reihe von 8 zeigt eine sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung (distortion) und einen Farbquerfehler (lateral chromatic aberration) an einem Weitwinkelende, in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite. Die mittlere Reihe von 8 zeigt eine sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und einen Farbquerfehler bei einer mittleren bzw. mittigen Position, in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite. Die untere Reihe von 8 zeigt eine sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und einen Farbquerfehler an einem Teleende, in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite. Die Aberrationsdiagramme einer sphärischen Aberration, Astigmatismus und Verzeichnung zeigen Aberrationen, wenn die d-Linie (Wellenlänge ist 587,6 nm) eine Referenzwellenlänge ist. In dem Aberrationsdiagramm der sphärischen Aberration sind Aberrationen für die d-Linie (Wellenlänge ist 587,6 nm), die C-Linie (Wellenlänge ist 656,3 nm) und die F-Linie (Wellenlänge ist 486,1 nm) jeweils mittels einer durchgezogenen Linie, einer strichpunktierten Linie und einer punktierten Linie angegeben. In dem Aberrationsdiagramm des Astigmatismus sind eine Aberration in einer sagittalen Richtung und eine Aberration in einer tangentialen Richtung jeweils mittels einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linie angegeben. In dem Aberrationsdiagramm des Farbquerfehlers sind eine Aberration für die C-Linie (Wellenlänge ist 656,3 nm) und eine Aberration für die F-Linie (Wellenlänge ist 486.1 nm) jeweils mittels einer strichpunktierten Linie und einer punktierten Linie angegeben. In dem Aberrationsdiagramm der sphärischen Aberration, stellt Fno. eine F-Zahl dar. In den anderen Diagrammen bedeutet ω einen halben Blickwinkel.

Nachfolgend wird ein Zoomobjektiv von Beispiel 2 beschrieben. 3 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 2 illustriert. Weiterhin zeigt Tabelle 5 grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 2. Tabelle 6 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 2. Tabelle 7 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 8 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. 9 illustriert Aberrationsdiagramme. [TABELLE 5] BEISPIEL 2 – LINSENDATEN

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θ_g,f
*1	124,7850	2,689	1,77250	49,60	0,55212
2	37,7474	25,827
3	–72,1808	1,800	1,77250	49,60	0,55212
4	892,5323	0,400
*5	49,5174	5,628	1,59270	35,31	0,59336
6	86,0952	1,000
7	70,2268	10,906	1,43387	95,20	0,53733
8	–339,6204	0,270
9	222,2437	1,800	1,73800	32,26	0,58995
10	58,9750	12,800	1,43875	94,93	0,53433
11	–266,6534	5,945
12	54,7734	15,315	1,43387	95,20	0,53733
13	–150,6750	0,120
*14	51,5799	5,752	1,72916	54,68	0,54451
15	180,4270	DD[15]
16	45,1458	0,800	2,00100	29,13	0,59952
17	15,4128	DD[17]
18	62,7221	0,800	1,95375	32,32	0,59015
19	22,0548	2,895
20	–47,8200	4,273	1,80518	25,42	0,61616
21	–12,9068	0,800	1,88300	40,76	0,56679
22	–184,3777	0,120
23	36,4785	5,259	1,69895	30,13	0,60298
24	–20,0339	0,800	1,88300	40,76	0,56679
25	–65,2637	DD[25]
26	–26,3654	0,810	1,83400	37,16	0,57759
27	55,5101	2,419	1,95906	17,47	0,65993
28	–230,0909	DD[28]
29 (BLENDE)	∞	1,500
30	643,4052	4,054	1,95375	32,32	0,59015
31	47,6654	0,695
32	70,8397	6,756	1,51633	64,14	0,53531
33	–35,4423	1,200	2,00100	29,13	0,59952
34	–127,2020	35,154
35	69,1338	5,518	1,51633	64,14	0,53531
36	–49,7008	0,190
37	40,0107	5,535	1,48749	70,23	0,53007
38	–54,6714	1,200	1,81600	46,62	0,55682
39	33,2300	2,090
40	54,1336	6,601	1,59282	68,63	0,54414
41	–22,6308	1,200	1,91082	35,25	0,58224
42	–820,0108	1,620
43	59,4867	5,126	1,51633	64,14	0,53531
44	–41,8596	0,120
45	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
46	∞	0,000
47	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
48	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
49	∞	10,348

[TABELLE 6] BEISPIEL 2 – SPEZIFIKATION (d-LINIE)

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	10,01	17,30
f	5,73	57,35	99,12
Bf	39,57	39,57	39,57
FNo.	1,88	1,88	3,03
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω[°]	91,6	10,8	6,4

[TABELLE 7] BEISPIEL 2 – ZOOMABSTAND

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
DD[15]	0,650	43,760	47,134
DD[17]	6,545	4,682	4,065
DD[25]	42,063	2,985	7,958
DD[28]	11,106	8,957	1,207

[TABELLE 8] BEISPIEL 2 – ASPHÄRISCHE KOEFFIZIENTEN

OBERFLÄCHENNUMMER	1	5	14
KA	1,0000000E+00	1‚0000000E+00	1,0000000E+00
A4	5,2505930E–08	–3,5687571E–09	–1,9280825E–06
A6	1,1616876E–09	–2,1257577E–09	–7,8956322E–10
A8	–6,0416610E–13	1‚0336393E–12	–3,3616325E–13
A10	–1,3868729E–18	3,5341212E–16	–5,4950910E–17
A12	9,9799255E–20	–6,9602547E–19	1,9800037E–20
A14	4,9006064E–24	–1,3764973E–22	–3,3569246E–22
A16	–1,2331637E–26	4,1688838E–25	–5,4608475E–25
A18	–6,8046320E–30	–3,3328819E–29	1,3606563E–27
A20	3,1696454E–33	–7,3557201E–32	–6,9412805E–31

Nachfolgend wird ein Zoomobjektiv von Beispiel 3 beschrieben. 4 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 3 illustriert. Weiterhin zeigt Tabelle 9 grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 3. Tabelle 10 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 3. Tabelle 11 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 12 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. 10 illustriert Aberrationsdiagramme. [TABELLE 9] BEISPIEL 3 – LINSENDATEN

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θg,f
1	90,6131	2,300	1,78800	47,37	0,55598
2	38,9314	23,377
3	–193,5529	1,900	1,78800	47,37	0,55598
4	–869,7483	5,936
5	–84,9562	1,850	1,79952	42,22	0,56727
6	–723,1704	0,400
*7	168,5058	4,082	1,73800	32,26	0,58995
8	360,9892	1,000
9	189,7742	8,990	1,43387	95,20	0,53733
10	–114,6220	6,566
11	85,8190	1,900	1,73800	32,26	0,58995
12	49,0120	9,986	1,43875	94,93	0,53433
13	225,8328	0,150
14	58,1528	13,725	1,43387	95,20	0,53733
15	–152,7245	0,120
*16	56,3471	7,679	1,72916	54,68	0,54451
17	669,6852	DD[17]
*18	35,0205	1,050	2,00069	25,46	0,61364
19	15,8296	DD[19]
20	–47,7233	0,800	1,95375	32,32	0,59015
21	24,6937	1,426
22	50,5441	6,397	1,75211	25,05	0,61924
23	–13,5280	0,800	1,75500	52,32	0,54765
24	94,4253	0,100
25	30,4183	3,126	1,54814	45,79	0,56859
26	–96,3857	DD[26]
27	–26,8812	0,810	1,95375	32,32	0,59015
28	43,2070	2,937	1,95906	17,47	0,65993
29	–106,0261	DD[29]
30 (BLENDE)	∞	2,574
31	–333,6516	3,175	1,83400	37,16	0,57759
32	–46,0935	0,152
33	71,9795	6,312	1,51633	64,14	0,53531
34	–35,7240	1,100	1,90043	37,37	0,57720
35	–105,3597	37,469
36	53,0120	5,295	1,51633	64,14	0,53531
37	–64,9483	2,752
38	63,5100	4,205	1,51823	58,90	0,54567
39	–63,5100	1,000	1,83400	37,16	0,57759
40	27,3328	1,258
41	28,9150	7,682	1,53775	74,70	0,53936
42	–28,9150	1,000	1,88300	40,76	0,56679
43	–105,8139	0,146			7
44	59,9049	3,695	1,48749	70,23	0,5300
45	–81,3464	0,110
46	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
47	∞	0,000
48	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
49	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
50	∞	10,438

[TABELLE 10] BEISPIEL 3 – SPEZIFIKATION (d-LINIE)

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	9,78	17,30
f	5,71	55,84	98,78
Bf	39,66	39,66	39,66
FNo.	1,87	1,87	3,02
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω	91,6	11,2	6,4

[TABELLE 11] BEISPIEL 3 – ZOOMABSTAND

	WEITWINKEL	MATTE	TELE
DD[17]	0,700	41,013	44,163
DDS[19]	7,422	7,722	7,122
DD[26]	38,824	2,501	9,157
DD[29]	14,604	10,314	1,107

[TABELLE 12] BEISPIEL 3 – ASPHÄRISCHE KOEFFIZIENTEN

OBERFLÄCHENNUMMER	7	16	18
KA	1,0000000E+00	1,0000000E+00	1,0000000E+00
A3	0,0000000E+00	0,0000000E+00	0,0000000E+00
A4	1,5662594E–06	–1,6339247E–06	5,3341913E–06
A5	–1,5980406E–08	4,8479758E–09	–3,1631414E–07
A6	–7,6009432E–10	–1,5505418E–10	–9,0986429E–08
A7	9,4348728E–12	–7,7388270E–13	4,8517680E–09
A8	4,2992946E–13	–3,2111185E–13	1,5150584E–09
A9	1,5540379E–15	7,2008164E–17	–3,0159963E–11
A10	1,6073629E–16	–4,4449392E–17	–7,0948157E–12
A11	–9,8522343E–18	3,5580264E–18	–1,5064780E–12
A12	–4,8985147E–19	2,8443570E–19	1,3498702E–13
A13	1,6770262E–21	–1,1494670E–21	6,3798049E–16
A14	1,2217368E–22	–3,1899520E–22	2,5872931E–16
A15	7,8247184E–24	–2,5462429E–24	5,2731514E–18
A16	2,4957504E–25	–5,6586671E–26	–2,8468654E–18
A17	–3,7808612E–27	–7,8711827E–28	–3,1635259E–19
A18	–1,0408156E–28	3,4903376E–28	2,4905198E–20
A19	–5,1896646E–30	5,6003320E–30	8,2480238E–22
A20	1,1243730E–31	–2,8770392E–31	–5,8179388E–23

Nachfolgend wird ein Zoomobjektiv von Beispiel 4 beschrieben. 5 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 4 illustriert. Weiterhin zeigt Tabelle 13 grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 4.

Tabelle 14 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 4. Tabelle 15 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 16 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. 11 illustriert Aberrationsdiagramme. [TABELLE 13] BEISPIEL 4 – LINSENDATEN

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θ_g,f
1	71,8629	2,530	1,77250	49,60	0,55212
2	39,3487	16,343
3	168,6690	2,080	1,80000	48,00	0,55236
4	74,3922	14,126
5	–70,7539	1,800	1,80601	40,17	0,57258
6	–402,4203	0,400
*7	79,5376	4,267	1,73800	32,26	0,58995
8	127,4804	1,000
9	103,7214	10,668	1,43387	95,20	0,53733
10	–136,1925	5,894
11	116,1904	1,900	1,73800	32,26	0,58995
12	46,7634	9,595	1,43875	94,93	0,53433
13	158,2057	0,150
14	69,3076	12,940	1,43387	95,20	0,53733
15	–108,4350	0,120
*16	43,3072	10,466	1,69350	53,21	0,54731
17	647,5775	DD[17]
*18	52,1282	1,050	1,95375	32,32	0,59015
19	13,9906	DD[19]
20	–129,7676	0,800	1,88300	40,76	0,56679
21	60,3695	1,503
22	–53,0783	5,262	1,59270	35,31	0,59336
23	–11,6434	0,800	1,88300	40,76	0,56679
24	–49,9927	0,120
25	92,9700	2,833	1,80809	22,76	0,63073
26	–37,3623	0,810	1,80440	39,59	0,57297
27	–46,5171	DD[27]
28	–22,8236	0,810	1,88300	40,80	0,56557
29	76,7937	2,224	1,95906	17,47	0,65993
30	–99,2904	DD[30]
31 (BLENDE)	∞	1,785
32	–2456,9957	2,911	1,83400	37,16	0,57759
33	–61,7252	0,120
34	76,6777	6,324	1,51742	52,43	0,55649
35	–33,9570	1,200	1,90043	37,37	0,57720
36	–77,2520	38,464
37	83,9810	5,121	1,51633	64,14	0,53531
38	–48,4288	0,120
39	43,8681	5,771	1,58913	61,14	0,54067
40	–43,8681	1,200	1,88100	40,14	0,57010
41	25,8903	1,073
42	26,4757	7,998	1,60300	65,44	0,54022
43	–26,9705	1,200	1,88300	40,76	0,56679
44	249,9254	0,120
45	48,2449	4,878	1,51633	64,14	0,53531
46	–52,6169	0,120
47	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
48	∞	0,000
49	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
50	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
51	∞	10,295

[TABELLE 14] BEISPIEL 4 – SPEZIFIKATION (d-LINIE)

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	9,83	17,30
f	5,71	56,13	98,78
Bf	39,51	39,51	39,51
FNo.	1,88	1,88	3,03
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω[°]	93,2	11,4	6,6

[TABELLE 15] BEISPIEL 4 – ZOOMABSTAND

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
DD[17]	0,700	38,371	41,009
DD[19]	6,545	7,281	5,937
DD[27]	33,810	2,024	10,201
DD[30]	17,265	10,643	1,173

[TABELLE 16] BEISPIEL 4 – ASPHÄRISCHE KOEFFIZIENTEN

OBERFLÄCHENNUMMER	7	16	18
KA	1,0000000E+00	1,0000000E+00	1,0000000E+00
A4	1,0854531E–06	–1,7307783E–06	1,2066680E–05
A6	–1,1880191E–09	–4,3074733E–10	–5,6034452E–08
A8	1,3317899E–13	–2,8411337E–13	9,0273078E–10
A10	6,9778348E–16	2,7649216E–17	–5,1325344E–12
A12	–2,8394549E–19	9,7145539E–20	–5,3199910E–15
A14	–4,7530860E–22	–3,4602552E–22	9,1603603E–17
A16	8,2107221E–26	1,7251660E–26	5,5946324E–19
A18	4,9046841E–28	2,9995316E–28	–5,5040742E–21
A20	–2,5362905E–31	–1,5900668E–31	1,1138885E–23

Nachfolgend wird ein Zoomobjektiv von Beispiel 5 beschrieben. 6 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 5 illustriert. Weiterhin zeigt Tabelle 17 grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 5. Tabelle 18 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 5. Tabelle 19 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 20 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. 12 illustriert Aberrationsdiagramme. [TABELLE 17] BEISPIEL 5 – LINSENDATEN

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θ_g,f
1	90,6713	2,300	1,78800	47,37	0,55598
2	38,9114	23,410
3	–193,8697	1,900	1,78800	47,37	0,55598
4	–822,7499	5,949
5	–84,3161	1,850	1,79952	42,22	0,56727
6	–711,2386	0,389
*7	168,4069	4,085	1,73800	32,26	0,58995
8	362,5204	1,000
9	190,1777	9,023	1,43387	95,20	0,53733
10	–113,6956	6,506
11	85,8521	1,900	1,73800	32,26	0,58995
12	49,0231	10,012	1,43875	94,93	0,53433
13	229,0757	0,150
14	58,1551	13,705	1,43387	95,20	0,53733
15	–153,3429	0,120
*16	56,3440	7,681	1,72916	54,68	0,54451
17	670,9336	DD[17]
*18	34,6343	0,182	1,51946	54,02	0,56168
19	34,2348	0,940	2,00069	25,46	0,61364
20	15,7127	DD[20]
21	–47,6439	0,800	1,95375	32,32	0,59015
22	24,8513	1,399
23	50,4300	6,445	1,75211	25,05	0,61924
24	–13,4835	0,800	1,75500	52,32	0,54765
25	93,9604	0,100
26	30,3620	3,118	1,54814	45,79	0,56859
27	–98,3536	DD[27]
28	–26,8019	0,810	1,95375	32,32	0,59015
29	42,9112	2,949	1,95906	17,47	0,65993
30	–105,9353	DD[30]
31 (BLENDE)	∞	2,575
32	–333,5124	3,163	1,83400	37,16	0,57759
33	–46,2534	0,120
34	71,8290	6,311	1,51633	64,14	0,53531
35	–35,7503	1,100	1,90043	37,37	0,57720
36	–105,0212	37,518
37	52,9810	5,298	1,51633	64,14	0,53531
38	–64,9608	2,747
39	63,3716	4,211	1,51823	58,90	0,54567
40	–63,4080	1,000	1,83400	37,16	0,57759
41	27,3344	1,286
42	28,9215	7,683	1,53775	74,70	0,53936
43	–28,9332	1,000	1,88300	40,76	0,56679
44	–105,9622	0,120
45	59,8040	3,690	1,48749	70,23	0,53007
46	–81,8584	0,140
47	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
48	∞	0,000
49	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
50	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
51	∞	10,433

[TABELLE 18] BEISPIEL 5 – SPEZIFIKATION (d-LINIE)

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	9,78	17,30
f	5,71	55,84	98,77
Bf	39,65	39,65	39,65
FNo.	1,87	1,87	3,02
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω[°]	93,2	11,4	6,4

[TABELLE 19] BEISPIEL 5 – ZOOMABSTAND

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
DD[17]	0,554	40,757	43,893
DD[20]	7,464	7,764	7,164
DD[27]	38,682	2,522	9,189
DD[30]	14,704	10,361	1,158

[TABELLE 20] BEISPIEL 5 – ASPHÄRISCHE KOEFFIZIENTEN

OBERFLÄCHENNUMMER	7	16	18
KA	1,0000000E+00	1,0000000E+00	1,0000000E+00
A3	–7,1232558E–08	2,5718376E–08	–1,0640674E–06
A4	1,5638755E–06	–1,6350566E–06	1,1274611E–05
A5	–1,6011326E–08	4,8307795E–09	–1,1273184E–06
A6	–7,6036270E–10	–1‚5522261E–10	–9,6951926E–08
A7	9,4337217E–12	–7,7280077E–13	1,1238010E–08
A8	4,2993658E–13	–3,2097564E–13	1,7118209E–09
A9	1,5552703E–15	7,6952655E–17	–5,0209088E–11
A10	1‚6086766E–16	–4,4324940E–17	–9,4189862E–12
A11	–9,8440235E–18	3,5603154E–18	–1,647111E–12
A12	–4,8950868E–19	2,8445858E–19	1,4073819E–13
A13	1,6865022E–21	–1,1498618E–21	1,6531707E–15
A14	1,2227931E–22	–3,1902580E–22	2,9442331E–16
A15	7,8188489E–24	–2,5472971E–24	7,6667688E–18
A16	2,4911528E–25	–5,6611464E–26	–2,8978589E–18
A17	–3,7993099E–27	–7,8742229E–28	–3,4902727E–19
A18	–1,0453876E–28	3,4904171E–28	2,3641763E–20
A19	–5,1887389E–30	5,6011033E–30	8,7133615E–22
A20	1,1334080E–31	–2,8766683E–31	–5,2954326E–23

Nachfolgend wird ein Zoomobjektiv von Beispiel 6 beschrieben. 7 ist ein Querschnitt, der die Linsenkonfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 6 illustriert. Weiterhin zeigt Tabelle 21 grundlegende Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 6.

Tabelle 22 zeigt Spezifikationsdaten des Zoomobjektivs von Beispiel 6. Tabelle 23 zeigt Daten zu Abständen von verfahrenden Oberflächen. Tabelle 24 zeigt Daten zu asphärischen Koeffizienten. 13 illustriert Aberrationsdiagramme. [TABELLE 21] BEISPIEL 6 – LINSENDATEN

OBERFLÄCHENNUMMER	KRÜMMUNGSRADIUS	OBERFLÄCHENABSTAND	nd	νd	θ_g,f
*1	251,3583	2,400	1,53389	55,98	0,56298
2	35,8557	14,616
3	85,3026	4,007	1,53389	55,98	0,56298
4	142,0971	13,472
5	–64,9570	2,400	1,91082	35,25	0,58224
6	–1048,0668	0,200
*7	155,5105	3,576	1,53389	55,98	0,56298
8	255,4287	0,200
9	126,7412	8,200	1,43387	95,20	0,53733
10	–232,0772	0,200
11	81,6118	2,400	1,83481	42,73	0,56486
12	53,0816	14,284	1,43875	94,93	0,53433
13	–365,4089	4,469
14	55,9821	14,051	1,43387	95,20	0,53733
15	–146,2167	0,200
*16	64,9845	5,590	1,78590	44,20	0,56317
17	466,1114	DD[17]
*18	43,1056	0,800	2,08027	19,18	0,64259
19	16,0659	DD[19]
20	72,1473	0,800	1,52798	49,76	0,55950
21	105,0108	2,897
22	–19,6669	1,564	1,58887	47,51	0,56472
23	–15,5639	0,800	1,85797	42,20	0,56333
24	86,3232	2,319
25	101,9793	0,826	1,85598	22,43	0,62189
26	131,7364	3,014	1,90527	19,74	0,63243
27	–33,5912	DD[27]
28	–31,5538	0,810	1,91000	37,00	0,57597
29	34,8471	3,351	1,92286	18,90	0,64960
30	–156,7962	DD[30]
31 (BLENDE)	∞	1,268
32	611,5712	3,589	1,83481	42,73	0,56486
33	–51,8923	0,800	1,84661	23,78	0,62072
34	–68,2365	0,200
35	56,0771	6,904	1,64419	33,99	0,58890
36	–35,0282	0,800	1,91082	35,25	0,58224
37	–933,9419	32,629
38	2329,2121	3,908	1,60235	61,06	0,54210
39	–43,6530	0,200
40	39,5634	11,116	1,49700	81,54	0,53748
41	–32,6989	0,800	1,91001	37,00	0,57598
42	27,5317	1,421
43	33,4240	7,368	1,58913	61,14	0,54067
44	–23,8165	0,800	1,91000	33,19	0,58848
45	–111,4588	0,200
46	57,8968	5,989	1,53174	63,78	0,53937
47	–33,9490	0,120
48	∞	1,000	1,51633	64,14	0,53531
49	∞	0,000
50	∞	33,000	1,60859	46,44	0,56664
51	∞	13,200	1,51633	64,10	0,53463
52	∞	7,810

[TABELLE 22] BEISPIEL 6 – SPEZIFIKTION (d-LINIE)

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
ZOOMVERHÄLTNIS	1,00	10,63	17,19
f	5,71	60,65	98,09
Bf	37,03	37,03	37,03
FNo.	1,88	1,88	3,01
MAXIMALE BILDHÖHE	5,50	5,50	5,50
2ω[°]	91,6	10,2	6,4

[TABELLE 23] BEISPIEL 6 – ZOOMABSTAND

	WEITWINKEL	MITTE	TELE
DD[17]	0,200	43,468	45,898
DD[19]	5,530	7,107	6,541
DD[27]	39,453	2,858	10,824
DD[30]	19,364	11,114	1,283

[TABELLE 24] BEISPIEL 6 – ASPHÄRISCHE KOEFFIZIENTEN

OBERFLÄCHENNUMMER	1	16	18
KA	1,4090998E+01	1,0456817E+00	1,0399885E+00
A3	–1,5552653E–06	3,8532629E–07	–5,3887865E–06
A4	1,5598684E–06	–1,6457038E–06	8,0710337E–06
A5	–1,5094669E–08	9,5733728E–10	–5,5619786E–08
A6	–6,2047883E–10	–3,3319152E–10	1,5148431E–08
A7	2,2183655E–11	–2,1830153E–12	–6,3815953E–09
A8	1,5398542E–13	–1,2115362E–13	6,9304147E–10
A9	–3,1210183E–15	1,7696445E–15	2,8631115E–11
A10	–8,6532324E–17	4,5198073E–17	–7,3563482E–12
A11	–7,1953890E–18	3,1046386E–19	4,1615391E–13
A12	–3,3313726E–20	–9,9926736E–20	–4,6927101E–14
A13	4,1319694E–21	–1,0750076E–21	–8,0206591E–16
A14	5,8942332E–23	–1,7682068E–23	9,4665669E–16
A15	2,5311146E–24	–5,8128421E–24	–3,1752281E–17
A16	1,4099923E–26	7,4013111E–25	–4,4673226E–18
A17	–4,2749257E–27	–1,5257543E–26	2,7634737E–19
A18	–4,4331901E–29	–6,9775056E–29	–4,1839756E–20
A19	3,4911946E–30	–5,6063301E–31	5,4359411E–21
A20	–3,2556970E–32	9,0219443E–32	–1,9477063E–22

OBERFLÄCHENNUMMER	7
KA	1,2543110E+00
A4	1,0318484E–06
A6	–2,5983783E–10
A8	–1,5152593E–13
A10	3,6154006E–16
A12	–1,5626411E–19
A14	–2,5611393E–22
A16	2,8741892E–25
A18	1,9663302E–29
A20	–7,9766674E–32

Tabelle 25 zeigt die den Bedingungsausdrücken (1) bis (6) entsprechenden Werte der Beispiele 1 bis 6. In allen Beispielen ist die d-Linie eine Referenzwellenlänge und die folgende Tabelle 25 zeigt Werte an dieser Referenzwellenlänge.
[TABELLE 25]
Wie diese Daten zeigen, erfüllen alle Zoomobjektive der Beispiele 1 bis 6 die Bedingungsausdrücke (1) bis (6). Die Zoomobjektive sind Hoch-Performanz-Zoomobjektive mit großen Blickwinkeln und hohen Vergrößerungsverhältnissen während die Größe der Zoomobjektive klein und das Gewicht der Zoomobjektive leicht ist.
Nachfolgend wird eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 14 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Abbildungsvorrichtung, die ein Zoomobjektiv gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, als ein Beispiel einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. In 14 ist jede Linsengruppe schematisch illustriert. Diese Abbildungsvorrichtung ist zum Beispiel eine Videokamera, eine elektronische Fotokamera oder Ähnliches, die eine Festkörper-Bildgebungseinrichtung, wie eine CCD oder ein CMOS, als Aufnahmemedium verwendet.
Eine in der 14 illustrierte Abbildungsvorrichtung 10 umfasst ein Zoomobjektiv 1, ein Filter 6, das die Funktion eines Tiefpassfilters oder Ähnlichem hat und auf der Bildseite des Zoomobjektivs 1 angeordnet ist, eine Bildgebungseinrichtung 7, die auf der Bildseite des Filters 6 angeordnet ist, und einen Signalverarbeitungsschaltkreis 8. Die Bildgebungseinrichtung 7 wandelt ein von dem Zoomobjektiv 1 ausgebildetes optisches Bild in elektrische Signale. Zum Beispiel kann eine CCD (Charge Coupled Device), ein CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) und Ähnliches als Bildgebungseinrichtung 7 verwendet werden. Die Bildgebungseinrichtung 7 ist derart angeordnet, dass eine Bildgebungsoberfläche der Bildgebungseinrichtung 7 und die Abbildungsebene des Zoomobjektivs 1 zusammenfallen.
Ein Bild, das von dem Zoomobjektiv 1 abgebildet wird, wird auf einer Bildgebungsoberfläche der Bildgebungseinrichtung 7 ausgebildet und das Bild betreffende Signale werden von der Bildgebungseinrichtung 7 ausgegeben. Operationsverarbeitung wird in einem Signalverarbeitungsschaltkreis 8 an den Ausgabesignalen durchgeführt und ein Bild wird auf einer Anzeigeeinrichtung 9 angezeigt.
Bislang wurde die vorliegende Erfindung unter Verwendung von Ausführungsformen und Beispielen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung weder auf die vorgenannten Ausführungsformen noch auf die Beispiele beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich. Zum Beispiel sind Werte des Krümmungsradius, eines Oberflächenabstands, eines Brechungsindex, einer Abbezahl und Ähnliches der Objektivelemente nicht auf die Werte in den vorgenannten numerischen Wertebeispielen beschränkt, sondern können andere Werte annehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-081063 [0003]
JP 2012-242766 [0003]
WO 2013/031205 [0003]

Claims

Zoomobjektiv bestehend im Wesentlichen aus: einer ersten Linsengruppe (G1) mit positiver Brechkraft; einer zweiten Linsengruppe (G2) mit negativer Brechkraft; einer dritten Linsengruppe (G3) mit negativer Brechkraft; einer vierten Linsengruppe (G4) mit negativer Brechkraft; und einer fünften Linsengruppe (G5) mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite, wobei die erste Linsengruppe (G1) und die fünfte Linsengruppe (G5) bezüglich einer Abbildungsebene feststehen und die zweite Linsengruppe (G2), die dritte Linsengruppe (G3) und die vierte Linsengruppe (G4) derart verfahren, dass ein Abstand voneinander sich verändert, wenn eine Vergrößerung von einem Weitwinkelende zu einem Teleende verändert wird, und wobei die erste Linsengruppe (G1) im Wesentlichen aus einer 11-ten Linsengruppe (G11) mit negativer Brechkraft, einer 12-ten Linsengruppe (G12) mit positiver Brechkraft und einer 13-ten Linsengruppe (G13) mit positiver Brechkraft, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, besteht, und wobei die 11-te Linsengruppe (G11) und die 13-te Linsengruppe (G13) bezüglich der Abbildungsebene feststehen und die 12-te Linsengruppe (G12) während des Fokussierens verfährt, und wobei der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird: 2,10 < f12/f13 < 4,10 (1), wobei f12: eine Brennweite der 12-ten Linsengruppe (G12) ist, und f13: eine Brennweite der 13-ten Linsengruppe (G13) ist.
Zoomobjektiv nach Anspruch 1, wobei der folgende Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird: 1,00 < f13/f1 < 1,50 (2), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, wobei der folgende Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird: 0,90 < Z2/f1 < 1,40 (3), wobei Z2: ein Verfahrumfang der zweiten Linsengruppe (G2) von einem Weitwinkelende zu einem Teleende ist, und f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der folgende Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird: –1,30 < f11/f13 < –0,68 (4), wobei f11: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe (G11) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der folgende Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird: –1,23 < f11/f1 < –0,80 (5), wobei f11: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe (G11) ist, und f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der folgende Bedingungsausdruck (6) erfüllt wird: 5,10 < f1/Yimg < 10,00 (6), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist, und Yimg: eine maximale Bildhöhe.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der folgende Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt wird: 2,20 < f12/f13 < 3,80 (1-1).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der folgende Bedingungsausdruck (2-1) erfüllt wird: 1,20 < f13/f1 < 1,50 (2-1), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der folgende Bedingungsausdruck (2-2) erfüllt wird: 1,20 < f13/f1 < 1,30 (2-2), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der folgende Bedingungsausdruck (3-1) erfüllt wird: 1,10 < Z2/f1 < 1,20 (3-1), wobei Z2: ein Verfahrumfang der zweiten Linsengruppe (G2) von einem Weitwinkelende zu einem Teleende ist, und f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der folgende Bedingungsausdruck (4-1) erfüllt wird: –1,00 < f11/f13 < –0,70 (4- 1), wobei f11: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe (G11) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der folgende Bedingungsausdruck (5-1) erfüllt wird: –1,22 < f11/f1 < –0,90 (5-l), wobei f11: eine Brennweite der 11-ten Linsengruppe (G11) ist, und f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der folgende Bedingungsausdruck (6-1) erfüllt wird: 6,10 < f1/Yimg < 10,00 (6-1), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist, und Yimg: eine maximale Bildhöhe.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der folgende Bedingungsausdruck (6-2) erfüllt wird: 6,40 < f1/Yimg < 7,50 (6-2), wobei f1: eine Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) ist, und Yimg: eine maximale Bildhöhe.
Abbildungsvorrichtung umfassend: das Zoomobjektiv (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.