DE10210241B4

DE10210241B4 - Weitwinkel-Dreigruppen-Zoomobjektiv

Info

Publication number: DE10210241B4
Application number: DE10210241A
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Toyama
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2022-03-09
Also published as: JP2002277739A; DE10210241A1; JP4278127B2; US20020191306A1; US6606204B2

Abstract

Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv,
umfassend
eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, die aufeinander folgend von einer Objektseite des Zoom-Objektivs vorgesehen sind, wobei Zoomen durch Änderung der Abstände zwischen den Linsengruppen bewirkt wird; und wobei die zweite Linsengruppe ferner, aufeinander folgend von der Objektseite, umfasst:
eine bikonvexe Linsengruppe (2A), eine Linsengruppe (2B), die durch Zusammenkitten von zwei oder mehreren Linsen gebildet ist, eine Aperturblende, eine Linsengruppe (2C), die durch Zusammenkitten von zwei oder mehreren Linsen gebildet ist, und eine Linsengruppe (2D) mit einer positiven Brechkraft, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Weitwinkel-DreigruppenZoom-Objektiv, und insbesondere ein Zoom-Objektiv, das zur Verwendung mit einer Einzelobjektiv-Spiegelreflexkamera (SLR), die eine große hintere Brennweite benötigt, geeignet ist. Das Zoom-Objektiv ermöglicht es, einen Blickwinkel von ungefähr 70 Grad in seiner Weitwinkelendstellung und ein veränderbares Zoomverhältnis von 2,2 zu erreichen, und besteht aus drei Gruppen.
Beschreibung des Stands der Technik
Es sind verschiedene Typen von Weitwinkel-Zoom-Objektiven bisher bekannt geworden, die eine große hintere Brennweite verwirklichen können, wie sie benötigt wird, wenn das Objektiv in einer SLR oder dergleichen vorgesehen ist, und die eine Linsen- bzw. Linsengruppenanordnung von Zerstreuungs-, Sammel- und Zerstreuungslinse umfassen.

Derartige Zoom-Objektive umfassen Zoom-Objektive, wie sie z.B. in der japanischen Patentschrift No. 6 (1994)-40170 und in der japanischen Offenlegungsschrift No. 10 (1998)-26727 beschrieben sind.

Die in den Druckschriften beschriebenen Zoomobjektive weisen Linsensysteme auf, deren Gesamtlänge vergleichsweise klein ist und die ein Zoomverhältnis von ungefähr 2,5 erreicht haben.

Jedes der in den Druckschriften beschriebenen Zoom-Objektive weist jedoch den Nachteil einer Vergrößerung des Durchmessers einer objektseiti gen Linse (Frontlinse) in einer ersten Linsengruppe auf. Als Ergebnis wird eine Verkleinerung des Gesamtlinsensystems und eines Objektivtubus behindert, wodurch sich eine Schwierigkeit ergibt, die Geschwindigkeit der Zoom-Antwort zu vergrößern.

Aus der US 5,604,637 ist ein Zoom-Objektiv bekannt, das eine erste bewegliche Einheit mit einer negativen Brechkraft, eine zweite bewegliche Einheit mit einer positiven Brechkraft und eine dritte feste Einheit aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv bereitzustellen, das eine erforderliche große hintere Brennweite, eine Verkürzung der Gesamtlänge und eine Verkleinerung eines Linsensystems durch Verkleinerung des Frontlinsendurchmessers bei gleichzeitiger Beibehaltung überlegener optischer Leistungsfähigkeit sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen 1 und 6 definierte Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv gelöst.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv vor, das eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft umfasst, die aufeinander folgend von einer Objektseite des Zoom-Objektivs vorgesehen sind, wobei Zoomen durch Änderung der Abstände zwischen den Linsengruppen bewirkt wird; und wobei die zweite Linsengruppe ferner, aufeinander folgend von der Objektseite, eine bikonvexe Linsengruppe 2A umfasst, sowie eine Linsengruppe 2B, die durch Zusammenkitten zweier oder mehrerer Linsen gebildet ist, eine Aperturblende, eine Linsengruppe 2C, die durch Zusammenkitten zweier oder mehrerer Linsen gebildet ist, und eine Linsengruppe 2D mit einer positiven Brechkraft, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist.

Vorzugsweise umfasst die erste Linsengruppe, aufeinander folgend von der Objektseite, fünf Linsen; d.h. eine Linse 1A, die die Form eines negativen Meniskus aufweist und deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; eine Linse 1B, die die Form eines negativen Meniskus aufweist und deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; eine zusammengekittete Linse, die aus einer Zerstreuungslinse 1C, deren konkave Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist, und einer Sammellinse 1D gebildet ist; und eine Sammellinse 1E, deren konvexe Seite zum Objekt orientiert ist.

Vorzugsweise wird die Linsengruppe 2C durch Zusammenkitten zweier Linsen gebildet. Noch bevorzugter wird die Linsengruppe 2B durch Zusammenkitten dreier Linsen gebildet.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv vor, das eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft umfasst, die aufeinander folgend von einer Objektseite des Zoom-Objektivs vorgesehen sind, wobei Zoomen durch Änderung der Abstände zwischen den Linsengruppen bewirkt wird; und wobei die zweite Linsengruppe ferner, aufeinander folgend von der Objektseite, eine bikonvexe Linsengruppe 2A umfasst sowie eine Linsengruppe 2B, die durch Zusammenkitten dreier Linsen gebildet ist, eine Aperturblende, eine Linsengruppe 2C, die durch Zusammenkitten zweier Linsen gebildet ist, und eine Linsengruppe 2D mit einer positiven Brechkraft, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist; wobei unter der Voraussetzung, dass eine kombinierte Brennweite der Linsengruppe 2A und der Linsengruppe 2B auf f_2F festgelegt ist und dass eine kombinierte Brennweite der Linsengruppe 2C und der Linsengruppe 2D auf f_2R festgelegt ist, die unten dargestellte Bedingungsgleichung (1) erfüllt ist. – 0,7 < (f2F/ f2R) < + 0,1 (1)

Vorzugsweise ist unter der Voraussetzung, dass ein Krümmungsradius einer objektseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B R_22F ist und einer bildflächenseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B R_22R ist, die unten dargestellte Bedingungsgleichung (2) erfüllt. – 1,5 < (R22R/R22F) < + 0,1 (2)

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1A und 1B schematische Diagramme, die die prinzipielle Konfiguration eines Objektivs gemäß eines Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung zeigen;

2A und 2B schematische Diagramme, die die prinzipielle Konfiguration eines Objektivs gemäß eines Beispiels 2 der vorliegenden Erfindung zeigen;

3A und 3B schematische Diagramme, die die prinzipielle Konfiguration eines Objektivs gemäß eines Beispiels 3 der vorliegenden Erfindung zeigen;

4A und 4B schematische Diagramme, die die prinzipielle Konfiguration eines Objektivs gemäß eines Beispiels 4 der vorliegenden Erfindung zeigen;

5A bis 5F Aberrationsdiagramme, die die sphärische Aberration, den Astigmatismus und die Verzerrung zeigen, die in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Objektivs gemäß des Beispiels 1 der Erfindung auftreten;

6A bis 6F Aberrationsdiagramme, die die sphärische Aberration, den Astigmatismus und die Verzerrung zeigen, die in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Objektivs gemäß des Beispiels 2 der Erfindung auftreten;

7A bis 7F Aberrationsdiagramme, die die sphärische Aberration, den Astigmatismus, und die Verzerrung zeigen, die in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Objektivs gemäß des Beispiels 3 der Erfindung auftreten;

8A bis 8F Aberrationsdiagramme, die die sphärische Aberration, den Astigmatismus und die Verzerrung zeigen, die in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Objektivs gemäß des Beispiels 4 der Erfindung auftreten.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
Spezifische Beispiele eines Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektivs gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Jeweilige Zeichnungen zeigen Spuren von Bewegungen von entsprechenden Linsengruppen, die während des Zoomens durchgeführt worden sind. In Verbindung mit unten dargestellten Beispielen beschriebene numerische Daten sind dimensionslos.
Beispiel 1
1A und 1B sind schematische Diagramme, die die prinzipielle Konfiguration eines Zoom-Objektivs gemäß eines Beispiels 1 zeigen (d.h. Linsenpositionen in der Weitwinkelendstellung und diejenigen in der Teleendstellung).
Wie in den 1A. und 1B gezeigt, umfasst das Zoom-Objektiv gemäß Beispiel 1, aufeinander folgend von seiner Objektseite, eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit positiver Brechkraft. Eine Aperturblende 2 ist in der zweiten Linsengruppe vorgesehen. Während des Zoom-Betriebs werden die drei Linsengruppen unabhängig voneinander entlang einer optischen Achse X bewegt und dadurch wird eine Brennweite "f" des Gesamtlinsensystems verändert und ein Lichtstrom wird dazu veranlasst, sich an einer Abbildungsposition P auf einer Bildflächenseite 1 zu bündeln.
Die erste Linsengruppe umfasst, aufeinander folgend von der Objektseite des Zoom-Objektivs, eine erste und eine zweite Linse L₁ und L₂, deren konvexe Seiten in Richtung zum Objekt orientiert sind und welche eine Form eines negativen Meniskus annehmen, sowie eine bikonkave dritte Linse L₃ und eine vierte bikonvexe Linse L₄, welche eine zusammengekittete Linse bilden; und eine fünfte Linse L₅, die die Form eines positiven Meniskus annimmt.
Die zweite Linsengruppe umfasst, aufeinander folgend von der Objektseite, eine sechste bikonvexe Linse L₆, eine siebte Linse L₇, welche die Form eines positiven Meniskus annimmt und deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; eine achte Linse L₈, welche die Form eines negativen Meniskus annimmt und deren konkave Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist; eine neunte bikonvexe Linse L₉; eine Aperturblende 2, eine zehnte Linse L₁₀, welche die Form eines positiven Meniskus annimmt und deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist; eine bikonkave elfte Linse L₁₁; und eine zwölfte Linse L₁₂, welche die Form eines positiven Meniskus annimmt und deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist. In der zweiten Linsengruppe sind die siebte Linse L₇, die achte Linse L₈ und die neunte Linse L₉ zusammengekittet, sowie die zehnte Linse L₁₀ und die elfte bikonkave Linse L₁₁ zusammengekittet.
Die dritte Linsengruppe umfasst, aufeinander folgend von der Objektseite des Zoom-Objektivs, eine dreizehnte bikonkave Linse L₁₃ und eine bikonvexe Linse L₁₄, welche zusammengekittet sind.
Durch Spezifizieren der Geometrien der jeweiligen Linsen, können Aberrationen ausgezeichnet über den gesamten Zoombereich korrigiert werden, und ein hohes optisches Leistungsvermögen wird über den gesamten Objektabstand erreicht. Daher kann der Durchmesser der Frontlinse gegenüber der verwandten Technik verkleinert werden.
Das Zoom-Objektiv gemäß Beispiel 1 ist derart konstruiert, dass es die folgenden Bedingungsgleichungen (1) und (2) erfüllt.
Unter der Voraussetzung, dass eine kombinierte Brennweite einer Linsengruppe 2A (d.h. die sechste Linse L₆) und einer Linsengruppe 2B (d.h. die siebte Linse L₇, die achte Linse L₈ und die neunte Linse L₉) als f_2F festgelegt ist und dass eine kombinierte Brennweite einer Linsengruppe 2C (d.h. die zehnte Linse L₁₀ und die elfte Linse L₁₁) und einer Linsengruppe 2D (d.h. die zwölfte Linse L₁₂) als f_2R festgelegt ist, ist die Bedingungsgleichung (1) erfüllt. – 0,7 < (f2F/f2R) < + 0,1 (1)
Unter der Voraussetzung, dass ein Krümmungsradius einer objektseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B R_22F ist und einer bildflächenseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B R_22R ist, ist die Bedingungsgleichung (2) erfüllt. - 1,5 < (R22R/R22F) < + 0,1 (2)
Hierbei bezeichnen:

f_2F:: eine kombinierte Brennweite der Linsengruppen 2A und 2B,
f_2R:: eine kombinierte Brennweite der Linsengruppen 2C und 2D,
R_22F:: einen Krümmungsradius einer objektseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B,
R_22R:: einen Krümmungsradius einer bildflächenseitigen Kittfläche der Linsengruppe 2B, und
f_W:: eine Brennweite des Gesamtlinsensystems in seiner Weitwinkelendstellung.

Die technische Bedeutung der Bedingungsgleichungen (1) und (2) wird nun beschrieben.
Bedingungsgleichung (1) spezifiziert ein Verhältnis der Brechkraft zweier objektseitiger Linsengruppen der zweiten Linsengruppe zu der Brechkraft zweier bildflächenseitiger Linsengruppen derselben. Falls das Brechkraftverhältnis die obere Grenze überschreitet, vergrößert sich eine sphärische Aberration und wird schwierig zu korrigieren, wodurch eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Linsensystems resultiert.
Falls dagegen das kleinste Brechkraftverhältnis kleiner als die untere Grenze wird, vergrößern sich Bildkrümmung und Koma-Aberration und werden schwierig zu korrigieren.
In einem Fall, in dem die Linsengruppe 2B aus drei zusammengekitteten Linsen gebildet wird, spezifiziert Bedingungsgleichung (2) ein Verhältnis zwischen einem Krümmungsradius einer objektseitigen Kittfläche und einem Krümmungsradius einer bildflächenseitigen Kittfläche. Falls das Verhältnis die obere Grenze überschreitet oder kleiner wird als die untere Grenze, vergrößert sich die sphärische Aberration und wird schwierig zu korrigieren.
Im oberen Teil der folgenden Tabelle 1 sind Zahlen dargestellt, die Krümmungsradien R jeweiliger Linsenflächen des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 1 entsprechen; sowie diejenigen, welche der Mittendicke jeweiliger Linsen und den Luftspalten D jeweiliger Linsen entsprechen; diejenigen, welche den Brechungsindizes N_d jeweiliger Linsen entsprechen, genommen entlang einer Linie "d"; und diejenigen, welche Abbe-Zahlen v_d entsprechen.
Zahlen, welche den Symbolen R, D, N_d und v_d in der Tabelle 1 entsprechen, und diejenigen, welche den gleichen Symbolen in den folgenden Tabellen 2, 3, und 4 entsprechen, welche später beschrieben werden, erhöhen sich aufeinander folgend von der Objektseite des Zoom-Objektivs.
Tabelle 1 zeigt ferner einen Abstand D₉ zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und in der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems und einen Abstand D₂₁ zwischen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems.
Die Brennweite f' und F-Zahl (FNO) des Gesamtlinsensystems von seiner Weitwinkelendstellung zu seiner Teleendstellung sind festgelegt, wie in Tabelle 1 gezeigt.
Wie in der folgenden Tabelle 5 gezeigt, nimmt ein von f_2F/f_2R abgeleiteter Wert in Bedingungsgleichung (1) einen Wert von –0,6 an, und ein von R_22R/R_22F in Bedingungsgleichung (2) abgeleiteter Wert nimmt einen Wert von 0,05 an. Daher sind beide Bedingungsgleichungen (1) und (2) erfüllt.
Beispiel 2
Ein Zoom-Objektiv gemäß Beispiel 2 ist in der Konfiguration im Wesentlichen identisch mit dem Zoom-Objektiv, das in Verbindung mit Beispiel 1 beschrieben wurde. Sie unterscheiden sich jedoch darin voneinander, dass die vierte Linse L₄ die Form eines positiven Meniskus annimmt und ihre konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; die achte Linse L₈ als eine bikonkave Linse ausgeführt ist; die neunte Linse L₉ die Form eines positiven Meniskus annimmt und ihre konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; die dreizehnte Linse L₁₃ die Form eines negativen Meniskus annimmt und ihre konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist und die vierzehnte Linse L₁₄ die Form eines positiven Meniskus annimmt und ihre konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist.
Im oberen Teil der Tabelle 2 sind Zahlen dargestellt, die Krümmungsradien R jeweiliger Linsenflächen des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 2 entsprechen; sowie diejenigen, welche den Mittendicken jeweiliger Linsen und den Luftspalten D jeweiliger Linsen entsprechen; diejenigen, welche den Brechungsindizes N_d jeweiliger Linsen entsprechen, genommen entlang der Linie "d", und diejenigen, welche den Abbe-Zahlen v_d entsprechen.
Tabelle 2 zeigt ferner einen Abstand D₉ zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und in der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems und einen Abstand D₂₁ zwischen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems. Die Brennweite f' und F-Zahl (FNO) des Gesamtlinsensystems von seiner Weitwinkelendstellung zu seiner Teleendstellung sind festgelegt, wie in Tabelle 2 gezeigt.
Wie in Tabelle 5 gezeigt, nimmt ein von f_2F/f_2R abgeleiteter Wert in Bedingungsgleichung (1) einen Wert von 0,0 an und ein von R_22R/R_22F in Bedingungsgleichung (2) abgeleiteter Wert nimmt einen Wert von –0,34 an. Daher sind beide Bedingungsgleichungen (1) und (2) erfüllt.
Tabelle 5 zeigt die hintere Brennweite in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 2.
Beispiel 3
Ein Zoom-Objektiv gemäß Beispiel 3 ist in der Konfiguration im Wesentlichen identisch mit dem Zoom-Objektiv, das in Verbindung mit Beispiel 2 beschrieben wurde.
Sie unterscheiden sich jedoch sehr darin voneinander, dass die neunte Linse L₉ als eine bikonvexe Linse ausgeführt ist.
In der Tabelle 3 sind Zahlen dargestellt, welche den Krümmungsradien R jeweiliger Linsenflächen des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 3 entsprechen; sowie diejenigen, welche der Mittendicke jeweiliger Linsen und den Luftspalten D jeweiliger Linsen entsprechen; diejenigen, welche den Brechungsindizes N_d jeweiliger Linsen entsprechen, genommen entlang der Linie "d", und diejenigen, welche den Abbe-Zahlen v_d entsprechen.
Tabelle 3 zeigt auch einen Abstand D₉ zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und in der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems und einen Abstand D₂₁ zwischen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und Teleendstellung (TELE) des Linsensystems.
Die Brennweite f' und F-Zahl (FNO) des Gesamtlinsensystems von seiner Weitwinkelendstellung zu seiner Teleendstellung sind festgelegt, wie in den unteren Reihen der Tabelle 3 dargestellt.
Wie in Tabelle 5 gezeigt, nimmt ein von f_2F/f_2R abgeleiteter Wert in Bedingungsgleichung (1) einen Wert von 0,35 an, und ein von R_22R/R_22F in Bedingungsgleichung (2) abgeleiteter Wert nimmt einen Wert von –1,30 an. Daher sind beide Bedingungsgleichungen (1) und (2) erfüllt.
Tabelle 5 zeigt die hintere Brennweite in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 3.
Beispiel 4
Ein Zoom-Objektiv gemäß Beispiel 4 ist in der Konfiguration im Wesentlichen identisch mit dem Zoom-Objektiv, das in Verbindung mit Beispiel 2 beschrieben wurde.
Sie unterscheiden sich jedoch sehr darin voneinander, dass die neunte Linse L₉ als eine bikonvexe Linse ausgeführt ist.
In der Tabelle 4 sind Zahlen dargestellt, die Krümmungsradien R jeweiliger Linsenflächen des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 4 entsprechen; sowie diejenigen, welche den Mittendicken jeweiliger Linsen und den Luftspalten D jeweiliger Linsen entsprechen; diejenigen, welche den Brechungsindizes N_d jeweiliger Linsen entsprechen, genommen entlang der Linie "d", und diejenigen, welche den Abbe-Zahlen v_d entsprechen.
Tabelle 4 zeigt ferner einen Abstand D₉ zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und in der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems und einen Abstand D₂₁ zwischen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe in der Weitwinkelendstellung (WIDE) und der Teleendstellung (TELE) des Linsensystems.
Die Brennweite f' und F-Zahl (FNO) des Gesamtlinsensystems von seiner Weitwinkelendstellung zu seiner Teleendstellung sind festgelegt, wie in den unteren Reihen der Tabelle 4 dargestellt.
Wie in Tabelle 5 gezeigt, nimmt ein von f_2F/f_2R abgeleiteter Wert in Bedingungsgleichung (1) einen Wert von –0,34 an, und ein von R_22R/R_22F in Bedingungsgleichung (2) abgeleiteter Wert nimmt einen Wert von –0,24 an. Daher sind beide Bedingungsgleichungen (1) und (2) erfüllt.
Tabelle 5 zeigt die hintere Brennweite in der Weitwinkelendstellung und in der Teleendstellung des Zoom-Objektivs gemäß Beispiel 4.
5A bis 8F sind Aberrationsgraphen, die verschiedene Aberrationen (d.h. sphärische Aberrationen, Astigmatismen und Verzerrungen) zeigen, die in der Weitwinkel- und der Teleendstellung der in Verbindung mit den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Zoom-Objektive auftreten. Jeder der Aberrationsgraphen zeigt Aberrationen in Bezug auf eine sagittale Ebene und eine tangentiale Bildflächenseite.
Wie aus den Aberrationsgraphen offensichtlich ist, können die in Verbindung mit den Beispielen beschriebenen Zoom-Objektive Aberrationen hervorragend korrigieren.
Die in Verbindung mit den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Zoom-Objektive sind so eingestellt, dass ein Blickwinkel von ungefähr 70 Grad in der Weitwinkelendstellung des Objektivs erhalten wird, und dass ein Zoomverhältnis von ungefähr 2,2 erhalten wird. Daher weisen die Zoom-Objektive ein überlegenes optisches Leistungsvermögen über den gesamten Objektabstand auf.
Das Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in Verbindung mit den Beispielen 1 bis 4 beschriebenen Zoom-Objektive beschränkt. Das Zoom-Objektiv kann realisiert werden, während die Anzahl der Linsen jeweiliger Linsengruppen oder die Geometrien der Linsen, wie erforderlich, variiert werden.
In einem Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv gemäß der vorliegenden Erfindung ist die zweite Linsengruppe, die sich über eine Aperturblende erstreckt, so gestaltet, dass die Aperturblende zwischen zusammengekitteten Linsen eingefügt ist. Alternativ ist die zweite Linsengruppe so angeordnet, dass sie vorbestimmte Bedingungsgleichungen erfüllt. Als Ergebnis können Aberrationen über den gesamten Photographierbereich von einer großen Entfernung zu einer kleinen Entfernung hervorragend korrigiert werden. Ferner kann eine erforderliche hintere Brennweite gewährleistet werden und die Gesamtlänge des Zoom-Linsensystems kann verkleinert werden. Der Durchmesser der Frontlinse kann verkleinert werden, wodurch das Linsensystem kompakt gemacht wird. Tabelle 1

f = 51.63 to 108.42
FNO = 3.65 to 4.65

f = 51.64 to 108.43
FNO = 3.65 to 4.65

f = 51.64 to 108.44
FNO = 3.65 to 4.65

f = 51.63 to 108.42
FNO = 3.65 to 4.65

Tabelle 5
Eine erste Zerstreuungslinsengruppe, eine zweite Sammellinsengruppe und eine dritte Sammellinsengruppe sind aufeinander folgend von einer Objektseite eines Zoom-Objektivs vorgesehen. Während des Zoom-Betriebs werden die drei Linsengruppen unabhängig voneinander entlang einer optischen Achse X bewegt. Die zweite Linsengruppe ist, aufeinander folgend von der Objektseite, aus einer bikonvexen Linsengruppe 2A, einer durch Zusammenkitten zweier oder mehrerer Linsen gebildeten Linsengruppe 2B, einer Aperturblende, einer durch Zusammenkitten zweier oder mehrerer Linsen gebildeten Linsengruppe 2C und einer Linsengruppe 2D, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist, aufgebaut.

Claims

Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv, umfassend eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, die aufeinander folgend von einer Objektseite des Zoom-Objektivs vorgesehen sind, wobei Zoomen durch Änderung der Abstände zwischen den Linsengruppen bewirkt wird; und wobei die zweite Linsengruppe ferner, aufeinander folgend von der Objektseite, umfasst: eine bikonvexe Linsengruppe (2A), eine Linsengruppe (2B), die durch Zusammenkitten von zwei oder mehreren Linsen gebildet ist, eine Aperturblende, eine Linsengruppe (2C), die durch Zusammenkitten von zwei oder mehreren Linsen gebildet ist, und eine Linsengruppe (2D) mit einer positiven Brechkraft, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist.
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Linsengruppe aus zwei Linsen besteht: einer Zerstreuungslinse, deren konkave Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist, und einer Sammellinse, deren konvexe Fläche in Richtung zu einer Bildflächenseite des Zoom-Objektivs orientiert ist.
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linsengruppe, aufeinander folgend von der Objektseite, fünf Linsen umfasst: eine Linse, die die Form eines negativen Meniskus aufweist und deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; eine Linse, die die Form eines negativen Meniskus aufweist und deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist; eine zusammengekittete Linse, die aus einer Zerstreuungslinse, deren konkave Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist, und einer Sammellinse gebildet ist; und eine Sammellinse, deren konvexe Seite in Richtung zum Objekt orientiert ist.
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsengruppe (2C) durch Zusammenkitten von zwei Linsen gebildet ist.
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsengruppe (2B) durch Zusammenkitten von drei Linsen gebildet ist.
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv, umfassend: eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, die aufeinander folgend von einer Objektseite des Zoom-Objektivs vorgesehen sind, wobei Zoomen durch Änderung der Abstände zwischen den Linsengruppen bewirkt wird; und wobei die zweite Linsengruppe ferner, aufeinander folgend von der Objektseite, umfasst: eine bikonvexe Linsengruppe (2A), eine Linsengruppe (2B), die durch Zusammenkitten von zwei Linsen gebildet ist, eine Aperturblende, eine Linsengruppe (2C), die durch Zusammenkitten von drei Linsen gebildet ist, und eine Linsengruppe (2D) mit einer positiven Brechkraft, deren konvexe Seite in Richtung zur Bildflächenseite orientiert ist; wobei unter der Vorraussetzung, dass eine kombinierte Brennweite der Linsengruppe (2A) und der Linsengruppe (2B) als f_2F festgelegt ist und dass eine kombinierte Brennweite der Linsengruppe (2C) und der Linsengruppe (2D) als f_2R festgelegt ist, die unten dargestellte Bedingungsgleichung (1) erfüllt ist, d.h. – 0,7 < (f2F/f2R) < + 0,1 (1)
Weitwinkel-Dreigruppen-Zoom-Objektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Voraussetzung, dass ein Krümmungsradius einer objektseitigen Kittfläche der Linsengruppe (2B) R_22F ist, und ein Krümmungsradius einer bildflächenseitigen Kittfläche der Linsengruppe (2B) R_22R ist, die unten dargestellte Bedingungsgleichung (2) erfüllt ist, d.h. – 1,5 < (R22R/R22F) < + 0,1 (2)