DE102018104684A1 - Zoomlinse und damit versehene bildaufnahmevorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB mit einer Mehrzahl von Linseneinheiten, die eine positive Brechungskraft aufweisen. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine Linseneinheit LF, die konfiguriert ist, sich während des Fokussierens zu bewegen und eine negative Brechungskraft aufweist, eine Linseneinheit LN, die auf der Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen ist und eine negative Brechungskraft aufweist, und eine Linseneinheit LP, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist und die größte positive Brechungskraft unter den Linseneinheiten aufweist, die eine positive Brechungskraft aufweisen. Die Linseneinheiten LP und LN bewegen sich in einer vorbestimmten Bewegungsbahn während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Objektseite, und die Linseneinheiten LP und LF erfüllen einen vorbestimmten Konditionalausdruck.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zoomlinse und ist für eine digitale Videokamera, eine digitale Fotokamera, eine Sendekamera, eine Silber-Halogen-Filmkamera, eine Überwachungskamera und andere optische Vorrichtungen geeignet.
• Beschreibung des Stands der Technik
• Als eine Form einer Zoomlinse sind Zoomlinsen der Art mit positiver erster Linsengruppe bekannt, die ein inneres Fokussiersystem oder ein rückwärtiges Fokussiersystem annehmen, in dem eine erste Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, am nächsten an einer Objektseite vorgesehen ist, und eine zweite Linseneinheit und darauffolgende Linseneinheiten das Fokussieren durchführen.
• Die Patentveröffentlichung der Vereinigten Staaten mit der Nummer 2014/0362452 offenbart eine Zoomlinse der Art mit positiver erster Linsengruppe mit einer ersten Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, einer zweiten Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, einer dritten Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, einer vierter Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, einer fünften Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und einer sechsten Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist. Es wird besprochen, dass die vierte Linseneinheit bevorzugt als eine Fokussierlinseneinheit der Zoomlinse der Patentanmeldung der Vereinigten Staaten mit der Nummer 2014/0362452 verwendet wird.
• In der Zoomlinse der Patentanmeldung der Vereinigten Staaten mit der Nummer 2014/0362452 ist eine Brechungskraft der sechsten Linseneinheit übermäßig kleiner als die der vierten Linseneinheit, die das Fokussieren durchführt. Aus diesem Grund hat es ein Problem gegeben, dass es schwierig ist, wenn dafür gesorgt wird, dass die Zoomlinse kompakt ist, einen Abstand von einer Austrittspupille zu einer Bildebene an einem Weitwinkelende zu verlängern, während eine Fokussiergenauigkeit auf einem Wert innerhalb eines Bereichs eingestellt wird, in dem eine Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit einfach durchgeführt werden kann.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung ist auf eine Zoomlinse der Art mit positiver erster Linsengruppe gerichtet, die in der Lage ist, eine Antriebssteuerung einer Fokussierlinseneinheit einfach durchzuführen und einen Abstand von einer Austrittspupille zu einer Bildebene an einem Weitwinkelende zu verlängern.
• Eine Zoomlinse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine erste Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe mit einer Mehrzahl von Linseneinheiten, die positive Brechungskraft aufweisen, und die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit und die rückwärtige Linsengruppe sind in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite vorgesehen, wobei ein Abstand zwischen angrenzenden Linseneinheiten sich während des Zoomens ändert, wobei die rückwärtige Linsengruppe eine Linseneinheit LF hat, die konfiguriert ist, sich während des Fokussierens zu bewegen, und die eine negative Brechungskraft aufweist, eine Linseneinheit LN, die auf der Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen ist und eine negative Brechungskraft aufweist, und zumindest eine Linseneinheit, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist und eine positive Brechungskraft aufweist, wobei eine Linseneinheit LP und die Linseneinheit LN, wobei die Linseneinheit LP die größte Brechungskraft unter der zumindest einen Linseneinheit aufweist, die die positive Brechungskraft aufweist, sich derart zu der Objektseite bewegen, das ein Abstand zwischen der Linseneinheit LP und der Linseneinheit LN sich während des Zoomens von einem Weitwinkelende zu einem Telefotoende erhöht, und wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,36}<\left|\text{fLF/fLP}\right|<\mathrm{1,}\text{30}$$

  

  wo fLP eine Brennweite der Linseneinheit LP ist und fLF eine Brennweite der Linseneinheit LF ist.
• Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich.
• Figurenliste
• Die 1 ist eine Querschnittsansicht einer Zoomlinse gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn an einem Weitwinkelende auf unendlich fokussiert wird.
• Die 2A und 2B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf unendlich fokussiert wird.
• Die 3A und 3B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf Objekt an einem Objektabstand von 0,45 m fokussiert wird.
• Die 4 ist eine Querschnittsansicht einer Zoomlinse gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn an einem Weitwinkelende auf unendlich fokussiert wird.
• Die 5A und 5B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf unendlich fokussiert wird.
• Die 6A und 6B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf ein Objekt an einem Objektabstand von 0,38 m fokussiert wird.
• Die 7 ist eine Querschnittsansicht einer Zoomlinse gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform, wenn an einem Weitwinkelende auf unendlich fokussiert wird.
• Die 8A und 8B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf unendlich fokussiert wird.
• Die 9A und 9B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf ein Objekt an einem Objektabstand von 0,70 m fokussiert wird.
• Die 10 ist eine Querschnittsansicht einer Zoomlinse gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn an einem Weitwinkelende auf unendlich fokussiert wird.
• Die 11A und 11B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf unendlich fokussiert wird.
• Die 12A und 12B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf ein Objekt an einem Objektabstand von 0,45 m fokussiert wird.
• Die 13 ist eine schematische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen einer Zoomlinse gemäß der vorliegenden Erfindung einer Bildaufnahmevorrichtung mit der Zoomlinse beschrieben. Die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform ist ein optisches Bildaufnahmesystem, das für eine Bildaufnahmevorrichtung, wie zum Beispiel einen digitalen Fotoapparat, eine digitale Videokamera, eine Sendekamera, eine Silber-Halid-Filmkamera, und eine Überwachungskamera verwendet wird. Zusätzlich kann die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform auch als ein optisches Projektionssystem für einen Projektor verwendet werden.
• Die 1, 4, 7, und 10 sind Querschnittsansichten von Zoomlinsen gemäß der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn an einem Weitwinkelende auf unendlich fokussiert wird. In jeder Querschnittsansicht sind eine Blendenmembran SP und eine Bildebene IP dargestellt. Wenn die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform als das optische Bildaufnahmesystem für Videokameras oder digitale Kameras verwendet wird, ist ein Bildaufnahmeelement wie zum Beispiel ein Ladungsgekoppeltes-Bauteil- (CCD-) Sensor oder ein Komplementär-Metalloxidhalbleiter- (CMOS-) Sensor auf der Bildebene IP vorgesehen. Wenn die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform als das optische Bildaufnahmesystem für die Silberhalogenid-Filmkamera verwendet wird, ist ein Film auf der Bildebene IP vorgesehen. Wenn zusätzlich die Linse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform als das optische Projektionssystem für Projektoren verwendet wird, ist ein Lichtmodulationselement, das Licht vor einer Lichtquelle moduliert, um ein Bildlicht auszubilden, auf der Bildebene IP vorgesehen. Als das Lichtmodulationselement werden ein Flüssigkristallpanel oder ähnliches verwendet.
• Zusätzlich ist in jeder Querschnittsansicht eine Linseneinheit IS dargestellt, die eine Bildstabilisierungsfunktion aufweist. Durch das Bewegen der Linseneinheit IS in eine Richtung mit einer vertikalen Komponente kann eine Schwankung einer Bildposition korrigiert werden, die durch ein Schütteln der Kamera und ähnliches verursacht wird.
• Die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform ist eine Zoomlinse der Art mit positiver Erster Linsengruppe mit einer ersten Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, einer zweiten Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und einer rückwärtigen Linsengruppe LB mit einer Mehrzahl von Linseneinheiten, die positive Brechungskraft aufweisen. Die erste Linseneinheit L1, die zweite Linseneinheit L2 und die rückwärtige Linsengruppe LB sind in dieser Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite vorgesehen.
• Pfeile in jeder Querschnittsansicht stellen schematisch eine Bewegungsbahn von jeder Linseneinheit während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu einem Telefotoende dar. In der Zoomlinse gemäß der jeder beispielhaften Ausführungsform ändert sich ein Abstand zwischen angrenzenden Linsen während des Zoomens. In jeder Querschnittsansicht der Linse ist eine linke Seite eine Objektseite (eine Schirmseite in dem optischen Projektionssystem für einen Projektor) und eine rechte Seite ist die Bildseite (eine Ursprungsbildseite in dem optischen Projektionssystem für einen Projektor).
• Hier wird eine Konfiguration der rückwärtigen Linsengruppe LB in der Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
• Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine Linseneinheit LF, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine Linseneinheit LN, die auf der Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen ist und eine negative Brechungskraft aufweist. Die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform nimmt ein rückwärtiges Fokussiersystem auf, in dem Fokussieren durch Bewegen der Linseneinheit LF in einer Richtung entlang einer optischen Achse durchgeführt wird.
• Im Gegensatz zu einem vorderen Linsenfokussiersystem in dem das Fokussieren durch Bewegen der ersten Linseneinheit durchgeführt wird, wird in dem rückwärtigen Fokussiersystem das Fokussieren durch die Linseneinheit durchgeführt, die an einer Position vorgesehen ist, wo ein wirkungsvoller Durchmesser eines Lichtstrahls klein wird. Entsprechend kann eine Fokussierlinseneinheit kompakt und leichtgewichtig gestaltet werden. Deswegen kann das Fokussieren schnell durchgeführt werden. Zusätzlich wird ein wirkungsvoller Durchmesser eines Lichtstrahls der ersten Linseneinheit kleiner als der in dem vorderen Linsenfokussiersystem. Deswegen kann die Zoomlinse kompakt gemacht werden.
• Wenn die Zoomlinse ein höheres Öffnungsverhältnis aufweist, wird hier die Feldtiefe seicht. Somit ist es notwendig, ein Verhältnis einer Größenordnung der Bewegung einer Bildausbildungsebene zu einer Größenordnung der Bewegung der Fokussierlinseneinheit auf der optischen Achse (im Folgenden als einen Fokussierempfindlichkeit bezeichnet) vergleichsweise klein zu machen. Dies ist der Fall, da, wenn die Fokussierempfindlichkeit hoch ist, es notwendig ist, die Fokussierlinse mit hoher Genauigkeit anzutreiben, was es schwierig macht, die Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit durchzuführen. Wenn andererseits die Fokussierempfindlichkeit zu niedrig ist, steigt eine Antriebsgröße der Fokussierlinseneinheit an, was dafür sorgt, dass Antriebsmechanismen der Fokussierlinseneinheit größer sind, oder es schwierig macht, die Zoomlinse kompakt zu machen.
• Zusätzlich tendiert in dem rückwärtigen Fokussiersystem eine Größenordnung einer Aberrationsschwankung zu der Zeit des Fokussierens dazu, größer als in dem vorderen Linsenfokussiersystem zu sein, und insbesondere tendiert eine sphärische Aberration dazu, groß zu werden, wenn auf ein Objekt in nahem Abstand fokussiert wird.
• Aus diesem Grund ist es in einer Zoomlinse, die eine große Blende aufweist, die das rückwärtige Fokussiersystem verwendet, wichtig, die Aberrationsschwankung in dem Fokussieren zu reduzieren, während die Fokussierempfindlichkeit innerhalb eines geeigneten Bereichs eingestellt wird.
• Entsprechend ist in der Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform die Linseneinheit LN, die eine negative Brechungskraft aufweist, auf der Bildseite der Linseneinheit LF bereitgestellt, die sich während des Fokussierens bewegt. Durch Teilen in der rückwärtigen Linsengruppe LB der Linseneinheit in die Linseneinheiten LF und LN, die eine negative Brechungskraft aufweisen, wird die Fokussierempfindlichkeit der Linseneinheit LF reduziert und die Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit wird erleichtert. Darüber hinaus wird durch das Reduzieren der negativen Brechungskraft der Linseneinheit LF die durch das Fokussieren begleitete Aberrationsschwankung reduziert.
• Zusätzlich ist in der Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform zumindest eine Linseneinheit auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen, die eine positive Brechungskraft aufweist. Durch Vorsehen der Linseneinheit, die eine positive Brechungseinheit aufweist, auf der Bildseite der Linseneinheit LN, ist es möglich, einen Abstand von einer Austrittspupille zu der Bildebene IP an einem Weitwinkelende zu verlängern und eine gute Telezentrizität zu erhalten. Entsprechend kann ein Tropfenausmaß einer Randlichtmenge reduziert werden.
• Zusätzlich wird in der Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform eine Linseneinheit LP, die die größte Brechungskraft und eine Linseneinheit aufweist, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen sind und positive Brechungskraft aufweisen, zu der Objektseite während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende bewegt. Mit dieser Konfiguration kann ein wirkungsvoller Durchmesser eines Lichtstrahls in der Linseneinheit LP an dem Telefotoende reduziert werden, und die Linseneinheit LP kann kompakt gemacht werden. Zusätzlich ist es möglich, eine Schwankung einer Austrittspupillenposition zu reduzieren, die durch das Zoomen begleitet ist, und eine Schwankung eines Einfallswinkels eines von der Achse entfernten Lichtstrahls, der auf das Bildaufnahmeelement einfallend ist.
• Um die Reduktion aufgrund der Bewegung der Linseneinheit LP zu der Objektseite zu vervollständigen, wird darüber hinaus die Linseneinheit LN derart zu der Objektseite bewegt, dass sich ein Abstand zwischen den Linseneinheiten LP und LN während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende erhöht. In der Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform werden nämlich die Linseneinheiten LP und LN derart zu der Objektseite bewegt, dass der Abstand dazwischen sich während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende erhöht. Mit dieser Konfiguration kann ein Ausmaß einer Last des Zoomens der rückwärtigen Linsengruppe LB erhöht werden, und eine Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende kann verkürzt werden.
• Außerdem weist die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform eine Konfiguration auf, die den folgenden Ausdruck (1) erfüllt: $$\mathrm{0,36}<\left|\text{fLF/fLP}\right|<\mathrm{1,}\text{30}$$

  

  wo fLF eine Brennweite der Linseneinheit LF ist, und fLP eine Brennweite der Linseneinheit LP ist.
• Der Ausdruck (1) betrifft ein Verhältnis der Brennweite der Linseneinheit LF, die als die Fokussierlinseneinheit dient, zu der Brennweite der Linseneinheit LP. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (1) kann der Abstand von der Austrittspupille zu der Bildebene IP an dem Weitwinkelende verlängert werden, während die Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit erleichtert wird.
• Wenn die Brechungskraft der Linseneinheit LF so klein wird, dass der Wert von |fLF/fLP| einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (1) überschreitet, wird die Fokussierempfindlichkeit zu klein. In diesem Fall wird eine Bewegungsgröße der Linseneinheit LF, die zum Fokussieren an einem erwünschten Objektabstand erforderlich ist, zu groß, und insbesondere wird es schwierig, die Gesamtlänge an ein Telefotoende zu verkürzen. Alternativ wird die Brechungskraft der Linseneinheit LP zu groß, und es wird schwierig, die Feldkrümmung und die Distortionsaberration an dem Weitwinkelende zu korrigieren.
• Wenn andererseits die Brechungskraft der Linseneinheit LF so groß wird, dass der Wert |fLF/fLP| unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (1) fällt, wird die Fokussierempfindlichkeit so groß, und es wird schwierig, die Antriebssteuerung der Linseneinheit LF während des Fokussierens durchzuführen. Alternativ wird die Brechungskraft der Linseneinheit LP zu klein, und es wird schwierig, den Abstand von der Austrittspupille zu der Bildebene IP an dem Weitwinkelende ausreichend zu verlängern.
• Darüber hinaus erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Ausdruck (2): $$\mathrm{0,2}<\left|\text{fLF/ft}\right|<\mathrm{1,}\text{0}$$

  

  wo ft eine Brennweite der Zoomlinse an dem Telefotoende ist.
• Der Ausdruck (2) stellt die Brennweitelinseneinheit LF geeignet ein. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (2) kann eine gute optische Leistungsfähigkeit erhalten werden, während die Linseneinheit LF kompakt gemacht ist.
• Wenn die Brechungskraft der Linseneinheit LF so klein wird, dass der Wert |fLF/ft| einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (2) überschreitet, wird die Fokussierempfindlichkeit zu klein. In diesem Fall wird die Bewegungsgröße der Linseneinheit LF, die zum Fokussieren auf einen erwünschten Objektabstand erforderlich ist, zu groß, und der Antriebsmechanismus der Fokussierlinseneinheit wird in der Größe größer. Wenn zusätzlich die Brechungskraft der Linseneinheit LF so groß wird, dass der Wert |fLF/ft| unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (2) fällt, wird es schwierig, eine axiale chromatische Aberration und eine sphärische Aberration zu korrigieren.
• Zusätzlich wird die Fokussierempfindlichkeit zu groß, und es wird schwierig, eine Antriebssteuerung der Linseneinheit LF mit hoher Genauigkeit während des Fokussierens durchzuführen.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Konditionalausdruck (3): $$\mathrm{1,}\text{0}<\text{fLP/fw}<\mathrm{7,}\text{0}$$

  

  wo fw eine Brennweite der Zoomlinse an dem Weitwinkelende ist.
• Der Ausdruck (3) stellt die Brennweite der Linseneinheit LP geeignet ein. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (3) kann der Abstand von der Austrittspupille zu der Bildebene IP an dem Weitwinkelende ausreichend verlängert werden.
• Wenn die Brechungskraft der Linseneinheit LP so klein wird, dass der Wert fLP/fw einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (3) überschreitet, wird es schwierig, den Abstand von der Austrittspupille zu der Bildebene IP an dem Weitwinkelende ausreichend zu verlängern. Wenn zusätzlich die Brechungskraft der Linseneinheit LP so groß wird, dass der Wert fLP/fw unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (3) zufällt, wird es schwierig, die Feldkrümmung und Distortionsaberration an dem Weitwinkelende zu korrigieren. Darüber hinaus erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Ausdruck (4), wo mLP ein Bewegungsausmaß der Linseneinheit LP ist, die während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende begleitet wird, und ft die Brennweite der Zoomlinse an dem Telefotoende ist. Es ist anzumerken, dass das Vorzeichen mLP in einem Fall positiv ist, in dem die Linseneinheit LP sich von der Bildseite zu der Objektseite bewegt. $$\text{0}\text{,05}\mathrm{<}\text{mLP/ft}\mathrm{<}\text{0}\text{,50}$$

  
• Der Ausdruck (4) stellt die Bewegungsgröße der Linseneinheit LP geeignet ein, die durch das Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende begleitet ist. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (4) kann die Schwankung der Austrittspupillenposition, die durch das Zoomen begleitet ist, reduziert werden, während die Zoomlinse kompakt gemacht wird.
• Wenn mLP so groß wird, dass der Wert mLP/ft einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (4) überschreitet, wird die Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende zu lang.
• Wenn andererseits mLP so klein wird, dass der Wert mLP/ft unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (4) fällt, gerät eine Position der Linseneinheit LP an dem Telefotoende zu nahe an die Bildebene IP, und als ein Ergebnis wird ein Durchmesser der Linseneinheit LP zu groß. Zusätzlich wird eine Schwankungsgröße der Austrittspupillenposition, die durch das Zoomen begleitet ist, groß.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Konditionalausdruck (5), wo dw ein Abstand zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Weitwinkelende ist, und dt ein Abstand zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Telefotoende ist. Es ist anzumerken, dass der Abstand zwischen den Linseneinheiten LN und LP ein Abstand auf der optischen Achse von einer Linsenoberfläche am nächsten an der Bildseite der Linseneinheit LN zu einer Linsenoberfläche am nächsten an der Objektseite der Linseneinheit LP ist. $$\mathrm{0,}\text{05}<\left(\text{dt}-\text{dw}\right)\text{/ft}<\mathrm{0,}\text{50}$$

  
• Der Ausdruck (5) stellt geeignet eine Änderungsgröße des Abstands zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Weitwinkelende und den Abstand zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Telefotoende ein. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (5) kann die Last des Zoomens auf die Linseneinheiten LN und LP während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende erhöht werden, und die Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende kann verkürzt werden.
• Wenn die Änderungsgröße des Abstands zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Weitwinkelende und des Abstands zwischen den Linseneinheiten LN und LP an dem Telefotoende so groß wird, das ein oberer Grenzwert des Ausdrucks (5) überschritten wird, wird die Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende zu lang. Zusätzlich wir die Schwankungsgröße der Austrittspupillenposition, die durch das Zoomen begleitet wird, groß. Wenn andererseits die Änderungsgröße unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (5) fällt, wird es schwierig, eine geeignete Vergrößerung der Linseneinheiten LN und LP während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende sicherzustellen und die Last des Zoomens auf andere Linseneinheiten wird groß. Da in diesem Fall die Brechungskraft der anderen Linseneinheiten groß wird, wird es schwierig, eine spährische Aberration und eine Feldkrümmung zu korrigieren.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise dem folgenden Ausdruck (6), wo βrw eine verbundene seitliche Vergrößerung der Linseneinheit ist, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Weitwinkelende vorgesehen ist, und βrt eine verbundene seitliche Vergrößerung der Linseneinheit ist, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Telefotoende vorgesehen ist. Es ist anzumerken, dass in einem Fall, in dem lediglich eine Linseneinheit auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist, βrw die seitliche Vergrößerung der Linseneinheit an dem Weitwinkelende ist, und βrt eine seitliche Vergrößerung an dem Telefotoende ist. $$\text{1}\text{,0}<\left|\mathrm{\beta }\text{rt/}\mathrm{\beta }\text{rw}\right|<\text{2}\text{,0}$$

  
• Der Ausdruck (6) stellt geeignete Last des Zoomens auf die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehenen Linseneinheiten ein. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (6), kann die Vergrößerung durch die Linseneinheiten, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen sind, während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende erhöht werden, und die Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende kann verkürzt werden.
• Wenn der Wert |βrt/βrw| einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (6) überschreitet, wird die Last des Zoomens auf der Linseneinheit, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist, zu groß, und es wird schwierig, eine Distortionsaberration und eine Feldkrümmung an dem Weitwinkelende zu korrigieren. Wenn andererseits der Wert |βrt/βrw| unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (6) fällt, wird die Last des Zoomens zu klein, und die Last des Zoomens auf andere Linseneinheiten wird groß. Deswegen wird die Brechungskraft der anderen Linseneinheiten zu groß, und es wird schwierig, eine sphärische Aberration und eine Feldkrümmung zu korrigieren.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Konditionalausdruck (7): $$\text{0}\text{,8}<\left|\left(1-\mathrm{\beta }{\text{LFt}}^2\right)\times \mathrm{\beta }{\text{rt}}^2\text{/Fnot}\right|<\text{2}\text{,0}$$

  

  wo βLFt eine seitliche Vergrößerung der Linseneinheit LF an dem Telefotoende ist, βrt die verbunden seitliche Vergrößerung der Linseneinheit ist, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Telefotoende vorgesehen ist, und Fnot eine F-Zahl an dem Telefotoende ist.
• Der Ausdruck (7) stellt geeignet ein Verhältnis der Fokussierempfindlichkeit der Fokussierlinseneinheit LF zu der F-Zahl an dem Telefotoende ein. In der Zoomlinse, die eine große Blende aufweist, ist es erforderlich, die Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (7), kann die Fokussierempfindlichkeit reduziert werden, und die Antriebssteuerung der Linseneinheit LF, die als die Fokussierlinseneinheit dient, kann einfacher durchgeführt werden.
• Wenn der Wert |(1 - βLFt²) × βrt²/Fnot| einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (7) überschreitet, wird die Fokussierempfindlichkeit zu groß und es wird schwierig, die Antriebssteuerung der Linseneinheit LF mit hoher Genauigkeit während des Fokussierens durchzuführen. Wenn andererseits der Wert |(1 - βLFt²) × βrt²/Fnot| unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (7) fällt, wird die Fokussierempfindlichkeit zu klein, eine Bewegungsgröße der Linseneinheit LF, die zum Fokussieren an einem gewünschten Fokussierabstand erforderlich ist, wird zu groß, und es wird schwierig, die Gesamtlänger der Zoomlinse an dem Telefotoende zu verkürzen.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Ausdruck (8): $$\text{1}\text{,0}<\left(\text{r1}+\text{r2}\right)\text{/}\left(\text{r1}-\text{r2}\right)<\text{3}\text{,0}$$

  

  wo r1 ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche am nächsten an der Objektseite die Linseneinheit LF ist, und r2 ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche am nächsten einer Bildseite ist.
• Der Ausdruck (8) stellt geeignet eine Form der Linseneinheit LF ein. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (8) ist es möglich, die Form der Linseneinheit LF, die als die Fokussierlinseneinheit dient, in eine Form zu machen, die eine Oberfläche aufweist, die nahezu konzentrisch mit Bezug auf die Bildebene IP ist. Mit dieser Konfiguration führt ein Lichtstrom auf der Achse durch die Linseneinheit LF durch, ohne stark gebrochen zu werden, und entsprechend kann eine Größe einer sphärischen Aberration reduziert werden, die in der Linseneinheit LF erzeugt wird. Deswegen kann eine Schwankung der sphärischen Aberration aufgrund des Fokussierens auf der Telephotoseite unterdrückt werden.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Ausdruck (9): $$\text{0}\text{,5}<\text{fLF/fLN}<\text{1}\text{,5}$$

  

  wo fLN eine Brennweite der Linseneinheit LN ist.
• Der Ausdruck (9) definiert einen geeigneten Bereich eines Werts eines Verhältnisses einer Brennweite der Fokussierlinseneinheit LF zu der Brennweite der Linseneinheit LN. Durch das Erfüllen des Ausdrucks (9) kann eine gute optische Leistungsfähigkeit erhalten werden, während die Linseneinheit LF kompakt gemacht wird.
• Wenn die Brechungskraft der Linseneinheit LF so klein wird, dass der Wert fLF / fLN einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (9) überschreitet, wird die Bewegungsgröße der Linseneinheit LF, die zum Fokussieren an einem gewünschten Fokussierabstand erforderlich ist, groß, und eine Aberrationsschwankungsgröße, die durch das Fokussieren begleitet ist, wird groß. Zusätzlich wird der Antriebsmechanismus der Fokussierlinseneinheit in seiner Größe größer. Alternativ wird die Brechungskraft der Linseneinheit LN zu groß, und es wird schwierig, den Abstand von der Austrittspupille zur Bildebene IP an dem Weitwinkelende ausreichend zu verlängern.
• Wenn die andererseits die Brechungskraft der Linseneinheit LF so groß wird, dass der Wert fLF / fLN unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (9) fällt, wird es schwierig, eine axiale chromatische Aberration und eine sphärische Aberration zu korrigieren.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise dem folgenden Ausdruck (10): $$\text{0}\text{,3}<\text{f1/ft}<\text{2}\text{,0}$$

  

  wo f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit L1 ist.
• Der Ausdruck (10) definiert einen geeigneten Bereich der Brennweite der ersten Linseneinheit L1. Wenn der Wert f1/ft einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (10) überschreitet, wird eine Bewegungsgröße der ersten Linseneinheit L1, die durch das Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende begleitet wird, groß, und es wird schwierig, die Gesamtlänge der Zoomlinse an dem Telefotoende zu verkürzen. Wenn andererseits der Wert f1/ft unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (10) fällt, obwohl dies zum Erhöhen des Zoomverhältnisses vorteilhaft ist, wird die Brechungskraft der ersten Linseneinheit L1 zu groß, und es wird schwierig, eine sphärische Aberration an dem Telefotoende zu korrigieren.
• Zusätzlich erfüllt die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform erwünschterweise den folgenden Ausdruck (11): $$\text{0}\text{,5}<\left|\text{f2/fw}\right|<\text{1}\text{,5}$$

  

  wo f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit L2 ist.
• Der Ausdruck (11) definiert einen geeigneten Bereich der Brennweite der zweiten Linseneinheit L2.
• Wenn die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 so klein wird, dass der Wert |f2/fw| einen oberen Grenzwert des Ausdrucks (11) überschreitet, wird es schwierig, eine Brechungskraftdisposition einer Retrofokusart an dem Weitwinkelende zu erlangen, und ein Sichtwinkel der Zoomlinse an dem Weitwinkelende wird eng.
• Wenn andererseits die Brechungskraft der zweiten Linseneinheit L2 so groß wird, dass der Wert |f2/fw| unter einen unteren Grenzwert des Ausdrucks (11) fällt, wird eine Schwankungsgröße der sphärischen Aberration und der seitlichen chromatischen Aberration, die durch das Zoomen begleitet werden, groß. Zusätzlich wird es in diesem Fall schwierig, da ein divergierender Effekt auf den Lichtstrom auf der Achse durch die zweite Linseneinheit so groß wird, die rückwärtige Linsengruppe LB kompakt zu machen.
• Es ist anzumerken, dass die numerischen Bereiche der voranstehend beschriebenen Ausdrücke (1) bis (11) wünschenswerterweise in den Bereichen der folgenden Ausdrücke (1a) bis (11a) liegen. $$\text{0}\text{,40}<\left|\text{fLF/fLP}\right|<\text{1}\text{,15}$$

  

  $$\text{0}\text{,2}<\left|\text{fLF/ft}\right|<\text{0}\text{,8}$$

  

  $$\text{1}\text{,5}<\text{fLP/fw}<\text{6}\text{,5}$$

  

  $$\text{0}\text{,1}<\text{mLP/ft}<\text{0}\text{,4}$$

  

  $$\text{0}\text{,05}<\left(\text{dt}\mathrm{-}\text{dw}\right)\text{/ft}<\text{0}\text{,40}$$

  

  $$\text{1}\text{,1}<\left|\mathrm{\beta }\text{rt/}\mathrm{\beta }\text{rw}\right|<\text{1}\text{,7}$$

  

  $$\text{1}\text{,0}<\left|\left(1-\mathrm{\beta }{\text{LFt}}^2\right)\times \mathrm{\beta }{\text{rt}}^2\text{/Fnot}\right|<\text{1}\text{,9}$$

  

  $$\text{1}\text{,3}<\left(\text{r1}\mathrm{+}\text{r2}\right)\text{/}\left(\text{r1}-\text{r2}\right)<\text{2}\text{,5}$$

  

  $$\text{0}\text{,6}<\text{fLF/fLN}<\text{1}\text{,2}$$

  

  $$\text{0}\text{,35}<\text{f1/ft}<\text{1}\text{,70}$$

  

  $$\mathrm{0,6}<\left|\text{f2/fw}\right|<\text{1}\text{,2}$$

  
• Zusätzlich liegen die numerischen Bereiche der voranstehend beschriebenen Ausdrücke (1) bis (11) erwünschterweise in den Bereichen der folgenden Ausdrücke (1b) bis (11b). $$\text{0}\text{,50}<\left|\text{fLF/fLP}\right|<\text{1}\text{,0}$$

  

  $$\text{0}\text{,2}<\left|\text{fLF/ft}\right|<\text{0}\text{,7}$$

  

  $$\text{2}\text{,0}<\text{fLP/fw}<\text{5}\text{,0}$$

  

  $$\text{0}\text{,10}<\text{mLP/ft}<\text{0}\text{,30}$$

  

  $$\text{0}\text{,06}<\left(\text{dt}\mathrm{-}\text{dw}\right)\text{/ft}<\text{0}\text{,30}$$

  

  $$\text{1}\text{,12}<\left|\mathrm{\beta }\text{rt/}\mathrm{\beta }\text{rw}\right|<\text{1}\text{,50}$$

  

  $$\text{1}\text{,1}<\left|\left(1-\mathrm{\beta }{\text{LFt}}^2\right)\times \mathrm{\beta }{\text{rt}}^2\text{/Fnot}\right|<\text{1}\text{,8}$$

  

  $$\text{1}\text{,4}<\left(\text{r1}\mathrm{+}\text{r2}\right)\text{/}\left(\text{r1}-\text{r2}\right)<\text{2}\text{,3}$$

  

  $$\text{0}\text{,7}<\text{fLF/fLN}<\text{1}\text{,1}$$

  

  $$\text{0}\text{,5}<\text{f1/ft}<\text{1}\text{,6}$$

  

  $$\mathrm{0,7}<\left|\text{f2/fw}\right|<\text{1}\text{,1}$$

  
• Darüber hinaus ist die Linseneinheit LN erwünschterweise angrenzend an die Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen. Durch das Vorsehen der Linseneinheiten LN und LF angrenzend aneinander, kann die Gesamtlänge der Zoomlinse verkürzt werden.
• Zusätzlich hat die Linseneinheit LF erwünschterweise eine negative Linse. Mit dieser Konfiguration kann die Linseneinheit LF kompakt gemacht werden, und die Gesamtlänge der Zoomlinse kann kurz gemacht werden. Da zusätzlich die Linseneinheit LF leichtgewichtig gemacht werden kann, kann das Fokussieren schnell durchgeführt werden.
• Zusätzlich hat die Linseneinheit LN erwünschterweise eine negative Linse. Mit dieser Konfiguration kann die Linseneinheit LN kompakt gemacht werden, und die Gesamtlänge der Zoomlinse kann kurz gemacht werden. Zusätzlich hat die Linseneinheit LP erwünschterweise eine positive Linse. Mit dieser Konfiguration kann die Linseneinheit LP kompakt gemacht werden, und die Gesamtlänge der Zoomlinse kann kurz gemacht werden.
• Als nächstes wird die Zoomlinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform im Detail beschrieben.
• Eine Zoomlinse gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform hat eine Konfiguration mit sechs Einheiten. Die Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB, die eine positive Brechungskraft aufweist. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine dritte Linseneinheit L3, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit L4, die eine negative Brechungskraft aufweist, eine fünfte Linseneinheit L5, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine sechste Linseneinheit L6, die eine positive Brechungskraft aufweist. Eine Querschnittsansicht der Linse ist so, wie in der 1 dargestellt ist.
• In der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform entspricht die vierte Linseneinheit L4 der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LF, und bewegt sich während des Fokussierens zu einem kurzen Abstand zu der Bildseite. Die fünfte Linseneinheit L5 ist auf der Bildseite der vierten Linseneinheit L4 (Linseneinheit LF) vorgesehen, und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LN. Die sechste Linseneinheit L6 hat die stärkste Brechungskraft unter den Linseneinheiten, die auf der Bildseite der fünften Linseneinheit L5 (Linseneinheit LN) vorgesehen sind und eine positive Brechungskraft aufweisen, und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LP.
• In der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform bewegt sich die erste Linseneinheit L1 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Objektseite. Die zweite Linseneinheit L2 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 ansteigt. Die dritte Linseneinheit L3 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 sich verringert. Die vierte Linseneinheit L4 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 sich verringert. Die fünfte Linseneinheit L5 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 ansteigt. Die sechste Linseneinheit L6 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 ansteigt.
• Die 2A und 2B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf unendlich fokussiert wird. Zusätzlich sind die 3A und 3B Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf ein Objekt mit einem Objektabstand von 0,45 m fokussiert wird.
• In jedem Aberrationsdiagramm ist Fno eine F-Zahl, und ω ist ein halber Sichtwinkel (Grad). In einem sphärischen Aberrationsdiagramm ist d (durchgehende Linie) eine d-Linie (Wellenlänge von 587,6nm) und g (eine Zweipunkt-Strich-Linie) ist eine g-Linie (Wellenlänge von 435,8nm). In einem Astigmatismusdiagramm ist S (durchgehende Linie) eine sagitale Bildebene an der d-Linie und M (gestrichelte Linie) ist eine meridionale Bildebene an der d-Linie. Ein Distortionsaberrationsdiagramm stellt eine eine Distortionsaberration für die d-Linie dar. Ein Diagramm einer seitlichen chromatischen Aberration stellt eine seitliche chromatische Aberration für die g-Linie dar.
• Eine Zoomlinse gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform weist eine Konfiguration mit sechs Einheiten auf. Die Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB, die eine positive Brechungskraft aufweist. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine dritte Linseneinheit L3, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit L4, die eine negative Brechungskraft aufweist, eine fünfte Linseneinheit L5, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine sechste Linseneinheit L6, die eine positive Brechungskraft aufweist. Eine Querschnittsansicht der Zoomlinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sieht aus, wie in der 4 dargestellt ist.
• In der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform entspricht die vierte Linseneinheit L4 der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LF und bewegt sich während des Fokussierens von unendlich zu einem kurzen Abstand zu der Bildseite. Die fünfte Linseneinheit L5 ist auf der Bildseite der vierten Linseneinheit L4 (Linseneinheit LF) vorgesehen und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LN. Die sechste Linseneinheit L6 weist unter den Linseneinheiten, die auf der Bildseite der fünften Linseneinheit L5 (Linseneinheit LN) vorgesehen sind und eine positive Brechungskraft aufweist die stärkste Brechungskraft auf, und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LP.
• In der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform bewegt sich die erste Linseneinheit L1 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Objektseite. Die zweite Linseneinheit L2 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 ansteigt. Die dritte Linseneinheit L3 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 sich verringert. Die vierte Linseneinheit L4 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 sich verringert. Die fünfte Linseneinheit L5 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 ansteigt. Die sechste Linseneinheit L6 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 ansteigt.
• Die 5A und 5B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf unendlich fokussiert wird. Zusätzlich sind die 6A und 6B Aberrationsdiagramm der Zoomlinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf ein Objekt mit einem Objektabstand von 0,38m fokussiert wird.
• Eine Zoomlinse gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform hat eine Konfiguration mit sieben Einheiten. Die Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB, die eine positive Brechungskraft aufweist. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine dritte Linseneinheit L3, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit L4, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine fünfte Linseneinheit L5, die eine negative Brechungskraft aufweist, eine sechste Linseneinheit L6, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine siebente Linseneinheit L7, die eine positive Brechungskraft aufweist. Eine Querschnittsansicht der Zoomlinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist so, wie in der 7 dargestellt ist.
• In der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform entspricht die fünfte Linseneinheit der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LF und bewegt sich während des Fokussierens von unendlich zu einem kurzen Abstand zu der Bildseite. Die sechste Linseneinheit L6 ist auf der Bildseite der fünften Linseneinheit (Linseneinheit LF) vorgesehen und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LN. Die siebente Linseneinheit L7 weist die stärkste Brechungskraft unter den Linseneinheiten auf, die auf der Bildseite der sechsten Linseneinheit L6 (Linseneinheit LN) vorgesehen sind und eine positive Brechungskraft aufweisen, und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LP.
• In der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform bewegt sich die erste Linseneinheit L1 während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der der Objektseite. Die zweite Linseneinheit L2 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 ansteigt. Die dritte Linseneinheit L3 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 sich verringert. Die vierte Linseneinheit L4 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 sich verringert. Die fünfte Linseneinheit L5 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 ansteigt. Die sechste Linseneinheit L6 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 ansteigt. Die siebente Linseneinheit L7 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der sechsten Linseneinheit L6 und der siebenten Linseneinheit L7 ansteigt.
• Die 8A und 8B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf unendlich fokussiert wird. Zusätzlich sind die 9A und 9B Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf ein Objekt mit einem Objektabstand von 0,7m fokussiert wird.
• Eine Zoomlinse gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform hat eine Konfiguration mit sieben Einheiten. Die Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB, die eine positive Brechungskraft aufweist. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine dritte Linseneinheit L3, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit L4, die eine negative Brechungskraft aufweist, eine fünfte Linseneinheit L5, die eine negative Brechungskraft aufweist, eine sechste Linseneinheit L6, die eine positive Brechungskraft aufweist, und eine siebente Linseneinheit L7, die eine positive Brechungskraft aufweist. Eine Querschnittsansicht der Zoomlinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist so, wie in der 10 dargestellt ist.
• In der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform entspricht die vierte Linseneinheit L4 der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LF, und bewegt die Bildseite während des Fokussierens von unendlich zu einem kurzen Abstand. Die fünfte Linseneinheit L5 ist auf der Bildseite der vierten Linseneinheit L4 (Linseneinheit LF) vorgesehen und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LN. Die sechste Linseneinheit L6 weist die stärkste Brechungskraft unter den Linseneinheiten auf, die auf der Bildseite der fünften Linseneinheit L5 (Linseneinheit LN) vorgesehen sind und eine positive Brechungskraft aufweisen, und entspricht der voranstehend beschriebenen Linseneinheit LP.
• In der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform bewegt die erste Linseneinheit L1 sich während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Objektseite. Die zweite Linseneinheit L2 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 ansteigt. Die dritte Linseneinheit L3 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 sich verringert. Die vierte Linseneinheit L4 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 sich verringert. Die fünfte Linseneinheit L5 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 ansteigt. Die sechste Linseneinheit L6 bewegt sich derart zu der Objektseite, dass ein Abstand zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 ansteigt. Zusätzlich bewegt sich die siebente Linseneinheit L7 während des Zoomens nicht.
• Die 11A und 11B sind Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende auf unendlich fokussiert wird. Zusätzlich sind die 12A und 12B Aberrationsdiagramme der Zoomlinse gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform, wenn auf ein Objekt mit einem Objektabstand von 0,45m an dem Weitwinkelende und dem Telefotoende fokussiert wird.
• Als nächstes werden numerische Beispiele 1 bis 4 gezeigt, die den Zoomlinsen gemäß der voranstehend beschriebenen ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen entsprechen.
• In Oberflächendaten von jedem numerischen Beispiel ist r ein Krümmungsradius jeder Linsenoberfläche, und d (mm) ist ein axialer Abstand (ein Abstand auf der optischen Achse) zwischen einer m-ten Oberfläche und einer (m + 1) -ten Oberfläche. Es ist anzumerken, dass m eine Oberflächenzahl ist, wenn von einer Seite gezählt wird, an der das Licht einfällt. Zusätzlich ist nd ein Brechungsindex von jedem optischen Element mit Bezug auf die d-Linie, und νd ist eine Abbe-Zahl des optischen Elements. Die Abbe-Zahl νd ist ein Wert, der durch den folgenden Ausdruck (12) definiert ist: $$\text{vd}=\left(\text{nd}-1\right)\text{/}\left(\text{nF}-\text{nC}\right)$$

  

  wo ng, nF, nd, nC Brechungsindixes der g-Linie, der f-Linie, der d-Linie, beziehungsweise der C-Linie der Fraunhofer Linie sind.
• In den Oberflächendaten von jedem numerischen Beispiel wird ein Zeichen * (Stern) nach der Oberflächenzahl für eine asphärische Linsenoberfläche hinzugefügt. Zusätzlich ist in asphärischen Oberflächendaten ein asphärischer Koeffizient von jeder asphärischen Oberfläche gezeigt. In den asphärischen Koeffizienten bedeutet „e±Z“ „× 10^±Z“. Eine asphärische Form der Linsenoberfläche ist durch den folgenden Ausdruck 13 dargestellt: $$X=\frac{\frac{H^2}{R}}{1+\sqrt{1-\left(1+K\right){\left(\frac{H}{R}\right)}^2}}+A4H^4+A6H^6+A8H^8+A10H^{10}+A12H^{12}$$

  

  wo X eine Größe der Verschiebung von einem Oberflächenscheitel in einer Richtung der optischen Achse ist, H eine Höhe von der optischen Achse in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung der optischen Achse ist, R ein paraxialer Krümmungsradius ist, K eine konische Konstante ist, und A4, A6, A8, A10, und A12 asphärische Koeffizienten sind.
• In jedem numerischen Beispiel sind die Brennweite (mm), die F-Zahl, und der halbe Sichtwinkel (°) Werte, wenn die Zoomlinse jeder beispielhaften Ausführungsform auf unendlich fokussiert. Ein Rückfokus BF ist ein Abstand von einer letzten Linsenoberfläche zu der Bildebene. Die Gesamtlänge der Linse ist ein Wert, der durch Hinzuzählen eines Rückfokus zu einem Abstand von einer ersten Linsenoberfläche zu der letzten Linsenoberfläche erhalten wird.
• Numerisches Beispiel 1
• Einheit mm Oberflächendaten

  Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Wirkdurchmesser
  1	360,812	1,80	1,84666	23,8	62,80
  2	102,577	6,64	1,72916	54,7	60,93
  3	-772,618	0,15			60,54
  4	54,305	6,51	1,72916	54,7	55,83
  5	145,050	(Variable)			54,70
  6*	195,122	1,80	1,76802	49,2	36,16
  7	15,928	10,58			25,29
  8	-25,140	0,90	1,49700	81,5	23,93
  9	-208,718	0,15			23,27
  10	47,367	2,32	1,89286	20,4	22,65
  11	190,240	(Variable)			22,14
  12	∞	0,50			18,72
  (Membran)
  13	18,368	0,80	1,88300	40,8	20,01
  14	13,125	7,95	1,58313	59,4	19,19
  15*	-57,788	0,99			18,82
  16	-87,965	0,80	1,76200	40,1	18,45
  17	16,252	3,22	2,00069	25,5	18,08
  18	34,593	1,40			17,70
  19	15,903	0,80	2,00100	29,1	17,88
  20	11,311	6,81	1,53775	74,7	16,78
  21	6552,763	0,15			16,11
  22	39,790	0,80	1,85478	24,8	15,80
  23	19,824	4,52	1,58313	59,4	15,92
  24*	-36,018	(Variable)			16,42
  25	64,857	0,80	1,57250	57,7	17,03
  26	16,869	(Variable)			17,11
  27*	-20,265	1,50	1,58313	59,4	22,44
  28*	-77,916	(Variable)			27,23
  29	-98,804	5,29	1,88300	40,8	35,44
  30	-34,131	(Variable)			36,52
  Bildebene	∞

• Asphärische Oberflächendaten
• Sechste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 7,28875e - 006 A6 = -2,03079e - 008 A8 = 6,78458e - 011 A10 = -1,61143e - 013 A12 = 1,59482e - 016
• Fünfzehnte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 2,25823e - 005 A6 = -4,01819e - 008 A8 = - 1,92298e - 010 A10 = 3,85842e - 013
• Vierundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 4,03627e - 005 A6 = 2,28646e - 008 A8 = 1,73530e - 010 A10 = -8,03393e - 012
• Siebenundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -9,10759e - 006 A6 = -3,96094e - 007 A8 = 1,03168e - 009 A10 = 4,30404e - 012 A12 = -1,28909e - 013
• Achtundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 =-1,23220e - 005 A6 = -2,88150e - 007 A8 = 2,01026e - 009 A10 = -1,01180e - 011 A12 = 1,58725e - 014
• Verschiedene Daten Zoomverhältnis 4,12

  	Weitwinkel	Zwischen	Telephoto
  Brennweite	24,72	57,08	101,89
  F-Zahl	4,12	4,12	4,12
  Sichtwinkel	41,19	20,76	11,99
  Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
  Gesamtlänge der Linse	120,52	140,11	159,71
  BF	13,52	18,44	26,90
  d5	0,70	18,51	35,81
  d11	24,20	9,43	2,38
  d24	1,58	2,26	0,96
  d26	12,56	11,89	13,18
  d28	0,78	12,42	13,30
  d30	13,52	18,44	26,90

  Zoomlinsengruppendaten

  Einheit	Anfangsoberfläche	Brennweite
  1	1	92,83
  2	6	-20,76
  3	12	22,08
  4	25	-40,07
  5	27	-47,42
  6	29	56,87

• Numerisches Beispiel 2
• Einheit mm Oberflächendaten

  Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Wirkdurchmesser
  1	457,815	2,10	1,84666	23,8	68,31
  2	102,115	6,44	1,77250	49,6	65,81
  3	1437,112	0,15			65,28
  4	58,311	7,34	1,77250	49,6	59,87
  5	182,081	(Variable)			58,58
  6*	156,913	1,80	1,85400	40,4	39,98
  7*	19,258	9,93			29,40
  8	-40,599	1,00	1,53775	74,7	28,42
  9	25,229	6,70	1,85478	24,8	25,83
  10	-75,996	3,99			24,78
  11	-27,960	1,55	1,51742	52,4	20,98
  12	-22,614	0,90	2,00100	29,1	21,30
  13	-44,959	(Variable)			22,40
  14 (Membran)	∞	0,50			24,33
  15	26,600	3,79	1,43875	94,9	26,37
  16	76,837	0,15			26,33
  17	26,884	1,00	1,88300	40,8	26,61
  18	15,319	10,32	1,61881	63,9	24,85
  19*	-79,194	0,96			24,35
  20	-101,307	0,90	1,72047	34,7	24,19
  21	20,340	3,68	2,00100	29,1	24,01
  22	41,892	3,51			23,68
  23	28,473	0,90	2,00100	29,1	24,29
  24	17,666	9,43	1,72916	54,7	23,28
  25*	-26,848	(Variable)			22,69
  26	61,322	0,80	1,83481	42,7	21,51
  27	23,239	(Variable)			20,99
  28*	-25,127	1,50	1,85400	40,4	22,71
  29*	-69,764	(Variable)			26,23
  30	-44,620	3,96	2,00100	29,1	35,54
  31	-28,914	(Variable)			36,53
  Bildebene	∞

• Asphärische Oberflächendaten
• Sechste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -1,41095e - 006 A6 = 3,45657e - 008 A8 = - 1,07605e - 010 A10 = 1,58603e - 013 A12 = -8,57988e - 017
• Siebte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -7,83038e - 006 A6 = 1,45488e - 008 A8 = 9,28901e - 011 A10 = -5,25682e - 013
• Neunzehnte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 2,38855e - 005 A6 = -1,01986e - 008 A8 = - 1,01928e - 011 A10 = 4,97492e - 014
• Fünfundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 2,75519e - 005 A6 = -3,81740e - 008 A8 = 2,22228e - 011 A10 = 7,70144e - 015
• Achtundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 8,71027e - 006 A6 = -7,11280e - 007 A8 = 2,97814e - 009 A10 = -9,93103e - 012 A12 = -3,41237e - 014
• Neunundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 7,65026e - 006 A6 = -5,84476e - 007 A8 = 3,80156e - 009 A10 = -1,61546e - 011 A12 = 2,91996e - 014
• Verschiedene Daten Zoomverhältnis 2,75

  	Weitwinkel	Zwischen	Telephoto
  Brennweite	24,72	47,12	67,87
  F-Zahl	2,91	2,91	2,91
  Sichtwinkel	41,19	24,66	17,68
  Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
  Gesamtlänge der Linse	131,52	148,87	166,23
  BF	18,27	22,71	26,93
  d5	0,70	14,03	27,17
  d13	16,79	5,47	2,37
  d25	1,63	1,82	0,96
  d27	9,90	9,72	10,57
  d29	0,91	11,81	14,90
  d31	18,27	22,71	26,93

  Zoomlinsengruppendaten

  Einheit	Anfangsoberfläche	Brennweite
  1	1	102,24
  2	6	-20,14
  3	14	23,07
  4	26	-45,26
  5	28	-46,71
  6	30	72,87

• Numerisches Beispiel 3
• Einheit mm Oberflächendaten

  Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Wirkdurchmesser
  1	238,414	2,10	1,95375	32,3	66,00
  2	106,904	6,14	1,49700	81,5	61,97
  3	-2696,186	0,15			61,86
  4	100,111	5,67	1,49700	81,5	61,16
  5	1039,311	0,15			60,75
  6	78,303	5,25	1,49700	81,5	58,47
  7	247,955	(Variable)			57,77
  8*	382,720	1,00	1,85135	40,1	32,74
  9*	15,693	9,93			24,38
  10	-20,916	0,80	1,49700	81,5	22,95
  11	76,879	0,15			22,38
  12	58,907	4,49	1,92119	24,0	22,59
  13	-39,904	3,50			23,23
  14	-21,252	0,85	1,95375	32,3	23,53
  15	-33,913	(Variable)			24,96
  16 (Membran)	∞	0,39			26,83
  17*	25,080	7,85	1,63980	34,5	29,98
  18*	-83,068	0,15			29,62
  19	52,557	5,62	1,51633	64,1	28,30
  20	-151,305	0,15			26,87
  21	-349,132	0,90	2,00100	29,1	26,44
  22	18,277	6,54	1,51742	52,4	24,36
  23	190,216	(Variable)			24,51
  24	31,222	0,80	2,00069	25,5	25,30
  25	16,268	9,12	1,76200	40,1	24,08
  26	702,918	0,73			23,57
  27	1024,579	2,77	1,58313	59,4	23,43
  28*	-45,978	(Variable)			23,26
  29	184,776	3,56	2,00069	25,5	18,22
  30	-26,133	0,75	1,95375	32,3	18,24
  31	41,415	(Variable)			18,23
  32	86,680	1,10	2,00100	29,1	23,11
  33	18,513	7,29	1,61293	37,0	23,47
  34	1330,468	0,15			25,29
  35	121,215	11,40	1,71736	29,5	26,10
  36	-17,028	1,30	1,91082	35,3	27,67
  37*	17502,678	(Variable)			32,50
  38	63,160	3,42	1,85478	24,8	36,60
  39	349,390	1,30	2,00100	29,1	36,57
  40	131,704	(Variable)			36,51
  Bildebene	∞

• Asphärische Oberflächendaten
• Achte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 3,01361e - 007 A6 = 2,50588e - 008 A8 = - 3,48140e - 011 A10 = 4,64746e - 014
• Neunte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -1,97615e - 005 A6 = -3,80863e - 008
• Siebzehnte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -5,89468e - 006 A6 = -3,70002e - 009 A8 = - 2,36358e - 012 A10 = -2,05744e - 014
• Achtzehnte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 6,90751e - 006 A6 = -3,91500e - 009
• Achtundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 5,47126e - 006 A6 = -8,28986e - 009 A8 = - 1,65522e - 011 A10 = -1,78623e - 013
• Siebenunddreißigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -7,62243e - 006 A6 = -7,72939e - 009 A8 = 2,74005e - 012 A10 = -3,54345e - 014
• Verschiedene Daten Zoomverhältnis 11,77

  	Weitwinkel	Zwischen	Telephoto
  Brennweite	24,72	90,83	290,86
  F-Zahl	4,12	5,00	5,88
  Sichtwinkel	41,19	13,40	4,25
  Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
  Gesamtlänge der Linse	165,57	210,57	255,57
  BF	14,37	32,56	30,89
  d7	0,69	36,77	67,77
  d15	29,33	9,51	0,59
  d23	2,42	1,00	2,40
  d28	1,00	8,71	7,67
  d31	11,28	11,05	20,62
  d37	1,00	5,48	20,13
  d40	14,37	32,56	30,89

  Zoomlinsengruppendaten

  Einheit	Anfangsoberfläche	Brennweite
  1	1	114,54
  2	8	-15,91
  3	16	47,18
  4	24	35,80
  5	29	-64,31
  6	32	-63,57
  7	38	151,52

• Numerisches Beispiel 4
• Einheit mm Oberflächendaten

  Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Wirkdurchmesser
  1	429,229	1,80	1,84666	23,8	63,30
  2	129,679	5,26	1,72916	54,7	62,03
  3	-2279,753	0,15			61,68
  4	63,144	6,14	1,72916	54,7	57,94
  5	181,719	(Variable)			56,96
  6*	444,999	1,80	1,76802	49,2	41,04
  7	18,334	12,32			29,25
  8	-28,007	0,90	1,49700	81,5	28,19
  9	-87,991	0,15			27,90
  10	54,487	2,54	1,89286	20,4	27,05
  11	197,466	(Variable)			26,54
  12 (Membran)	∞	0,50			21,36
  13	21,758	0,80	1,88300	40,8	22,63
  14	15,435	8,36	1,58313	59,4	21,81
  15*	-56,674	0,99			21,48
  16	-101,283	0,80	1,76200	40,1	21,03
  17	18,419	3,45	2,00069	25,5	20,57
  18	39,245	1,67			20,17
  19	18,103	0,80	2,00100	29,1	20,30
  20	12,952	9,83	1,53775	74,7	19,12
  21	-82,340	0,15			17,92
  22	76,800	0,80	1,85478	24,8	17,36
  23	28,145	4,03	1,58313	59,4	16,77
  24*	-50,736	(Variable)			17,21
  25	58,045	0,80	1,57250	57,7	17,90
  26	17,128	(Variable)			17,92
  27*	-23,790	1,50	1,58313	59,4	22,82
  28*	-93,823	(Variable)			27,09
  29	-63,749	4,68	1,88300	40,8	35,43
  30	-32,022	(Variable)			36,51
  31	155,829	1,91	1,83481	42,7	42,15
  32	351,247	(Variable)			42,14
  Image plane	∞

• Asphärische Oberflächendaten
• Sechste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 6,53773e - 006 A6 = -1,12142e - 008 A8 = 2,35316e - 011 A10 = -3,77465e - 014 A12 = 2,66659e - 017
• Fünfzehnte Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 1,55231e - 005 A6 = -2,87309e - 008 A8 = 2,20515e - 011 A10 = -1,77413e - 013
• Vierundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = 2,54826e - 005 A6 = 5,96854e - 008 A8 = - 7,03456e - 010 A10 = 1,54199e - 012
• Siebenundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 =-4,25162e - 006 A6 = -3,98601e - 007 A8 = 1,32578e - 009 A10 = 1,61897e - 012 A12 = -9,58394e - 014
• Achtundzwanzigste Oberfläche
  K = 0,00000e + 000 A4 = -3,65848e - 006 A6 = -3,41509e - 007 A8 = 2,38399e - 009 A10 = -1,18165e - 011 A12 = 1,84765e - 014
• Verschiedene Daten Zoomverhältnis 4,12

  	Weitwinkel	Zwischen	Telephoto
  Brennweite	24,72	60,36	101,89
  F-Zahl	4,12	4,12	4,12
  Sichtwinkel	41,19	19,72	11,99
  Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
  Gesamtlänge der Linse	134,63	158,14	181,65
  BF	14,13	14,13	14,13
  d5	0,70	22,69	40,35
  d11	32,05	12,53	4,85
  d24	2,24	2,49	1,00
  d26	11,82	11,57	13,06
  d28	0,79	15,17	16,86
  d30	0,79	7,45	19,28
  d32	14,13	14,13	14,13

  Zoomlinsengruppendaten

  Einheit	Anfangsoberfläche	Brennweite
  1	1	110,32
  2	6	-25,11
  3	12	25,20
  4	25	-42,74
  5	27	-55,09
  6	29	68,15
  7	31	334,02

• Verschiedene numerische Werte in jedem numerischen Beispiel sind in der Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1

  Konditionalausdruck		Erste beispielhafte Ausführungsform	Zweite beispielhafte Ausführungsform	Dritte beispielhafte Ausführungsform	Vierte beispielhafte Ausführungsform
  (1)	|fLF/fLP|	0,70	0,62	0,42	0,63
  (2)	|fLF/ft|	0,39	0,67	0,22	0,42
  (3)	fLP/fw	2,30	2,95	6,13	2,76
  (4)	mLP/ft	0,13	0,13	0,12	0,18
  (5)	(dt - dw)/ft	0,12	0,21	0,07	0,16
  (6)	|βrt/βrW|	1,14	1,20	1,31	1,16
  (7)	|(1 - βLFt2) × βrt2/Fnot|	1,24	1,65	1,19	1,29
  (8)	(r1 + r2)/(r1 - r2)	1,70	2,22	1,58	1,84
  (9)	fLF/fLN	0,84	0,97	1,01	0,78
  (10)	f1/ft	0,91	1,51	0,39	1,08
  (11)	|f2/fw|	0,84	0,81	0,64	1,02

• [Bildaufnahmevorrichtung]
• Die 13 ist eine schematische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung (digitaler Fotoapparat) 100 als einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bildaufnahmevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform hat einen Kamerakörper 70, eine Zoomlinse 71 ähnlich zu einer der Zoomlinsen gemäß der voranstehend beschriebenen ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen, und ein Bildaufnahmeelement, das fotoelektrisch ein durch die Zoomlinse einundsiebzig ausgebildetes Bild umwandelt. Als das Bildaufnahmeelement 72 kann ein Bildaufnahmeelement wie zum Beispiel ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor verwendet werden.
• Da die Bildaufnahmevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Zoomlinse 71 ähnlich zu einer der Zoomlinsen gemäß der ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen aufweist, ist es einfach, die Antriebssteuerung der Fokussierlinseneinheit durchzuführen. Da zusätzlich ein Abstand von der Austrittspupille zu der Bildebene an dem Weitwinkelende lang ist, können Bilder hoher Qualität von einer Mitte bis zu einem Rand eines Schirms erhalten werden.
• Es ist anzumerken, dass die Zoomlinse gemäß jeder der voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nicht nur auf den digitalen Fotoapparat angewendet werden kann, der in der 13 dargestellt ist, sondern auch auf verschiedene optische Vorrichtungen wie zum Beispiel eine Silber-halid-Filmkamera, eine Videokamera und ein Teleskop.
• Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung voranstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen und Beispiele begrenzt, und verschiedene Kombinationen, Modifikationen und Änderungen sind innerhalb des Bereichs und Geists der vorliegenden Erfindung möglich.
• 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. Der Bereich der vorliegenden Ansprüche soll gemäß der breitesten Interpretation betrachtet werden, um alle solchen Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen zu beinhalten.
• Eine Zoomlinse hat eine erste Linseneinheit L1, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine zweite Linseneinheit L2, die eine negative Brechungskraft aufweist, und eine rückwärtige Linsengruppe LB mit einer Mehrzahl von Linseneinheiten, die eine positive Brechungskraft aufweisen. Die rückwärtige Linsengruppe LB hat eine Linseneinheit LF, die konfiguriert ist, sich während des Fokussierens zu bewegen und eine negative Brechungskraft aufweist, eine Linseneinheit LN, die auf der Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen ist und eine negative Brechungskraft aufweist, und eine Linseneinheit LP, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist und die größte positive Brechungskraft unter den Linseneinheiten aufweist, die eine positive Brechungskraft aufweisen. Die Linseneinheiten LP und LN bewegen sich in einer vorbestimmten Bewegungsbahn während des Zoomens von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende zu der Objektseite, und die Linseneinheiten LP und LF erfüllen einen vorbestimmten Konditionalausdruck.

Claims (19)

1. Zoomlinse mit: einer ersten Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist; einer zweiten Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist; einer rückwärtigen Linsengruppe mit einer Mehrzahl von Linseneinheiten, und die eine positive Brechungskraft aufweist, wobei die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit und die rückwärtige Linsengruppe in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite vorgesehen sind, wobei sich ein Abstand zwischen angrenzenden Linseneinheiten während des Zoomens ändert, wobei die rückwärtige Linsengruppe aufweist: eine Linseneinheit LF hat, die konfiguriert ist, sich während des Fokussierens zu bewegen, und die eine negative Brechungskraft aufweist, eine Linseneinheit LN, die auf der Bildseite der Linseneinheit LF vorgesehen ist, und die eine negative Brechungskraft aufweist, und zumindest eine Linseneinheit, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN vorgesehen ist, und die eine positive Brechungskraft aufweist, wobei eine Linseneinheit LP und die Linseneinheit LN, wobei die Linseneinheit LP die größte Brechungskraft unter der zumindest einen eine positive Brechungskraft aufweisenden Linseneinheit aufweist, sich derart zu der Objektseite bewegen, dass ein Abstand zwischen der Linseneinheit LP und der Linseneinheit LN sich während des Zoomens von einem Weitwinkelende zu einem Telefotoende erhöht, und wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,}\text{3}6<\left|\text{fLF/fLP}\right|<\text{1}\text{,30}$$

   

   wo fLP eine Brennweite der Linseneinheit LP ist, und fLF eine Brennweite der Linseneinheit LF ist.
2. Zoomlinse nach Anspruch 1, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,}\text{2}<\left|\text{fLF/ft}\right|<\text{1}\text{,0}$$

   

   wo ft eine Brennweite der Zoomlinse an dem Telefotoende ist.
3. Zoomlinse nach Anspruch 1 oder 2, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{1,0}<\text{fLP/fw}<\text{7}\text{,0}$$

   

   wo fw eine Brennweite der Zoomlinse an dem Weitwinkelende ist.
4. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\text{0}\text{,05}<\text{mLP/ft}<\text{0}\text{,50}$$

   

   wo mLP ein Bewegungsausmaß der Linseneinheit LP ist, das durch das Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Telefotoende begleitet ist, und ft eine Brennweite der Zoomlinse an dem Telefotoende ist.
5. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\text{0}\text{,05}<\left(\text{dt}-\text{dw}\right)\text{/ft}<\text{0}\text{,50}$$

   

   wo dw ein Abstand zwischen der Linseneinheit LN und der Linseneinheit LP an dem Weitwinkelende ist, dt ein Abstand zwischen der Linseneinheit LN und der Linseneinheit LP an dem Telefotoende ist, und ft eine Brennweite der Zoomlinse an dem Telefotoende ist.
6. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\text{1}\text{,0}<\left|\mathrm{\beta }\text{rt/}\mathrm{\beta }\text{rw}\right|<\text{2}\text{,0}$$

   

   wo βrw eine zusammengesetzte Lateralvergrößerung der Linseneinheit, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Weitwinkelende vorgesehen ist, und βrt eine zusammengesetzte Lateralvergrößerung der Linseneinheit ist, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Telefotoende vorgesehen ist.
7. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,}\text{8}<\left|\left(1-\mathrm{\beta }{\text{LFt}}^2\right)\times \mathrm{\beta }{\text{rt}}^2\text{/Fnot}\right|<\text{2}\text{,0}$$

   

   wo βLFt eine seitliche Vergrößerung der Linseneinheit LF an dem Telefotoende ist, βrt eine seitliche KOmpositvergrößerung der Linseneinheit, die auf der Bildseite der Linseneinheit LN an dem Telefotoende vorgesehen ist, und Fnot eine F-Zahl der Zoomlinse an dem Telefotoende ist.
8. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{1,0}<\left(\text{r1}\mathrm{+}\text{r2}\right)\text{/}\left(\text{r1}\mathrm{-}\text{r2}\right)<\text{3}\text{,0}$$

   

   wo r1 in Krümmungsradius einer Linsenoberfläche am nächsten an der Objektseite der Linseneinheit LF ist, und r2 ein Krümmungsradius einer Linsenoberfläche am nächsten einer Bildseite der Linseneinheit LF ist.
9. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist. $$\text{0}\text{,5}<\text{fLF/fLN}<\text{1}\text{,5}$$

   

   wo fLN eine Brennweite der Linseneinheit LN ist.
10. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der folgende Konditionalausdruck erfüllt ist: $$\text{0}\text{,3}<\text{f1/ft}<\text{2}\text{,0}$$

    

    wo f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit ist, und ft eine Brennweite der Zoomlinse an einem Telefotoende ist.
11. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der folgende Konditonalausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,5}<\left|\text{f2/fw}\right|<\text{1}\text{,5}$$

    

    wo f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit ist, fw eine Brennweite der Zoomlinse an dem Weitwinkelende ist.
12. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Linseneinheit LF eine negative Linse hat.
13. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Linseneinheit LN angrenzend an die Linseneinheit LF vorgesehen ist.
14. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Linseneinheit LN eine negative Linse hat.
15. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Linseneinheit LP eine positive Linse hat.
16. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die rückwärtige Linsengruppe hat eine dritte Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LF dient, eine fünfte Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LN dient, eine sechste Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LP dient, wobei die dritte Linseneinheit, die vierte Linseneinheit, die fünfte Linseneinheit und die sechste Linseneinheit in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite vorgesehen sind.
17. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die rückwärtige Linsengruppe hat eine dritte Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine fünfte Linseneinheit, die negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LF dient, eine sechste Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LN dient, eine siebente Linseneinheit, die eine positive Brechungseinheit aufweist, und die als die Linseneinheit LP dient, wobei die dritte Linseneinheit, die vierte Linseneinheit, die fünfte Linseneinheit, die sechste Linseneinheit und die siebente Linseneinheit in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite vorgesehen sind.
18. Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die rückwärtige Linsengruppe hat, eine dritte Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, eine vierte Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LF dient, eine fünfte Linseneinheit, die eine negative Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LN dient, eine sechste Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist, und die als die Linseneinheit LP dient, eine siebente Linseneinheit, die eine positive Brechungskraft aufweist und eine Brennweite aufweist, die größer als die der sechsten Linseneinheit ist, wobei die dritte Linseneinheit, die vierte Linseneinheit, die fünfte Linseneinheit, die sechste Linseneinheit und die siebente Linseneinheit in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite vorgesehen sind.
19. Bildaufnahmevorrichtung mit: der Zoomlinse nach einem der Ansprüche 1 bis 18; und einem Bildaufnahmeelement, das konfiguriert ist, ein durch die Zoomlinse ausgebildetes Bild zu empfangen.

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