DE102018127743A1 - Optiksystem und Abbildungsgerät - Google Patents

Abstract

Ein Optiksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Optiksystem mit einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft, die in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite hin angeordnet sind. Während einer Fokussierung von unendlich auf eine nächste Entfernung, bewegt sich die zweite Linseneinheit zu der Objektseite hin, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Linseneinheiten geändert wird. Die zweite Linseneinheit umfasst eine Blendenöffnung. Der nachstehende Bedingungsausdruck ist erfüllt: $$\mathrm{1,0}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{3,0,}$$

wobei D3 eine Länge der dritten Linseneinheit auf einer optischen Achse ist, und BF ein rückwärtiger Fokusabstand ist.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Optiksystem und ein Abbildungsgerät.
• Stand der Technik
• Es besteht Bedarf an einem Objektiv mit großer Blende, das eine F-Zahl von 2,0 oder weniger aufweist, und das für mittlere Teleobjektivabbildungen, für eine Hochgeschwindigkeitsfokussierung und für geringe Aberrationsabweichungen während einer Fokussierung ausgelegt ist.
• Das Europäische Patent Nr. 3015897 A diskutiert ein Optiksystem, das aus einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft und einer dritten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft besteht, die in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite hin angeordnet sind. Das Optiksystem ist ein Optiksystem einer inneren Fokussierungsart, bei der sich während einer Fokussierung die zweite Linseneinheit mit einem relativ geringen Gewicht bewegt.
• Das in dem Europäischen Patent Nr. 3015897 A diskutierte Optiksystem umfasst eine Blendenöffnung, die am nächsten zu der Bildseite der ersten Linseneinheit hin angeordnet ist, und weist eine F-Zahl von 2,9 oder mehr auf. Falls das Linsensystem mit derselben Konfiguration wie der des Europäischen Patents Nr. 3015897 A , jedoch mit einer geringeren F-Zahl und einer kürzeren rückwärtigen Brennweite (sog. „back focus“) umgesetzt wird, ist es wahrscheinlich, dass sich Aberrationen wie etwa eine sphärische Aberration, eine Verzerrungsaberration und eine Feldkrümmung, sowie Aberrationsabweichungen während einer Fokussierung erhöhen.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Optiksystem eine Vielzahl von Linseneinheiten, bei denen sich während einer Fokussierung ein Abstand zwischen benachbarten Linseneinheiten verändert, wobei die Vielzahl von Linseneinheiten eine erste Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, eine zweite Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, und eine dritte Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft umfasst, und die erste bis dritte Linseneinheit in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite hin angeordnet sind, wobei: die zweite Linseneinheit sich zu der Objektseite während einer Fokussierung von unendlich auf eine nächste Distanz hin bewegt, die zweite Linseneinheit eine Blendenöffnung umfasst, und der nachstehende Bedingungsausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{1,0}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{3,0,}$$

  

  wobei D3 eine Länge der dritten Linseneinheit auf der optischen Achse des Optiksystems ist, und BF eine rückwärtige Brennweite ist.
• Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
• Figurenliste
• 1 ist eine Schnittansicht, die ein Zoomobjektiv gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
• 2 ist eine Darstellung, die Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
• 3 ist eine Schnittansicht, die ein Zoomobjektiv gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
• 4 ist eine Darstellung, die Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel zeigt.
• 5 ist eine Schnittansicht, die ein Zoomobjektiv gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel zeigt.
• 6 ist eine Darstellung, die Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel zeigt.
• 7 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration eines Abbildungsgerätes veranschaulicht.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Optiksysteme und Abbildungsgeräte gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Jedes der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung kann alleine oder als eine Kombination einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen oder deren Merkmale soweit notwendig umgesetzt werden, oder soweit eine Kombination von Bauelementen oder Merkmalen von einzelnen Ausführungsbeispielen umgesetzt werden, soweit es in einem einzelnen Ausführungsbeispiel vorteilhaft ist.
• [Exemplarische Ausführungsbeispiele von Optiksystemen]
• Die Optiksysteme gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen sind Abbildungsoptiksysteme, die in einem Abbildungsgerät wie etwa einer Videokamera, einer Fotokamera, einer Silberhalogenidfilmkamera und einer Fernsehkamera umgesetzt sind. Die 1, 3 und 5 sind Schnittansichten, die jeweils ein Optiksystem veranschaulichen, bei dem eine Objektseite (Vorderseite) auf der linken Seite veranschaulicht ist, und eine Bildseite (Rückseite) auf der rechten Seite veranschaulicht ist. In jeder der Schnittansichten ist eine i-te Linseneinheit durch Li bezeichnet, wobei i die Reihenfolge der Linseneinheiten von der Objektseite zu der Bildseite hin bezeichnet. Eine Blendenöffnung SP bestimmt (begrenzt) den Lichtfluss bei einer maximalen Blende (F-No).
• Falls die Optiksysteme gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen in einem Abbildungsgerät wie etwa einer Videokamera und einer Digitalkamera umgesetzt werden, entspricht eine Bildebene IP einem Festkörperbildsensor (fotoelektrisches Umwandlungsbauelement) wie etwa einem Sensor einer ladungsgekoppelten Vorrichtungsart (CCD-Sensor) und einem komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-Sensor (CMOS-Sensor). Falls die Optiksysteme gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel in einem Abbildungsgerät umgesetzt werden, das eine Silberhalogenidfilmkamera ist, entspricht die Bildebene IP einer Filmoberfläche.
• Während einer Fokussierung von unendlich auf den nächsten Abstand bewegt sich eine zweite Linseneinheit L2, die eine Fokussierungslinseneinheit ist, zu der Objektseite gemäß einem in jeder der Darstellungen gezeigten Pfeil.
• In jeder Darstellung einer sphärischen Aberration repräsentiert eine durchgezogene Linie eine sphärische Aberration bei der d-Linie (Wellenlänge 587,60 nm), eine gepunktete Linie repräsentiert eine sphärische Aberration bei der F-Linie (Wellenlänge 486,10 nm), eine unterbrochene Linie repräsentiert eine sphärische Aberration bei der C-Linie (Wellenlänge 656,30 nm) und eine Punkt-Punkt-Strich-Linie repräsentiert eine sphärische Aberration bei der g-Linie (Wellenlänge 435,80 nm). In einer Astigmatismusdarstellung repräsentiert eine durchgezogene Linie S einen Astigmatismus in der sagittalen Bildebene, eine unterbrochene Linie M repräsentiert einen Astigmatismus in der meridionalen Bildebene. In jeder Verzerrungsaberrationsdarstellung ist eine Verzerrungsaberration bei der d-Linie angegeben. In jeder Darstellung einer chromatischen Aberration ist eine chromatische Aberration bei der g-Linie angegeben.
• Ein Optiksystem gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine erste Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft, eine zweite Linseneinheit L2 mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linseneinheit L3 mit einer negativen Brechkraft, die in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Das Optiksystem gemäß jedem exemplarischen Ausführungsbeispiel, die nachstehend beschrieben sind, umfasst eine erste Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft, eine zweite Linseneinheit L2 mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linseneinheit L3 mit einer negativen Brechkraft, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Während einer Fokussierung von unendlich auf den nächsten Abstand bewegt sich die zweite Linseneinheit L2 zwischen den benachbarten Linseneinheiten, um Abstände zwischen benachbarten Linseneinheiten zu ändern.
• Die zweite Linseneinheit L2 umfasst die Blendenöffnung SP. Aberrationsvariationen aufgrund einer Fokussierung können durch eine Bewegung der Blendenöffnung SP auch während einer Fokussierung verringert werden.
• Das Optiksystem gemäß jedem exemplarischen Ausführungsbeispiel erfüllt den nachstehenden Bedingungsausdruck: $$\mathrm{1,0}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{3,0.}$$

  
• D3 ist die Länge der dritten Linseneinheit L3 auf einer optischen Achse. BF ist die rückwärtige Brennweite des Optiksystems. Die rückwärtige Brennweite bezieht sich auf den als eine luftäquivalente Länge ausgedrückten Abstand von der Linsenoberfläche, die am nächsten zu der Bildseite des Optiksystems hin angeordnet ist, zu der Bildebene IP.
• Der Bedingungsausdruck (1) betrifft das Verhältnis zwischen der Länge der dritten Linseneinheit L3 und der rückwärtigen Brennweite. Falls die Länge der dritten Linseneinheit L3 sich unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (1) verringert, das heißt, die Anzahl der Linsen der dritten Linseneinheit L3 relativ gering ist, ist es schwierig, die Petzval-Summe in der Kombination der Vielzahl von Linsen zu verringern. Dies verursacht eine Schwierigkeit beim Korrigieren der Aberration beispielsweise einer Feldkrümmung.
• Falls die Länge der dritten Linseneinheit L3 sich nach jenseits des oberen Grenzwertes des Bedingungsausdruckes (1) vergrößert, wird der Bewegungsbereich der zweiten Linseneinheit L2 während einer Fokussierung schmal. Dies verursacht insbesondere eine Schwierigkeit bei einer Fokussierung auf kurze Abstände.
• Der Wertebereich des Bedingungsausdruckes (1) kann wie folgt eingestellt werden: $$\mathrm{1,2}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{2,6.}$$

  
• Der Wertebereich des Bedingungsausdruckes (1) kann ferner wie folgt eingestellt sein: $$\mathrm{1,4}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{2,2.}$$

  
• Die vorstehend beschriebene Konfiguration des Optiksystems kann ein Optiksystem mit großer Blende bereitstellen, bei dem Aberrationsabweichungen während einer Fokussierung verringert sind.
• Das Optiksystem kann ferner zumindest einen der nachstehenden Bedingungsausdrücke (2) bis (7) erfüllen: $$\mathrm{2,0}<\text{f}1/\text{f}<\mathrm{10,0,}$$

  

  $$\mathrm{0,3}<\text{f2}/\text{f}<\mathrm{1,2,}$$

  

  $$-\mathrm{10,0}<\text{f3}/\text{f}<-\mathrm{0,1,}$$

  

  $$20<\text{vd}2-\text{vd}1<\mathrm{80,}$$

  

  $$\mathrm{0,59}<\mathrm{\theta }\text{gF}<\mathrm{0,67,}$$

  

  $$\mathrm{1,70}<\text{Nd}1<\mathrm{1,90.}$$

  
• In den Bedingungsausdrücken (2) bis (7) ist f1 die Brennweite der ersten Linseneinheit L1, f2 die Brennweite der zweiten Linseneinheit L2, f3 die Brennweite der dritten Linseneinheit L3 und f ist die Brennweite des gesamten Optiksystems. Von zwei positiven Linsen der zweiten Linseneinheit L2, die auf der Objektseite der Blendenöffnung SP angeordnet sind, ist vd1 die Abbe-Zahl des Materials der positiven Linse auf der Objektseite (nachstehend als erste positive Linse bezeichnet), vd2 ist die Abbe-Zahl des Materials der positiven Linse auf der Bildseite (nachstehend als eine zweite positive Linse bezeichnet). Das Teildispersionsverhältnis des Materials der ersten positiven Linse ist θgF, und die Brechkraft des Materials der ersten positiven Linse bei der d-Linie ist Nd1.
• Die Abbe-Zahl vd und das Teildispersionsverhältnis θgF eines Materials sind durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt: $$\text{vd}=\left(\text{Nd}-1\right)/\left(\text{NF}-\text{NC}\right),$$

  

  und $$\mathrm{\theta }\text{gF}=\left(\text{Ng}-\text{NF}\right)/\left(\text{NF}-\text{NC}\right),$$

  

  wobei Ng der Brechungsindex der g-Linie (Wellenlänge 435,80 nm), Nd der Brechungsindex der d-Linie (Wellenlänge 587,60 nm), NF der Brechungsindex der F-Linie (Wellenlänge 486,10 nm), und NC der Brechungsindex der C-Linie (Wellenlänge 656,30 nm) ist.
• Die technische Bedeutung der Bedingungsausdrücke (2) bis (7) ist nachstehend beschrieben.
• Der Bedingungsausdruck (2) betrifft das Verhältnis zwischen der Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 und der Brennweite f des gesamten Optiksystems. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 sich unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (2) verringert, das heißt, die Brechkraft der ersten Linseneinheit L1 sich vergrößert, verringert sich dementsprechend die Brechkraft der zweiten Linseneinheit L2. Dies verringert die Brennweitenempfindlichkeit, und vergrößert die Bewegungsmenge der zweiten Linseneinheit L2 während einer Fokussierung, wodurch sich folglich die Größe des Optiksystems unvorteilhaft vergrößert. Falls die Brennweite f1 der ersten Linseneinheit L1 sich nach jenseits des oberen Grenzwertes des Bedingungsausdruckes (2) vergrößert, ist es wahrscheinlich, dass die Lichtstrahlen, die die erste Linseneinheit L1 durchqueren, divergieren. Dies verursacht, dass sich die radiale Größe der zweiten Linseneinheit L2 unvorteilhaft vergrößert.
• Der Bedingungsausdruck (3) betrifft das Verhältnis zwischen der Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 und der Brennweite f des gesamten Optiksystems. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 sich unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (3) verringert, vergrößert sich der Einfallswinkel der Strahlen auf die zweite Linseneinheit L2 bei Sicherstellung einer benötigten Menge von Randlicht, und somit vergrößert sich der Durchmesser der ersten Linseneinheit L1, die auf der Objektseite der zweiten Linseneinheit L2 angeordnet ist. Dies vergrößert die Größe und das Gewicht des Optiksystems unvorteilhaft. Falls die Brennweite f2 der zweiten Linseneinheit L2 sich nach jenseits des oberen Grenzwertes des Bedingungsausdruckes (3) vergrößert, das heißt, die Brechkraft der zweiten Linseneinheit L2 sich verringert, verringert sich die Fokusempfindlichkeit, wodurch sich folglich die Bewegungsmenge der zweiten Linseneinheit L2 während einer Fokussierung vergrößert. Dies verursacht, dass sich die Größe des Optiksystems unvorteilhaft vergrößert.
• Der Bedingungsausdruck (4) betrifft das Verhältnis zwischen der Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 und der Brennweite f des gesamten Optiksystems. Falls die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 sich nach jenseits des unteren Grenzwertes des Bedingungsausdruckes (4) verringert, das heißt, falls sich die Brechkraft der dritten Linseneinheit L3 verringert, verringert sich die Fokusempfindlichkeit des Optiksystems, wodurch sich folglich die Bewegungsmenge der zweiten Linseneinheit L2 während einer Fokussierung vergrößert. Dies verursacht eine unvorteilhafte Vergrößerung der Größe des Optiksystems. Falls sich die Brennweite f3 der dritten Linseneinheit L3 nach jenseits des oberen Grenzwertes des Bedingungsausdruckes (4) vergrößert, das heißt, sich die Brechkraft der dritten Linseneinheit L3 erhöht, vergrößern sich die Linsen, die die dritte Linseneinheit L3 ausbilden, in ihrem Durchmesser. Dies verursacht, dass das Gewicht der dritten Linseneinheit L3 sich unvorteilhaft erhöht.
• Der Bedingungsausdruck (5) betrifft die Abbe-Zahlen des Materials der positiven Linsen, die in der zweiten Linseneinheit L2 umfasst sind. Der Bedingungsausdruck (5) zeigt, dass die zweite positive Linse eine größere Abbe-Zahl als die der ersten positiven Linse aufweist. Falls die Abbe-Zahlen vd1 und vd2 unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (5) fallen, wird eine Korrektur der axialen chromatischen Aberration unvorteilhaft schwierig. Falls der Unterschied zwischen den Abbe-Zahlen vd1 und vd2 den oberen Grenzwert des Bedingungsausdruckes (5) überschreitet, wird die Auswahl der Materialien schwierig.
• Die erste positive Linse, die aus dem Material mit der Abbe-Zahl vd1 ausgebildet ist, kann am nächsten zu der Objektseite der zweiten Linseneinheit L2 hin angeordnet sein. Eine Verwendung der Linse aus einem Material mit hoher Dispersion an dieser Position kann eine sekundäre axiale chromatische Aberration der zweiten Linseneinheit L2 verringern.
• Der Bedingungsausdruck (6) betrifft das Teildispersionsverhältnis θgF der ersten positiven Linse. Falls das Teildispersionsverhältnis θgF unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (6) fällt, vergrößert sich die axiale chromatische Aberration unvorteilhaft. Falls das Teildispersionsverhältnis θgF den oberen Grenzwert des Bedingungsausdruckes (6) überschreitet, wird die Auswahl des Materials schwierig.
• Der Bedingungsausdruck (7) betrifft den Brechungsindex Nd1 der ersten positiven Linse. Falls der Brechungsindex Nd1 unter den unteren Grenzwert des Bedingungsausdruckes (7) fällt, das heißt, die Krümmung der Linsenoberfläche groß wird, erhöht sich unvorteilhafterweise die sphärische Aberration aufgrund einer Erhöhung der Einfallswinkel der Strahlen auf die erste positive Linse. Falls der Brechungsindex Nd1 den oberen Grenzwert des Bedingungsausdruckes (7) überschreitet, verringert sich eine Lichtdurchlässigkeit unvorteilhaft.
• Die Wertebereiche der Bedingungsausdrücke (2) bis (7) können wie folgt eingestellt sein: $$\mathrm{2,0}<\text{f}1/\text{f}<\mathrm{8,0,}$$

  

  $$\mathrm{0,4}<\text{f2}/\text{f}<\mathrm{1,1,}$$

  

  $$-\mathrm{8,0}<\text{f3}/\text{f}<-\mathrm{0,2,}$$

  

  $$30<\text{vd}2-\text{vd}1<\mathrm{70,}$$

  

  $$\mathrm{0,60}<\mathrm{\theta }\text{gf}<\mathrm{0,66,}$$

  

  $$\mathrm{1,73}<\text{Nd}1<\mathrm{1,87.}$$

  
• Die Wertebereiche der Bedingungsausdrücke (2) bis (7) können ferner wie folgt eingestellt sein: $$\mathrm{2,0}<\text{f}1/\text{f}<\mathrm{7,0,}$$

  

  $$\mathrm{0,5}<\text{f2}/\text{f}<\mathrm{1,0,}$$

  

  $$-\mathrm{6,0}<\text{f3}/\text{f}<-\mathrm{0,2,}$$

  

  $$40<\text{vd}2-\text{vd}1<\mathrm{60,}$$

  

  $$\mathrm{0,61}<\mathrm{\theta }\text{gF}<\mathrm{0,65,}$$

  

  $$\mathrm{1,75}<\text{Nd}1<\mathrm{1,85.}$$

  
• Bei der zweiten Linseneinheit L2 kann die Aperturblende SP zwischen einer auf der Objektseite der Aperturblende SP angeordneten positiven Linse und einer auf der Bildseite der Aperturblende SP angeordneten positiven Linse angeordnet sein. Falls die Aperturblende SP am nächsten zu der Objektseite der zweiten Linseneinheit L2 hin angeordnet ist, wird eine Korrektur der axialen chromatischen Aberration unvorteilhaft schwierig, da der Blendendurchmesser sich vergrößert, und sich die Durchmesser der auf der Bildseite der Aperturblende SP angeordneten Linsen vergrößern. Falls die Aperturblende SP am nächsten zu der Bildseite der zweiten Linseneinheit L2 hin angeordnet ist, ist es wahrscheinlicher, dass Randstrahlen des axialen Strahles von sich in Richtung der Aperturblende SP fortbewegendem Licht blockiert werden.
• Aberrationsabweichungen aufgrund einer Fokussierung können leicht in einer solchen Weise verringert werden, dass die zweite Linseneinheit L2 dazu eingerichtet ist, ein im Wesentlichen symmetrisches Gleichgewicht der Brechkräfte zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite der Aperturblende SP aufzuweisen.
• Die zweite Linseneinheit L2 kann ferner eine negative Linse zwischen einer auf der Objektseite der Aperturblende SP angeordneten positiven Linse und der Aperturblende SP umfassen. Mit einer solchen negativen Linse kann der durch die erste Linseneinheit L1 umgewandelte Lichtstrahl derart ausgebildet werden, dass der Lichtstrahl im Wesentlichen senkrecht auf die Aperturblende SP einfällt, wodurch das Blockieren der Randstrahlen des axialen Lichtstrahls durch die Aperturblende SP unterdrückt werden kann. Die negative Linse kann eine Meniskuslinse mit einer asphärischen Form sein, die zu der Korrektur der sphärischen Aberration und der Verkleinerung des optischen Systems beitragen kann.
• Die zweite Linseneinheit L2 kann eine gekittete Linse mit einer positiven Linse und einer negativen Linse umfassen, die derart angeordnet ist, dass sie an die Aperturblende SP angrenzt. Die gekittete Linse ist an einer Position angeordnet, bei der der Lichtstrahl verengt ist, um eine axiale chromatische Aberration zu verringern. Gemäß den vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispielen bezieht sich eine gekittete Linse nicht nur auf eine Vielzahl von Linsen, die unter Verwendung eines Polymerklebstoffs gekittet sind. Eine gekittete Linse kann sich auf eine Vielzahl von Linsen beziehen, deren angrenzende Oberflächen derart geformt sind, dass sie miteinander in Kontakt stehen, und die nahe zueinander mit einem zu vernachlässigenden Luftspalt zwischen den angrenzenden Linsen angeordnet sind.
• Die Komponenten der gekitteten Linse können eine negative Linse aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer hohen Dispersion, sowie einer positiven Linse aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex und einer niedrigen Dispersion sein. Dies kann die Petzval-Summe verringern und eine Feldkrümmung verringern.
• Die dritte Linseneinheit L3 kann aus einer Vielzahl von positiven Linsen und einer Vielzahl von negativen Linsen bestehen, um eine Korrektur der Petzval-Summe zu erleichtern. Bei einem Beispiel eines Falles, bei dem die dritte Linseneinheit aus zwei positiven Linsen und zwei negativen Linsen besteht, kann die Petzval-Summe korrigiert werden und ein sagittales Streulicht kann verringert werden.
• Nachstehend sind Konfigurationen der optischen Systeme gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen konkret beschrieben.
• [Erstes exemplarisches Ausführungsbeispiel]
• Ein erstes exemplarisches Ausführungsbeispiel betrifft ein Optiksystem OL mit einer Brennweite von 83,5 mm und einer F-Zahl von 1,24. 1 ist eine Schnittdarstellung, die das optische System OL gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel bei Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich veranschaulicht. 2 veranschaulicht Aberrationsdarstellungen des Optiksystems OL gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bei Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich.
• Das Optiksystem OL gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel besteht aus einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linseneinheit L3 mit einer negativen Brechkraft. Mit der dritten Linseneinheit L3 mit der negativen Brechkraft weist das gesamte Optiksystem OL eine Teleobjektivkonfiguration auf. Dies erleichtert eine zu bevorzugende optische Leistungsfähigkeit, auch falls sich die Brennweite des gesamten Optiksystems OL vergrößert.
• Die erste Linseneinheit L1 ist als ein Afokalsystem mit einer niedrigen Brechkraft eingerichtet. Die erste Linseneinheit L1 umfasst eine positive Linse, eine positive Linse und eine negative Linse, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Die erste Linseneinheit L1 weist somit eine Teleobjektivkonfiguration auf. Zusätzlich zu den vorgenannten Wirkungen kann die erste Linseneinheit L1 mit geringen Linsendurchmessern eingerichtet sein, auch bei der Konfiguration derart, dass sie eine geringe F-Zahl und eine relativ große Brennweite aufweist.
• Während einer Fokussierung von unendlich auf den nächsten Abstand bewegt sich die zweite Linseneinheit L2 zu der Objektseite hin, um die Abstände zwischen den angrenzenden Linseneinheiten zu ändern. Die erste und die dritte Linseneinheit L1 und L3 verbleiben während der Fokussierung stationär. Da die erste Linseneinheit L1 dazu neigt, einen großen Vorderlinsendurchmesser aufzuweisen, ist die erste Linseneinheit L1 vorzugsweise wie bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel befestigt, falls das optische System OL ein mittleres Teleobjektivoptiksystem mit einer F-Zahl von 2,0 oder weniger ist. Eine Verwendung der ersten Linseneinheit L1 als eine Fokussierungslinseneinheit würde eine Fokussierungszeit unvorteilhaft vergrößern.
• Die zweite Linseneinheit L2 besteht aus einer positiven Linse Lp1, einer positiven Linse Lp2, einer negativen Linse Ln, der Aperturblende SP, einer gekitteten Linse B1 und einer gekitteten Linse B2, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Die gekittete Linse B1 besteht aus einer negativen Linse und einer positiven Linse Lp3. Die gekittete Linse B2 besteht aus einer negativen Linse und einer positiven Linse. Durch eine Konfiguration eines Teils der zweiten Linseneinheit L2 als einer Ernostar-Art, können zu bevorzugende Abbildungsleistungen auch mit einem mittleren Teleobjektivoptiksystem mit einer geringen F-Zahl erlangt werden.
• Das Material der positiven Linse Lp1 (erste positive Linse), die am nächsten zu der Objektseite der zweiten Linseneinheit L2 hin angeordnet ist, ist ein Material mit hohem Brechungsindex, das den vorgenannten Bedingungsausdruck (7) erfüllt, so dass eine sphärische Aberration wenig wahrscheinlich auftritt. Zusätzlich dazu ist das Material der positiven Linse Lp1 ein Material mit hoher Dispersion, das den Bedingungsausdruck (5) erfüllt, um eine sekundäre axiale chromatische Aberration zu verringern. Eine primäre axiale chromatische Aberration wird ferner durch eine Anordnung der gekitteten Linsen B1 und B2 auf der Bildseite der Aperturblende SP korrigiert.
• Ein Optiksystem mit einer geringen F-Zahl neigt dazu, dicke Linsen zur Erlangung einer geeigneten Brechkraft zu umfassen. Falls die Linsen dünner gestaltet werden, um ein Optiksystem mit einer geringen gesamten Linsenlänge auszubilden, vergrößert sich wahrscheinlich eine sphärische Aberration. Bei dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die negative Linse Ln mit einer auf der Objektseite asphärisch geformten Linsenoberfläche in der zweiten Linseneinheit L2 angeordnet. Dies kann eine Erhöhung einer sphärischen Aberration unterdrücken, während ein Optiksystem mit einer geringen gesamten Linsenlänge konfiguriert ist. Die gesamte Linsenlänge kann durch Zusammenaddieren des Abstandes der zu der Objektseite nächsten Linsenoberfläche bis zu der der Bildseite nächsten Linsenoberfläche des Optiksystems auf der optischen Achse, sowie des Abstandes der rückwärtigen Brennweite erlangt werden.
• Die zwei gekitteten Linsen B1 und B2 sind auf der Bildseite der Aperturblende SP am nächsten zu der Aperturblende SP hin angeordnet. Jede der gekitteten Linsen B1 und B2 besteht aus einer negativen Linse und einer positiven Linse.
• Folglich können mit der Konfiguration, bei der sich während einer Fokussierung die zweite Linseneinheit L2 mit der Aperturblende SP bewegt, Aberrationsabweichungen aufgrund einer Fokussierung verringert werden, und eine hohe optische Leistungsfähigkeit kann über das gesamte Fokussierungsareal erzielt werden.
• Die dritte Linseneinheit L3 ist als eine Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft eingerichtet. Dies kann den maximalen Einfallswinkel der Strahlen auf die Bildebene IP im Vergleich zu dem Fall vergrößern, bei dem die dritte Linseneinheit L3 als eine Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft eingerichtet ist. Mit anderen Worten, hinsichtlich der Ausbildung eines Bildes derselben Größe können mit der Konfiguration, bei der die dritte Linseneinheit L3 eine Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft ist, die Linsendurchmesser kleiner gestaltet werden.
• Mit der Konfiguration, bei der die dritte Linseneinheit L3 eine Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft ist, kann die Brechkraft der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert werden. Dies kann die Bewegungsmenge der zweiten Linseneinheit L2 während einer Fokussierung verringern.
• Die dritte Linseneinheit L3 besteht aus einer gekitteten Linse, die aus einer positiven Linse und einer negativen Linse besteht, einer positiven Linse und einer negativen Linse Lr, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. In einer solchen Weise kann ein Optiksystem mit einer verringerten rückwärtigen Brennweite zumindest in einer solchen Weise ausgebildet werden, dass ein Teleobjektivoptiksystem aus einer positiven Linse und einer negativen Linse besteht, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Da die rückwärtige Brennweite verringert ist, kann die Anzahl der in der dritten Linseneinheit L3 angeordneten Linsen dementsprechend erhöht werden, wodurch die Petzval-Summe verringert werden kann. Eine Feldkrümmung kann somit ohne eine Vergrößerung der Linsen der ersten Linseneinheit L1 verringert werden, die dazu neigen, einen großen Durchmesser aufzuweisen.
• Die negative Linseneinheit Lr, die am nächsten zu der Bildseite der dritten Linseneinheit L3 angeordnet ist, umfasst Linsenoberflächen einer asphärischen Art auf der Objektseite und der Bildseite. Bei einem mittleren Teleobjektiv mit einer geringen F-Zahl durchquert eine Vielzahl von Mittelstrahlen eine Position, die am nächsten zu der Bildseite ist. Bei dieser Position ist die negative Linse Lr angeordnet, um eine Feldkrümmung und eine Verzerrungsaberration zu verringern. Um eine Feldkrümmung zu verringern, wird die Petzval-Summe in einer solchen Weise verringert, dass die Linsenoberflächen der negativen Linse Lr auf der Objektseite und auf der Bildseite in dem paraxialen Gebiet eine konkave Form aufweisen.
• Ein zweites exemplarisches Ausführungsbeispiel betrifft ein Optiksystem OL mit einer Brennweite von 98,0 mm und einer F-Zahl von 1,43. 3 ist eine Schnittdarstellung, die das Optiksystem OL gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel bei einer Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich veranschaulicht. 4 veranschaulicht Aberrationsdiagrame des Optiksystems OL gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel bei einer Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich.
• Das Optiksystem OL gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel weist eine zu dem Optiksystem OL gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration mit der Ausnahme auf, dass verschiedene Glasmaterialien verwendet sind. Eine ausführliche Beschreibung ist daher weggelassen.
• Ein drittes exemplarisches Ausführungsbeispiel betrifft ein Optiksystem OL mit einer Brennweite von 133,0 mm und einer F-Zahl von 1,80. 5 ist eine Schnittdarstellung, die das Optiksystem OL gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel bei einer Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich veranschaulicht. 6 veranschaulicht Aberrationsdiagramme des Optiksystems OL gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel bei einer Fokussierung auf ein Objekt bei unendlich.
• Das Optiksystem OL gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel besteht aus einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linseneinheit L3 mit einer negativen Brechkraft. Während einer Fokussierung von unendlich auf den nächsten Abstand bewegt sich die zweite Linseneinheit L2 zu der Objektseite hin, um die Abstände zwischen den angrenzenden Linseneinheiten zu ändern. Die erste und die dritte Linseneinheit L1 und L3 verbleiben während einer Fokussierung stationär. Die zweite Linseneinheit L2 umfasst eine Aperturblende SP.
• Die erste Linseneinheit L1 gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel weist eine ähnliche Konfiguration zu der der ersten Linseneinheit L1 gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel auf, mit der Ausnahme, dass verschiedene Glasmaterialien verwendet sind. Eine ausführliche Beschreibung der ersten Linseneinheit L1 ist somit weggelassen.
• Die zweite Linseneinheit L2 gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel besteht aus einer positiven Linse Lp1, einer positiven Linse Lp2, einer negativen Linse Ln, einer gekitteten Linse B1, der Aperturblende SP und einer positiven Linse Lp3, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind. Das heißt, die zweite Linseneinheit L2 gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu der zweiten Linseneinheit L2 gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die gekittete Linse B1 auf der Objektseite der Aperturblende SP angeordnet ist, die gekittete Linse B2 nicht umfasst ist, und verschiedene Glasmaterialien verwendet sind. Eine ausführliche Beschreibung der zweiten Linseneinheit L2 ist somit weggelassen.
• Die dritte Linseneinheit L3 gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel weist eine zu der der dritten Linseneinheit L3 gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration mit der Ausnahme auf, dass eine zu der Bildseite hin konkave Meniskuslinse am nächsten zu der Objektseite hin angeordnet ist, und verschiedene Glasmaterialien verwendet sind. Eine ausführlichere Beschreibung der dritten Linseneinheit L3 ist somit weggelassen.
• Die exemplarischen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben. Jedoch ist ein Optiksystem gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht auf solche exemplarischen Ausführungsbeispiele begrenzt, und verschiedene Änderungen und Abwandlungen können gestaltet werden, ohne von deren Geist abzuweichen. Beispielsweise kann eine Linseneinheit vollständig oder in Teilen als eine Bildstabilisierungslinseneinheit eingerichtet sein, und kann in einer Richtung mit einer Richtungskomponente senkrecht zu der optischen Achse für Bildstabilisierungszwecke bewegt werden. Die gekitteten Linsen B1 und B2 können eine positive Linse und eine negative Linse umfassen, die in der umgekehrten Reihenfolge angeordnet sind.
• [Beispiele]
• Nachstehend sind die Beispiele 1 bis 3 beschrieben, die jeweils den ersten bis dritten exemplarischen Ausführungsbeispielen entsprechen. Tabelle 1 veranschaulicht numerische Werte, die den Bedingungsausdrücken (1) bis (7) bei den Beispielen 1 bis 3 entsprechen. Bei den Beispielen 1 bis 3 gibt L die Reihenfolge der Linseneinheiten von der Objektseite her an. Eine Oberflächenzahl gibt die Reihenfolge der optischen Oberflächen von der Objektseite her an. R ist der Krümmungsradius einer optischen Oberfläche, d ist der Abstand zwischen optischen Oberflächen (Oberflächenabstand), und nd und vd sind der Brechungsindex und eine Abbe-Zahl des Materials eines optischen Bauteils jeweils bei der d-Linie. Die Definition der Abbe-Zahl vd ist dieselbe wie vorstehend beschrieben. BF repräsentiert die rückwärtige Brennweite.
• Bei den Beispielen sind asphärische Oberflächen mit einem Stern (*) rechts der jeweiligen Oberflächenzahlen markiert. Eine asphärische Form ist durch $$X=\frac{H^2/R}{1+\sqrt{1-\left(1+K\right){\left(H/R\right)}^2}}+A\cdot H^4+B\cdot H^6+C\cdot H^8+D\cdot H^{10}$$

  

  ausgedrückt, wobei die X-Achse die Richtung der optischen Achse, die H-Achse eine Richtung senkrecht auf die optische Achse, R einen paraxialen Krümmungsradius mit der Bewegungsrichtung von Licht als positiv, K eine konische Konstante und A, B, C und D asphärische Koeffizienten repräsentieren. „E-x“ bei den asphärischen Koeffizienten bedeutet 10^-x.
• Der Wert des Oberflächenabstandes d in der ersten Zeile gibt den Abstand von der Bildebene an.
• (Beispiel 1)
• in Einheiten von mm

  L	Oberflächenzahl	Effektiver Durchmesser	R	d	Glas	nd	vd
  	OBJ			∞
  1	1	68,27	64,3369	6,0000	SLAL14	1,69680	55,53
  	2	66,68	90,3812	0,5000
  	3	65,49	61,8849	12,0000	SFPL51	1,49700	81,54
  	4	64,00	-4074,4598	2,8000	SNBH5	1,65412	39,68
  	5	58,38	59,9904	13,6339
  2	6	56,02	45,7287	6,5000	FD225	1,80809	22,76
  	7	54,27	71,0617	0,5000
  	8	51,18	40,0000	10,5000	SFPM2	1,59522	67,73
  	9	48,78	261,1006	3,4789
  	10*	41,01	70,6757	2,3000	SNBH56	1,85478	24,80
  	11	34,49	24,9321	8,9265
  	12 (SP)	34,00	∞	3,3442
  	13	33,48	-121,4681	1,6000	SNBH8	1,72047	34,71
  	14	33,46	83,5418	9,0000	SLAH55V	1,83481	42,72
  	15	33,48	-57,7130	1,7327
  	16	33,24	-39,0562	1,5000	SNBH5	1,65412	39,68
  	17	34,61	36,5575	12,0000	SLAH96	1,76385	48,49
  	18	35,36	-43,2713	2,0000
  3	19	37,27	92,2689	8,0000	TAFD35	1,91082	35,25
  	20	36,98	-93,2521	1,7000	SNBH5	1,65412	39,68
  	21	35,87	39,5146	2,7488
  	22	36,10	80,2868	4,2000	SLAH89	1,85150	40,78
  	23	36,16	-1651,2743	3,0812
  	24*	36,18	-84,1072	2,3000	LBAL42	1,58313	59,38
  	25*	37,32	150,0000	15,0000
  	Bildebene		∞

• Asphärische Koeffizienten

  10te Oberfläche

  K = 0

  A = -4,43746E-06

  B = -1,16566E-09

  C = 1,78173E-12

  D = -2,76788E-16

  24te Oberfläche

  K = 0

  A = -2,49992E-05

  B = 1,07439E-07

  C = -2,13888E-10

  D = 1,7391E-13

  25te Oberfläche

  K = 0

  A = -3,01305E-05

  B = 1,06681E-07

  C = -1,93587E-10

  D = 1,59762E-13

• Oberflächenabstand

  	∞	4114,7	714,7
  5te Oberfläche	13,634	11,712	2,5
  18te Oberfläche	2	3,921	13,134

• Verschiedene Daten

  Brennweite f	83,5
  F-Zahl	1,24
  Halber Sichtwinkel (Grad)	14,5
  Bildhöhe	21,6
  BF	15,0
  Gesamte Linsenlänge	135,3

• Linseneinheitendaten

  Einheit	Brennweite	Dicke
  1	554,9	21,3
  2	79,4	61,4
  3	-409,6	22,0

• Einzellinsendaten

  Linse	Anfangsoberfläche	Brennweite
  1	1	292,7
  2	3	122,8
  3	5	-90,4
  4	7	142,4
  5	9	78,0
  6	11	-46,1
  7	14	-68,5
  8	16	42,1
  9	18	-28,6
  10	20	27,7
  11	22	52,0
  12	24	-42,2
  13	26	90,0
  14	28	-92,1

• Oberflächenabstand

  	∞	4114,7	714,7
  5te Oberfläche	13,634	11,712	2,5
  18te Oberfläche	2	3,921	13,134

• Verschiedene Daten

  Brennweite f	83,5
  F-Zahl	1,24
  Halber Sichtwinkel (Grad)	14,5
  Bildhöhe	21,6
  BF	15,0
  Gesamte Linsenlänge	135,3

• (Beispiel 2)
• in Einheiten von mm

  L	Oberflächenzahl	Effektiver Durchmesser	R	d	Glas	nd	vd
  	OBJ			∞
  1	1	69,09	66,3021	6,5000	SFSL5	1,48749	70,24
  	2	67,89	99,9439	0,5000
  	3	67,05	67,3160	12,0000	SFPL51	1,49700	81,54
  	4	65,73	-965,7718	2,0000	SNBH5	1,65412	39,68
  	5	61,71	81,3783	16,3325
  2	6	57,47	51,1548	6,5000	FD225	1,80809	22,76
  	7	55,70	87,3305	0,5000
  	8	52,65	46,6589	9,0000	SFPM2	1,59522	67,73
  	9	50,39	209,6407	6,2976
  	10*	40,58	93,9451	2,5000	SNBH56	1,85478	24,80
  	11	35,09	29,5483	8,7725
  	12 (SP)	34,00	∞	3,5698
  	13	32,91	-237,9163	1,6000	SNBH8	1,72047	34,71
  	14	31,89	27,1003	12,0000	SLAL14	1,69680	55,53
  	15	31,57	-58,2201	1,1678
  	16	31,39	-44,9376	1,5000	SNBH8	1,72047	34,71
  	17	33,32	44,8018	10,0000	TAFD25	1,90366	31,31
  	18	34,31	-57,5232	2,0000
  3	19	35,17	157,4547	11,0000	TAFD25	1,90366	31,31
  	20	35,17	-95,2114	1,7000	SFTM16	1,59270	35,31
  	21	34,69	47,2608	2,7694
  	22	34,87	148,4074	4,0000	TAFD25	1,90366	31,31
  	23	35,12	556,6911	3,2850
  	24*	35,22	-200,7702	3,0000	LBAL42	1,58313	59,38
  	25*	36,93	173,3405	16,5000
  	Bildebene		∞

• Asphärische Koeffizienten

  10te Oberfläche

  K = 0

  A = -3,08858E-06

  B = -1,29602E-10

  C = 1,09293E-12

  D = -4,63802E-16

  24te Oberfläche

  K = 0

  A = -3,24165E-05

  B = 6,8951E-08

  C = -1,05855E-10

  D = 1,0693E-13

  25te Oberfläche

  K = 0

  A = -3,49161E-05

  B = 7,183E-08

  C = -1,04741E-10

  D = 9,73374E-14

• Oberflächenabstand

  	∞	4855	681,3
  5te Oberfläche	16,332	14,388	2,5
  18te Oberfläche	2	3,945	15,832

• Linseneinheitendaten

  Einheit	Brennweite	Dicke
  1	388,0	21,0
  2	92,6	63,4
  3	-208,8	25,8

• Einzellinsendaten

  Linse	Anfa ngsoberfläche	Brennweite
  1	1	383,1
  2	3	128,0
  3	5	-114,4
  4	7	139,3
  5	9	97,7
  6	11	-51,1
  7	14	-33,4
  8	16	28,0
  9	18	-30,7
  10	20	29,1
  11	22	66,6
  12	24	-52,8
  13	26	232,3
  14	28	-168,4

• Verschiedene Daten

  Brennweite f	98,0
  F-Zahl	1,43
  Halber Sichtwinkel (Grad)	12,4
  Bildhöhe	21,6
  BF	16,5
  Gesamte Linsenlänge	145,0

• (Beispiel 3)
• in Einheiten von mm

  L	Oberflächenzahl	Effektiver Durch-messer	R	d	Glas	nd	vd
  	OBJ			∞
  1	1	74,00	73,9810	10,9282	PCD51	1,59349	67,00
  	2	73,15	669,4545	0,5000
  	3	70,49	131,9313	10,5000	SFPL51	1,49700	81,54
  	4	69,00	-187,2448	2,0000	SNBH5	1,65412	39,68
  	5	63,27	80,0000	15,7431
  2	6	59,28	60,4603	9,0000	FD225	1,80809	22,76
  	7	57,95	630,3370	0,5000
  	8	48,33	38,6376	11,0000	SFPL51	1,49700	81,54
  	9	45,60	-634,9310	2,3000	TAFD25	1,90366	31,31
  	10	37,75	33,5191	3,7731
  	11	37,46	70,1798	10,5000	SFPL51	1,49700	81,54
  	12	35,36	-39,1273	1,6000	TAFD25	1,90366	31,31
  	13	33,95	82,8597	3,7567
  	14 (SP)	34,00	∞	4,5459
  	15*	34,75	74,9104	9,0000	LLAH85V	1,85400	40,38
  	16	34,53	-59,2091	2,0000
  3	17	27,82	70,3482	1,5000	STIM25	1,67270	32,10
  	18	26,62	25,7210	3,9752
  	19	27,24	68,8793	9,8777	STIM25	1,67270	32,10
  	20	28,07	-34,1634	2,0000	SFPM2	1,59522	67,73
  	21	29,05	72,6475	7,6863
  	22	31,90	-181,7573	3,3948	STIM5	1,60342	38,03
  	23	32,68	-64,7333	2,9133
  	24*	32,83	-63,0461	3,0000	LBAL42	1,58313	59,38
  	25*	36,00	500,0000	18,0000
  	Bildebene		∞

• Asphärische Koeffizienten

  15te Oberfläche

  K = 0

  A = -1,6809E-06

  B = 3,8083E-10

  C = -1,08687E-13

  D = 0

  24te Oberfläche

  K = 0

  A = -4,57461E-05

  B = 1,10493E-07

  C = -2,22651E-10

  D = 0

  25te Oberfläche

  K = 0

  A = -5,02873E-05

  B = 1,05257E-07

  C = -2,2049E-10

  D = 1,03734E-13

• Oberflächenabstand

  	∞	6600	543,9
  5te Oberfläche	15,74	14,63	2,5
  16te Oberfläche	2	3,11	15,24

• Linseneinheitendaten

  Einheit	Brennweite	Dicke
  1	331,0	23,9282
  2	78,3	56,0
  3	-55,0	34,3

• Einzellinsendaten

  Linse	Anfa ngsoberfläche	Brennweite
  1	1	139,1
  2	3	157,5
  3	5	-85,4
  4	7	82,1
  5	9	73,7
  6	11	-35,2
  7	13	52,2
  8	15	-29,2
  9	18	40,0
  10	20	-61,2
  11	22	35,3
  12	24	-38,8
  13	26	164,4
  14	28	-95,7

• Verschiedene Daten

  Brennweite f	133,0
  F-Zahl	1,80
  Halber Sichtwinkel (Grad)	9,2
  Bildhöhe	21,6
  BF	18,0
  Gesamte Linsenlänge	150,0

• Tabelle 1

  	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
  D3/BF	1,47	1,56	1,91
  f1/f	6,65	3,96	2,49
  f2/f	0,95	0,95	0,59
  f3/f	-4,91	-2,13	-0,42
  vd2 - vd1	44,97	44,97	58,78
  θgF	0,63	0,63	0,63
  Nd1	1,81	1,81	1,81

• [Exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Abbildungsgeräts]
• Nachstehend ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Abbildungsgerätes unter Verwendung eines Optiksystems gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung als seinem Abbildungsoptiksystem unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Beispielsweise ist ein Abbildungsgerät 10 ein Abbildungsgerät unter Verwendung eines Bildsensors, zum Beispiel eine digitale Fotokamera, eine Videokamera, eine Überwachungskamera und eine Fernsehkamera, oder ein Abbildungsgerät unter Verwendung eines silberhalogenidfotografischen Filmes wie einer Kamera.
• In 7 umfasst ein Kamerahauptkörper 13 ein Abbildungsoptiksystem 11 und ein Festkörperbildsensor (fotoelektrisches Umwandlungsbauelement) 12. Das Abbildungsoptiksystem 11 ist eines eines Optiksystems, das in den ersten bis dritten exemplarischen Ausführungsbeispielen beschrieben ist. Der Festkörperbildsensor 12 ist in dem Kamerahauptkörper 13 eingebaut, und empfängt ein Objektbild, das durch das Abbildungsoptiksystem 11 ausgebildet ist. Beispiele des Festkörperbildsensors umfassen einen CCD-Sensor und einen CMOS-Sensor. Ein (nicht gezeigter) Speicher ist eine Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen des Objektbildes, das durch den Festkörperbildsensor 12 empfangen ist. Ein Sucher 24 ist ein Sucher zum Beobachten eines Objektbildes, das auf dem Festkörperbildsensor 12 ausgebildet ist, und wird auf einer (nicht gezeigten) Anzeigevorrichtung angezeigt. Ein Objektivgerät, das das Abbildungsoptiksystem 11 umfasst, kann integral mit dem Kamerahauptkörper 13 eingerichtet sein, oder an dem Kamerahauptkörper 13 abnehmbar montierbar sein.
• Ein verkleinertes Abbildungsgerät mit einer hohen optischen Leistungsfähigkeit von unendlich auf den nächsten Abstand kann somit durch eine Anwendung des Optiksystems gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf ein Abbildungsgerät, wie etwa eine digitale Fotokamera, angewendet werden.
• Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben ist, darf die Erfindung nicht als auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsbeispiele begrenzt erachtet werden. Dem Umfang der nachstehenden Patentansprüche muss die weiteste Deutung zuerkannt werden, so dass alle solchen Abwandlungen und äquivalente Strukturen und Wirkungen umfasst sind.
• Ein Optiksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Optiksystem mit einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft, die in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite hin angeordnet sind. Während einer Fokussierung von unendlich auf eine nächste Entfernung, bewegt sich die zweite Linseneinheit zu der Objektseite hin, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Linseneinheiten geändert wird. Die zweite Linsen-einheit umfasst eine Blendenöffnung. Der nachstehende Bedingungsausdruck ist erfüllt: $$\mathrm{1,0}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{3,0,}$$

  

  wobei D3 eine Länge der dritten Linseneinheit auf einer optischen Achse ist, und BF ein rückwärtiger Fokusabstand ist.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 3015897 A [0003, 0004]

Claims (17)

1. Optiksystem, mit: einer Vielzahl von Linseneinheiten, bei denen sich während einer Fokussierung ein Abstand zwischen benachbarten Linseneinheiten ändert, wobei die Vielzahl der Linseneinheiten eine erste Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, eine zweite Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft umfasst, und die erste bis dritte Linseneinheit in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite hin angeordnet sind, wobei: die zweite Linseneinheit sich während einer Fokussierung von unendlich auf einen nächsten Abstand zu der Objektseite hin bewegt, die zweite Linseneinheit eine Blendenöffnung umfasst, und der nachstehende Bedingungsausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{1,0}<\text{D}3/\text{BF}<\mathrm{3,0,}$$

   

   wobei D3 eine Länge der dritten Linseneinheit auf der optischen Achse des Optiksystems ist, und BF eine rückwärtige Brennweite ist.
2. Optiksystem nach Anspruch 1, wobei die zweite Linseneinheit zumindest zwei positive Linsen umfasst, von denen eine auf der Objektseite der Blendenöffnung angeordnet ist, und die andere auf der Bildseite der Blendenöffnung angeordnet ist.
3. Optiksystem nach Anspruch 1, wobei die zweite Linseneinheit eine positive Linse und eine negative Linse umfasst, die auf der Objektseite der Blendenöffnung angeordnet sind, wobei die negative Linse auf der Bildseite der positiven Linse angeordnet ist, und eine positive Linse auf der Bildseite der Blendenöffnung angeordnet ist.
4. Optiksystem nach Anspruch 3, wobei die negative Linse eine Meniskuslinse mit einer asphärischen Form ist.
5. Optiksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die auf der Objektseite der Blendenöffnung angeordnete positive Linse eine erste positive Linse ist, wobei die zweite Linseneinheit eine zweite positive Linse umfasst, die auf der Objektseite der Blendenöffnung angeordnet ist, die zweite Linseneinheit auf der Bildseite der ersten positiven Linse angeordnet ist, und wobei der nachstehende Bedingungsausdruck erfüllt ist: $$20<\text{vd}2-\text{vd}\mathrm{1,}$$

   

   wobei vd1 eine Abbe-Zahl eines Materials der ersten positiven Linse ist, und vd2 eine Abbe-Zahl eines Materials der zweiten positiven Linse ist.
6. Optiksystem nach Anspruch 5, wobei ein nachstehender Bedingungsausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{0,59}<\mathrm{\theta }\text{gF},$$

   

   wobei θgF ein Teildispersionsverhältnis des Materials der ersten positiven Linse ist.
7. Optiksystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei der nachstehende Bedingungsausdruck erfüllt ist: $$\mathrm{1,70}<\text{Nd}1<\mathrm{1,90,}$$

   

   wobei Nd1 ein Brechungsindex des Materials der ersten positiven Linse für eine d-Linie ist.
8. Optiksystem nach Anspruch 7, wobei die erste positive Linse am nächsten zu der Objektseite der zweiten Linseneinheit hin angeordnet ist.
9. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Linseneinheit eine gekittete Linse mit einer positiven Linse und einer negativen Linse umfasst, wobei die gekittete Linse am nächsten zu der Blende hin angeordnet ist.
10. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zumindest eine Linsenoberfläche der in der zweiten Linseneinheit umfassten Linsen eine asphärische Form aufweist.
11. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die dritte Linseneinheit eine Vielzahl von positiven Linsen und eine Vielzahl von negativen Linsen umfasst.
12. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die dritte Linseneinheit eine negative Linse mit einer asphärischen Form umfasst, wobei die negative Linse am nächsten zu der Bildseite der dritten Linseneinheit hin angeordnet ist.
13. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Linseneinheit eine positive Linse, eine positive Linse, eine negative Linse, die Blendenöffnung und eine positive Linse umfasst, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind.
14. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Linseneinheit aus einer positiven Linse, einer positiven Linse, einer negativen Linse, der Blendenöffnung, einer gekitteten Linse mit einer positiven Linse und einer negativen Linse, sowie einer gekitteten Linse mit einer positiven Linse und einer negativen Linse besteht, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind.
15. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Linseneinheit aus einer positiven Linse, aus einer positiven Linse, einer negativen Linse, einer gekitteten Linse mit einer positiven Linse und einer negativen Linse, der Blendenöffnung, und einer positiven Linse besteht, die in der Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite hin angeordnet sind.
16. Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Vielzahl der Linseneinheiten aus der ersten Linseneinheit, der zweiten Linseneinheit und der dritten Linseneinheit besteht.
17. Abbildungsgerät, mit: dem Optiksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15; und einem Bildsensor, der dazu eingerichtet ist, ein durch das Optiksystem ausgebildetes Bild zu empfangen.

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