DE102019105747B4

DE102019105747B4 - Zoomobjektiv und bildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE102019105747B4
Application number: DE102019105747.7A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Hatada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-03-08
Also published as: DE102019105747A1; JP2019158960A; CN110244439B; US20190278068A1; US11022783B2; GB2573612A; CN110244439A; GB201902939D0; GB2573612B; JP6672358B2

Abstract

Zoomobjektiv, das eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, und eine Konfiguration aufweist, bei der ein Intervall zwischen jedem Paar benachbarter Linseneinheiten zum Zoomen geändert wird,wobei die Vielzahl von Linseneinheiten aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite:einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft;einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; undeiner hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst und als ein Ganzes eine positive Brechkraft aufweist, wobei die erste Linseneinheit dazu eingerichtet ist, um sich zum Zoomen in Richtung der Objektseite von einem Weitwinkelende zu einem Teleobjektivende zu bewegen,wobei die erste Linseneinheit eine negative Linse, die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse angeordnet sind und aus Materialien hergestellt sind, wovon jedes eine größere Abbe-Zahl als die Abbe-Zahl eines Materials der negativen Linse aufweist, umfasst;wobei die hintere Linsengruppe eine dritte Linseneinheit umfasst, die eine positive Brechkraft aufweist und in der hinteren Linsengruppe am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist,wobei die hintere Linsengruppe eine Linseneinheit umfasst, die am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist und eine positive Linse Grp umfasst, wobei die positive Linse Grp eine positive Linse ist, die von allen in der hinteren Linsengruppe umfassten positiven Linsen am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist,wobei die hintere Linsengruppe eine positive Linse Gfp umfasst, die auf der Objektseite der positiven Linse Grp angeordnet ist und den folgenden bedingten Ausdruck erfüllt:73,00<vfp<100,00,wobei vfp eine Abbe-Zahl eines Materials der positiven Linse Gfp darstellt,wobei die folgenden bedingten Ausdrücke erfüllt sind:15,00<vd1n<23,40;1,70<ndrp<2,20;1,50<skt/skw<2,60;0,80<|f2|/skw<1,80;und0,40<vd1n/vdrp≤0,89,wobei vd1n die Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse darstellt, ndrp einen Brechungsindex eines Materials der positiven Linse Grp in Bezug auf eine d-Linie darstellt, skw einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt, skt einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt, f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit darstellt, und vdrp eine Abbe-Zahl des Materials der positiven Linse Grp darstellt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv und ein Bildaufnahmegerät.
Stand der Technik
Von einem mit einem Bildaufnahmegerät oder anderen derartigen Geräten verwendeten Zoomobjektiv wird verlangt kompakt zu sein und in der Lage zu sein, verschiedene Aberrationen, beziehungsweise Abbildungsfehler über den gesamten Zoombereich zufriedenstellend zu korrigieren.
Die Druckschrift US 2013/0050844 A1 zeigt ein Weitwinkel-Zoomobjektiv mit großer Blende. Das Weitwinkel-Zoomobjektiv mit großer Blende bietet einen Bildwinkel von mehr als 75° am Weitwinkelende und eine variable Vergrößerungsstärke von 2,5 oder mehr und kann einen Kompensationsmechanismus für Bildunschärfe aufgrund von Handzittern verkleinern. Das Zoomobjektiv enthält eine erste Linsengruppe LG1 mit positiver Brechkraft, eine zweite Linsengruppe LG2 mit negativer Brechkraft, eine dritte Linsengruppe LG3 mit positiver Brechkraft und eine vierte Linsengruppe LG4 mit positiver Brechkraft, die alle nacheinander vom am nächstliegenden zu einem Objekt bis zum nächstliegenden zu einer Abbildungsebene angeordnet sind, und ermöglicht eine Variation der Vergrößerungsleistung durch Variation der Abstände zwischen benachbarten Linsengruppen der ersten Linsengruppe LG1 bis zur vierten Linsengruppe LG4. Ein Teil der Linsenteile in der dritten Linsengruppe wird orthogonal zur optischen Achse bewegt, um die durch Handzittern verursachte Bildunschärfe auszugleichen.
Insbesondere ist in der Druckschrift US 2013/0050844 A1 ein Zoomobjektiv beschrieben, das einen relativ langen Backfokus aufweist. In dem Zoomobjektiv wird eine chromatische Aberration einer Vergrößerung, die durch die vierte Linseneinheit an einem Weitwinkelende verursacht wird, durch die Verwendung eines Materials mit einem niedrigen Brechungsindex als ein Material einer positiven Linse in der vierten Linseneinheit korrigiert, und eine durch die erste Linseneinheit an einem Teleobjektivende verursachte chromatische Aberration einer Vergrößerung wird durch geeignete Auswahl eines Materials einer negativen Linse in der ersten Linseneinheit korrigiert.
Wenn das Zoomobjektiv, das in der Druckschrift US 2013/0050844 A1 gezeigt ist, weiter verkleinert wird, ist es notwendig, die Brechkraft der ersten Linseneinheit zu erhöhen, um den Backfokus und einen Außendurchmesser der Linse zu verringern. Die Brechkraft der ersten Linseneinheit kann durch Verwendung eines Materials mit einer kleinen Abbe-Zahl als das Material der negativen Linse in der ersten Linseneinheit erhöht werden. In dem Zoomobjektiv, das in der Druckschrift US 2013/0050844 A1 gezeigt ist, wird es jedoch schwierig, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Teleobjektivende zu korrigieren, wenn nur die Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse in der ersten Linseneinheit geändert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Zoomobjektiv gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Ferner sind ein Zoomobjektiv gemäß Anspruch 17, ein Zoomobjektiv gemäß Anspruch 18 sowie ein Bildaufnahmegerät gemäß Anspruch 19 bereitgestellt. Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen offensichtlich. Jedes der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die im Folgenden beschrieben sind, kann allein oder als eine Kombination einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen implementiert werden. Ebenfalls können Merkmale von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen kombiniert werden, soweit notwendig oder soweit die Kombination von Elementen oder Merkmalen aus individuellen Ausführungsbeispielen in einem einzelnen Ausführungsbeispiel vorteilhaft ist.
Figurenliste

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
2A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 1, wenn an einem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
2B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 1, wenn an einem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung.
4A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2, wenn an einem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
4B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2, wenn an einem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
6A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3, wenn an einem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
6B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3, wenn an einem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung.
8A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4, wenn an einem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
8B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4, wenn an einem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung.
10A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5, wenn an einem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
10B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5, wenn an einem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
11 zeigt eine Ansicht zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Bildaufnahmegeräts.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Zoomobjektiv und ein Bildaufnahmegerät gemäß Beispielen der vorliegenden Erfindung werden jetzt mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
[Beispiele des optischen Systems]
Das Zoomobjektiv gemäß jedem der Beispiele ist ein fotografisches optisches System, das mit einer Digitalvideokamera, einer Digitalkamera, einer Silberhalogenid-Filmkamera, einer Fernsehkamera, oder anderen Bildaufnahmegeräten verwendet wird. In Querschnittsansichten aus 1, 3, 5, 7, und 9 des Zoomobjektivs ist die linke Seite eine Objektseite (vordere Seite), und ist die rechte Seite eine Bildseite (hintere Seite). Wenn außerdem in den Querschnittsansichten die Reihenfolge einer Linseneinheit von der Objektseite zu der Bildseite durch i dargestellt ist, wird die i-te Linseneinheit als Li bezeichnet. Eine Aperturblende, beziehungsweise Öffnungsblende SP ist außerdem dazu eingerichtet, um einen Lichtstrahl mit einer minimalen Blendenzahl zu bestimmen (beschränken).
Beim Fokussieren von einem Objekt in Unendlichkeit auf ein Objekt in einer nächstliegenden Entfernung, ist eine Zoomobjektiveinheit dazu eingerichtet, um sich wie durch die gestrichelten Pfeile in den Figuren angedeutet zu bewegen. Zum Zoomen von einem Weitwinkelende zu einem Teleobjektivende sind die Linseneinheit dazu eingerichtet, um sich wie durch die Pfeile mit durchgezogenen Linien in den Figuren angedeutet zu bewegen, und ein Intervall zwischen jedem Paar von benachbarten Linseneinheiten wird geändert.
Wenn das Zoomobjektiv gemäß jedem der Beispiele mit einer Digitalvideokamera, einer Digitalkamera, oder anderen solchen Geräten verwendet wird, entspricht eine Bildebene IP einem CCD-Sensor, einem CMOS-Sensor, oder anderen solchen Bildaufnahmeelementen (elektrisches Umwandlungselement). Wenn das optische System in jedem der Beispiele mit einer Silberhalogenid-Filmkamera verwendet wird, entspricht die Bildebene IP einer Filmfläche.
2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B, 8A, 8B, 10A, und 10B zeigen Aberrationsdiagramme des optischen Systems in Beispielen. In sphärischen Aberrationsdiagrammen ist eine Blendenzahl durch Fno dargestellt. In den sphärischen Aberrationsdiagrammen stellt die durchgezogene Linie eine d-Linie (Wellenlänge: 587,6 nm) dar, und die Zwei-Punkt-Ketten-Linie stellt eine g-Linie (Wellenlänge: 435,8 nm) dar. In Astigmatismus-Diagrammen gibt eine gestrichelte Linie M eine meridionale Bildebene an, und eine durchgezogene Linie S gibt eine sagittale Bildebene an. Eine Verzerrung ist in Bezug auf die d-Linie gezeigt. Eine chromatische Aberration einer Vergrößerung ist in Bezug auf die g-Linie gezeigt. Ein Halbsichtwinkel (Grad) ist durch ω dargestellt, und eine Blendenzahl ist durch Fno dargestellt.
In dieser Spezifikation kann eine Linseneinheit aus einer Vielzahl von Linsen zusammengesetzt sein, oder aus einer Linse. Das Weitwinkelende bezeichnet eine Zoomposition, an der eine Brennweite des Zoomobjektivs am kürzesten ist, und das Teleobjektivende bezeichnet eine Zoomposition, an der die Brennweite des Zoomobjektivs am längsten ist. Backfokus ist eine luftäquivalente Entfernung auf einer optischen Achse von der letzten Oberfläche des Zoomobjektivs zu einer paraxialen Bildebene. Eine Gesamtobjektivlänge ist ein Abstand auf der optischen Achse von der vordersten Oberfläche zu der letzten Oberfläche des Zoomobjektivs plus dem Backfokus. Eine Abbe-Zahl vd eines Materials wird durch vd = (Nd -1)/(NF - NC) ausgedrückt, wobei Ng, NF, Nd, und NC Brechungsindizes des Materials in Bezug auf jeweils die g-Linie (Wellenlänge: 435,8 nm), eine F-Linie (486,1 nm), die g-Linie (587,6 nm), und eine C-Linie (656,3 nm) sind.
Das Zoomobjektiv gemäß jedem der Beispiele der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von Linseneinheiten, in denen ein Intervall zwischen jedem Paar von benachbarten Linseneinheiten zum Zoomen geändert wird. Insbesondere besteht die Vielzahl von Linseneinheiten aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, und eine positive Brechkraft als ein Ganzes aufweist. Zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende ist die erste Linseneinheit dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen. Die erste Linseneinheit umfasst ferner eine negative Linse (hier im Folgenden als eine negative Linse G1n bezeichnet), die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse G1n angeordnet sind und eine Abbe-Zahl aufweisen, die größer als die der negativen Linse G1n ist, und die hintere Linsengruppe umfasst mindestens eine positive Linse. Eine Linseneinheit, die am nächsten zu der Bildebene in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, umfasst eine positive Linse Grp. Ferner sind die folgenden bedingten Ausdrücke (1) bis (3) erfüllt. $15,00 < vd1n<23,40$
$1,7 < ndrp<2,20$
$1,50 < skt/skw<2,60$
In den Ausdrücken stellt vd1n eine Abbe-Zahl eines Materials der negativen Linse G1n dar, die am nächsten zu der Objektseite in der ersten Linseneinheit angeordnet ist. Außerdem stellt ndrp einen Brechungsindex eines Materials der positiven Linse Grp mit Bezug zu der g-Linie dar. Ferner stellt skw einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende dar, und skt stellt einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende dar.
In dem Zoomobjektiv mit der ersten Linseneinheit, die aus der negativen Linse G1n und der Vielzahl von positiven Linsen besteht, wird die Brechkraft der ersten Linseneinheit erhöht. Als Ergebnis kann ein Lichtstrahl ausreichend auf eine Einfallsseite des Zoomobjektivs konvergiert werden, und ein äußerer Durchmesser des Zoomobjektivs kann verringert werden. Ferner kann die Gesamtobjektivlängen an dem Weitwinkelende verringert werden.
Mit der ersten Linseneinheit, die dazu eingerichtet ist, um sich zum Zoomen in Richtung der Objektseite entlang von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende zu bewegen, wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit und der zweiten Linseneinheit an dem Teleobjektivende größer als an dem Weitwinkelende. Als Ergebnis kann an dem Teleobjektivende, an dem ein Strahldurchmesser eines axialen Lichtstrahls größer wird, eine relativ lange Entfernung, über die der axiale Lichtstrahl, der die erste Linseneinheit verlassen hat, konvergiert wird, sichergestellt werden, und die hintere Linsengruppe kann verkleinert werden.
Die bedingten Ausdrücke (1) bis (3) geben Bedingungen zum Verkleinern des Zoomobjektivs und zum zufriedenstellenden Korrigieren einer chromatischen Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich an. Da die Abbe-Zahl der negativen Linse G1n relativ klein ist, um die Brechkraft der ersten Linseneinheit zu erhöhen, wird das Zoomobjektiv verkleinert. Obwohl es schwierig wird eine chromatische Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren, die durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende mit Linsen in der ersten Linseneinheit, mit einem relativ großen Unterschied zwischen den Backfokussen an dem Weitwinkelende und dem Teleobjektivende, verursacht wird, wird eine Höhe eines Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls, der die Linseneinheit durchläuft, die am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist, an dem Weitwinkelende verringert, um dadurch eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Weitwinkelende zu verringern. Da die positive Linse Grp, die aus einem Material mit hohem Brechungsindex hergestellt ist, ferner in der Linseneinheit angeordnet ist, die am nächsten zu der Bildseite in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, kann nicht nur eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Weitwinkelende, sondern auch eine chromatische Aberration einer an dem Teleobjektivende erzeugten Vergrößerung korrigiert werden.
Als nächstes sind die bedingten Ausdrücke (1) bis (3) beschrieben.
Der bedingte Ausdruck (1) betrifft die Abbe-Zahl der negativen Linse G1n, und wenn der bedingte Ausdruck (1) erfüllt ist, können das Verkleinern und eine hohe Leistung des Zoomobjektivs erreicht werden. Wenn die Abbe-Zahl kleiner wird, um unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (1) zu Fall, wird das Material der negativen Linse G1n ein Hochdispersionsmaterial, und es wird unvorteilhaft schwierig eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Wenn die Abbe-Zahl größer wird, um den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (1) zu übersteigen, nähern sich die Abbe-Zahlen von Materialien der positiven Linse und der Materialien der negativen Linse G1n der ersten Linseneinheit einander an, und es wird unvorteilhaft schwierig eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Außerdem werden mit der erhöhten Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse G1n Brechungskräfte der Linsen der ersten Linseneinheit stärker, und es wird somit unvorteilhaft schwierig, eine sphärische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Mit der erhöhten Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse G1n werden die Linsen der ersten Linseneinheit ferner dicker in einer optischen Achsenrichtung, und es wird unvorteilhaft schwierig die Gesamtobjektivlängen insbesondere an dem Weitwinkelende zu verringern.
Der bedingte Ausdruck (2) betrifft den Brechungsindex ndrp der positiven Linse Grp, und wenn der bedingte Ausdruck (2) erfüllt ist, können kleine Variationen in verschiedenen Aberrationen über den gesamten Zoombereich und hohe optische Leistung über die gesamte Bildebene erreicht werden. Wenn der Brechungsindex des Materials der positiven Linse Grp kleiner wird, um unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (2) zu fallen, ist das auswählbare Material der positiven Linse Grp auf ein Material beschränkt, das eine niedrige Dispersion und zu große anomale Dispersion aufweist, und es wird unvorteilhaft schwierig eine durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende erzeugte chromatische Aberration einer Vergrößerung aufzuheben. Mit dem verringerten Brechungsindex des Materials der positiven Linse Grp wird es ferner schwierig, eine negative Komponente der Petzval-Summe zu korrigieren, und eine Feldkrümmung wird über den gesamten Zoombereich unvorteilhaft überhöht. Wenn der Brechungsindex des Materials der positiven Linse Grp größer wird, um den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (2) zu übersteigen, ist das auswählbar Material der positiven Linse Grp auf ein Material beschränkt, das eine hohe Dispersion und eine zu große anomale Dispersion aufweist, und es wird unvorteilhaft schwierig eine durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende erzeugte chromatische Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren
Der bedingte Ausdruck (3) betrifft ein Verhältnis zwischen dem Backfokus skw an dem Weitwinkelende und dem Backfokus skt an dem Teleobjektivende, und wenn der bedingte Ausdruck (3) erfüllt ist, kann eine chromatische Aberration einer Vergrößerung zufriedenstellend über den gesamten Zoombereich korrigiert werden. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (3) fällt, wird ein Änderungsausmaß zwischen einer Position der positiven Linse Grp an dem Weitwinkelende und einer Position der positiven Linse Grp an dem Teleobjektivende kleiner. In anderen Worten wird eine Differenz zwischen einer Höhe des Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls, der die positive Linse Grp an dem Weitwinkelende durchläuft und einer Höhe des Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls, der die positive Linse Grp an dem Teleobjektivende durchläuft, kleiner. Daher wird eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Teleobjektivende und an dem Weitwinkelende erzeugt, und es wird unvorteilhaft schwierig eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich ausreichend zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (3) übersteigt, und der Backfokus des Teleobjektivendes länger wird, wird die Gesamtobjektivlänge an dem Teleobjektivende länger, und es wird unvorteilhaft schwierig das Zoomobjektiv zu verkleinern.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration und durch die Erfüllung der bedingten Ausdrücke, kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren.
Es ist bevorzugt, die numerischen Bereiche der bedingten Ausdrücke (1) bis (3) wie folgt einzustellen. $17,00 < vd1n<23,20$
$1,73 < ndrp<2,15$
$1,60 < skt/skw<2,55$
Es ist stärker bevorzugt, die numerischen Bereiche der bedingten Ausdrücke (1) bis (3) wie folgt einzustellen. $19,00 < vd1n<22,90$
$1,75 < ndrp<2,10$
$1,70 < skt/skw<2,50$
Es ist ferner bevorzugt, dass das Zoomobjektiv gemäß jedem der Beispiele einen oder mehrere der folgenden bedingten Ausdrücke (4) bis (14) erfüllt. $1,60 < nd1p<2,00$
$0,40 < vd1n/vdrp<1,00$
$0,80 < | f2 | / skw<1,80$
$2,30 < f1/skt<4,70$
$0,40 < frp/ft<1,40$
$3,00 < (Fnot \times f1) / ft<5,50$
$0,50 < | f2 | / fw<1,00$
$3,80 < Lt/skt<7,60$
$0,00 < (R1+R2) / (R1-R2) < 4,00$
$73,00 < vfp<100,00$
$1,40 < ffp/fw<2,00$
$0,05 < Lrp/Lw<0,20$
In den Ausdrücken repräsentiert nd1p einen Durchschnittswert von Brechungsindizes von Materialien der Vielzahl von positiven Linsen in der ersten Linseneinheit in Bezug auf die d-Linie. Außerdem repräsentiert vdrp eine Abbe-Zahl eines Materials der positiven Linse Grp. Ferner repräsentiert f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit, repräsentiert f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit, repräsentiert frp eine Brennweite der positiven Linse Grp, repräsentiert ft eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende, und repräsentiert fw eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende. Fnot repräsentiert eine Blendenzahl des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende. Lp repräsentiert die Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende. R1 repräsentiert einen Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Objektseite der positiven Linse Grp, und R2 repräsentiert einen Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf einer Bildebenen-Seite der positiven Linse Grp. Außerdem repräsentiert vfp eine Abbe-Zahl einer positiven Linse Gfp, die auf der Objektseite der positiven Linse Grp angeordnet ist, und repräsentiert ffp eine Brennweite der positiven Linse Gfp. Lrp repräsentiert einen Abstand auf der optischen Achse von der Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse Grp zu der Bildebene an dem Weitwinkelende, und Lw repräsentiert die Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende. Der Abstand auf der optischen Achse von der Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse Grp zu der Bildebene ist ein Abstand, der durch Addieren des Backfokusses des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende zu einem Abstand auf der optischen Achse von der Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse Grp zu einer Linsenoberfläche, die der Bildseite des Zoomobjektivs am nächsten ist, erhalten wird.
Der bedingte Ausdruck (4) betrifft den Durchschnittswert der Brechungsindizes der Materialien der positiven Linse in der ersten Linseneinheit. Wenn der Durchschnittswert ndlp der Brechungsindizes der Materialien der positiven Linsen in der ersten Linseneinheit kleiner wird, um unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (4) zu fallen, wird eine Höhe eines Hauptstrahls eines achsenversetzten Strahls, der die negative Linse G1n durchläuft, höher, und die negative Linse G1n wird in radialer Richtung vergrößert. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig, das Zoomobjektiv zu verkleinern. Wenn ferner der Durchschnittswert ndlp der Brechungsindizes der Materialien der positiven Linsen in der ersten Linseneinheit kleiner wird, und daher die Brechkraft der ersten Linseneinheit kleiner wird, wird es unvorteilhaft schwierig, die Gesamtobjektivlänge zu verringern. Wenn der Durchschnittswert ndlp der Brechungsindizes der Materialien der positiven Linsen in der ersten Linseneinheit größer wird, um den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (4) zu übersteigen, ist das auswählbare Material der positiven Linsen auf ein Hochdispersionsmaterial beschränkt. Es wird daher unvorteilhaft schwierig, eine axiale chromatische Aberration und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren, die durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende erzeugt werden.
Der bedingte Ausdruck (5) betrifft ein Verhältnis zwischen den Abbe-Zahlen der Materialien der negativen Linse G1n und der positiven Linse Grp. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (5) fällt und die Abbe-Zahl der positiven Linse Grp größer wird, ist das auswählbare Material der positiven Linse Grp auf ein Material beschränkt, das eine zu große anomale Dispersion aufweist. Es wird daher unvorteilhaft schwierig, eine axiale chromatische Aberration und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren, die durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende erzeugt werden. Wenn ferner das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (5) fällt und die Abbe-Zahl der positiven Linse Grp größer wird, ist das auswählbare Material der positiven Linse Grp auf ein Material beschränkt, das einen niedrigen Brechungsindex aufweist, mit dem Ergebnis, dass es schwierig wird, die negative Komponente der Petzval-Summe zu korrigieren, und dass eine Feldkrümmung über den gesamten Zoombereich unvorteilhaft überhöht wird. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (5) übersteigt und die Abbe-Zahl der positiven Linse Grp kleiner wird, ist das auswählbare Material der positiven Linse Grp auf ein Material beschränkt, das eine zu große anomale Dispersion aufweist. Es wird daher unvorteilhaft schwierig, eine axiale chromatische Aberration und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren, die durch die erste Linseneinheit an dem Teleobjektivende erzeugt werden.
Der bedingte Ausdruck (6) betrifft ein Verhältnis der Brennweite der zweiten Linseneinheit zu dem Backfokus an dem Weitwinkelende. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (6) fällt, wird die Brennweite der zweiten Linseneinheit kürzer (Absolutwert der Brennweite wird kleiner), und die negative Brechkraft wird stärker, wobei beim Zoomen einhergehende Variationen in sphärischer Aberration und chromatischer Aberration einer Vergrößerung unvorteilhaft größer werden. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (6) übersteigt, wird die Brennweite der zweiten Linseneinheit länger (Absolutwert der Brennweite wird größer), und die negative Brechkraft der zweiten Linseneinheit wird schwächer, wobei es schwierig für das Zoomobjektiv wird, eine Brechkraftanordnung in einer Retrofokusbauart aufzuweisen. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig, einen Bildaufnahmesichtwinkel an dem Weitwinkelende zu erhöhen.
Der bedingte Ausdruck (7) betrifft ein Verhältnis der Brennweite der ersten Linseneinheit zu dem Backfokus an dem Teleobjektivende. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (7) fällt, wird die Brennweite der ersten Linseneinheit kürzer, und die Brechkraft der ersten Linseneinheit wird stärker, wobei es unvorteilhaft schwierig wird, eine sphärische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (7) übersteigt, wird die Brennweite der ersten Linseneinheit länger, und die positive Brechkraft der ersten Linseneinheit wird schwächer, wobei ein Bewegungsausmaß der ersten Linseneinheit zum Zoomen größer wird. Als Ergebnis wird die Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs unvorteilhaft länger an dem Teleobjektivende. Ferner wird mit der schwachen positiven Brechkraft der ersten Linseneinheit die Höhe des Hauptstrahls des achsenversetzten Lichtstrahls, der die negative Linse G1n durchläuft, höher, und die negative Linse G1n wird in ihrer Radialrichtung vergrößert. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig das Zoomobjektiv zu verkleinern.
Der bedingte Ausdruck (8) betrifft ein Verhältnis der Brennweite und der positiven Linse Grp zu der Brennweite des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (8) fällt, wird die Brennweite der positiven Linse Grp kürzer, und die Brechkraft der positiven Linse Grp wird stärker, wobei es unvorteilhaft schwierig wird, eine Feldkrümmung und Verzerrung an dem Weitwinkelende zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (8) übersteigt, wird die Brennweite der positiven Linse Grp länger, und die Brechkraft der positiven Linse Grp wird schwächer, wobei es unvorteilhaft schwierig wird, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Teleobjektivende zu korrigieren.
Der bedingte Ausdruck (9) betrifft ein Verhältnis eines Werts, der durch Multiplizieren der Blendenzahl und der Brennweite der ersten Linseneinheit zu der Brennweite des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende erhalten wird. Wenn der bedingte Ausdruck (9) erfüllt ist, kann ein Zoomobjektiv erhalten werden, das eine relativ kleine Blendenzahl und eine kurze Gesamtobjektivlänge aufweist, und das in sphärischer Aberration über den gesamten Zoombereich verringert ist. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (9) fällt, wird die Brennweite der ersten Linseneinheit kürzer, und die Brechkraft der ersten Linseneinheit wird stärker, wobei es unvorteilhaft schwierig wird, eine sphärische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (9) übersteigt, wird die Brennweite der ersten Linseneinheit länger, und die positive Brechkraft der ersten Linseneinheit wird schwächer, wobei das Bewegungsausmaß der ersten Linseneinheit zum Zoomen größer wird. Als Ergebnis wird die Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende unvorteilhaft länger. Mit der schwachen positiven Brechkraft der ersten Linseneinheit wird die Höhe des Hauptstrahls des achsenversetzten Lichtstrahls, der die negative Linse G1n durchläuft, ferner höher, und die negative Linse G1n wird in ihrer Radialrichtung vergrößert. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig, das Zoomobjektiv zu verkleinern.
Der bedingte Ausdruck (10) betrifft ein Verhältnis der Brennweite der zweiten Linseneinheit zu der Brennweite des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (10) fällt, wird die Brennweite der zweiten Linseneinheit kürzer (Absolutwert der Brennweite wird kleiner), und die negative Brechkraft der zweiten Linseneinheit wird stärker, wobei es unvorteilhaft schwierig wird beim Zoomen einhergehende Variationen einer sphärischen Aberration und einer chromatischen Aberration einer Vergrößerung zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (10) übersteigt, wird die Brennweite der zweiten Linseneinheit länger (Absolutwert der Brennweite wird größer), und die negative Brechkraft der zweiten Linseneinheit wird schwächer, wobei es schwierig für das Zoomobjektiv wird, eine Brechkraftanordnung in einer Retrofokusbauart aufzuweisen. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig, den Bildaufnahmesichtwinkel an dem Weitwinkelende zu erhöhen.
Der bedingte Ausdruck (11) betrifft ein Verhältnis der Gesamtobjektivlänge an dem Teleobjektivende zu dem Backfokus an dem Teleobjektivende. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (11) fällt, wird der Backfokus an dem Teleobjektivende länger, die Gesamtobjektivlänge wird an dem Teleobjektivende länger, und das Zoomobjektiv wird in seiner Größe vorteilhaft vergrößert. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (11) übersteigt, wird der Backfokus an dem Teleobjektivende kürzer, wird die Höhen des Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls, der die positive Linse Grp an dem Teleobjektivende durchläuft, kleiner als die in dem Fall, in dem der bedingte Ausdruck (11) erfüllt ist. Als Ergebnis wird es unvorteilhaft schwierig, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Teleobjektivende zu korrigieren.
Der bedingte Ausdruck (12) betrifft einen Formfaktor der positiven Linse Grp. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (12) fällt und der Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Objektseite der positiven Linse Grp kleiner als der Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Bildseite wird, wird es unvorteilhaft schwierig, eine Feldkrümmung an dem Weitwinkelende zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (12) übersteigt, und der Krümmungsradius der Linsenoberfläche auf der Bildseite kleiner wird, wird es unvorteilhaft schwierig, eine sphärische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren.
Der bedingte Ausdruck (13) betrifft die Abbe-Zahl der positiven Linse Gfp in der hinteren Linsengruppe, und wenn der bedingte Ausdruck (13) erfüllt ist, kann eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende zufriedenstellend korrigiert werden, und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung kann an dem Weitwinkelende zufriedenstellend korrigiert werden. Wenn die Abbe-Zahl der positiven Linse Gfp kleiner wird, um unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (13) zu fallen, wird es unvorteilhaft schwierig, eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren, und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Weitwinkelende zu korrigieren. Wenn die Abbe-Zahl der positiven Linse Gfp größer wird, um den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (13) zu übersteigen, wird eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende überkorrigiert, und als Ergebnis wird eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende unvorteilhaft größer. Der bedingte Ausdruck (14) betrifft die Brennweite der positiven Linse Gfp. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (14) fällt, wird die Brennweite der positiven Linse Gfp kürzer, und die Brechkraft der positiven Linse Gfp wird stärker, wobei es wird unvorteilhaft schwierig wird, eine sphärische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (14) übersteigt, wird die Brennweite der positiven Linse Gfp länger, und die Brechkraft der positiven Linse Gfp schwächer, wobei es unvorteilhaft schwierig wird, eine axiale chromatische Aberration an dem Teleobjektivende zu korrigieren, und eine chromatische Aberration eine Vergrößerung an dem Weitwinkelende zu korrigieren.
Der bedingte Ausdruck (15) gibt an, dass die positive Linse Grp in der Nähe der Bildebene angeordnet ist, in der die Höhe des Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls an dem Weitwinkelende kleiner wird. Wenn das Verhältnis unter den unteren Grenzwert des bedingten Ausdrucks (15) fällt, und die Position der positiven Linse Grp näher an die Bildebene rückt, wird die positive Linse Grp unvorteilhaft in der Radialrichtung vergrößert. Wenn das Verhältnis den oberen Grenzwert des bedingten Ausdrucks (15) übersteigt, und die Position der positiven Linse Grp von der Bildebene wegbewegt wird, wird die Höhe des Hauptstrahls des axialen Lichtstrahls, der die positive Linse Grp durchläuft, höher, und es wird unvorteilhaft schwierig eine chromatische Aberration einer Vergrößerung an dem Weitwinkelende zu korrigieren.
Wenn es eine Vielzahl von positiven Linsen gibt, die den bedingten Ausdruck (15) erfüllen, ist die positive Linse Grp eine positive Linse, die aus einem eine Material hergestellt ist, das den größten Brechungsindex aufweist.
Es ist bevorzugt die numerischen Bereiche der bedingten Ausdrücke (4) bis (15) wie folgt einzustellen. $1,62 < nd1p<1,90$
$0,43 < vd1n/vdrp<0,98$
$0,90 < | f2 | / skw<1,70$
$2,50 < f1/skt<4,50$
$0,45 < frp/ft<1,30$
$3,20 < (Fnot \times f1) / ft<5,20$
$0,60 < | f2 | / fw<0,90$
$4,20 < Lt/skt<7,10$
$0,05 < (R1+R2) / (R1-R2) < 3,50$
$73,50 < vfp<98,00$
$1,45 < ffp/fw<1,90$
$0,06 < Lrp/Lw<0,17$
Es ist stärker bevorzugt die numerischen Bereiche der bedingten Ausdrücke (4) bis (15) wie folgt einzustellen. $1,63 < nd1p<1,85$
$0,45 < vd1n/vdrp<0,95$
$1,00 < | f2 | / skw<1,60$
$2,60 < f1/skt<4,20$
$0,50 < frp/ft<1,25$
$3,30 < (Fnot \times f1) / ft<5,00$
$0,65 < | f2 | / fw<0,85$
$4,50 < Lt/skt<6,80$
$0,10 < (R1+R2) / (R1-R2) < 3,0$
$74,00 < vfp<96,00$
$1,50 < ffp/fw<1,85$
$0,07 < Lrp/Lw<0,15$
Wenn mindestens einer der oben erwähnten bedingten Ausdrücke erfüllt ist, kann das Zoomobjektiv verkleinert werden, und eine chromatische Aberration einer Vergrößerung kann über den gesamten Zoombereich zufriedenstellend korrigiert werden.
Die Zoomobjektive gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung werden jetzt beschrieben.
[Beispiel 1]
1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs ZL gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung, 2A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist, und 2B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
Das Zoomobjektiv ZL gemäß Beispiel 1 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer negativen Brechkraft; einer dritten Linseneinheit L3 mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit L4 mit einer positiven Brechkraft; einer fünften Linseneinheit L5 mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit L6 mit einer negativen Brechkraft. Die Aperturblende SP ist am nächsten zu der Objektseite in der dritten Linseneinheit angeordnet.
Insbesondere zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende sind alle Linseneinheiten dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen. Während dem Zoomen wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 verringert, wird ein Intervall zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 verringert, wird ein Intervall zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 vergrößert, und wird ein Intervall zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 vergrößert.
Während des Fokussierens von dem Objekt in Unendlichkeit auf das Objekt in der nächstliegenden Entfernung, ist die fünfte Linseneinheit L5 dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Bildseite zu bewegen. Während einer Bildunschärfekorrektur ist die vierte Linseneinheit L4 dazu eingerichtet, um sich in eine Richtung zu bewegen, die eine Komponente einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse beinhaltet.
Die erste Linseneinheit L1 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite, der negativen Linse G1n, einer positiven Linsen G2p, und einer positiven Linse G3p. Die positive Linse Gfp ist eine Linse, die neben und auf der Bildseite von der Blende angeordnet ist, und die positive Linse Grp ist eine Linse, die am nächsten zu der Bildseite in dem Zoomobjektiv ZL angeordnet ist.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren, wie in den Aberrationsdiagrammen von 2A und 2B veranschaulicht.
[Beispiel 2]
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs ZL gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung, 4A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist, und 4B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
Das Zoomobjektiv ZL gemäß Beispiel 2 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer negativen Brechkraft; einer dritten Linseneinheit L3 mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit L4 mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit L5 mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit L6 mit einer positiven Brechkraft. Die Aperturblende SP ist am nächsten zu der Objektseite in der dritten Linseneinheit angeordnet.
Während des Zoomens wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 verringert, wird ein Intervall zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 verringert, und wird ein Intervall zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 vergrößert.
Während des Fokussierens von dem Objekt in Unendlichkeit auf das Objekt in der nächstliegenden Entfernung, ist die vierte Linseneinheit L4 dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Bildseite zu bewegen. Während einer Bildunschärfekorrektur ist eine Untereinheit IS der dritten Linseneinheit L3 dazu eingerichtet, um sich in eine Richtung zu bewegen, die eine Komponente einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse beinhaltet.
Die erste Linseneinheit L1 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite, der negativen Linse G1n, der positiven Linse G2p, und der positiven Linse G3p. Die positive Linse Gfp ist eine Linse, die benachbart zu und auf der Bildseite von der Untereinheit IS angeordnet ist, und die positive Linse Grp ist eine Linse, die in dem Zoomobjektiv ZL am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren, wie in den Aberrationsdiagrammen aus 4A und 4B veranschaulicht.
[Beispiel 3]
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs ZL gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung, 6A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist, und 6B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
Das Zoomobjektiv ZL gemäß Beispiel 3 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer negativen Brechkraft; einer dritten Linseneinheit L3 mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit L4 mit einer positiven Brechkraft; einer fünften Linseneinheit L5 mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit L6 mit einer positiven Brechkraft. Die Aperturblende SP ist am nächsten zu der Objektseite in der dritten Linseneinheit angeordnet.
Insbesondere zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende sind die Linseneinheiten dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen. Während des Zoomens wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 verringert, wird ein Intervall zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 verringert, wird ein Intervall zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 verringert, und wird ein Intervall zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 vergrößert.
Während des Fokussierens von dem Objekt in Unendlichkeit auf das Objekt in der nächstliegenden Entfernung, ist die fünfte Linseneinheit L5 dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Bildseite zu bewegen. Während einer Bildunschärfekorrektur ist eine Untereinheit IS der dritten Linseneinheit L3 dazu eingerichtet, um sich in eine Richtung zu bewegen, die eine Komponente in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse beinhaltet.
Die erste Linseneinheit L1 besteht aus, und einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite, der negativen Linse G1n, der positiven Linse G2p, und der positiven Linse G3p. Die positive Linse Gfp ist eine Linse, die benachbart zu und auf der Bildseite von der Untereinheit IS angeordnet ist, und die positive Linse Grp ist eine Linse, die am zweitnächsten zu der Bildseite in dem Zoomobjektiv ZL angeordnet ist.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren, wie in den Aberrationsdiagrammen 6A und 6B veranschaulicht.
[Beispiel 4]
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs ZL gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung, 8A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist, und 8B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
Das Zoomobjektiv ZL gemäß Beispiel 4 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer negativen Brechkraft; einer dritten Linseneinheit L3 mit einer positiven Brechkraft; und einer vierten Linseneinheit L4 mit einer positiven Brechkraft. Die Aperturblende SP ist am nächsten zu der Objektseite in der dritten Linseneinheit angeordnet.
Insbesondere zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende sind alle Linseneinheiten dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen. Während des Zoomen wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 verringert, und wird ein Intervall zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 verringert.
Während des Fokussierens von dem Objekt in Unendlichkeit auf das Objekt in der nächstliegenden Entfernung, ist die zweite Linseneinheit L2 dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen.
Die erste Linseneinheit L1 besteht aus, in eine Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite, der negativen Linse G1n, der positiven Linse G2p, und der positiven Linse G3p. Die positive Linse Gfp ist eine Linse, die als die dritte Linse der vierten Linseneinheit L4 angeordnet ist, wenn von der Objektseite aus gezählt, und die positive Linse Grp ist eine Linse, die in dem Zoomobjektiv ZL am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren, wie in den Aberrationsdiagrammen von 8A und 8B veranschaulicht.
[Beispiel 5]
9 ist eine Querschnittsansicht eines Zoomobjektivs ZL gemäß Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung, 10A zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Weitwinkelende auf Unendlichkeit fokussiert ist, und 10B zeigt ein Aberrationsdiagramm des Zoomobjektivs ZL, wenn das Zoomobjektiv ZL an dem Teleobjektivende auf Unendlichkeit fokussiert ist.
Das Zoomobjektiv ZL gemäß Beispiel 5 besteht aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: Einer ersten Linseneinheit L1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit L2 mit einer negativen Brechkraft; einer dritten Linseneinheit L3 mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit L4 mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit L5 mit einer positiven Brechkraft; einer sechsten Linseneinheit L6 mit einer negativen Brechkraft; und einer siebten Linseneinheit L7 mit einer positiven Brechkraft. Die Aperturblende SP ist am nächsten zu der Objektseite in der dritten Linseneinheit angeordnet.
Insbesondere zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende sind alle Linseneinheiten dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Objektseite zu bewegen. Während des Zoomens wird ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit L1 und der zweiten Linseneinheit L2 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 verringert, wird ein Intervall zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 vergrößert, wird ein Intervall zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 verringert, wird ein Intervall zwischen der fünften Linseneinheit L5 und der sechsten Linseneinheit L6 verringert, und wird ein Intervall zwischen der sechsten Linseneinheit L6 und der siebten Linseneinheit L7 vergrößert.
Während des Fokussierens von dem Objekt in Unendlichkeit auf das Objekt in der nächstliegenden Entfernung, ist die sechste Linseneinheit L6 dazu eingerichtet, um sich in Richtung der Bildseite zu bewegen. Während einer Bildunschärfekorrektur ist die vierte Linseneinheit L4 dazu eingerichtet, um sich in eine Richtung zu bewegen, die eine Komponente in eine/einer Richtung senkrecht zur optischen Achse beinhaltet.
Die erste Linseneinheit L1 ist zusammengesetzt aus, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite, den negativen objektiv G1 n, den positiven objektiv G2p, und dem positiven objektiv G3p. Das positive objektiv Gfp ist ein objektiv, dass angeordnet ist neben, und auf der Bildseite von einer Untereinheit IS, und das positive objektiv Grp ist ein objektiv, dass am nächsten zu der Bildseite in dem Zoomobjektiv ZL angeordnet ist.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das Zoomobjektiv erhalten werden, das kompakt ist und in der Lage ist, eine chromatische Aberration einer Vergrößerung über den gesamten Zoombereich zu korrigieren, wie in den Aberrationsdiagrammen aus 10A und 10B veranschaulicht.
Beispielhafte Beispiele des Zoomobjektivs der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben, aber das Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt und kann innerhalb des Schutzbereichs dessen Kerns auf verschiedene Art und Weise modifiziert und geändert werden.
[Numerische Beispiele]
Im Folgenden sind die numerischen Beispiele 1 bis 5 beschrieben, die jeweils den Beispielen 1 bis 5 entsprechen. Außerdem zeigt in numerischen Beispielen 1 bis 5 eine Oberflächenzahl die Reihenfolge einer optischen Oberfläche von der Objektseite aus an. Ferner repräsentiert r einen Krümmungsradius (mm) einer optischen Oberfläche, repräsentiert d ein Intervall (mm) zwischen benachbarten optischen Oberflächen, repräsentiert nd einen Brechungsindex eines Materials eines optischen Elements in Bezug auf die d-Linie, und repräsentiert vb eine Abbe-Zahl eines Materials eines optischen Elements in Bezug auf die g-Linie. Wenn Ng, NF, Nd, und C Brechungsindizes in Bezug auf jeweils die g-Linie (Wellenlänge: 435,8 nm), die F-Linie (486,1 nm), die d-Linie (587,6 nm), und die C-Linie der Fraunhofer-Linien darstellen, ist die Abbe-Zahl vb definiert durch den folgenden Ausdruck. $vd= (Nd/1) / (NF/NC)$
Das Zeichen BF repräsentiert den Backfokus.
Eine asphärische Oberfläche ist durch Hinzufügen eines Sternchens (*) an die rechte Seite der Oberflächenzahl in jedem der numerischen Beispiele angezeigt. Wenn eine optische Achsenrichtung eine X-Achse ist, ist eine Richtung senkrecht zu der optischen Achse eine H-Achse, ist eine Lichtlaufrichtung ist, repräsentiert R einen paraxialen Krümmungsradius, repräsentiert K eine konische Konstante, und repräsentieren B, C, D, E, und F asphärische Koeffizienten, wobei eine asphärische Oberflächenform durch den folgenden Ausdruck $X= \frac{H^{2} / R}{1 + \sqrt{1 - (1 + K) {(H / R)}^{2}}} + A 4 \cdot H^{4} + A 6 \cdot H^{6} + A 8 \cdot H^{8} + A 10 \cdot H^{10} + A 12 \cdot H^{12}$
ausgedrückt wird.
In jedem der asphärischen Koeffizienten bezeichnet „e±x“ ×10±x.
Werte, die den bedingten Ausdrücken (1) bis (15) in jedem der numerischen Beispiele 1 bis 5 entsprechen sind in Tabelle 1 gezeigt.
[Numerisches Beispiel 1]

Einheit: mm
Oberflächendaten
Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Effektiver Durchmesser
1	234,000	2,10	1,80810	22,8	61,82
2	102,222	5,39	1,65160	58,5	60,07
3	1.002,275	0,15			59,72
4	70,728	5,94	1,65160	58,5	57,39
5	263,788	(Variable)			56,59
6*	53,891	1,50	1,91082	35,3	33,28
7*	17,511	7,24	1,83481	42,7	25,65
8	-89,151	1,20	1,92119	24,0	24,47
9	18,308	6,18			21,52
10	-113,117	1,99	1,62041	60,3	20,26
11	-25,280	1,20			19,65
12	-198,845	(Variable)			21,03
13 (Blende)	∞	0,39	1,53775	74,7	23,05
14	27,080	5,79			25,69
15	-119,898	0,15			25,74
16	37,308	3,51	1,76802	49,2	25,50
17*	733,132	3,46			25,01
18	-44,437	1,20	1,91082	35,3	23,93
19	18,367	7,05	1,64766	38,1	23,68
20	-536,395	(Variable)			24,30
21	28,116	5,56	1,59522	67,7	25,91
22	-137,421	0,15			25,61
23	31,020	1,10	2,00100	29,1	25,90
24	17,460	7,68	1,58313	59,4	24,54
25*	-100,096	(Variable)			24,45
26	-527,022	2,91	2,00100	29,1	24,44
27	-42,249	1,50	1,85400	40,4	24,47
28*	60,010	(Variable)			24,35
29	-18,813	1,40	1,77250	49,6	26,67
30	-47,244	0,15			30,78
31	124,255	4,40	1,76182	26,5	35,40
32	-93,259	(Variable)			36,00
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten
Sechste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-1,42814e-006	A6=4,56859e-008
A8=-1,41731e-010	A10=1,88542e-013

Siebte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-5,94471e-006	A6=4,51548e-008

Siebzehnte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=2,00066e-006	A6=-1,04974e-008
A8=1,91606e-012	A10=-6,47401e-014

Fünfundzwanzigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=1,87555e-005	A6=1,45857e-008
A8=-8,18426e-011	A10=5,26187e-013

Achtunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-1,34460e-006	A6=-8,69731e-009
A8=6,53417e-011	A10=-2,51887e-013

Verschiedene Daten
Zoomverhältnis	5,30
	Weitwinkel	Mitte	Teleobjektiv
Brennweite	24,72	58,45	131,00
Blendenzahl	4,12	4,12	4,12
Halbsichtwinkel (Grad)	41,19	20,31	9,38
Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
Gesamtobjektivlänge	137,50	168,99	200,49
BF	13,50	25,49	31,74

d5	0,70	28,53	53,13
d12	18,75	8,29	2,50
d20	8,43	4,49	1,00
d25	1,80	1,79	1,50
d28	15,03	21,11	31,32
d32	13,50	25,49	31,74

Linseneinheitsdaten
Einheit	Erste Oberfläche	Brennweite
1	1	124,23
2	6	-16,77
3	13	52,56
4	21	26,43
5	26	-78,97
6	29	-111,09

[Numerisches Beispiel 2]

Einheit: mm
Oberflächendaten
Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Effektiver Durchmesser
1	266,275	1,80	1,80810	22,8	63,00
2	93,368	6,52	1,72916	54,7	61,29
3	∞	0,15			60,87
4	49,826	6,97	1,72916	54,7	55,94
5	126,155	(Variable)			54,73
6	65,832	1,25	1,95375	32,3	31,37
7	15,019	8,19			23,43
8*	-33,476	1,10	1,58313	59,4	22,88
9*	65,137	0,15			21,96
10	40,325	5,03	1,80810	22,8	21,71
11	-40,325	0,97			20,83
12	-25,491	1,00	1,80400	46,6	20,55
13	-63,435	(Variable)			20,09
14 (Blende)	∞	0,30			19,35
15	44,965	2,30	1,91082	35,3	19,94
16	∞	0,15			19,93
17	21,533	1,00	1,95375	32,3	19,90
18	13,108	6,76	1,59522	67,7	18,66
19	-795,231	1,37			18,10
20	-152,936	0,80	1,74951	35,3	17,70
21	16,038	2,88	2,00069	25,5	17,20
22	30,717	3,81			16,77
23	76,401	0,75	1,78472	25,7	16,79
24	19,110	3,57	1,49700	81,5	16,59
25	∞	0,15			16,72
26*	24,461	7,26	1,58313	59,4	18,62
27*	-25,212	(Variable)			19,76
28	121,315	0,75	1,72916	54,7	19,99
29	23,846	(Variable)			19,90
30*	-43,071	1,50	1,76450	49,1	24,17
31*	-248,821	(Variable)			27,13
32	-68,116	4,50	1,80400	46,6	35,10
33	-32,318	(Variable)			36,00
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten
Achte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=5,17863e-006	A6=-6,74704e-008
A8=5,22888e-010	A10=-4,25942e-012	A12=1,45835e-014

Neunte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-7,77410e-006	A6=-4,92259e-008

Sechsundzwanzigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-2,73692e-005	A6=5,32572e-008
A8=-8,44820e-010	A10=5,56287e-012

Siebenundzwanzigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=1,47893e-005	A6=2,32565e-009
A8=-6,75778e-010	A10=4,79574e-012

Dreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-8,05959e-005	A6=1,99191e-007
A8=-1,06561e-009	A10=-7,47195e-013	A12=8,67762e-015

Einunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-7,18829e-005	A6=2,81391e-007
A8=-1,44320e-009	A10=4,20650e-012	A12=-5,37088e-015

Verschiedene Daten
Zoomverhältnis	4,12
	Weitwinkel	Mitte	Teleobjektiv
Brennweite	24,72	50,92	101,84
Blendenzahl	4,12	4,12	4,12
Halbsichtwinkel (Grad)	41,19	23,02	11,99
Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
Gesamtobjektivlänge	125,34	142,50	169,34
BF	17,88	19,75	30,96

d5	0,75	15,82	34,38
d13	21,53	9,07	2,38
d27	1,80	3,37	1,40
d29	11,59	10,02	11,99
d31	0,80	13,48	17,24
d33	17,88	19,75	30,96

Linseneinheitsdaten
Einheit	Erste Oberfläche	Brennweite
1	1	88,25
2	6	-18,38
3	14	24,16
4	28	-40,84
5	30	-68,35
6	32	72,42

[Numerisches Beispiel 3]

Einheit: mm
Oberflächendaten
Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Effektiver Durchmesser
1	392,310	2,10	1,80810	22,8	68,00
2	127,503	4,67	1,72916	54,7	65,23
3	667,842	0,15			64,73
4	54,884	7,42	1,72916	54,7	59,43
5	153,255	(Variable)			58,10
6	64,348	1,40	1,83481	42,7	36,58
7	17,048	7,44			27,32
8	27.996,689	1,20	1,59522	67,7	26,70
9	18,868	3,95	1,85478	24,8	23,49
10	39,686	3,55			22,42
11	-43,850	1,20	1,58313	59,4	21,97
12*	-173,426	0,15			21,36
13	355,894	5,77	1,59270	35,3	20,90
14	-18,473	1,10	1,88300	40,8	21,75
15	-58,258	(Variable)			23,67
16 (Blende)	∞	0,40			26,23
17	87,834	3,83	1,76385	48,5	27,24
18	-65,580	0,15			27,54
19	40,015	7,30	1,59522	67,7	27,85
20	-36,554	1,10	2,00069	25,5	27,36
21	-129,446	2,47			27,32
22*	-51,044	1,50	1,58313	59,4	26,96
23	43,427	1,99	1,72825	28,5	27,07
24	76,138	(Variable)			27,03
25	27,612	6,78	1,49700	81,5	28,84
26	-136,151	0,15			28,31
27	41,980	4,39	1,49700	81,5	28,27
28	-214,494	0,15			27,93
29	44,999	6,97	1,49700	81,5	26,82
30	-32,436	1,50	1,85400	40,4	25,72
31*	3.044,402	(Variable)			24,76
32	237,728	0,90	1,95375	32,3	24,75
33	31,850	(Variable)			24,60
34*	-55,904	1,40	1,58313	59,4	29,07
35*	68.002,899	0,15			32,08
36	178,752	5,17	2,00069	25,5	34,33
37	-55,299	1,40	1,88300	40,8	34,95
38	-102,512	(Variable)			36,01
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten
Zwölfte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-7,73015e-006	A6=-2,45711e-009
A8=-1,36991e-010	A10=8,92197e-013	A12=-3,17289e-015

Zweiundzwanzigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=4,13779e-006	A6=3,95825e-009
A8=1,25042e-011	A10=-1,79610e-013	A12=3,88483e-016

Einunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=2,42610e-005	A6=7,09586e-009
A8=3,65492e-011	A10=-1,07614e-013	A12=9,63094e-016

Vierunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-6,77153e-006	A6=-3,91035e-008
A8=-1,11068e-011	A10=-1,77528e-013	A12=-1,39223e-016

Fünfunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-7,20605e-006	A6=-2,55759e-008

Verschiedene Daten
Zoomverhältnis	2,75
	Weitwinkel	Mitte	Teleobjektiv
Brennweite	24,72	45,33	67,89
Blendenzahl	2,88	2,88	2,88
Halbsichtwinkel (Grad)	41,19	25,51	17,68
Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
Gesamtobjektivlänge	144,51	160,46	176,40
BF	15,00	26,31	35,56

d5	0,80	18,69	29,07
d15	15,62	6,31	2,49
d24	13,16	8,12	6,11
d31	1,50	2,09	1,49
d33	10,63	11,14	13,87
d38	15,00	26,31	35,56

Linseneinheitsdaten
Einheit	Erste Oberfläche	Brennweite
1	1	109,80
2	6	-17,10
3	16	51,53
4	25	27,65
5	32	-38,64
6	34	160,61

[Numerisches Beispiel 4]

Einheit: mm
Oberflächendaten
Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Effektiver Durchmesser
1	983,117	2,20	1,89286	20,4	70,24
2	120,082	6,45	1,80400	46,6	67,51
3	-1.883,254	0,15			66,97
4	56,827	6,08	1,83481	42,7	59,58
5	121,126	(Variable)			58,36
6*	153,722	1,40	1,88300	40,8	36,81
7	21,563	9,01			28,82
8	-42,882	1,05	1,59522	67,7	27,11
9	30,354	5,08	1,85478	24,8	26,12
10	-541,605	0,52			26,71
11	-7.005,428	5,97	1,67542	34,8	27,07
12	-26,046	1,10	1,88300	40,8	27,69
13	-55,419	2,80			28,98
14	-25,411	1,20	1,88300	40,8	29,03
15	-45,296	(Variable)			31,31
16 (Blende)	∞	1,90			33,71
17	43,651	7,10	1,59522	67,7	38,91
18	-305,501	0,15			39,01
19*	100,151	5,12	1,49700	81,5	39,02
20	-160,893	0,15			38,66
21	105,624	4,99	1,43875	94,9	37,35
22	-100,145	6,71			36,67
23	-27,918	1,40	2,00100	29,1	34,73
24	-69,855	(Variable)			36,95
25	68,659	6,55	1,59522	67,7	39,03
26	-98,680	0,20			39,01
27	52,428	6,17	1,59522	67,7	37,50
28	-184,881	0,20			37,07
29	41,236	10,99	1,43875	94,9	35,27
30	-34,167	1,40	2,00100	29,1	33,94
31	-52,555	0,20			33,88
32*	52,119	1,20	1,85400	40,4	30,32
33	24,920	10,17			28,39
34	-22,082	1,30	1,57135	53,0	28,56
35	175,610	4,94	2,00069	25,5	34,38
36	-63,122	(Variable)			35,25
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten
Sechste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=5,76266e-006	A6=-3,93663e-009
A8=1,18134e-011	A10=-2,44731e-014	A12=4,06164e-017

Neunzehnte Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-5,02832e-007	A6=4,82186e-009
A8=2,64122e-013	A10=-3,67074e-015	A12=3,42146e-017

Zweiunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-1,44518e-005	A6=-2,24546e-008
A8=4,65187e-011	A10=-2,35244e-013	A12=4,61523e-016

Verschiedene Daten
Zoomverhältnis	2,75
	Weitwinkel	Mitte	Teleobjektiv
Brennweite	24,70	35,76	67,86
Blendenzahl	2,06	2,06	2,06
Halbsichtwinkel (Grad)	41,22	31,18	17,68
Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
Gesamtobjektivlänge	152,24	158,86	179,82
BF	12,93	19,69	30,66

d5	3,52	13,78	34,37
d15	15,06	8,15	0,21
d24	6,87	3,39	0,73
d36	12,93	19,69	30,66

Linseneinheitsdaten
Einheit	Erste Oberfläche	Brennweite
1	1	114,57
2	6	-19,45
3	16	57,66
4	25	37,36

[Numerisches Beispiel 5]

Einheit: mm
Oberflächendaten
Oberflächenzahl	r	d	nd	vd	Effektiver Durchmesser
1	232,357	2,10	1,80809	22,8	68,69
2	90,381	5,78	1,77250	49,6	65,95
3	323,713	0,15			65,38
4	59,139	7,05	1,72916	54,7	60,67
5	166,984	(Variable)			59,46
6	67,802	1,40	1,88300	40,8	38,53
7	18,663	8,67			29,19
8	-115,164	1,20	1,49700	81,5	28,34
9	21,412	3,87	1,85478	24,8	24,87
10	47,653	4,17			23,86
11	-48,039	1,00	1,72916	54,7	22,68
12	425,782	0,29			22,04
13	93,568	6,03	1,59270	35,3	21,73
14	-24,518	1,05	1,83481	42,7	22,50
15	-71,957	(Variable)			23,85
16 (Blende)	∞	0,40			25,91
17	78,059	4,31	1,76385	48,5	26,86
18	-59,447	0,15			27,13
19	40,155	7,40	1,49700	81,5	26,92
20	-33,807	1,10	2,00069	25,5	26,27
21	-143,919	(Variable)			26,33
22*	-63,149	1,65	1,58313	59,4	26,06
23	45,825	1,92	1,76182	26,5	26,27
24	84,251	(Variable)			26,24
25	26,393	8,28	1,49700	81,5	27,41
26	-69,360	0,35			27,25
27	39,335	1,15	1,73800	32,3	26,90
28	26,899	7,03	1,53775	74,7	26,14
29	-73,879	0,15			25,50
30*	-602,944	1,70	1,85400	40,4	25,28
31*	131,941	(Variable)			24,90
32	60,209	0,90	1,80400	46,6	25,51
33	23,878	(Variable)			25,06
34*	-52,714	1,70	1,58313	59,4	29,85
35*	-3.211,285	0,15			32,97
36	317,277	3,23	2,00100	29,1	35,27
37	-114,700	(Variable)			35,82
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten
Zweiundzwanzigste	Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=3,01280e-006	A6=-9,03767e-010
A8=5,61555e-011	A10=-4,27609e-013	A12=9,23668e-016

Dreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-5,55314e-005	A6=2,14060e-007
A8=-4,57909e-011	A10=-2,74784e-012	A12=6,52571e-015

Einunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-3,45440e-005	A6=2,65378e-007
A8=-1,27555e-010	A10=-2,40980e-012	A12=7,25838e-015

Vierunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-3,28022e-005	A6=1,26827e-007
A8=-2,01507e-010	A10=-1,63600e-012	A12=4,86504e-015

Fünfunddreißigste Oberfläche
K=0,00000e+000	A4=-3,30256e-005	A6=1,44829e-007
A8=-5,66682e-010	A10=8,17897e-013	A12=-2,19929e-016

Verschiedene Daten
Zoomverhältnis	2,75
	Weitwinkel	Mitte	Teleobjektiv
Brennweite	24,72	44,86	67,89
Blendenzahl	2,91	2,91	2,91
Halbsichtwinkel (Grad)	41,19	25,75	17,68
Bildhöhe	21,64	21,64	21,64
Gesamtobjektivlänge	144,09	158,48	172,87
BF	14,37	26,78	35,69
d5	0,80	17,98	29,93
d15	16,15	7,07	2,40
d21	2,26	2,23	2,54
d24	11,08	4,97	2,87
d31	2,16	1,42	1,33
d33	12,96	13,70	13,79
d37	14,37	26,78	35,69

Linseneinheitsdaten
Einheit	Erste Oberfläche	Brennweite
1	1	113,48
2	6	-18,58
3	16	35,84
4	22	-69,07
5	25	28,29
6	32	-49,77
7	34	785,94

Tabelle 1

Bedingter Ausdruck		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5
(1)	15,00<vd1n<23,40	22,76	22,76	22,76	20,36	22,76
(2)	1,70<ndrp<2,20	1,76	1,80	2,00	2,00	2,00
(3)	1,50<skt/skw<2,60	2,35	1,73	2,37	2,37	2,48
(4)	1,60<ndlp<2,00	1,65	1,73	1,73	1,82	1,75
(5)	0,40<vd1n/vdrp<1,00	0,86	0,49	0,89	0,80	0,78
(6)	0,80<\|f2\|/skw<1,80	1,24	1,03	1,14	1,50	1,29
(7)	2,30<f1/skt<4,70	3,91	2,85	3,09	3,74	3,18
(8)	0,40<frp/ft<1,40	0,54	0,71	0,63	0,69	1,24
(9)	3,00<(Fnot×f1)/ft<5,50	3,91	3,57	4,71	3,48	4,86
(10)	0,50<\|f2\|/fw<1,00	0,68	0,74	0,69	0,79	0,75
(11)	3,80<Lt/skt<7,60	6,32	5,47	4,96	5,86	4,84
(12)	0,00< (R1+R2)/(R1-R2)<4,00	0,14	2,81	0,53	0,47	0,47
(13)	73,00<vfp< 100,00	74,70	81,54	81,54	94,93	81,54
(14)	1,40<ffp/fw<2,00	1,69	1,56	1,58	1,80	1,60
(15)	0,05<Lrp/Lw<0,20	0,10	0,14	0,11	0,08	0,10

[Ausführungsbeispiel eines Bildaufnahmegeräts]
Als nächstes ist mit Bezug auf 11 ein Bildaufnahmegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das das Zoomobjektiv gemäß einem der Beispiele der vorliegenden Erfindung als ein fotografisches optisches System benutzt. Ein Bildaufnahmegerät 10 ist beispielsweise eine digitale Fotokamera, eine Videokamera, eine Überwachungskamera, eine Fernsehkamera, oder andere Bildaufnahmegeräte, die ein Bildaufnahmeelement verwenden, oder eine Kamera oder andere Bildaufnahmegeräte, die einen fotographischen Silberhalogenidfilm benutzen.
In 11 umfasst das Bildaufnahmegerät 10: Ein fotografisches optisches System 11, das eines der in Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Zoomobjektive ist; und ein Kameragerät 13, das ein Bildaufnahmeelement (fotoelektrisches Umwandlungselement) 12 umfasst, das in dem Bildaufnahmegerät 10 umfasst ist und dazu eingerichtet ist, um ein durch das fotografische optische System 11 ausgebildetes Objektbild zu empfangen. Das Bildaufnahmeelement 12 ist beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor.
Das Zoomobjektiv gemäß einem der Beispiele der vorliegenden Erfindung kann auf ein fotografisches optisches System verschiedener Bildaufnahmegeräten wie oben beschrieben angewendet werden. Als Ergebnis kann das Bildaufnahmegerät erhalten werden, das eine kleine Größe, ein hohes Zoomverhältnis, und eine hohe optische Leistung über den gesamten Zoombereich aufweist.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug zu beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben wird, gilt es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Der Schutzumfang der folgenden Ansprüche ist so weit wie möglich auszulegen, um alle solche Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen zu umfassen.
Es ist ein Zoomobjektiv bereitgestellt, das eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, die bestehen aus, in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite: Einer positiven ersten Linseneinheit; einer negativen zweiten Linseneinheit; und einer hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst und eine positive Brechkraft als ein Ganzes aufweist, wobei die erste Linseneinheit eine negative Linse G1n, die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse angeordnet sind, umfasst, und die hintere Linsengruppe umfasst eine positive Linse Grp. Eine Linseneinheit, die am nächsten zu der Bildseite in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, umfasst die positive Linse Grp. Zu diesem Zeitpunkt werden eine Abbe-Zahl der negativen Linse G1n, ein Brechungsindex der positiven Linse Grp, und Backfokusse an jeweils einem Weitwinkelende und einem Teleobjektivende entsprechend eingestellt.

Claims

Zoomobjektiv, das eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, und eine Konfiguration aufweist, bei der ein Intervall zwischen jedem Paar benachbarter Linseneinheiten zum Zoomen geändert wird, wobei die Vielzahl von Linseneinheiten aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite: einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst und als ein Ganzes eine positive Brechkraft aufweist, wobei die erste Linseneinheit dazu eingerichtet ist, um sich zum Zoomen in Richtung der Objektseite von einem Weitwinkelende zu einem Teleobjektivende zu bewegen, wobei die erste Linseneinheit eine negative Linse, die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse angeordnet sind und aus Materialien hergestellt sind, wovon jedes eine größere Abbe-Zahl als die Abbe-Zahl eines Materials der negativen Linse aufweist, umfasst; wobei die hintere Linsengruppe eine dritte Linseneinheit umfasst, die eine positive Brechkraft aufweist und in der hinteren Linsengruppe am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, wobei die hintere Linsengruppe eine Linseneinheit umfasst, die am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist und eine positive Linse Grp umfasst, wobei die positive Linse Grp eine positive Linse ist, die von allen in der hinteren Linsengruppe umfassten positiven Linsen am nächsten zu der Bildseite angeordnet ist, wobei die hintere Linsengruppe eine positive Linse Gfp umfasst, die auf der Objektseite der positiven Linse Grp angeordnet ist und den folgenden bedingten Ausdruck erfüllt: $73,00 < vfp<100,00,$
wobei vfp eine Abbe-Zahl eines Materials der positiven Linse Gfp darstellt, wobei die folgenden bedingten Ausdrücke erfüllt sind: $15,00 < vd1n<23,40;$
$1,70 < ndrp<2,20;$
$1,50 < skt/skw<2,60;$
$0,80 < | f2 | / skw<1,80;$
und $0,40 < vd1n/vdrp \leq 0,89,$
wobei vd1n die Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse darstellt, ndrp einen Brechungsindex eines Materials der positiven Linse Grp in Bezug auf eine d-Linie darstellt, skw einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt, skt einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt, f2 eine Brennweite der zweiten Linseneinheit darstellt, und vdrp eine Abbe-Zahl des Materials der positiven Linse Grp darstellt.
Zoomobjektiv nach Anspruch 1, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $1,60 < nd1p<2,00,$
wobei ndlp einen Durchschnittswert von Brechungsindizes der Materialien der Vielzahl von in der ersten Linseneinheit umfassten positiven Linsen in Bezug auf die d-Linie darstellt.
Zoomobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $2,30 < f1/skt<4,70,$
wobei f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $0,40 < frp/ft<1,40,$
wobei frp eine Brennweite der positiven Linse Grp darstellt, und ft eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $3,00 < (Fnot \times f1) / ft<5,50,$
wobei Fnot eine Blendenzahl des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt, f1 eine Brennweite der ersten Linseneinheit darstellt, und ft eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist $0,50 < | f2 | / fw<1,00,$
wobei fw eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $3,80 < Lt/skt<7,60,$
wobei Lt eine Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $0,00 < (R1+R2) / (R1-R2) < 4,00,$
wobei R1 einen Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf der Objektseite der positiven Linse Grp darstellt, und R2 einen Krümmungsradius einer Linsenoberfläche auf einer Bildebenen-Seite der positiven Linse Grp darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $1,40 < ffp/fw<2,00,$
wobei ffp eine Brennweite der positiven Linse Gfp darstellt und fw eine Brennweite des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der folgende bedingte Ausdruck erfüllt ist: $0,05 < Lrp/Lw<0,20,$
wobei Lrp einen Abstand auf einer optischen Achse von einer Linsenoberfläche auf der Bildseite der positiven Linse Grp zu einer Bildebene an dem Weitwinkelende darstellt, und Lw eine Gesamtobjektivlänge des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Intervall zwischen der ersten Linseneinheit und der zweiten Linseneinheit zum Zoomen von dem Weitwinkelende zu dem Teleobjektivende vergrößert wird.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: der dritten Linseneinheit; einer vierten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: der dritten Linseneinheit; einer vierten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: der dritten Linseneinheit; einer vierten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: der dritten Linseneinheit; und einer vierten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft.
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: der dritten Linseneinheit; einer vierten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer sechsten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer siebten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft.
Zoomobjektiv, das eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, und eine Konfiguration aufweist, bei der ein Intervall zwischen jedem Paar benachbarter Linseneinheiten zum Zoomen geändert wird, wobei die Vielzahl von Linseneinheiten aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite: einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst und als ein Ganzes eine positive Brechkraft aufweist, wobei die erste Linseneinheit dazu eingerichtet ist, um sich zum Zoomen in Richtung der Objektseite von einem Weitwinkelende zu einem Teleobjektivende zu bewegen, wobei die erste Linseneinheit eine negative Linse, die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse angeordnet sind und aus Materialien hergestellt sind, wovon jedes eine größere Abbe-Zahl als eine Abbe-Zahl eines Materials der negativen Linse aufweist, umfasst; wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: einer dritten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer sechsten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, wobei die sechste Linseneinheit eine positive Linse Grp umfasst, wobei die folgenden bedingten Ausdrücke erfüllt sind: $15,00 < vd1n<23,40;$
$1,70 < ndrp<2,20;$
und $1,50 < skt/skw<2,60,$
wobei vd1n die Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse darstellt, ndrp einen Brechungsindex eines Materials der positiven Linse Grp in Bezug auf eine d-Linie darstellt, skw einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt, und skt einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt.
Zoomobjektiv, das eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst, und eine Konfiguration aufweist, bei der ein Intervall zwischen jedem Paar benachbarter Linseneinheiten zum Zoomen geändert wird, wobei die Vielzahl von Linseneinheiten aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von einer Objektseite zu einer Bildseite: einer ersten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer hinteren Linsengruppe, die eine Vielzahl von Linseneinheiten umfasst und als ein Ganzes eine positive Brechkraft aufweist, wobei die erste Linseneinheit dazu eingerichtet ist, um sich zum Zoomen in Richtung der Objektseite von einem Weitwinkelende zu einem Teleobjektivende zu bewegen, wobei die erste Linseneinheit eine negative Linse, die am nächsten zu der Objektseite angeordnet ist, und eine Vielzahl von positiven Linsen, die auf der Bildseite der negativen Linse angeordnet sind und aus Materialien hergestellt sind, wovon jedes eine größere Abbe-Zahl als eine Abbe-Zahl eines Materials der negativen Linse aufweist, umfasst; wobei die hintere Linsengruppe aus Folgendem besteht, in einer Reihenfolge von der Objektseite zu der Bildseite: einer dritten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer vierten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; einer fünften Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft; einer sechsten Linseneinheit mit einer negativen Brechkraft; und einer siebten Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft, wobei die siebte Linseneinheit eine positive Linse Grp umfasst, wobei die folgenden bedingten Ausdrücke erfüllt sind: $15,00 < vd1n<23,40;$
$1,70 < ndrp<2,20;$
und $1,50 < skt/skw<2,60,$
wobei vd1n die Abbe-Zahl des Materials der negativen Linse darstellt, ndrp einen Brechungsindex eines Materials der positiven Linse Grp in Bezug auf eine d-Linie darstellt, skw einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Weitwinkelende darstellt, und skt einen Backfokus des Zoomobjektivs an dem Teleobjektivende darstellt.
Bildaufnahmegerät mit: dem Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 18; und einem Bildaufnahmeelement, das dazu eingerichtet ist, um ein durch das Zoomobjektiv ausgebildetes Bild zu empfangen.