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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zoomlinse, eine Bildaufnahmevorrichtung mit der Zoomlinse und ein Steuergerät für die Zoomlinse und ist geeignet für zum Beispiel Bildaufnahmevorrichtungen mit Bildaufnahmegeräten wie zum Beispiel ein digitaler Fotoapparat, eine Videokamera, eine Überwachungskamera und eine Sendekamera oder Bildaufnahmevorrichtungen wie eine Silberhalogenididfilmkamera.
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Beschreibung Stand der Technik
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Bekannte Bildaufnahmevorrichtungen mit solid-state- (SSD-) Bildaufnahmegeräten wie zum Beispiel eine Überwachungskamera und eine Videokamera weisen verbesserte Funktionen auf, während deren Gesamtgrößen klein sind. Für derartige Vorrichtungen verwendete Zoomlinsen sollen kleine Größe, hohe Zoomverhältnisse und eine gute optische Leistungsfähigkeit aufweisen.
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Dazu ist eine bekannte Zoomlinse bekannt, mit, in einer Reihenfolge von einer Gegenstandsseite zu einer Bildseite, einer Linseneinheit mit einer positiven Brechungskraft, einer Linseneinheit mit einer negativen Brechungskraft und einer Linseneinheit mit einer positive Brechungskraft.
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Das
japanische Patent mit der Offenlegungsnummer 2013-88782 offenbart eine Zoomlinse, in der eine Brennweite einer dritten Linseneinheit geeignet eingestellt ist, um die Bildleistungsfähigkeit für Licht in einem weiten Wellenlängenbereich von einem sichtbaren Bereich zu einem nah-Infrarot Bereich zu verbessern.
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In der in dem
japanischen Patent mit der Offenlegungsnummer 2013-88782 offenbarten Zoomlinse kann nicht gesagt werden, dass die Strukturen und die Bewegungsbahnen der zweiten und dritten Linseneinheiten unter den Gesichtspunkten der Reduktion in Größe und des Anstiegs des Zoomverhältnisses des gesamten Systems geeignet sind. Um eine weitere Reduktion der Größe und einen Anstieg des Zoomverhältnisses der Zoomlinse zu erlangen, ist es wichtig, die Strukturen und die Bewegungsbahnen der zweiten und dritten Linseneinheit geeignet einzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Zoomlinse, wobei das gesamte System der Zoomlinse klein ist und ein hohes Zoomverhältnis aufweist, und die Zoomlinse eine hohe optische Leistungsfähigkeit im gesamten Zoombereich aufweist; einer Bildaufnahmevorrichtung mit der Zoomlinse; und einem Steuergerät für die Zoomlinse.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Zoomlinse bereitgestellt, wie sie hier in den Ansprüchen 1 bis 9 beansprucht ist. Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung breitgestellt, wie sie hier in dem Anspruch 10 beansprucht ist. Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät bereitgestellt, wie sie hier in dem Anspruch 11 bis 13 beansprucht ist. Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Zoomlinse bereitgestellt, wie sie hier in dem Anspruch 14 bis 19 beansprucht ist. Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Zoomlinse bereitgestellt, wie sie hier in dem Anspruch 20 bis 24 beansprucht ist.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden erst aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich werden. Jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die im Folgenden beschrieben ist, kann einzeln oder als eine Kombination einer Mehrzahl der Ausführungsformen implementiert werden. Ebenfalls können Merkmale von unterschiedlichen Ausführungsformen kombiniert werden, wo es notwendig ist, oder wo die Kombination der Elemente oder Merkmale von einzelnen Ausführungsformen, in einer einzelnen Ausführungsform günstig ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 1.
- 2 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 1 dar.
- 3 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2.
- 4 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2 dar.
- 5 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 3.
- 6 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 3 dar.
- 7 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 4.
- 8 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 4 dar.
- 9 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 5.
- 10 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 5 dar.
- 11 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 6.
- 12 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 6 dar.
- 13 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 7.
- 14 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 7 dar.
- 15 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 8.
- 16 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 8 dar.
- 17 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 9.
- 18 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 9 dar.
- 19 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 10.
- 20 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 10 dar.
- 21 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 11.
- 22 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 11 dar.
- 23 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 12.
- 24 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 12 dar.
- 25 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß Ausführungsform 13.
- 26 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 13 dar.
- 27 ist eine schematische Ansicht, die ein Hauptteil einer Bildaufnahmevorrichtung mit der Zoomlinse gemäß einen der Ausführungsform 1 bis 13 darstellt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Zoomlinse, eine Bildaufnahmevorrichtung mit der Zoomlinse und das Steuergerät für die Zoomlinse gemäß jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden Detail mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Die Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat in einer Reihenfolge von einer Gegenstandsseite zu einer Bildseite eine erste Linseneinheit mit einer positiven Brechungskraft, und eine zweite Linseneinheit mit einer negativen Brechungskraft und eine dritte Linseneinheit mit einer positiven Brechungskraft. In diesem Fall ist lediglich erforderlich, dass eine Linseneinheit zumindest eine Linse hat, die ein Linsenelement ist, das sich während des Zoomens als eine Einheit bewegt. Die Linseneinheit muss nicht notwendigerweise eine Mehrzahl von Linsen haben. Eine Schnittansicht einer Zoomlinse in jeder Zeichnung ist ein Weitwinkelende. Ebenfalls zeigen Aberrationsdiagramme in jeder Zeichnung in der Reihenfolge von einer oberen Seite Aberrationen an dem Weitwinkelende, Aberrationen an einer Zwischenzoomposition und Aberrationen an einem Telefotoende.
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1 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse nach der Ausführungsform 1. 2 liefert Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 1. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 1 weist ein Zoomverhältnis von 5,35 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,58 auf. 3 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2. 4 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2 hat ein Zoomverhältnis von 5,36 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,58.
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5 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 3. 6 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 3 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 3 weist ein Zoomverhältnis von 5,28 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,41 auf. 7 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 4. 8 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 4 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 4 weist ein Zoomverhältnis von 5,35 und eine F-Zahl von ungefähr 1,42 bis 2,57 auf.
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9 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 5. 10 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 5 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 5 weist ein Zoomverhältnis von 5,05 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,57 auf. 11 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 6. 12 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 6 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 6 weist ein Zoomverhältnis von 5,92 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,54 auf.
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13 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 7. 14 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 7 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 7 weist ein Zoomverhältnis von 5,92 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,54 auf.
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15 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 8. 16 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 8 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 8 weist ein Zoomverhältnis von 5,35 und eine F-Zahl von ungefähr 1,42 bis 2,57 auf. 17 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 9. 18 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 9 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 9 weist ein Zoomverhältnis von 5,05 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,57 auf.
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19 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 10. 20 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 10 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 10 weist ein Zoomverhältnis von 5,92 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,54 auf. 21 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 11. 22 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 11 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 11 weist ein Zoomverhältnis von 4,83 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,39 auf.
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23 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 12. 24 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 12 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 12 weist ein Zoomverhältnis von 5,12 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,51 auf.
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25 ist eine Schnittansicht einer Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 13. 26 stellt Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 13 dar. Die Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 13 weist ein Zoomverhältnis von 6,00 und eine F-Zahl von ungefähr 1,44 bis 2,56 auf.
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27 ist eine schematische Ansicht, die einen Hauptteil einer Überwachungskamera (Bildaufnahmevorrichtung) mit einer der Zoomlinsen gemäß der Ausführungsformen 1 bis 13 der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Zoomlinse gemäß einer der entsprechenden Ausführungsformen ist ein Bildaufnahmelinsensystem, das für eine Bildaufnahmevorrichtung wie zum Beispiel einen digitalen Fotoapparat, eine Videokamera, eine Überwachungskamera oder eine Sendekamera verwendet ist. In jeder der Schnittansichten der Zoomlinsen entspricht die linke Seite einer Gegenstandsseite und die rechte Seite entspricht einer Bildseite. Unter der Annahme, dass „i“ die Ordinalposition einer Linseneinheit von der Gegenstandsseite zu der Bildseite in jeder der Schnittansichten bezeichnet, bezeichnet „Li“ die i-te Linseneinheit.
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In jeder der Ausführungsformen ist eine Blende als SP bezeichnet. In jeder der Ausführungsformen ist die Blende zwischen einer zweiten Linseneinheit L2 und einer dritten Linseneinheit L3 bereitgestellt. In jeder der Ausführungsformen bewegt sich die Blende SP während des Zoomens nicht. Dies vereinfacht die Struktur eines Objektivtubus, der die Zoomlinse hält.
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Ein optischer Block GB entspricht einem beliebigen aus einem optischen Filter, einer Frontplatte, einem Tiefpassfilter, einem Infrarot Absperrfilter und ähnlichen. Eine Bildebene ist als IP bezeichnet. Falls die Zoomlinse als ein optisches Bildaufnahmesystem einer Videokamera oder einer Überwachungskamera verwendet wird, entspricht die Bildebene IP einem Solid-State-Bildaufnahmegerät (photoelektrisches Umwandlungsgerät), wie zum Beispiel einem Ladungsgekoppelten Gerät (CCD)- Sensor oder ein Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS)-Sensor. Falls die Zoomlinse als ein optisches Bildaufnahmesystem einer Silberhalogenidfilm-Kamera verwendet ist, entspricht die Bildebene IP einer Filmoberfläche.
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In jedem der sphärischen Aberrationsdiagramme bezeichnet Fno die F-Zahl und zeigt eine sphärische Aberration für eine d-Linie (an einer Wellenlänge von 587,6 nm) und eine sphärische Aberration für eine g-Linie (an einer Wellenlänge von 435,8 nm). In jedem der Astigmatismusdiagramme bezeichnet S die sagittale Bildebene und M bezeichnete die meridionale Bildebene. Die Distortion betrifft die d-Linie. Jedes der seitlichen chromatischen Aberrationsdiagramme zeigt die chromatische Aberration für die g-Linie. Ebenfalls bezeichnet ω einen halben Winkel einer Ansicht eines aufgenommenen Bildes.
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In jeder der entsprechenden Ausführungsformen bewegen sich die Linseneinheiten während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende, und ein Abstand zwischen angrenzenden der Linseneinheiten ändert sich, wie durch in jeder der Schnittansichten dargestellte Pfeile gezeigt ist. Noch genauer bewegt sich in jeder der Zoomlinsen gemäß den entsprechenden Ausführungsformen eine erste Linseneinheit L1 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende nicht. Eine zweite Linseneinheit L2 bewegt sich während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Bildseite. Eine dritte Linseneinheit L3 bewegt sich zur Gegenstandsseite.
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Ebenfalls dient bei jeder der Zoomlinsen gemäß den Ausführungsformen 1 und 2 die zweite Linseneinheit L2 als eine Fokussiereinheit. Um den Fokus von einem Gegenstand in Unendlich zu einem nahen Gegenstand am Telefotoende zu ändern, wird die zweite Linseneinheit L2 zur Gegenstandsseite bewegt, wie durch einen Pfeil 2c gezeigt ist, der in einem der entsprechenden Schnittansichten dargestellt ist. Ein Pfeil 2a durchgehender Linie und eine Pfeil 2b punktierter Linie, die in jeder der Schnittansichten dargestellt sind, stellen Bewegungsbahnen für Korrekturvariationen in der Bildebene dar, die während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende auftreten können, während der Brennpunkt sich an dem Gegenstand in Unendlich beziehungsweise an einem nahen Gegenstand befindet.
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In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 3 bis 13 dienen der zweite Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 als eine Fokussiereinheit. Um den Fokus von einem Gegenstand in Unendlich zu einem nahen Gegenstand an einem Telefotoende zu ändern, werden die zweite Linseneinheit L2 und die dritte Linseneinheit L3 zur Gegenstandsseite bewegt, wie durch die Pfeile 2c und 3c gezeigt, die in einer entsprechenden Schnittansicht dargestellt sind. Eine Pfeil 2a durchgehende Linie und eine Pfeil 3a durchgehender Linie, die in jeder der Schnittansichten dargestellt sind, stellen Bewegungsbahnen zur Korrekturvariation in der Bildebene dar, die während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende auftreten können, wenn der Brennpunkt sich an dem Gegenstand in Unendlich befindet. Eine Pfeil 2b gepunktete Linie und eine Pfeil 3b gepunktete Linie, der in jedem der Schnittansichten dargestellt ist, stellt Bewegungsbahnen zum Korrigieren der Variation in der Bildebene dar, die während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende auftreten können, wenn der Brennpunkt sich an dem nahen Gegenstand befindet.
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Durch das Bewegen einer Mehrzahl von Linseneinheiten während des Fokussierens kann das Bewegungsausmaß von jeder Linseneinheit während des Fokussierens verringert werden. Als Ergebnis kann eine Variation der Aberration während des Fokussierens wirkungsvoll verringert werden.
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In der Zoomlinse gemäß einer der entsprechenden Ausführungsformen kann eine Bildverschleierung durch das Bewegen einer bestimmten Linseneinheit oder einer bestimmten Linse korrigiert werden, um eine Komponente in einer Richtung senkrecht zu deren optischen Achse aufzuweisen.
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In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen
1 bis
6 sind Konditionalausdrücke erfüllt, wie folgt:
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In dem Konditionalausdrücken ist f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit L2, f3 ist eine Brennweite der dritten Linseneinheit L3, m2 ist ein Bewegungsausmaß der zweiten Linseneinheit L2 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende, und m3 ist ein Bewegungsausmaß der dritten Linseneinheit L3 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende. Ein Bewegungsausmaß bezeichnet einen Unterschied der Position von jeder Linseneinheit auf der optischen Achse zwischen der Position am Weitwinkelende und der Position am Telefotoende an.
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Der Konditionalausdruck (1) definiert ein Verhältnis der Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 zu dem Bewegungsausmaß m2 der zweiten Linseneinheit L2 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 verringert ist und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (1) wird, wird die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird eine Variation der seitlichen chromatischen Aberration während des Zoomens erhöht, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 erhöht wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (1) wird, wird die Brechkraft der zweiten Linseneinheit L2 übermäßig schwach. Als Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis ausreichend zu erhöhen, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (2) definiert ein Verhältnis der Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 zu der Bewegungsausmaß m3 der dritten Linseneinheit L3 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 verringert wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (2) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig stark. Als Ergebnis wird eine Variation der Feldkrümmung während des Zoomens erhöht, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 erhöht wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (2) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis ausreichend zu erhöhen und die seitliche chromatische Aberration geeignet zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, sind in den Ausführungsformen 1 bis 6 Elemente geeignet eingestellt, so dass die Konditionalausdrücke (1) und (2) erfüllt sind. Entsprechend kann eine Zoomlinse erhalten werden, von der das gesamte System der Zoomlinse klein ist, die ein hohes Zoomverhältnis aufweist und eine hohe optische Leistungsfähigkeit in einem gesamten Zoombereich aufweist.
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In einer der beliebigen Ausführungsformen
1 bis
6 können die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
1) und (
2) geeignet eingestellte werden, wie folgt:
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Die Zahlenbereiche der Konditionalausdrücke (
1) und (
2) können vorzugsweise eingestellt werden, wie folgt:
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Außerdem können in jeder der Ausführungsformen
1 bis
6 zumindest einer der folgenden Konditionalausdrücke weiter bevorzugt erfüllt sein:
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In dem Konditionalausdruck ist f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit L1, nd2n ist ein Durchschnittswert der Brechungsindizes von Materialien von negativen Linsen, die in der zweiten Linseneinheit L2 vorhanden sind, und vd3p ist eine Abbe-Zahl eines Material mit der größten Abbe-Zahl unter Abbe-Zahlen von Materialien von positiven Linsen, die in der dritten Linseneinheit L3 vorhanden sind. Außerdem ist d23t ein Abstand auf der optischen Achse zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 am Telefotoende und TLt ist eine Gesamtlänge der Zoomlinse am Telefotoende.
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Der Konditionalausdruck (3) definiert ein Verhältnis der Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 zu der Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 erhöht wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (3) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis wird das Bewegungsausmaß der dritten Linseneinheit L3 während des Zoomens erhöht, und es ist schwierig, die Größe der Zoomlinse ausreichend zu reduzieren. Somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 verringert wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (3) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig stark. Die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 wird übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird eine sphärische Aberration in einer großen Größe erzeugt, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (4) definiert ein Verhältnis der Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 zu der Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 verringert wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (4) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig stark. Als ein Ergebnis ist eine chromatische Längs-Aberration übermäßig korrigiert, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 erhöht wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (4) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig schwach. Als Ergebnis ist es schwierig, die chromatische Längs-Aberration ausreichend zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (5) definiert den Durchschnittswert nd2n der Brechungsindizes der Materialien der negativen Linsen, die in der zweiten Linseneinheit L2 vorhanden sind. Falls der Durchschnittswert nd2n kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (5) wird, ist es erforderlich, den Krümmungsradius von jeder Linsenoberfläche der zweiten Linseneinheit L2 zum Halten der negativen Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 zu verringern. Als ein Ergebnis sind die sphärische Aberration und die Koma-Aberration übermäßig an dem Telefotoende korrigiert, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls der Durchschnittswert nd2n größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (5) wird, ist es erforderlich, den Krümmungsradius von jeder Linsenfläche der zweiten Linseneinheit L2 zu erhöhen, um zu versuchen, dass die negative Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 innerhalb eines geeigneten Bereichs fällt. Als Ergebnis ist es schwierig, die sphärische Aberration und die Koma- Aberration an dem Telefotoende ausreichend zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (6) definiert die Abbe-Zahl vd3p eines Materials das die größten Abbe-Zahl unter den Abbe-Zahlen der Materialien der positiven Linsen aufweist, die in der dritten Linseneinheit L3 vorhanden sind. Falls die Abbe-Zahl vd3p kleiner als der untere Grenzwert ist, ist es schwierig, die seitliche chromatische Aberration ausreichend zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Abbe-Zahl vd3p größer als der obere Grenzwert ist, ist die seitliche chromatische Aberration übermäßig korrigiert, und somit ist diese nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (7) definiert ein Verhältnis des Abstands d23t auf der optischen Achse zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 am Telefotoende zu der Gesamtlänge TLt der Zoomlinse am Telefotoende. Falls der Abstand d23t auf der optischen Achse zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 am Telefotoende verringert wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (7) wird, ist es schwierig, den Raum zum Anordnen der Blende SP ausreichend sicher zu stellen, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls der Abstand d23t auf der optischen Achse zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 am Telefotoende erhöht ist, und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (7) wird, ist es schwierig, die Bewegungsgrößen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 während des Zoomens ausreichend sicher zu stellen, und somit ist dies nicht erwünscht. Als Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis ausreichend zu erhöhen, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Bevorzugt können die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
3) bis (
7) eingestellt werden, wie folgt:
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Bevorzugt können die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
3) bis (
7) eingestellt werden, wie folgt:
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In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
12 ist ein Konditionalausdruck erfüllt, wie folgt:
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In diesem Konditionalausdruck ist f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit L1 und fw ist eine Brennweite der Zoomlinse an dem Weitwinkelende.
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Der Konditionalausdruck (8) definiert ein Verhältnis der Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 zu der Brennweite fw der Zoomlinse an dem Weitwinkelende. Um das Zoomverhältnis zu erhöhen, ist es wirkungsvoll, die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 zu erhöhen. In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3 und 7 bis 12 ist eine bestimmte positive Brechungskraft auf die erste Linseneinheit L1 aufgebracht.
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Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 verringert wird, und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (8) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird die Feldkrümmung und die Koma-Aberration an dem Telefotoende in einem großen Ausmaß erzeugt, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 erhöht ist und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (8) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis der Zoomlinse ausreichend zu erhöhen, und somit ist diese nicht erwünscht.
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Ebenfalls hat die erste Linseneinheit L1 in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite zu der Bildseite eine positive Linse und eine negative Linse. Durch das Anordnen der positiven Linse und der negativen Linse in der ersten Linseneinheit L1 wird die chromatische Aberration geeignet korrigiert. Insbesondere durch Anordnen der positiven Linse an der am nächsten an dem Gegenstand befindlichen Seite der ersten Linseneinheit und Anordnen der negativen Linse an der Bildseite der positiven Linse kann der Einfallswinkel eines Strahls abseits der Achse auf der negativen Linse erhöht werden. Entsprechend kann eine seitliche chromatische Aberration geeignet korrigiert werden.
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Die Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3 und 7 bis 12 umfasst die erste Linseneinheit L1, die einzelne positive Linse und die einzelne negative Linse. Die Zoomlinse kann wirkungsvoll eine chromatische Aberration korrigieren, ohne die Anzahl der Linsen zu erhöhen. Entsprechend können sowohl eine Reduktion der Größe der Zoomlinse wie auch eine Korrektur der chromatischen Aberration erlangt werden.
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Wie in den Ausführungsformen 1 bis 3 und 7 bis 12 beschrieben wurde, ist die Struktur der ersten Linseneinheit L1 geeignet eingestellt, so dass der Konditionalausdruck (8) erfüllt ist. Entsprechend kann eine Zoomlinse, von der das ganze System der Zoomlinse klein ist, die ein hohes Zoomverhältnis aufweist, und die eine hohe optische Leistungsfähigkeit in dem gesamten Zoombereich aufweist, erhalten werden.
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In einer der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
12 können die numerischen Bereiche des Konditionalausdrucks (
8) bevorzugt eingestellt werden, wie folgt:
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Die numerischen Bereiche des Konditionalausdrucks (
8) können bevorzugt eingestellt werden, wie folgt:
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Außerdem kann in einer der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
12 zumindest einer der folgenden Konditionalausdrücke weiter bevorzugt erfüllt werden:
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In den Konditionalausdrücken ist f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit L2, L12t ist eine Länge von einem Linsenoberflächenscheitel an der am meisten an dem Bild befindlichen Seite der ersten Linseneinheit L1 zu einem Linsenoberflächenscheitel an der am nächsten an dem Gegenstand befindlichen Seite der zweiten Linseneinheit L2 am Telefotoende, und Ndp ist ein Brechungsindex der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 für die d-Linie vorhanden ist. Außerdem ist Ndn ein Brechungsindex der negativen Linse, der in der ersten Linseneinheit L1 für die d-Linie vorhanden ist, r1 ist ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche an der Gegenstandsseite der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist, und r2 ist ein Krümmungsradius einer Linsenfläche auf der Bildseite.
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Der Konditionalausdruck (9) definiert ein Verhältnis der Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 zu der Länge L12t von dem Linsenoberflächenscheitel an der am meisten an dem Bild befindlichen Seite der ersten Linseneinheit L1 zu dem Linsenoberflächenscheitelpunkt auf der am nächsten an dem Gegenstand befindlichen Seite der zweiten Linseneinheit L2 am Telefotoende. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 verringert wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (9) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird eine längs chromatische Aberration übermäßig korrigiert, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 erhöht wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (9) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis der Zoomlinse ausreichend zu erhöhen, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (10) definiert einen Brechungsindex eines Materials einer Linse, der in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist. Falls der Brechungsindex kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (10) wird, ist es erforderlich, den Krümmungsradius von jeder Linsenoberfläche der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist, zu verringern, um die positive Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 zu halten. Als ein Ergebnis werden eine sphärische Aberration und eine Koma-Aberration an dem Telefotoende in großen Ausmaßen erzeugt, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls der Brechungsindex größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (10) ist, ist es erforderlich, den Krümmungsradius von jeder Linsenoberfläche der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist, zu erhöhen, um zu verursachen, dass die positive Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 innerhalb eines geeigneten Bereichs fällt. Als ein Ergebnis werden eine Feldkrümmung und eine Koma-Aberration an dem Telefotoende in einem großen Ausmaß erzeugt, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Der Konditionalausdruck (11) definiert eine Form der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist. Falls die Form kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (11) ist, ist ein paraxialer Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist, übermäßig groß. Als ein Ergebnis ist es schwierig, die seitliche chromatische Aberration an dem Weitwinkelende geeignet zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Form größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (11) ist, ist der paraxialer Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden ist, übermäßig klein. Als ein Ergebnis wird eine seitliche chromatische Aberration an dem Weitwinkelende übermäßig korrigiert, und somit ist dies nicht erwünscht.
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Die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
8) bis (
11) können bevorzugt eingestellt sein, wie folgt:
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Die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
8) bis (
11) können noch bevorzugter eingestellt sein, wie folgt:
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In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
13 ist eine negative Linse an der am meisten an dem Gegenstand gelegener Seite der zweiten Linseneinheit L2 angeordnet. Wenn R1 ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Gegenstandsseite der negativen Linse ist, ist R2 ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Bildseite der negativen Linse ist, und nd2n ist ein Brechungsindex eines Materials der negativen Linse Für die d-Linie ist, sind die Konditionalausdrücke erfüllt, wie folgt:
-
Der Konditionalausdruck (12) definiert den Brechungsindex nd2n des Materials der negativen Linse, die in der zweiten Linseneinheit L2 vorhanden ist, und auf der am meisten an dem Gegenstand liegenden Seite angeordnet ist. Falls der Brechungsindex nd2n kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (12) ist, ist der Brechungsindex des Materials der negativen Linse übermäßig niedrig, und es ist schwierig, die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 ausreichend zu erhöhen. Als ein Ergebnis ist es schwierig, das Zoomverhältnis des gesamten Zoomlinsensystems ausreichend zu erhöhen, und somit ist dies nicht erwünscht. Ein Material, das einen Brechungsindex aufweist, das größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (12) ist weist eine sehr kleine Abbe-Zahl aus. Falls ein derartiges Material für die negative Linse verwendet wird, die in der zweiten Linseneinheit L2 vorhanden ist, ist es schwierig, eine chromatische Aberration in der zweiten Linseneinheit L2 geeignet zu korrigieren.
-
Der Konditionalausdruck (13) definiert eine Form der negativen Linse. Falls der Wert, der die Form des Konditionalausdrucks (13) darstellt, 0 beträgt, ist die Linse eine bikonkave Linse, in der ein paraxialer Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Gegenstandsseite gleichwertig einen paraxialen Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Bildseite ist. Falls der Wert des Konditionalausdrucks (13) -1 beträgt, ist die Linse eine plano-konkave Linse, die eine im Wesentlichen flache Linsenoberfläche auf der Gegenstandsseite aufweist.
-
Falls der Wert, der die Form darstellt, kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (13) ist, ist die Form der negativen Linse eine Meniskusform mit einer konvexen Oberfläche davon zu der Gegenstandsseite gerichtet, die Brechungskraft der konvexen Oberfläche an der Gegenstandsseite ist übermäßig stark, und es ist schwierig, die negative Brechungskraft der negativen Linse ausreichend zu erhöhen. Als ein Ergebnis ist es schwierig, die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 ausreichend zu erhöhen, und es ist schwierig, das Zoomverhältnis des gesamten Zoomlinsensystems ausreichend zu erhöhen. Somit ist dies nicht erwünscht. Falls der Wert, der die Form darstellt, größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (13) ist, ist die negative Brechungskraft der negativen Linse übermäßig stark. Als ein Ergebnis werden eine Distorsion-Aberration und eine Feldkrümmung in großen Ausmaßen in der zweiten Linseneinheit L2 erzeugt, und somit ist dies nicht erwünscht.
-
Wie in den Ausführungsformen 1 bis 3 und 7 bis 13 beschrieben ist, sind die Elemente geeignet so eingestellt, dass die Konditionalausdrücke (12) und (13) erfüllt sind. Entsprechend kann eine Zoomlinse erhalten werden, von der das gesamte System der Zoomlinse klein ist, die ein hohes Zoomverhältnis aufweist und die eine hohe optische Leistungsfähigkeit in dem gesamten Zoombereich aufweist.
-
In einer beliebigen der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
13 können bevorzugt die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
12) und (
13) eingestellt werden, wie folgt:
-
Die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
12) und (
13) können bevorzugt eingestellt werden, wie folgt:
-
Außerdem kann in einer beliebigen der Ausführungsformen
1 bis
3 und
7 bis
13 zumindest einer der folgenden Konditionalausdrücke bevorzugt weiter erfüllt sein:
-
In diesen Konditionalausdruck ist f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit L1, f2 ist eine Brennweite der zweiten Linseneinheit L2, f3 ist eine Brennweite der dritten Linseneinheit L3 und fw ist eine Brennweite der Zoomlinse am Weitwinkelende.
-
Der Konditionalausdruck (14) definiert ein Verhältnis der Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 zu der Brennweite fw der Zoomlinse am Weitwinkelende. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 verringert wird und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (14) wird, wird die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird eine Variation in der Feldkrümmung und der seitlichen chromatischen Aberration während des Zoomens erhöht, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 erhöht wird, und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (14) wird, wird die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis wird das Bewegungsausmaß der zweiten Linseneinheit L2 während des Zoomens erhört und es ist schwierig, die Größe der Zoomlinse ausreichend zu reduzieren. Somit ist dies nicht erwünscht.
-
Der Konditionalausdruck (15) definiert ein Verhältnis der Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 zur Brennweite fw der Zoomlinse am Weitwinkelende. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 verringert wird, und das Verhältnis kleiner als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (15) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig stark. Als ein Ergebnis wird eine Variation der Feldkrümmung während des Zoomens erhöht, und daher ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 erhöht wird und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (15) wird, wird die Brechungskraft der dritten Linseneinheit L3 übermäßig schwach. Als ein Ergebnis wird das Bewegungsausmaß der dritten Linseneinheit L3 während des Zoomens erhöht, und es ist schwierig, die Größe der Zoomlinse ausreichend zu reduzieren. Somit ist dies nicht erwünscht.
-
Der Konditionalausdruck (16) definiert ein Verhältnis der Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 zu der Brennweite fw der Zoomlinse am Weitwinkelende. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 verringert wird und das Verhältnis größer als der untere Grenzwert des Konditionalausdrucks (16) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig stark. Als Ergebnis ist es schwierig, die sphärische Aberration und die Koma-Aberration am Telefotoende angemessen zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 erhöht wird, und das Verhältnis größer als der obere Grenzwert des Konditionalausdrucks (16) wird, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 übermäßig schwach. Als Ergebnis ist es schwierig, die chromatische Längsaberration geeignet zu korrigieren, und somit ist dies nicht erwünscht.
-
Die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
14) bis (
16) können bevorzugt eingestellt sein, wie folgt:
-
Die numerischen Bereiche der Konditionalausdrücke (
14) bis (
16) können bevorzugt eingestellt sein, wie folgt:
-
Die Ausführungsformen 7 bis 13 können erwünscht den Konditionalausdruck (4) erfüllen, wie die Ausführungsformen 1 bis 6.
-
Die Strukturen der Linseneinheiten werden als nächstes beschrieben. In der Zoomlinse gemäß jeder der Ausführungsformen hat die erste Linseneinheit L1 eine zusammengeklebte Linse, in der eine positive Linse und eine negative Linse zusammen geklebt sind. Die in der ersten Linseneinheit vorhandene negative Linse ist angrenzend an die Bildseite der positiven Linse angeordnet. Die verklebte Oberfläche der verklebten Linse weist eine Form mit einer konvexen Oberfläche davon zu der Bildseite gerichtet auf. Dementsprechend kann der Einfallswinkel eines von der Achse entfernten Strahls auf die negative Linse erhöht werden, und als ein Ergebnis kann die seitliche- chromatische Aberration geeignet korrigiert werden.
-
Ebenfalls hat in der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1, und 3 bis 13, die zweite Linseneinheit L2 in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite zu der Bildseite eine negative Linse, eine negative Linse und eine positive Linse. In der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2 hat die zweite Linseneinheit L2 in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite zu der Bildseite eine negative Linse, eine negative Linse und eine verklebte Linse, in der eine positive Linse und eine negative Linse verklebt sind. Durch das Anordnen von zumindest zwei negativen Linsen in der zweiten Linseneinheit L2 und das Verteilen der negativen Brechungskraft zu der Mehrzahl der negativen Linsen, kann die Brechungskraft von jeder negativen Linse verringert werden. Als Ergebnis kann ein Auftreten von sphärischer Aberration und Koma-Aberration am Telefotoende verringert werden. Durch das Anordnen der positiven Linse zusätzlich zu den zwei negativen Linsen in der zweiten Linseneinheit L2 kann die chromatische Aberration geeignet korrigiert werden.
-
In der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 und 3 bis 13 hat die dritte Linseneinheit L3 in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite zu der Bildseite eine positive Linse, eine verklebte Linse, in der eine positive Linse und eine negative Linse verklebt sind, und eine positive Linse. In der Zoomlinse gemäß der Ausführungsform 2 umfasst die dritte Linseneinheit L3 in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite zu der Bildseite eine positive Linse, eine negative und eine positive Linse.
-
Linsendaten gemäß numerischen Beispielen 1 bis 13, die entsprechenden Ausführungsformen 1 bis 13 der vorliegenden Erfindung entsprechen, sind im Folgenden gegeben. In jedem der numerischen Beispiele 1 bis 13 bezeichnet i die Ordinalposition einer optischen Oberfläche von der Gegenstandsseite. ri bezeichnet die Krümmungsradius der i-ten optischen Oberfläche (die i-te Oberfläche), di bezeichnet den Abstand zwischen der i-ten Oberfläche und der i + 1-ten Oberfläche, und ndi und vdi bezeichnen den Brechungsindex beziehungsweise die Abbe-Zahl des Materials, das das i-te optische Element für die d-Linie ausbildet.
-
Mit der Exzentrizität K; den asphärischen Koeffizienten A4, A6, A8, A10 und A12; und der Verschiebung des Oberflächenscheitels in der Richtung der optischen Achse an einer Höhe h von der optischen Achse x, wird die asphärische Form ausgedrückt, wie folgt:
wo R den paraxialen Krümmungsradius bezeichnet. „e-Z“ bedeutet „10
-Z“.
-
In jedem der numerischen Beispiele 1 bis 13 entspricht die Rückbrennweite (BF) der Länge, die durch eine Luftumwandlung des Abstandes von der Oberfläche des am nächsten an der Bildseite befindlichen Linsensystems zur Bildebene erhalten wird. Die Tabelle 1 zeigt die Entsprechung der voranstehend bestimmenden Konditionalausdrücke gemäß den numerischen Beispielen
1 bis
6. Die Tabellen 2 und 3 zeigen Entsprechungen zu den voranstehend beschriebenen Konditionalausdrücken gemäß den numerischen Beispielen
1 bis
3 und
7 bis
12. Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Entsprechung zu den voranstehenden beschriebenen Konditionalausdrücken gemäß den numerischen Beispielen
1 bis
3 und
7.
Numerisches Beispiel 1
Einheit: mm Oberflächendaten Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 20,341 | 3,81 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -81,033 | 0,60 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 494,995 | (variabel) | | |
4 | -144,031 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,864 | 2,20 | | |
6 | -14,518 | 0,35 | 1,77250 | 49,6 |
7 | 16,027 | 0,48 | | |
8 | 12,802 | 1,35 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -59,102 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,580 | 2,13 | 1,58313 | 59,4 |
12* | -16,321 | 0,15 | | |
13 | 5,039 | 1,72 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 27,781 | 0,40 | 2,00069 | 25,5 |
15 | 3,260 | 0,47 | | |
16 | 6,829 | 1,19 | 1,69680 | 55,5 |
17 | -17,276 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51000 | 60,0 |
19 | ∞ | 1,79 | | |
Bildebene ∞ | | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -1,29709e-003 A6 = 1,32144e-005 A8 = -1,02709e-005 A10 = 6,43379e-007 A12 = -4,25073e-008
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 4,56386e-004 A6 = 5,69296e-006 A8 = -5,33974e-006
Numerisches Beispiel 2
Andere Daten | | | |
Zoomverhältnis | 5,35 | | |
| Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,25 | 7,12 | 12,04 |
F-Zahl | 1,44 | 2,01 | 2,58 |
Halbwinkel der Sicht | 40,5 | 12,2 | 7,3 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,62 | 36,62 | 36,62 |
BF | 4,30 | 6,27 | 8,23 |
d 3 | 1,06 | 9,18 | 10,74 |
d 9 | 11,09 | 2,97 | 1,40 |
d10 | 4,94 | 2,97 | 1,00 |
d17 | 1,77 | 3,74 | 5,71 |
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 17,479 | 4,06 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -177,794 | 0,60 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 122,910 | (variabel) | | |
4 | 123,060 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,450 | 2,54 | | |
6 | -12,523 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 143,825 | 0,15 | | |
8 | 12,891 | 1,60 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -21,209 | 0,40 | 1,83481 | 42,7 |
10 | 61,424 | (variabel) | | |
11 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
12* | 4,293 | 2,05 | 1,76802 | 49,2 |
13* | -54,590 | 0,52 | | |
14 | 6,491 | 0,40 | 1,95906 | 17,5 |
15 | 3,232 | 0,75 | | |
16 | 8,442 | 1,31 | 1,48749 | 70,2 |
17 | -12,106 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51000 | 60,0 |
19 | ∞ | 1,79 | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -1,21833e-003 A6 = -1,82858e-005 A8 = -3,28373e-006 A10 = 1,59061e-007 A12 = -1,52620e-008
13-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,27797e-004 A6 = -7,71658e-006 A8 = -5,59710e-007
Andere Daten | | | |
| | | |
Zoomverhältnis | 5,36 | | |
| Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,25 | 7,38 | 12,05 |
F-Zahl | 1,44 | 2,01 | 2,58 |
Halbwinkel der Sicht | 40,5 | 12,0 | 7,4 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,62 | 36,62 | 36,62 |
BF | 5,13 | 7,38 | 9,64 |
d 3 | 0,93 | 8,40 | 9,37 |
d10 | 9,93 | 2,46 | 1,50 |
d11 | 5,51 | 3,25 | 1,00 |
d17 | 2,61 | 4,86 | 7,12 |
Numerisches Beispiel 3
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 19,812 | 3,73 | 1,80400 | 46,6 |
2 | -80,555 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 229,704 | (variabel) | | |
4 | 312,257 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,518 | 2,38 | | |
6 | -8,438 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 72,812 | 0,41 | | |
8 | 23,290 | 1,37 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -15,438 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,313 | 2,50 | 1,58313 | 59,4 |
12* | -15,592 | 0,15 | | |
13 | 5,073 | 1,51 | 1,48749 | 70,2 |
14 | 29,323 | 0,35 | 2,00069 | 25,5 |
15 | 3,164 | 0,37 | | |
16 | 5,801 | 1,25 | 1,60311 | 60,6 |
17 | -16,218 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -1,24402e-003 A6 = -4,03182e-005 A8 = 8,84866e-007 A10 = -1,32893e-007 A12 = -4,32778e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 8,10344e-004
Andere Daten | | | |
Zoomverhältnis | 5,28 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,23 | 6,77 | 11,75 |
F-Zahl | 1,44 | 1,93 | 2,41 |
Halbwinkel der Sicht | 40,5 | 12,8 | 7,5 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,63 | 36,63 | 36,63 |
BF | 4,28 | 6,05 | 7,82 |
d 3 | 0,83 | 8,85 | 10,83 |
d 9 | 11,25 | 3,22 | 1,25 |
d10 | 4,81 | 3,04 | 1,27 |
d17 | 1,75 | 3,52 | 5,29 |
Numerisches Beispiel 4
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 29,819 | 3,08 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -202,547 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 898,160 | (variabel) | | |
4 | -432,245 | 0,40 | 1,91082 | 35,3 |
5 | 4,608 | 2,11 | | |
6 | -11,549 | 0,35 | 1,76493 | 50,2 |
7 | 34,272 | 0,33 | | |
8 | 13,264 | 1,02 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -322,579 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,929 | 2,80 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -12,322 | 0,15 | | |
13 | 5,964 | 2,16 | 1,51145 | 55,9 |
14 | -22,561 | 0,35 | 2,00087 | 26,8 |
15 | 3,769 | 1,05 | | |
16 | 6,600 | 1,70 | 1,68035 | 41,9 |
17 | -12,764 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -9,52184e-004 A6 = -2,14554e-005 A8 = 9,10370e-007 A10 = -1,04537e-007 A12 = 1,13956e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 6,01782e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,35 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,12 | 7,26 | 11,35 |
F-Zahl | | 1,42 | 1,99 | 2,57 |
Halbwinkel der Sicht | | 42,5 | 12,2 | 7,9 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | | 40,74 | 40,74 | 40,74 |
BF | | 4,11 | 7,78 | 11,45 |
d 3 | | 1,81 | 11,11 | 10,67 |
d 9 | | 9,87 | 0,57 | 1,01 |
d10 | | 8,75 | 5,08 | 1,40 |
d17 | | 1,58 | 5,25 | 8,93 |
Numerisches Beispiel 5
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 25,950 | 3,47 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -71,297 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | -739,279 | (variabel) | | |
4 | -79,464 | 0,40 | 1,91082 | 35,3 |
5 | 4,712 | 2,02 | | |
6 | -11,253 | 0,35 | 1,74594 | 51,7 |
7 | 27,212 | 0,39 | | |
8 | 13,815 | 1,08 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -82,720 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,809 | 2,78 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -12,538 | 0,15 | | |
13 | 5,611 | 2,01 | 1,49222 | 72,7 |
14 | -30,351 | 0,35 | 1,98593 | 30,4 |
15 | 3,583 | 0,86 | | |
16 | 5,802 | 1,71 | 1,62894 | 59,2 |
17 | -11,595 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -9,59138e-004 A6 = -2,19822e-005 A8 = 8,83253e-007 A10 = -1,14950e-007 A12 = 1,31146e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,23489e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,05 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,24 | 7,19 | 11,32 |
F-Zahl | | 1,44 | 1,99 | 2,57 |
Halbwinkel der Sicht | | 40,9 | 12,3 | 7,9 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | | 38,96 | 38,96 | 38,96 |
BF | | 4,12 | 7,05 | 9,99 |
d 3 | | 1,45 | 9,91 | 10,28 |
d 9 | | 9,97 | 1,50 | 1,14 |
d10 | | 7,14 | 4,20 | 1,27 |
d17 | | 1,59 | 4,52 | 7,46 |
Numerisches Beispiel 6
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 15,895 | 3,25 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -142,878 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 108,644 | (variabel) | | |
4 | 108,363 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,255 | 2,29 | | |
6 | -8,593 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 57,441 | 0,38 | | |
8 | 18,727 | 1,33 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -17,924 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 5,121 | 2,57 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -11,998 | 0,15 | | |
13 | 4,401 | 2,09 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 40,127 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 3,275 | 0,49 | | |
16 | 7,743 | 1,31 | 1,49700 | 81,5 |
17 | -9,887 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -8,50359e-004 A6 = -2,41097e-006 A8 = -1,36176e-006 A10 = 8,44797e-008 A12 = -3,34219e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,83595e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,92 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,41 | 8,28 | 14,26 |
F-Zahl | | 1,44 | 1,97 | 2,54 |
Halbwinkel der Sicht | 37,8 | 10,6 | 6,2 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,63 | 36,63 | 36,63 |
BF | | 4,14 | 6,32 | 8,49 |
d 3 | | 0,82 | 8,56 | 9,95 |
d 9 | | 10,13 | 2,39 | 1,00 |
d10 | | 5,88 | 3,70 | 1,52 |
d17 | | 1,61 | 3,79 | 5,97 |
Numerisches Beispiel 7
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 15,910 | 3,25 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -143,392 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 108,904 | (variabel) | | |
4 | 108,658 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,256 | 2,30 | | |
6 | -8,495 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 64,019 | 0,37 | | |
8 | 19,060 | 1,33 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -17,721 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 5,097 | 2,58 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -11,964 | 0,15 | | |
13 | 4,413 | 2,07 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 39,855 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 3,275 | 0,49 | | |
16 | 7,753 | 1,31 | 1,49700 | 81,5 |
17 | -9,948 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -8,54095e-004 A6 = -7,35954e-006 A8 = -5,82646e-007 A10 = 2,51813e-008 A12 = -1,76367e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,89520e-004
Andere Daten |
Zoomverhältnis | 5,92 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,41 | 8,27 | 14,26 |
F-Zahl | 1,44 | 1,97 | 2,54 |
Halbwinkel der Sicht | 37,8 | 10,6 | 6,2 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,63 | 36,63 | 36,63 |
BF | 4,14 | 6,31 | 8,48 |
d 3 | 0,82 | 8,56 | 9,96 |
d 9 | 10,14 | 2,40 | 1,00 |
d10 | 5,87 | 3,69 | 1,52 |
d17 | 1,61 | 3,78 | 5,96 |
Numerisches Beispiel 8
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 29,819 | 3,08 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -202,547 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 898,160 | (variabel) | | |
4 | -432,245 | 0,40 | 1,91082 | 35,3 |
5 | 4,608 | 2,11 | | |
6 | -11,549 | 0,35 | 1,76493 | 50,2 |
7 | 34,272 | 0,33 | | |
8 | 13,264 | 1,02 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -322,579 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,929 | 2,80 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -12,322 | 0,15 | | |
13 | 5,964 | 2,16 | 1,51145 | 55,9 |
14 | -22,561 | 0,35 | 2,00087 | 26,8 |
15 | 3,769 | 1,05 | | |
16 | 6,600 | 1,70 | 1,68035 | 41,9 |
17 | -12,764 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -9,52184e-004 A6 = -2,14554e-005 A8 = 9,10370e-007 A10 = -1,04537e-007 A12 = 1,13956e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 6,01782e-004
Andere Daten |
Zoomverhältnis | 5,35 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,12 | 7,26 | 11,35 |
F-Zahl | 1,42 | 1,99 | 2,57 |
Halbwinkel der Sicht | 42,5 | 12,2 | 7,9 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 40,74 | 40,74 | 40,74 |
BF | 4,11 | 7,78 | 11,45 |
d 3 | 1,81 | 11,11 | 10,67 |
d 9 | 9,87 | 0,57 | 1,01 |
d10 | | 8,75 | 5,08 | 1,40 |
d17 | | 1,58 | 5,25 | 8,93 |
Numerisches Beispiel 9
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 25,950 | 3,47 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -71,297 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | -739,279 | (variabel) | | |
4 | -79,464 | 0,40 | 1,91082 | 35,3 |
5 | 4,712 | 2,02 | | |
6 | -11,253 | 0,35 | 1,74594 | 51,7 |
7 | 27,212 | 0,39 | | |
8 | 13,815 | 1,08 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -82,720 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,809 | 2,78 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -12,538 | 0,15 | | |
13 | 5,611 | 2,01 | 1,49222 | 72,7 |
14 | -30,351 | 0,35 | 1,98593 | 30,4 |
15 | 3,583 | 0,86 | | |
16 | 5,802 | 1,71 | 1,62894 | 59,2 |
17 | -11,595 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -9,59138e-004 A6 = -2,19822e-005 A8 = 8,83253e-007 A10 = -1,14950e-007 A12 = 1,31146e-009 12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,23489e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,05 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,24 | 7,19 | 11,32 |
F-Zahl | 1,44 | 1,99 | 2,57 |
Halbwinkel der Sicht | 40,9 | 12,3 | 7,9 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 38,96 | 38,96 | 38,96 |
BF | 4,12 | 7,05 | 9,99 |
d 3 | 1,45 | 9,91 | 10,28 |
d 9 | 9,97 | 1,50 | 1,14 |
d10 | 7,14 | 4,20 | 1,27 |
d17 | 1,59 | 4,52 | 7,46 |
Numerisches Beispiel 10
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 15,895 | 3,25 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -142,878 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 108,644 | (variabel) | | |
4 | 108,363 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 4,255 | 2,29 | | |
6 | -8,593 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 57,441 | 0,38 | | |
8 | 18,727 | 1,33 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -17,924 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 5,121 | 2,57 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -11,998 | 0,15 | | |
13 | 4,401 | 2,09 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 40,127 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 3,275 | 0,49 | | |
16 | 7,743 | 1,31 | 1,49700 | 81,5 |
17 | -9,887 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -8,50359e-004 A6 = -2,41097e-006 A8 = -1,36176e-006 A10 = 8,44797e-008 A12 = -3,34219e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 7,83595e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,92 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | 2,41 | 8,28 | 14,26 |
F-Zahl | 1,44 | 1,97 | 2,54 |
Halbwinkel der Sicht | 37,8 | 10,6 | 6,2 |
Bildhöhe | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,63 | 36,63 | 36,63 |
BF | 4,14 | 6,32 | 8,49 |
d 3 | 0,82 | 8,56 | 9,95 |
d 9 | 10,13 | 2,39 | 1,00 |
d10 | 5,88 | 3,70 | 1,52 |
d17 | 1,61 | 3,79 | 5,97 |
Numerisches Beispiel 11
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 18,105 | 3,70 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -65,729 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 336,527 | (variabel) | | |
4 | -171,930 | 0,40 | 1,95375 | 32,3 |
5 | 4,408 | 2,19 | | |
6 | -8,233 | 0,35 | 1,91082 | 35,3 |
7 | 60,415 | 0,43 | | |
8 | 21,515 | 1,29 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -17,462 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,979 | 3,01 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -12,434 | 0,15 | | |
13 | 4,832 | 1,75 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 25,948 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 3,451 | 0,65 | | |
16 | 5,575 | 1,60 | 1,49700 | 81,5 |
17 | -10,430 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,81 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -9,20439e-004 A6 = -1,83244e-005 A8 = 1,20367e-006 A10 = -1,28650e-007 A12 = 2,41800e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 8,51021e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 4,83 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,32 | 6,82 | 11,20 |
F-Zahl | | 1,44 | 1,91 | 2,39 |
Halbwinkel der Sicht | 39,7 | 12,9 | 7,9 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 36,64 | 36,64 | 36,64 |
BF | | 4,14 | 6,19 | 8,24 |
d 3 | | 0,94 | 7,94 | 9,28 |
d 9 | | 9,58 | 2,58 | 1,24 |
d10 | | 5,40 | 3,35 | 1,30 |
d17 | | 1,60 | 3,65 | 5,70 |
Numerisches Beispiel 12
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 39,354 | 2,14 | 1,80400 | 46,6 |
2 | -41,678 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | -101,107 | (variabel) | | |
4 | -20,995 | 0,40 | 2,00100 | 29,1 |
5 | 8,910 | 1,46 | | |
6 | -13,093 | 0,35 | 1,95375 | 32,3 |
7 | 19,015 | 0,92 | | |
8 | 25,327 | 1,85 | 1,95906 | 17,5 |
9 | -17,519 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 5,537 | 2,78 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -17,457 | 0,42 | | |
13 | 4,784 | 2,28 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 46,680 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 3,417 | 0,82 | | |
16 | 6,246 | 1,73 | 1,59522 | 67,7 |
17 | -24,609 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,80 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -5,71270e-004 A6 = -2,66400e-007 A8 = -1,42974e-006 A10 = 8,83596e-008 A12 = -2,67530e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 4,11553e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 5,12 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,68 | 8,43 | 13,75 |
F-Zahl | | 1,44 | 1,98 | 2,51 |
Halbwinkel der Sicht | 36,2 | 10,4 | 6,5 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 41,74 | 41,74 | 41,74 |
BF | | 4,29 | 7,02 | 9,76 |
d 3 | | 1,60 | 11,97 | 13,38 |
d 9 | | 12,78 | 2,41 | 1,00 |
d10 | | 6,87 | 4,14 | 1,40 |
d17 | | 1,76 | 4,50 | 7,23 |
Numerisches Beispiel 13
Einheit: mm | | | | |
Oberflächendaten | | | | |
Oberfläche Nr, | r | d | nd | vd |
1 | 18,530 | 3,33 | 1,77250 | 49,6 |
2 | -287,380 | 0,70 | 1,95906 | 17,5 |
3 | 91,280 | (variabel) | | |
4 | 23,352 | 0,40 | 2,05090 | 26,9 |
5 | 4,468 | 2,83 | | |
6 | -9,213 | 0,35 | 1,83481 | 42,7 |
7 | 88,329 | 0,33 | | |
8 | 19,511 | 1,29 | 1,98738 | 16,4 |
9 | -26,019 | (variabel) | | |
10 | (Blende) | ∞ | (variabel) | |
11* | 4,945 | 2,50 | 1,55332 | 71,7 |
12* | -13,459 | 0,15 | | |
13 | 4,228 | 2,12 | 1,49700 | 81,5 |
14 | 49,391 | 0,35 | 2,00100 | 29,1 |
15 | 2,990 | 0,62 | | |
16 | 5,476 | 1,40 | 1,49700 | 81,5 |
17 | -12,319 | (variabel) | | |
18 | ∞ | 1,10 | 1,51633 | 64,1 |
19 | ∞ | 1,22 | | |
| | | | |
Bildebene | ∞ | | | |
-
Daten auf asphärischen Oberflächen
11-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = -7,98794e-004 A6 = -1,88755e-005 A8 = 1,06394e-006 A10 = -1,28564e-007 A12 = 2,76670e-009
12-te Oberfläche
K = 0,00000e+000 A4 = 6,97932e-004
Andere Daten | | | | |
Zoomverhältnis | 6,00 | | | |
| | Weitwinkel | Mittel | Telefoto |
Brennweite | | 2,36 | 8,45 | 14,14 |
F-Zahl | | 1,44 | 2,00 | 2,56 |
Halbwinkel der Sicht | 37,1 | 10,4 | 6,27 |
Bildhöhe | | 1,58 | 1,58 | 1,58 |
Gesamtlänge der Linse | 39,25 | 39,63 | 38,97 |
BF | | 3,67 | 5,68 | 7,70 |
d 3 | | 0,82 | 11,10 | 12,47 |
d 9 | | 12,92 | 3,02 | 1,00 |
d10 | | 5,48 | 3,46 | 1,45 |
d17 | | 1,72 | 3,74 | 5,75 |
Tabelle 1
Konditionalausdrücke | Numerische Beispiele |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
(1) | 0,50 | 0,51 | 0,48 | 0,55 | 0,55 | 0,50 |
(2) | 1,63 | 1,44 | 1,83 | 1,00 | 1,21 | 1,55 |
(3) | 0,75 | 0,67 | 0,75 | 0,66 | 0,68 | 0,68 |
(4) | 7,92 | 6,63 | 9,03 | 9,79 | 8,74 | 10,13 |
(5) | 1,89 | 1,92 | 1,96 | 1,84 | 1,83 | 1,96 |
(6) | 81,54 | 70,23 | 70,23 | 72,70 | 81,54 | 70,23 |
(7) | 0,065 | 0,068 | 0,068 | 0,059 | 0,061 | 0,068 |
Tabelle 2
Konditionalausdrücke | Numerische Beispiele |
1 | 2 | 3 | 7 | 8 |
(4) | 6,07 | 6,34 | 5,89 | 5,49 | 8,62 |
(8) | 13,04 | 12,24 | 12,81 | 10,51 | 19,65 |
(9) | 2,73 | 2,94 | 2,63 | 2,54 | 3,90 |
(10) | 1,87 | 1,87 | 1,88 | 1,87 | 1,87 |
(11) | -0,60 | -0,82 | -0,61 | -0,80 | -0,74 |
Tabelle 3
Konditionalausdrücke | Numerische Beispiele |
9 | 10 | 11 | 12 |
(4) | 7,29 | 5,50 | 6,01 | 6,03 |
(8) | 15,65 | 10,50 | 11,48 | 14,33 |
(9) | 3,41 | 2,54 | 2,87 | 2,87 |
(10) | 1,87 | 1,87 | 1,87 | 1,88 |
(11) | -0,47 | -0,80 | -0,57 | -0,03 |
Tabelle 4
Konditionalausdrücke | Numerische Beispiele |
1 | 2 | 3 | 7 | 8 |
(4) | 6,07 | 6,34 | 5,89 | 5,49 | 8,62 |
(12) | 2,001 | 2,001 | 2,001 | 2,001 | 1,911 |
(13) | -0,93 | -1,08 | -1,03 | -1,08 | -0,98 |
(14) | 2,15 | 1,93 | 2,18 | 1,91 | 2,28 |
(15) | 2,85 | 2,89 | 2,91 | 2,80 | 3,48 |
(16) | 13,03 | 12,24 | 12,81 | 10,51 | 19,65 |
Tabelle 5
Konditionalausdrücke | Numerische Beispiele |
9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
(4) | 7,29 | 5,50 | 6,01 | 6,03 | 5,84 |
(12) | 1,911 | 2,001 | 1,954 | 2,001 | 2,051 |
(13) | -0,89 | -1,08 | -0,95 | -0,40 | -1,47 |
(14) | 2,15 | 1,91 | 1,91 | 2,37 | 2,30 |
(15) | 3,17 | 2,80 | 2,91 | 2,95 | 2,91 |
(16) | 15,65 | 10,50 | 11,48 | 14,33 | 13,45 |
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Mit Bezug auf 27 wird nun ein digitaler Fotoapparat (Bildaufnahmevorrichtung) als eine andere Ausführungsform beschrieben, in der die Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 13 als ein abbildendes optisches System dient. Der in 27 dargestellte digitale Fotoapparat hat einen Kamerakörper 10, ein abbildendes optisches System 11 entsprechend der Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 13, ein Solid-State-Bildaufnahmegerät (photoelektrisches Umwandlungsgerät) 12, wie zum Beispiel einen CCD-Sensor oder einen CMOS-Sensor, der in dem Kamerakörper 10 eingestellt ist, und der ein optisches Bild von einem durch das abbildende optische System 11 ausgebildeten Gegenstand empfängt, einen Speicher 13, der Informationen betreffend des optischen Bildes des Gegenstands speichert, der durch die photoelektrische Umwandlung erhalten wurde, die durch Solid-State-Bildaufnahmegerät 12 durchgeführt wurde, und ein Netzwerkkabel 14, das in dem Speicher 13 gespeicherte Informationen überträgt.
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Falls die Zoomlinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 13 der vorliegenden Erfindung an einer Bildaufnahmevorrichtung, wie zum Beispiel einem digitalen Fotoapparat, angewendet ist, kann eine Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt werden, deren gesamtes System der Zoomlinse klein ist, die ein hohes Zoomverhältnis aufweist, und die eine hohe optische Leistungsfähigkeit im gesamten Zoombereich aufweist.
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Ein Bildaufnahmesystem (Überwachungskamerasystem) mit der Zoomlinse nach einer der Ausführungsformen 1 bis 13 der vorliegenden Erfindung und eine Steuereinheit, die die Zoomlinse steuert, können bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die Steuereinheit die Zoomlinse so steuern, dass die voranstehend beschriebenen Konditionalausdrücke erfüllt sind. Zu dieser Zeit muss die Steuereinheit nicht einstückig mit der Zoomlinse ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine Steuereinheit in einem Steuergerät, das an einem entfernten Ort vorgesehen ist, eine Anweisung (Signal) zu einer Antriebseinheit übertragen, die die entsprechende Linsen der Zoomlinse antreibt, und somit kann die Zoomlinse ferngesteuert betätigt werden.
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Ebenfalls kann das Steuergerät eine Betriebseinheit umfassen, wie zum Beispiel eine Steuerung zum Betätigen der Zoomlinse und einen Knopf, und somit kann die Zoomlinse gemäß einer Eingabe auf der Betätigungseinheit durch einen Benutzer gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Betätigungseinheit einen Vergrößerungsknopf und einen Reduktionsknopf haben, und das Steuergerät ein Signal zu der Antriebseinheit übertragen, so dass die Vergrößerung der Zoomlinse erhöht wird, wenn der Benutzer den Vergrößerungsknopf drückt, und die Vergrößerung der Zoomlinse reduziert wird, wenn der Benutzer den Reduktionsknopf drückt.
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Das Steuerungsgerät kann ebenfalls eine Anzeigeeinheit wie zum Beispiel ein Flüssigkristallpanel haben, das eine Information (Bewegungszustand) betreffend das Zoomen der Zoomlinse anzeigt. Die Information betreffend das Zoomen der Zoomlinse hat zum Beispiel, eine Zoomvergrößerung (Zoomzustand) und ein Bewegungsausmaß (Bewegungszustand) von jeder Linseneinheit. In diesem Fall kann der Benutzer die Zoomlinse durch Verwendung der Bedienungseinheit ferngesteuert betätigen, während er die Informationen betreffend das Zoomen der Zoomlinse beobachtet, die auf der Anzeigeeinheit angezeigt ist. Zu dieser Zeit können die Anzeigeeinheit und die Betätigungseinheit einstückig durch Einsetzen von zum Beispiel einem Touch-Panel ausgebildet sein.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist.
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Eine Zoomlinse hat in einer Reihenfolge von einer Gegenstandsseite zu einer Bildseite eine erste Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist; eine zweite Linseneinheit die eine negative Brechungskraft aufweist; und eine dritte Linseneinheit die eine positive Brechungskraft aufweist. Die erste Linseneinheit bewegt sich nicht und die zweite Linseneinheit und die dritte Linseneinheit bewegen sich während des Zoomens in wechselweise unterschiedlichen Bewegungsbahnen. Konditionalausdrücke werden erfüllt wie folgt:
und
wobei f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit ist, f3 eine Brennweite der dritten Linseneinheit ist, m2 ein Bewegungsausmaß der zweiten Linseneinheit während des Zoomens von einem Weitwinkelende zu einem Telefonende ist, und m3 ein Bewegungsausmaß der dritten Linseneinheit während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 201388782 [0004, 0005]