DE10312492B4 - Zoomobjektiv sowie Kamera - Google Patents

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Abstract

Zoomobjektiv, das eine erste Gruppe von Linsen (1), die eine negative Brennweite hat, eine zweite Gruppe von Linsen (2), die eine positive Brennweite hat, und eine dritte Gruppe von Linsen (3) enthält, die eine positive Brennweite hat, in der Reihenfolge von einer Objektseite, und in welchem die zweite Gruppe von Linsen (2) monoton von einer Bildseite (15) zu der Objektseite bewegbar ist und die erste Gruppe von Linsen (1) so bewegbar ist, um eine Positionsverschiebung einer Bildfläche zu korrigieren, was mit einer Vergrößerungsänderung bewerkstelligt wird, wenn die Vergrößerung von einem Ende des kurzen Endes des Brennweite zum Ende der langen Brennweite verändert wird, wobei das Zoomobjektiv aufweist, dass die zweite Gruppe von Linsen (2) eine positive Linse, eine negative Linse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, eine positive Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und eine positive Linse in der Reihenfolge von der Objektseite enthält.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zoomobjektiv nach einem der Patentanspruch 1, das in einer Digitalkamera, einer Videokamera, einer Silber-Filmkamera und dgl. verwendet werden kann, und auf eine Kamera nach einem der Ansprüche 6 oder 20, die ein Zoomobjektiv nach der Erfindung aufweist.
  • In jüngeren Jahren sind Digitalkameras schnell verbreitet worden und es gibt weitreichende Bedürfnisse von Nutzern für die Digitalkamera. Insbesondere wünschen die Benutzer immer hohe Bildqualität und eine Miniaturisierung, und eine hohe Funktionalität und die Miniaturisierung werden auch für das Zoomobjektiv gewünscht, das als Aufnahmeobjektiv verwendet wird.
  • Obwohl es viele Ideen gibt, um die Zoomobjektive für die Digitalkamera auf verschiedene Arten zu nutzen, hat ein Typ, der für die Miniaturisierung zweckmäßig ist, einen Aufbau, in dem eine erste Gruppe von Linsen eine negative Brennweite hat, eine zweite Gruppe von Linsen eine positive Brennweite hat und eine dritte Gruppe von Linsen eine positive Brennweite hat, die in einer Reihenfolge von einer Objektseite zur Verfügung gestellt sind, wobei eine Iris integral mit der zweiter Gruppe der Linsen in Richtung der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen, die zur Verfügung gestellt ist, bewegt wird, und die zweite Gruppe von Linsen bewegt sich monoton von einer Bildseite zu der Objektseite und die erste Gruppe von Linsen bewegt sich so, um die Positionsverschiebung der Bildoberfläche zu korrigieren, auf die mit der Änderung der Vergrößerung acht zu geben ist, wenn die Vergrößerung von einem Ende mit kurzer Brennweite zu dem Ende mit langer Brennweite verändert wird. Ein solcher Aufbau ist in der JP H10-39 214 A , der JP H11-287 953 A und der JP 2001-033701 A beschrieben.
  • Der in der JP H10-39 214 A beschriebene Aufbau ist eine der frühesten Anwendungen des oben beschriebenen Typs, dessen grundlegender Aufbau vollends offenbart worden ist, wobei er jedoch aus der Sichtweise der Miniaturisierung nicht ausreichend ist und dort gibt es eine Möglichkeit zur Verbesserung.
  • Der Aufbau, indem der Aufbau der JP H10-392 14 A verbessert wird und die Vereinfachung vorangetrieben wird, ist einer der in der JP H11-287 953 A oder dgl. beschrieben ist. Da jedoch Ausführungsformen, die in der JP H11-287 953 A beschrieben sind, nur eine Oberfläche einer asphärischen Oberfläche in der ersten Linsengruppe haben, ist es nicht gesagt, dass eine Anordnung zur weiteren Miniaturisierung ausreichend durchgeführt ist.
  • Andererseits wird in den Ausführungsformen, die in der JP 2001-033701 A , obwohl die Oberfläche der beiden Seiten einer Luftlinse, die in der ersten Gruppe gebildet ist, ausgebildet ist, um die asphärische Oberfläche zu sein, weil Plastik, das einen niedrigen Brechungsindex hat, als ein Linsenmaterial verwendet wird, keine ausreichende Korrektur von Aberrationen durchgeführt.
  • In dem in der JP H10-39 214 A beschriebenen Aufbau beträgt der Aufnahmewinkel eines Weitwinkelendes ungefähr 72° und es wird nicht gesagt, dass der Aufnahme- bzw. Sichtwinkel ausreichend weit ist.
  • Aus der US 5,434,710 A ist ein Zoomobjektiv mit einer Linsenanordnung bekannt, deren erste Linsengruppe drei Linsen umfasst, die eine über einen großen Verstellbereich bewegbare Anordnung aus zwei weiteren Linsengruppen erfordert und somit für eine Miniaturisierung nicht besonders geeignet ist. Entsprechende Zoomobjektive sind auch aus der US 5,969,878 A und der US 6,498,688 B2 bekannt.
  • Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein Zoomobjektiv zur Verfügung zu stellen, das weiter miniaturisiert werden kann.
  • Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein hochfunktionelles Zoomobjektiv zur Verfügung zu stellen, das eine Auflösung verwirklichen kann, die an einen Bildsensor anpassbar ist, der drei Millionen Bildelemente bis fünf Millionen Bildelemente hat, während das Zoomobjektiv eine kompakte Größe und die Weitwinkelsicht hat.
  • Es ist eine dritte Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zur Verfügung zu stellen, die kompakt ist und eine hohe Bildqualität hat und in welcher das Zoomobjektiv, welches weiter verkleinert werden kann, als ein optischen Aufnahmesystem verwendet wird.
  • Gemäß der Erfindung basieren deren Vorteile auf einem Zoomobjektiv mit den Merkmalen eines der Patentansprüche 1 und 9 und auf einer Kamera mit den Merkmalen eines der Patentansprüche 6 und 22 bis 23. Gemäß der Erfindung wird auch ein Informationsanschluss nach Patentansprüchen 7 und 8 vorgeschlagen. Zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Kurzbeschreibung der Darstellungen
  • 1 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die die Ausführungsform 1 eines Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 2 des Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 3 des Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 4 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die die Ausführungsform 4 des Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an einem Ende einer kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 1;
  • 6 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei einer mittleren Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 1;
  • 7 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende einer langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 1;
  • 8 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 2;
  • 9 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an der mittleren Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 2;
  • 10 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 2;
  • 11 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 3;
  • 12 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der mittleren Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 3;
  • 13 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 3;
  • 14 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 4;
  • 15 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der mittleren – bzw. Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 4;
  • 16 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 4;
  • 17 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 5 eines Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 18 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 6 des Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 19 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 7 eines Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 20 ist eine Darstellung einer optischen Anordnung, die eine Ausführungsform 8 eines Zoomobjektives gemäß der Erfindung zeigt;
  • 21 ist eine Darstellung einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 5;
  • 22 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 5;
  • 23 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 5;
  • 24 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 6;
  • 25 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 6;
  • 26 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 6;
  • 27 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 7;
  • 28 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 7;
  • 29 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 7;
  • 30 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 8;
  • 31 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 8;
  • 32 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives der Ausführungsform 8;
  • 33 zeigt ein Beispiel einer Kamera gemäß der Erfindung oder eines nicht erfindungsgemäßen tragbaren Informationsanschlusses, wobei 33(a) eine perspektivische Ansicht ist, die aus einer schrägvorderen Richtung genommen ist,
  • 33(b) eine perspektivische Ansicht ist, die einen unterschiedlichen Funktionsmodus zeigt, der von einer schrägvorderen Richtung aufgenommen ist, und
  • 33(c) eine perspektivische Ansicht ist, die von einer schräghinteren Richtung genommen ist;
  • 34 ist ein Blockdarstellung, die ein Beispiel eines Signalverarbeitungssystems der Kamera oder des tragbaren Informationsanschlusses zeigt;
  • 35 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 9 zeigt;
  • 36 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 10 zeigt;
  • 37 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11 zeigt;
  • 38 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12 zeigt;
  • 39 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13 zeigt;
  • 40 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14 zeigt;
  • 41 ist eine Schnittansicht, die einen Linsen- bzw. Objektivaufbau des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 15 zeigt;
  • 42 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 9;
  • 43 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 9;
  • 44 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 9;
  • 45 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 10;
  • 46 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 10;
  • 47 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 10;
  • 48 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11;
  • 49 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11;
  • 50 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11;
  • 51 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12;
  • 52 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12;
  • 53 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12;
  • 54 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13;
  • 55 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13;
  • 56 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13;
  • 57 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14;
  • 58 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14;
  • 59 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14;
  • 60 ist eine Ansicht einer Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 15;
  • 61 ist eine Ansicht der Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite bzw. dem Zwischenbrennweitenabstand des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 15; und
  • 62 ist eine Ansicht der Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 15.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen des Zoomobjektives und der Kamera, welche das Zoomobjektiv gemäß der Erfindung verwendet, und Ausführungsformen beschrieben, die durch konkrete numerische Werte angedeutet bzw. angezeigt sind. Ferner wird ein tragbarer Informationsanschluss beschrieben, der jedoch nicht Teil der Erfindung ist.
  • (Erste Art)
  • Das Zoomobjektiv gemäß der Erfindung enthält die erste Gruppe von Linsen, die die negative Brennweite haben, die zweite Gruppe von Linsen, die die positive Brennweite haben, und die dritte Gruppe von Linsen, die die positive Brennweite haben, in der Reihenfolge von der Objektseite. In dem Fall der Änderung der Vergrößerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite wird die zweite Gruppe von Linsen ausgebildet, um monoton von der Bildseite bzw. Abbildungsseite zu der Objektseite bewegt zu werden, und die erste Gruppe von Linsen ist ausgebildet, um die Positionsverschiebung der Bildoberfläche bzw. Abbildungsoberfläche zu korrigieren, was mit der Änderung der Vergrößerung bewerkstelligt wird.
  • Bei dem Zoomobjektiv, das die oben beschriebenen drei Gruppen von Linsen enthält, die negative, positive und positive Brennweiten haben, bewegt sich, wenn die Vergrößerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite geändert wird, die zweite Gruppe von Linsen monoton von der Bildseite bzw. Abbildungsseite zu der Objektseite, und die erste Gruppe von Linsen bewegt sich so, um eine Positionsverschiebung der Bild- bzw. Abbildungsoberfläche zu korrigieren, was durch die Änderung der Vergrößerung bewältigt wird. Die zweite Gruppe von Linsen trägt zumindest einen Teil der Funktion der Änderung der Vergrößerung in sich und die dritte Gruppe von Linsen wird hauptsächlich zur Verfügung gestellt, um eine Ausgangspupille von der Bildoberfläche zu beabstanden.
  • Um die Verkleinerung des Zoomobjektives zu erzielen, das die oben beschriebene Struktur hat, ist es nötig, die Leistung von jeder Linsengruppe zu stärken, insbesondere von der zweiten Gruppe von Linsen, die die Gruppe der variablen Vergrößerung ist. Jedoch ist es in dem Fall, dass die Leistung der zweiten Gruppe von Linsen verstärkt wird, schwierig, die Aberration der zweiten Linsengruppe zu korrigieren. Demgemäß muss die Korrektur der Aberration besser in einem virtuellen Bild durchgeführt werden, das durch die erste Gruppe von Linsen erzeugt wird. Um einen Durchmesser der ersten Gruppe von Linsen zu verkleinern kann die negative Brechkraft, die auf der Objektseite angeordnet ist, und die positive Brechkraft, die auf der Bildseite bzw. Abbildungsseite angeordnet ist, gestärkt werden, wobei jedoch in dem Fall, dass die Brechkraft übermäßig gestärkt wird, die Korrektur der Aberration schwierig wird und die Verschlechterung der Abbildungsfunktion auftritt.
  • Deshalb enthält bei der Erfindung die erste Gruppe von Linsen zumindest zwei Linsen und eine Luftlinse, die zwischen den zwei Linsen ausgebildet ist, wobei beide Oberflächen der Luftlinse ausgebildet sind, um asphärische Flächen zu sein. Ein großer Freiheitsgrad wird den zwei Oberflächen gegeben, in welchen Höhen von Lichtströmen außerhalb der Achse nicht so unterschiedlich sind, in einer Weise, dass die benachbarten zwei Oberflächen ausgebildet sind. um die asphärischen Oberflächen der ersten Gruppe von Linsen zu bilden, so dass die Funktion außerhalb der Achse stark verbessert werden kann. Auch durch die Bereitstellung der zwei asphärischen Oberflächen in den verschiedenen Linsen kann eine relative Exzentrizität eingestellt werden, indem die Linsen zu einem Linsenrohr bzw. -tubus, oder Objektivtubus und dgl. angeordnet werden, sodass es einen Vorteil gibt, dass eine Beeinflussung der Exzentrizität, die jede einzelne asphärische Linse hat, beseitigt werden kann.
  • Ferner werden die folgenden bedingten Ausdrücke gemäß der Erfindung erfüllt:
    no > 1,50
    ni > 1,60
    wobei no einen Brechungsindex zu der d-Linie der Linse bzw. des Objektives anzeigt, die auf der Objektseite der Luftlinse bzw. virtuelle Linse angeordnet ist, und ni zeigt einen Brechungsindex zu der d-Linie der Linse bzw. des Objektivs an, die auf der Bildseite der Luftlinse bzw. virtuelle Linse angeordnet ist.
  • In dem Falle, dass no nicht größer als 1,50 und ni nicht größer als 1,60 ist, kann keine ausreichend große Korrekturfähigkeit der Aberration der ersten Gruppe von Linsen gegeben werden und ein Gleichgewicht von jeder Aberration, insbesondere des Astigmatismus, der Verzerrung und von farblichen Unterschieden der Vergrößerung kann nicht erzielt werden. Es ist eher wünschenswert, die folgenden bedingten Ausdrücke zu erfüllen:
    no > 1,60 und
    ni > 1,70.
  • Um jede Aberration besser zu korrigieren, ist es bei dem Zoomobjektiv gemäß der Erfindung wünschenswert, dass die erste Gruppe von Linsen die zumindest eine negative Linse hat, deren Oberfläche mit der größeren Krümmung der Bildseite gegenüber ist und die zumindest eine positive Linse, deren Oberfläche die größere Krümmung hat, der Objektseite in der Reihenfolge von der Objektseite gegenüber ist, und die beiden Oberflächen der Luftlinse, die zwischen der negativen Linse und der positiven Linse gebildet ist, sind die asphärische Oberfläche. Jede Aberration kann wirksam in einer solchen Weise korrigiert werden, dass die zwei Oberflächen, in welchen die Krümmung groß ist und ein Brechungswinkel des Lichtstrahles dazu neigt, vergrößert zu werden, ausgebildet sind, um asphärisch zu sein. In dem oben beschriebenen Aufbau ist der Brechungswinkel des Lichtstrahles relativ klein in den Oberflächen ausgenommen der asphärischen Oberfläche und die erzeugte Aberrationsmenge ist klein, so dass die Notwendigkeit. die Oberflächen mit Ausnahme der asphärischen Oberfläche in Betracht zu ziehen, bei der Einstellung der Exzentrizität verringert wird, und es gibt den Vorteil, dass die Einstellung leicht durchgeführt werden kann.
  • Genauer gesagt enthält die erste Gruppe von Linsen die negative Linse, deren Oberfläche mit der größeren Krümmung der Bildseite gegenüber ist und die positive Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite in der Reihenfolge von der Objektseite gegenüber ist, und die beiden Oberflächen der Luftlinse, die zwischen den zwei Linsen gebildet ist, kann auch ausgebildet sein, um die asphärische Oberfläche zu sein. Auch enthält die erste Linsengruppe die negative Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, wobei die negative Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse, deren Oberfläche mit der größeren Krümmung der Objektseite in der Reihenfolge von der Objektseite gegenüber ist, und die beiden Oberflächen der Luftlinse, die zwischen den zwei Linsen auf der Bildseite bzw. Abbildungsseite ausgebildet sind, können ausgebildet sein, um die asphärische Oberfläche zu sein. Gemäß dem voranstehenden Aufbau ist es für die Verkleinerung wegen des einfacheren Aufbaus und gemäß dem letzteren Aufbau zur Verbreiterung eines Sichtwinkels vorteilhaft, weil die Fähigkeit zur Korrektur der Aperration gesteigert wird.
  • In dem Falle, dass die erste Linsengruppe die negative Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, die negative Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse enthält, deren Oberfläche mit der größeren Krümmung der Objektseite in der Reihenfolge von der Objektseite gegenüber ist, und die beiden Oberflächen der Luftlinse, die zwischen den zwei Linsen auf der Bildseite ausgebildet sind, sind ausgebildet, um asphärische Oberflächen zu sein, wobei es wünschenswert ist, die folgenden bedingten Ausdrücke zu erfüllen: –20 < (Ro + Ri)/(Ro – Ri) < –3, wobei Ro einen Krümmungsradius der Oberfläche von der Objektseite der Luftlinse anzeigt und Ri den Krümmungsradius der Oberfläche der Bildseite der Luftlinse anzeigt. Wenn (Ro + Ri)/(Ro – Ri) nicht größer als –20 ist, wird die Kraft bzw. Brechkraft der Luftlinse bzw. virtuelle Linse zu klein und die Verzerrung wird an dem Ende des Weitwinnkels verstärkt. Wenn andererseits (Ro + Ri)/(Ro – Ri) nicht kleiner als –3 ist, wird die Kraft der Luftlinse zu groß obwohl es vorteilhaft für die Korrektur der Verzerrung an dem Ende des Weitwinkels ist, wobei der Astigmatismus und die komatische Aberration bzw. Asymmetriefehler-Aberration in großem Umfange erzeugt werden und die Funktion außerhalb der Achse verschlechtert wird. Es ist ferner wünschenswert, die folgenden bedingten Ausdrücke zu erfüllen: –10 < (Ro + Ri)/(Ro – Ri) < –5.
  • Damit das Zoomobjektiv gemäß der Erfindung ausgebildet wird, um noch einfacher zu sein und eine höhere Funktionalität zu haben, ist es wünschenswert, dass eine Iris, die integral mit der zweiten Gruppe von Linsen bewegbar ist, auf der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen vorgesehen ist, und zumindest die Oberfläche nahe zu der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen wird ausgebildet, um die asphärische Oberfläche zu sein. Die der Objektseite nächste Oberfläche der zweiten Gruppe von Linsen ist in der Nachbarschaft der Iris platziert, wobei der Randlichtstrahl die ausreichende Höhe hat, und die Änderung der Höhe des Lichtstrahles, die bei dem Zoomen verursacht wird, ist klein, so dass die sphärische Aberration die die Grundlage der Abbildungsfunktion ist, vorteilhaft korrigiert werden kann, indem die asphärische Oberfläche in der Nachbarschaft bzw. Nähe der Iris vorgesehen wird.
  • Wie oben beschrieben, ist in dem Zoomobjektiv, das die oben beschriebenen drei Gruppen von Linsen enthält, die die negative, positive und positive Brennweite haben, wenn die Vergrößerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite geändert wird, die zweite Gruppe von Linsen ausgebildet, um monoton von der Bildseite zu der Objektseite bewegt zu werden und die erste Gruppe von Linsen ist gebildet, um so bewegbar zu sein, um die Positionsverschiebung der Bildoberfläche bzw. Abbildungsoberfläche zu korrigieren, was durch die Änderung der Vergrößerung vorgenommen wird. Die zweite Gruppe von Linsen enthält nahezu den gesamten Teil der Funktion zur Änderung der Vergrößerung und die dritte Gruppe von Linsen ist hauptsächlich vorgesehen, um die Ausgangs- bzw. Austrittspupille von der Bildoberfläche bzw. Abbildungsoberfläche zu beabstanden. Um die Miniaturisierung des Zoomobjektives zu erzielen, das die oben beschriebene Struktur hat, ist es nötig, die Kraft bzw. Brechkraft von jeder Gruppe von Linsen zu stärken, insbesondere der zweiten Gruppe von Linsen, die die Gruppe der variablen Vergrößerung bzw. Verkleinerung ist. Deshalb muss die gute Korrektur der Aberration in der zweiten Gruppe von Linsen durchgeführt werden.
  • Bei der Erfindung enthält die zweite Gruppe von Linsen in der Reihenfolge von der Objektseite die positive Linse, die negative Linse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, die positive Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse obwohl diese Struktur auf der Grundlage eines sog. Triplet-Typs basiert, in welchem die positiven Linsen zwischen den beiden Seiten der negativen Linse angeordnet sind, ist der Freiheitsgrad der Korrektur für die Aberration außerhalb der Achse vergrößert, indem die positive Linse auf der Bildseite in zwei Teile geteilt ist. Demgemäß können, selbst wenn der Abbildungsansichtwinkel verbreitert wird, die komatische Operation bzw. die Asymmetriefehler-Aberration, der Astigmatismus und dgl. wirksam korrigiert werden.
  • Um die höhere Funktionalität des Zoomobjektives zu erhalten ist es wünschenswert, die folgenden bedingten Ausdrücke zu erfüllen: 1,0 < (Rn + Rp)/2Ymax < 1,5 und –0,05 < (Rn·Rp)/(Rn + Rp) < 0, wobei Rn den Krümmungsradius der Fläche der Bildseite der negativen Meniskuslinse in der zweiten Gruppe anzeigt, Rp den Krümmungsradius der Oberfläche auf der Objektseite der positiven Meniskuslinse anzeigt, bzw. Ymax die maximale Bildhöhe anzeigt.
  • Wenn (Rn + Rp)/2Ymax nicht größer als 1,0 ist, wird die Kraft bzw. Brechkraft der zwei Oberflächen zu stark und es ist schwierig, die Balance der Aberration einzuhalten, wenn (Rn + Rp)/2Ymax nicht geringer als 1,5 ist, wobei die Kraft bzw. Brechkraft der zwei Oberflächen zu klein wird und es schwierig ist, ausreichend die Korrekturfähigkeit der Aberration zu erhalten, und es ist schwierig, die gute Korrektur der Aberration in beiden Fällen durchzuführen. Wenn (Rn·Rp)/(Rn + Rp) in dem Bereich der bedingten Ausdrücke liegt, kann die sphärische Aberration am Besten korrigiert werden. Es ist ferner wünschenswert, den folgenden bedingten Ausdruck zu erfüllen: 1,1 < (Rn + Rp)/2Ymax < 1,3.
  • Bei dem Zoomobjektiv gemäß der Erfindung können die negative Meniskuslinse und die positive Meniskuslinse auf ihren Bildseitenflächen der zweiten Gruppe festgelegt bzw. zementiert sein, um die Funktionsverschlechterung zu verringern, die durch Anordnungsfehler der Linsen verursacht wird. Auf der Bildseitenfläche der negativen Meniskuslinse und der Objektseitenfläche der positiven Meniskuslinse ist die Verschlechterung der Abbildungsfunktion, die durch die relative Exzentrizität dieser zwei Linsen verursacht wird, weil die Aberrationen von Richtungen, in welchen die Aberrationen einander auslöschen, ausgiebig erzeugt werden groß. Jedoch kann die Verschlechterung der Abbildungsfunktion vermieden werden, indem die beiden Meniskuslinsen befestigt werden.
  • In dem Fall, dass beide Meniskuslinsen fixiert bzw. zementiert sind, ist es wünschenswert, den folgenden bedingten Ausdruck zu erfüllen, um ein Zoomobjektiv mit einer besseren Funktion zu erhalten: 0,8 < Rc/Ymax < 1,2, wobei Rc den Krümmungsradius der Festlegungsoberfläche anzeigt, und Ymax die maximale Bildhöhe bzw. Abbildungshöhe anzeigt. Wenn Rc/Ymax nicht größer als 0,8 ist, wird die Kraft bzw. Brechkraft der Festlegungsoberflächen zu stark und es wird schwierig, die Balance der Aberration aufrecht zu erhalten, wenn Rc/Ymax nicht geringer als 1,2 ist, wobei die Kraft bzw. Brechkraft der Festlegungsoberflächen zu klein wird und es schwierig wird, die ausreichende Korrigierbarkeit der Aberration zu erhalten, und es schwierig wird, die gute Korrektur der Aberration in beiden Fällen durchzuführen. Es ist ferner wünschenswert, den folgenden bedingten Ausdruck zu erfüllen: 0,9 < Rc/Ymax < 1,1.
  • Damit das Zoomobjektiv gemäß der Erfindung einfacher ausgebildet ist und die höhere Funktionalität hat, ist es wünschenswert, dass eine Iris, die integral mit der zweiten Gruppe von Linsen bewegt wird, auf der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen vorgesehen ist, und zumindest die Oberfläche, die der Objektseite der zweiten Linsengruppe am nächsten ist, ist ausgebildet, um die asphärische Oberfläche zu sein. Die Oberfläche, die der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen am nächsten ist, ist in der Nähe der Iris angeordnet, wobei der Randlichtstrahl die ausreichende Höhe hat, und die Änderung in der Höhe des Lichtstrahles, die durch das Zoomen verursacht wird, ist klein, so dass die sphärische Aberration, die die Grundlage der Abbildungsfunktion ist, vorteilhaft korrigiert werden kann, indem die asphärische Oberfläche in der Nachbarschaft der Iris zur Verfügung gestellt wird. In der Linse der zweiten Gruppe auf der meisten bzw. Hauptobjektseite kann nicht nur die Objektseitenfläche sondern auch die Bildseitenfläche noch wünschenswerter ausgebildet sein, um die asphärische Oberfläche zu sein.
  • Konkrete Ausführungsformen des Zoomobjektives gemäß der Erfindung werden im Folgenden durch die numerischen Werte aufgezeigt. Die Aberration des Zoomobjektives gemäß der Erfindung ist ausreichend korrigiert und sie ist an einen Fotodetektor anpassbar, der zwei Millionen Pixel bzw. Bildelemente mal 4 Millionen Pixel bzw. Bildelemente in dem Fall der Anwendung bei der Digitalkamera hat. Aus der Ausführungsform wird es deutlich, dass, während die ausreichende Verkleinerung erzielt wird, die sehr gute Abbildungsfunktion in einer solchen Weise sichergestellt werden kann, dass das Zoomobjektiv gemäß der Erfindung ausgebildet wird.
  • Die Bedeutungen der Zeichen in der Ausführungsform sind wie folgt:
    • f:
    Brennweite des gesamten Systems
    F:
    F-Zahl
    ω:
    halber Sichtwinkel
    R:
    Krümmungsradius
    D:
    Abstand zwischen Oberflächen
    Nd:
    Brechungsindex zur d-Linie
    νd:
    Abbé-Zahl
    K:
    Konische Konstante
    A4:
    quadratischer asphärischer Koeffizient
    A6:
    asphärischer Koeffizient einer Form sechsten Grades
    A8:
    asphärischer Koeffizient einer Form achten Grades
    A10:
    asphärischer Koeffizient einer Form zehnten Grades
  • Wenn jedoch eine inverse Zahl eines paraxialen Krümmungsradius (paraxiale Krümmung) auf C gesetzt ist, und eine Höhe von einer optischen Achse auf H gesetzt ist, wird die asphärische Oberfläche, die in der Ausführungsform verwendet wird, durch die folgende Gleichung 1 definiert. Gleichung 1
    Figure DE000010312492B4_0002
  • Ausführungsform 1
  • 1 zeigt die optische Anordnung des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 1. In 1 sind eine erste Gruppe von Linsen 1, die die negative Brennweite haben, eine zweite Gruppe von Linsen 2, die die positive Brennweite haben, eine dritte Gruppe von Linsen 3, die die positive Brennweite haben, und verschiedene Arten von Filtern 12 in der Reihenfolge von der Objektseite (linke Seite in 1) angeordnet, wobei das Zoomobjektiv die erste Gruppe von Linsen 1, die zweite Gruppe von Linsen 2 und die dritte Gruppe von Linsen 3 enthält. In dem Fall der Änderung der Vergrößerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite wird die zweite Gruppe von Linsen 2 ausgebildet, um monoton und linear von der Seite eines Bildes 15 zu der Objektseite bewegt zu werden, und die erste Gruppe von Linsen 1 und die dritte Gruppe von Linsen 3 werden so bewegt, um die Verschiebung der Position der Abbildungsoberfläche zu korrigieren, was durch die Änderung der Vergrößerung bewerkstelligt wird. Die erste Gruppe von Linsen 1 hat zwei Linsen L1 und L2 und eine Luftlinse, die zwischen den zwei Linsen gebildet ist. Beide Seiten der Luftlinse, d. h., die Bildseitenoberfläche der Linse L1 und die Objektseitenoberfläche der Linse L2, sind ausgebildet um asphärische Flächen zu sein. Die Linse L1, die die oben beschriebene erste Gruppe ausmacht, wird durch die negative Meniskuslinse gebildet, in welcher die Oberfläche mit der großen Krümmung der Bildseite gegenüber liegt, und die Linse L2 wird durch die positive Meniskuslinse gebildet, in welcher die Oberfläche der größeren Krümmung der Objektseite gegenüber ist.
  • Die zweite Gruppe von Linsen 2 enthält eine bikonvexe Linse L3, eine bikonkave Linse L4, die an die Linse L3 zementiert bzw. angeklebt ist, und eine bikonvexe Linse L5 in der Reihenfolge von der Objektseite. Eine Iris 11, die sich integral mit der zweiten Gruppe von Linsen 2 bewegt, ist auf der Frontseite angeordnet, d. h. der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen 2 in dem passenden Abstand.
  • Die dritte Gruppe von Linsen 3 enthält eine bikonvexe Linse 6. In der 1 zeigen R1, R2, ... eine gekrümmte Oberfläche in der Reihenfolge von der Objektseite und D1, D2, .... zeigen den Abstand zwischen den gekrümmten Oberflächen in der Reihenfolge von der Objektseite. Die gleichen Bestandteile werden auch in anderen Ausführungsformen verwendet.
  • Die numerischen Werte der Ausführungsform 1 werden unten gezeigt. Die 5 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 1, wobei 6 die Aberrationskurve an dem Zwischenbrennweitenabstand zeigt, und 7 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives.
  • Ausführungsform 1
    • f = 5,80·14,16, F = 2,81·4,42, ω = 40,07·18,24
  • Figure DE000010312492B4_0003
  • Asphärische Oberfläche; zweite Oberfläche
    • K = 0,83389, A4 = -2,39153 × 10–5, A6 = 5,82936 × 10–6, A8 = 2,27984 × 10–7, A10 = 3,12350 × 109
  • Asphärische Oberfläche, dritte Oberfläche
    • K = 0,14308, A4 = 6,13477 × 10–6, A6 = 7,36155 × 10–7, A8 = -4,44635 × 10–8, A10 = 8,38997 × 10–10
  • Asphärische Oberfläche, sechste Oberfläche
    • K = –0,36782, A4 = –7,15076 × 10–5, A6 = –1,86198 × 10–6, A8 = 1,81040 × 10–7, A10 = –6,28811 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, elfte Oberfläche
    • K = –0,41879, A4 = –9,75228 × 10–5, A6 = 4,51237 × 10–6, A8 = –1,51236 × 10–7, A10 = 2,37344 × 10–8
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweitenabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,80 f = 10,321 f = 14,159
    A 14,120 4,790 1,700
    B 1,563 9,120 15,520
    C 4,712 4,022 3,090
  • Die Ausführungsform 2, die in 2 gezeigt ist, wird nun unten beschrieben. Die Ausführungsform 2 entspricht der Erfindung, wie sie im Anspruch 4 beschrieben ist, und unterscheidet sich von der Ausführungsform 1, indem die erste Gruppe von Linsen 1 enthält, die negative Meniskuslinse L1, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, die negative Meniskuslinse L2, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse L3, in welcher die Oberfläche der größeren Krümmung der Objektseite gegenüber ist. Die zweite Gruppe der Linsen 2 enthält die Linse L4, die Linse L5 und die Linse L6 und die dritte Gruppe der Linsen 3, die eine Linse L7 enthält, ist die gleiche optische Anordnung wie die der zweiten Gruppe von Linsen und der dritten Gruppe von Linsen nach der Ausführungsform 1.
  • Die numerischen Werte der Ausführungsform 2 sind unten gezeigt. Die 8 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 2, die 9 zeigt die Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite und die 10 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives.
  • Ausführungsform 2
    • f = 5,80·14,50, F = 3,15·4,90, ω = 40,11·18,05
  • Figure DE000010312492B4_0004
  • Figure DE000010312492B4_0005
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = –1,34743, A4 = –2,47950 × 10–4, A6 = –1,39275 × 10–6, A8 = –1,53180 × 10–7, A10 = 2,75855 × 109
  • Asphärische Oberfläche, fünfte Oberfläche
    • K = –0,61459, A4 = –1,46495 × 10–4, A6 = 1,18096 × 10–6, A8 = –1,63712 × 10–7, A10 = 3,75701 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = –0,31246, A4 = –6,66353 × 10–5, A6 = –2,44299 × 10–6, A8 = 2,63958 × 10–7, A10 = –1‚04190 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, dreizehnte Oberfläche
    • K = 0,41267, A4 = –3,69517 × 10–5, A6 = 4,47121 × 10–6, A8 = –2,16080 × 10–7, A10 = 3,96634 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweitenabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,80 f = 9,16 f = 14,50
    A 15,164 6,403 1,500
    B 2,790 7,837 17,561
    C 4,905 4,859 3,062
  • Numerische Werte des bedingten Ausdruckes
    • (Ro + Ri)/(Ro – Ri) = –7,490
  • Die Ausführungsform 3, die in 3 gezeigt ist, wird unten beschrieben. Die Ausführungsform 3 weist den Aufbau auf, in welchem eine konvexe Linse zu der zweiten Gruppe von Linsen 2 nach Ausführungsform 2 hinzugefügt ist, d. h., den Aufbau, in dem eine konvexe Linse in zwei Stücke unterteilt ist. Genau genommen enthält die erste Gruppe von Linsen 1 die negative Meniskuslinse L1, die negative Linse L2 und die positive Linse L3, wobei die zweite Gruppe von Linsen 2 die positive Linse L4, die negative Linse L5, die positive Linse L6 und die positive Linse L7 enthält und die dritte Gruppe von Linsen 3 enthält eine negative Meniskuslinse L8. Eine Iris 11 bewegt sich integral mit der zweiten Gruppe von Linsen 2.
  • Die numerischen Werte der Ausführungsform 3 sind unten gezeigt. Die 11 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 3, wobei 12 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite bzw. den Zwischenbrennpunkt zeigt, und 13 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives.
  • Ausführungsform 3
    • f = –5,97·14,48, F = 2,59·3,94, ω = 39,28·17,60
  • Figure DE000010312492B4_0006
  • Figure DE000010312492B4_0007
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = –1,33292, A4 = –2,34334 × 10–4, A6 = –3,74018 × 10–7, A8 = –2,05904 × 10–7, A10 = 3,63798 × 109
  • Asphärische Oberfläche, fünfte Oberfläche
    • K = –0,50499, A4 = –1,34722 × 10–4, A6 = –1,18096 × 10–7, A8 = –1,35982 × 10–7, A10 = 2,86855 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = –0,46683, A4 = –2,94708 × 10–5, A6 = –1,09262 × 10–6, A8 = 9,90847 × 10–8, A10 = –1,99265 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = –427,29332, A4 = –1,90428 × 10–4, A6 = 3,37589 × 10–6, A8 = 2,14846 × 10–7, A10 = –3,87038 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweitenabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Brennpunktsabstand f = 14,48
    f = 9,17
    A 14,224 6,767 1,820
    B 2,096 7,045 15,535
    C 4,894 4,438 3,067
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Ro + Ri)/(Ro – Ri) = –7,923
  • Die Ausführungsform 4, die in 4 gezeigt ist, wird nun unten beschrieben. Die Ausführungsform 4 hat den Aufbau, in dem die Konstruktionen der zweiten Gruppe von Linsen 2 und der dritten Gruppe von Linsen 3 in der Ausführungsform 3 deformiert sind.
  • Die numerischen Werte der Ausführungsform 4 werden unten gezeigt. Die 14 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 4, wobei 15 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite bzw. an dem Zwischenbrennpunktsabstand zeigt, und 16 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektivs.
  • Ausführungsform 4
    • f = 5,97·11,26, F = 2,82·3,42, ω = 39,17·22,65
  • Figure DE000010312492B4_0008
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = –1,01005, A4 = –1,84076 × 10–4, A6 = –4,81141 × 10–6, A8 = –6,73366 × 10–8, A10 = –1,12720 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche fünfte Oberfläche
    • K = –0,11037, A4 = –9,77583 × 10–5, A6 = 1,77226 × 10–6, A8 = –1,90717 × 10–7, A10 = 2,13759 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = –0,40614, A4 = –1,56422 × 10–5, A6 = 2,63977 × 10–6, A8 = –4,12297 × 10–7, A10 = 2,21536 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 13,50328, A4 = –4,65994 × 10–4, A6 = 2,62615 × 10–6, A8 = –2,47424 × 10–7, A10 = 1,41575 × 10–8
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweitenabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Brennpunktsabstand f = 11,26
    f = 8,20
    A 15,317 7,461 1,500
    B 2,440 3,100 3,486
    C 3,573 4,888 7,053
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Ro + Ri)/(Ro – Ri) = –6,296
  • Die Ausführungsform 5 wird als nächstes beschrieben. Wie in 17 bis 20 gezeigt, sind die Ausführungsform 5 bis Ausführungsform 8 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe von Linsen 1 in der Reihenfolge von der Objektseite enthält, die negative Meniskuslinse L1, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, die negative Meniskuslinse L2, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse L3 in welcher die konvexe Oberfläche mit der größeren Krümmung der Objektseite gegenüber ist, und die zweite Gruppe von Linsen 2 enthält in der Reihenfolge von der Objektseite die positive Linse L4, die negative Meniskuslinse L5, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Meniskuslinse L6, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und die positive Linse L7. Jede der dritten Gruppe von Linsen 3 enthält eine positive Linse L8. Jede der Ausführungsform 5 bis Ausführungsform 8 ist mit der Iris 11 versehen, die integral mit der zweiten Gruppe von Linsen 2 auf der Objektseite bewegt wird. In jeder der Ausführungsform 5 bis Ausführungsform 8 ist die Oberfläche der zweiten Gruppe von Linsen 2. die auf der meisten Objektseite bzw. Hauptobjektseite platziert ist, ausgebildet, um die asphärische Oberfläche zu sein.
  • Die 17 zeigt die optische Anordnung des Zoomobjektives gemäß Ausführungsform 5. Die numerischen Werte der Ausführungsform 5 sind unten gezeigt. Die 21 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 5, wobei 22 die Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite bzw. dem Zwischenbrennpunktsabstand zeigt, und 23 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektives.
  • Ausführungsform 5
    • f = 5,97·16,88, F = 2,65·4,42, ω = 39,23·15,53
  • Figure DE000010312492B4_0009
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –0,390444 × 10–3, A6 = –0,814745 × 10–6, A8 = 0,405425 × 10–6, A10 = –0,237422 × 10–7, A12 = 0,483887 × 10–9, A14 = –0,300058 × 10–12, A16 = –0,147703 × 10–12, A18 = 0,135176 × 10–14
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,119781 × 10–3, A6 = –0,957080 × 10–6, A8 = –0,121055 × 10–7, A10 = –0,474520 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,626695 × 10–4, A6 = –0,153604 × 10–6, A8 = 0,274416 × 10–6, A10 = –0,231852 × 10–7
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,448058 × 10–4, A6 = 0,463819 × 10–5, A8 = –0,228407 × 10–6, A10 = 0,437430 × 10–5
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweite bzw. Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 Zwischenbrennpunktsabstand f = 16,875
    f = 10,044
    A 20,635 8,566 1,584
    B 2,137 8,266 18,481
    C 5,240 4,611 3,042
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rn + Rp)/2Ymax = 1,193
    • (Rn – Rp)/(Rn + Rp) = –0,038
  • Die 18 zeigt die optische Anordnung des Zoomobjektives gemäß Ausführungsform 6. Die numerischen Werte der Ausführungsform 6 sind unten gezeigt. Die 24 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 6, wobei 25 die Aberrationskurve bei der mittleren Brennweite bzw. dem mittleren Brennpunktsabstand zeigt, und 26 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektivs.
  • Ausführungsform 6
    • f = 5,97·16,88, F = 2,61·4,42, ω = 39,23·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0010
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = 0,411852 × 10–3, A6 = 0,753431 × 10–6, A8 = 0,358811 × 10–6, A10 = –0,236179 × 10–7, A12 = 0,497070 × 10–9, A14 = –0,339446 × 10–12, A16 = –0,155371 × 10–12, A18 = 0,133056 × 10–14
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,110542 × 10–3, A6 = –0,134632 × 10–5, A8 = 0,633679 × 10–7, A10 = –0,284499 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, vierzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,547595 × 10–4, A6 = 0,153645 × 10–5, A8 = –0,425020 × 10–7, A10 = –0,403161 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,318733 × 10–4, A6 = 0,350103 × 10–5, A8 = –0,156928 × 10–6, A10 = 0,311523 × 10–8
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweite bzw. Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 Zwischenbrennpunktsabstand f = 16,88
    f = 10,05
    A 19,937 8,125 1,653
    B 2,091 8,138 19,386
    C 5,563 5,198 1,061
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • Rc/Ymax = 1,094
  • Die 19 zeigt die optische Anordnung des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 7.
  • Die numerischen Werte der Ausführungsform 7 werden unten gezeigt. Die 27 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 7, wobei 28 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite bzw. dem Zwischenbrennpunktsabstand zeigt, und 29 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektivs.
  • Ausführungsform 7
    • f = 5,97·16,87, F = 2,62·4,51, ω = 39,24·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0011
  • Figure DE000010312492B4_0012
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –0,375046 × 10–3, A6 = –0,737622 × 10–6, A8 = 0,422576 × 10–6, A10 = –0,260845 × 10–7, Al2 = 0,593641 × 10–9, A14 = –0,122582 × 10–11, A16 = –0,185556 × 10–12, A18 = 0,214071 × 10–14
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,910992 × 10–4, A6 = –0,261147 × 10–6, A8 = –0,373517 × 10–7, A10 = 0,783826 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, vierzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,203369 × 10–3, A6 = –0,582416 × 10–6, A8 = 0,540790 × 10–6, A10 = –0,224755 × 10–7
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,206221 × 10–4, A6 = –0,465805 × 10–5, A8 = 0,996942 × 10–7, A10 = 0,177863 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,449165 × 10–4, A6 = –0,899826 × 10–5, A8 = 0,228409 × 10–6, A10 = 0,737490 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennweitenabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Brennpunktsabstand f = 16,87
    f = 10,04
    A 18,875 7,310 1,600
    B 1,887 7,140 18,785
    C 5,175 5,375 2,840
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • Rc/Ymax = 1,075
  • Die 20 zeigt die optische Anordnung des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 8. Die numerischen Werte der Ausführungsform 8 werden unten gezeigt. Die 30 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives gemäß der Ausführungsform 8, wobei 31 die Aberrationskurve an dem Zwischenbrennpunktsabstand bzw. bei dem Zwischenbrennweitenabstand zeigt, und die 32 zeigt die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite des Zoomobjektivs.
  • Ausführungsform 8
    • f = 5,97·16,87, F = 2,62·4,51, ω = 39,24·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0013
  • Figure DE000010312492B4_0014
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –0,181611 × 10–3, A6 = –0,742101 × 10–6, A8 = 0,494068 × 10–6, A10 = –0,225674 × 10–7, A12 = 0,450171 × 10–9, A14 = 0,119635 × 10–12, A16 = –0,144145 × 10–12, A18 = 0,155608 × 10–14
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,297157 × 10–4, A6 = –0,797125 × 10–5, A8 = 0,413744 × 10–6, A10 = –0,166034 × 10–7
  • Asphärische Oberfläche, neunte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,131506 × 10–3, A6 = –0,922350 × 10–5, A8 = 0,410814 × 10–6, A10 = –0,166077 × 10–7
  • Asphärische Oberfläche, vierzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 0,451929 × 10–3, A6 = 0,594516 × 10–5, A8 = 0,100562 × 10–5, A10 = 0,373888 × 10–7
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –0,498667 × 10–4, A6 = 0,292441610–5, A8 = –0,114195 × 10–6, A10 = 0,185420 × 10–8
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,89
    f = 10,05
    A 19,051 8,305 1,500
    B 1,901 8,177 16,866
    C 4,564 3,579 3,802
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • Rc/Ymax = 0,914
  • Der Fall, bei dem das oben beschriebene Zoomobjektiv gemäß jeder Ausführungsform für die Kamera und der tragbare Informationsanschluss bzw. Datenanschluss verwendet wird, wird beschrieben.
  • Die 33 zeigt ein Beispiel, bei dem das oben beschriebene Zoomobjektiv für die Digitalkamera verwendet wird. In 33 hat die Kamera eine Aufnahmelinse 20 und der Fotodetektor enthält einen Flächensensor, wie etwa einen CCD, und die Kamera ist so ausgebildet, um das Bild eines fotographischen Objektes zu erfassen bzw. zu lesen, das durch die Aufnahmelinse 20 mit einem Lichtempfangsabschnitt des Fotodetektors ausgebildet wird. Die Zoomobjektive, die in den Ausführungsformen 1 bis 8 beschrieben sind, werden als die Aufnahmelinse bzw. das Aufnahmeobjektiv 20 verwendet. Die Digitalkamera, die in 33 gezeigt ist, hat einen optischen Sucher 21, einen Verschlussknopf 22 bzw. Auslöser 22, einen das Zoomen betätigenden Hebel 23 und einen Abstrahlabschnitt 24 einer Blitzeinrichtung, die eine stroboskopische Abstrahleinrichtung enthält. Auch weist die Kamera einen Monitor bzw. eine Überwachungseinrichtung 25, die eine Flüssigkristallanzeige bzw. ein Flüssigkristallbedienungsfeld und dgl. enthält, verschiedene Arten von Betätigungsknöpfen 26, einen Ein- /Ausschalter 29 und dgl. auf der Rückseite der Kamera auf. Ferner hat die Kamera einen Speicherkartenschlitz 27 und einen Kommunikations- bzw. Verbindungsschlitz 28 in einem Seitenflächenabschnitt.
  • Wie in 33(a) gezeigt, ist das Aufnahmeobjektiv 20 in einem Zustand, in dem es in den Körper zurückgezogen ist, während die Kamera auf der Straße getragen wird. Wie in 33(b) gezeigt, wird ein Objektivrohr bzw. -tubus erstreckt, wenn ein Benutzer den Ein-/Ausschalter 29 betätigt, um die Energieversorgung einzuschalten. An diesem Punkt wird jede Gruppe von Linsen des Zoomobjektives beispielsweise an dem Ende der kurzen Brennweite innerhalb des Linsenrohrer bzw. -tubus angeordnet, wobei die Anordnung von jeder Gruppe von Linsen durch Betätigung des Zoombetätigungshebels 23 geändert wird, und die Änderung der Vergrößerung zu dem Ende der langen Brennweite kann durchgeführt werden. Die Vergrößerung des Suchers 21 wird auch synchronisiert mit der Änderung des Sichtwinkels des Aufnahmeobjektives 20 geändert.
  • Wenn der Verschlussknopf bzw. Auslöserknopf 22 halb niedergedrückt wird, wird eine automatisch fokussierende Schaltung, die eine Bereichssuchschaltung enthält, aktiviert, um die Fokussierung durchzuführen. Bei den Zoomobjektiven gemäß der Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 8 kann die Fokussierung durchgeführt werden, indem die erste Gruppe von Linsen 1 oder die dritte Gruppe von Linsen 3 in Richtung der optischen Achsenrichtung bewegt wird oder der Fotodetektor in Richtung der optischen Achse bzw. optischen Achsenrichtung bewegt wird. Wenn der Verschlussknopf 22 weiter bzw. tiefer niedergedrückt wird, wird die Fotografie gemacht. Die Verarbeitungen nach dem werden später beschrieben.
  • Ein Format bzw. eine Anwendungsart kann die Kamera sein, die eine Kamera mit herkömmlichem Film bzw. Silberfilm ist, wobei die 33 jedoch das Beispiel der Digitalkamera zeigt. Die Digitalkamera kann auch als der tragbare Information- bzw. Datenanschluss verwendet werden, in dem eine Kommunikationsfunktion hinzugefügt wird. In dem in 33 gezeigten Beispiel kann eine Speicherkarte in den Schlitz 27 eingeführt werden und eine Kommunikationskarte kann in den Schlitz 28 eingeführt werden, so dass die Digitalkamera als der tragbare Informations- bzw. Datenanschluss verwendet werden kann. Die 34 zeigt ein Beispiel eines Signalverarbeitungssystems, um dazu in der Lage zu sein, als der tragbare Informationsanschluss bzw. Datenanschluss verwendet zu werden.
  • In 34 wird das Bild des fotografischen Objektes auf dem Lichtempfangsabschnitt bzw. Lichtaufnahmeabschnitt eines Fotodetektors 32 ausgebildet, der den CCD-Flächensensor enthält. durch das Aufnahmeobjektiv 20, und der Fotodetektor 32 gibt ein Bildsignal gemäß dem ausgebildeten Bild aus. Die Signalverarbeitung und die Bildverarbeitung für das Bildsignal werden durch eine Signalverarbeitungseinrichtung 33, eine Bildverarbeitungseinrichtung 34 und dgl. durchgeführt, die durch eine zentrale Verarbeitungseinrichtung gesteuert werden, die eine CPU, einen Mikroprozessor oder dgl. enthält, und das Bildsignal wird in einem Halbleiterspeicher 37 aufgezeichnet bzw. gespeichert. Der Halbleiterspeicher 37 kann in die Kamera eingebaut sein, oder der Halbleiterspeicher kann in der Speicherkarte sein, die in den Schlitz 27 eingeführt wird. Das auf dem Halbleiterspeicher 37 aufgezeichnete bzw. gespeicherte Bildsignal wird in den Flüssigkristallmonitor 25 unter der Steuerung der zentralen Verarbeitungseinrichtung 31 eingegeben, und das Bild kann mit dem Flüssigkristallmonitor 25 wiedergegeben werden. Ferner kann die Kommunikation mit der Außenwelt über eine Kommunikationskarte 38 durchgeführt werden. die in den Schlitz 28 eingeführt wird, und das Bildsignal kann auch zu der Außenwelt übertragen werden. Die Betätigungsknöpfe 26 werden verwendet, wenn das in dem Halbleiterspeicher 37 gespeicherte Bild auf dem Flüssigkristallmonitor bzw. der Flüssigkristallanzeige 25 wiedergegeben wird oder die Übertragung zur Außenwelt unter Verwendung der Kommunikationskarte 38 oder dgl. durchgeführt wird. Das Bild, das aufgenommen wird, kann auch auf dem Flüssigkristallmonitor 25 wiedergegeben werden. Jeder der Schlitze 27 und 28, in denen der Halbleiterspeicher 37 und die Kommunikationskarte 38 eingeführt sind, können für einen allgemeinen Zweck und insbesondere einen anderen allgemeinen Zweck verwendet werden.
  • Die Kompaktkamera oder der tragbare Informationsanschluss, die das Bild von hoher Qualität haben, die den Fotodetektor in dem Bereich von zwei Millionen Pixel bis vier Millionen Pixel bzw. Bildelemente verwenden, kann in einer solchen Weise verwirklicht werden, dass irgendeines der Zoomobjektive nach den Ausführungsformen 1 bis 8 als das Aufnahmeobjektiv einer Kamera oder dem tragbaren Informationsanschluss verwendet wird.
  • (Zweite Art)
  • Wie in der 35 unter Bezug auf ein Zoomobjektiv nach der Erfindung dargestellt, „sind in dem Zoomobjektiv, in welchem eine erste Gruppe I, die eine negative Brennweite bzw. einen negativen Brennpunktsabstand hat, eine zweite Gruppe II, die die positive Brennweite hat, und eine dritte Gruppe III, die die positive Brennweite hat, in einer Reihenfolge von der Objektseite 50 (linke Seite nach 35) angeordnet, wobei eine Iris S die integral mit der zweiten Gruppe bewegt wird, ist auf der Objektseite der zweiten Gruppe II vorgesehen, und die zweite Gruppe II bewegt sich monoton von der Bildseite 52 zu der Objektseite, und die erste Gruppe I bewegt sich so, um die Positionsverschiebung der Bildoberfläche zu korrigieren, was mit der Änderung in der Vergrößerung bzw. Verkleinerung erreicht wird, wenn die Vergrößerung bzw. Verkleinerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite geändert wird, wobei das Zoomobjektiv dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Gruppe II ein Objektiv 51 mit drei festgelegten bzw. zementierten Elementen ist, die die negative Linse, die positive Linse und die positive Linse in der Reihenfolge von der Objektseite entfällt”.
  • In dem Zoomobjektiv kann die negative Linse, die auf der meisten bzw. Hauptobjektseite des dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Objektivs 51 in der zweiten Gruppe II angeordnet ist, eine „Meniskusform haben, deren konkave Oberfläche der Bildseite bzw. Abbildungsseite 52 gegenüber ist”.
  • Die negative Linse, die auf der meisten bzw. Hauptbildseite der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung 51 in der zweiten Gruppe II angeordnet ist, kann „die stark konkave Oberfläche der Bildseite gegenüber sein”.
  • Es wird bevorzugt, dass ein Brechungsindex Nc2 und eine Abbé-Zahl νc2 der positiven Linse, die an dem Mittelpunkt der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe II angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllen (Ansprüche 18 und 19):
    • (1) 1,45 < Nc2 < 1,52 und
    • (2) 68 < νc2 < 85.
  • In diesem Fall wird es bevorzugt, dass ein Brechungsindex Nc1 und eine Abbé-Zahl νc1 der negativen Linse, die auf der meisten bzw. Hauptobjektseite der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe II angeordnet ist und ein Brechungsindex Nc3 und eine Abbé-Zahl νc3 der negativen Linse, die auf der meisten bzw. Hauptbildseite der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe II angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllen:
    • (3) 1,60 < Nc1 < 1,95,
    • (4) 20 < νc1 < 40,
    • (5) 1,60 < Mc3 < 1,95, und
    • (6) 20 < νc3 < 40.
  • In diesem Fall erfüllen der Brechungsindex Nc1 und die Abbé-Zahl νc1 der negativen Linse, die auf der meisten bzw. Hauptobjektseite der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe II angeordnet ist, die folgenden Bedingungen:
    • (3.1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und
    • (4.1) 20 < νc1 < 35, oder die folgenden Bedingungen erfüllen:
    • (3.1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und
    • (4.2) 35 ≤ νc1 < 40, oder die folgenden Bedingen erfüllen:
    • (3.2) 1,60 < Nc1 ≤ 1,75 und
    • (4.1) 20 < νc1 < 35.
  • In dem beschriebenen Zoomobjektiv wird es bevorzugt, dass ein Krümmungsradius der zementierten Oberfläche auf der Objektseite Rc2 und ein Krümmungsradius auf der Oberfläche der meisten bzw. Hauptbildseite Rc4 der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe die folgende Bedingung erfüllt:
    • (7) 0,5 < (Rc2/Rc4) < 0,85.
  • Bei dem beschriebenen Zoomobjekt kann die zweite Gruppe haben „zumindest eine positive Linse entweder auf der Objektseite oder der Bildseite der dreielementigen zementierten bzw. festgelegten Linsenanordnung In diesem Falle wird es bevorzugt, dass zumindest eine der positiven Linsen, die auf der Objektseite und der Bildseite der dreielementigen festgelegten bzw. zementierten Linsenanordnung angeordnet sind, die asphärische Oberfläche hat.
  • Bei dem beschriebenen Zoomobjektiv kann die erste Gruppe (zwei negative Linsen und eine positive Linse in einer Reihenfolge von der Objektseite” haben.
  • Eine Kameravorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie das Zoomobjektiv, das als „ein optisches Aufnahmesystem eines Kamerafunktionsabschnittes” beschrieben ist, hat. Die Kameravorrichtung kann als „ein tragbarer Informationsanschlussapparat” verwirklicht sein. Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass die Kameravorrichtung als eine Digitalkameravorrichtung oder eine Silber-Film-Kameravorrichtung verwirklicht werden kann, die das Zoomobjektiv haben, das als das optische Aufnahmesystem beschrieben ist.
  • Wie das Zoomobjektiv nach der Erfindung wird in dem Zoomobjektiv, das die drei Linsengruppen enthält, deren Kraft- bzw. Brechkraftverteilung negativ, positiv und positiv ist, allgemein die zweite Gruppe von Linsen monoton von der Bildseite zu der Objektseite bewegt und die erste Gruppe von Linsen wird so bewegt, um die Positionsverschiebung der Bildoberfläche zu korrigieren, was durch die Änderung der Vergrößerung bzw. Verkleinerung bewerkstelligt wird, wenn die Vergrößerung bzw. Verkleinerung von dem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite verändert wird.
  • Demgemäß übernimmt die zweite Gruppe von Linsen zumindest einen Teil der Funktion der Vergrößerungsänderung und die dritte Gruppe von Linsen ist zur Verfügung gestellt, hauptsächlich um eine Ausgangspupille von der Bildoberfläche zu beabstanden.
  • Um das Zoomobjektiv zu verwirklichen, in welchem verschiedene Arten von Aberrationen klein sind und die Auflösung hoch ist, muss die Änderung der Aberration, die durch die Änderung der Vergrößerung bewirkt wird, zu dem kleinen Betrag unterdrückt werden, wobei es insbesondere bei der zweiten Gruppe von Linsen nötig ist, welches die Gruppe ist, die hauptsächlich die Änderung der Vergrößerung übernimmt, so dass die Aberration bevorzugt in ihrem gesamten Bereich der Änderung der Vergrößerung korrigiert wird.
  • Um die Weitwinkelsicht des Endes der kurzen Brennweite zu verwirklichen, ist es nötig, den chromatischen Unterschied der Vergrößerung zu verringern, der mit der Verbreiterung bzw. Erweiterung des Sichtwinkels vergrößert wird. Der Aufbau der zweiten Gruppe von Linsen wird wichtig, um vorteilhaft den chromatischen Unterschied der Vergrößerung in dem gesamten Bereich der Änderung der Vergrößerung bzw. Verkleinerung zu korrigieren.
  • Die zweite Gruppe von Linsen in dem Zoomobjektiv, die den Aufbau hat, der die drei Gruppen enthält, von denen eine drei Elemente der positiven, negativen und positiven Linsen enthält, eine, die drei Elemente der positiven, positiven und negativen Linsen enthält, und eine enthält, die vier Elemente der positiven, positiven, negativen und positiven Linsen enthält, und eine, die vier Elemente der positiven, negativen, negativen und positiven Linsen enthält, sind im Stand der Technik als die zweite Gruppe von Linsen bekannt, wobei jedoch die zweite Gruppe von Linsen in dem Zoomobjektiv nach der Erfindung die bessere Korrigierbarkeit der Aberration ermöglicht, als jene nach dem Stand der Technik.
  • D. h., bei dem Zoomobjektiv nach der Erfindung wird die zweite Gruppe von Linsen ausgebildet, um die dreielementige zementierte Linsenanordnung zu haben, die die negative, positive und negative Linse in der Reihenfolge von der Objektseite enthält. Weil die zwei Flächen der zementierten bzw. festgelegten Oberfläche in der dreielementigen festgelegten bzw. festgeklebten oder zementierten Linsenanordnung sich in dem Abstand von der Iris unterscheiden, unterscheiden sich die zwei Flächen auch in einer Weise, in welcher der Lichtstrahl auf der Achse und außerhalb der Achse hindurchgeht. Demgemäß kann die axiale chromatische Aberration und die chromatische Differenz der Vergrößerung unabhängig in einem bestimmten Ausmaß durch die zwei Flächen der festgelegten bzw. zementierten Oberflächen korrigiert werden, wobei sie insbesondere zu der Korrektur der chromatischen Differenz der Vergrößerung bzw. Verkleinerung wirksam ist, welche mit der Verbreiterung bzw. Erweiterung des Sichtwinkels vergrößert wird.
  • Mit Bezugnahme auf ein Mittel ist es gedacht, dass zwei Sätze von festgelegten bzw. festgeklebten oder zementierten Linsen verwendet werden, wobei jedoch, wenn die optische Achse zwischen den festgelegten Linsen um die Exzentrizität der Anordnung oder dgl. verschoben wird, die chromatische Differenz der Vergrößerung bzw. Verkleinerung außerhalb der Achse bzw. der optischen Achse asymmetrisch erzeugt wird, und unnatürliche chromatische Abberationen tauchen leicht auf.
  • Wenn dagegen die dreielementige festgelegte Linsenanordnung wie die Erfindung verwendet wird, wird die Exzentrizität in der Anordnung niemals in den zwei Flächen bzw. Oberflächen der zementierten bzw. festgelegten Oberflächen erzeugt und die chromatische Differenz der Vergrößerung bzw. Verkleinerung kann ausreichend bzw. zufriedenstellend verringert werden.
  • Wie das. beschriebene Zoomobjektiv wird, wenn die negative Linse, die auf der meisten bzw. der der Objektseite am nächsten angeordneten der drei Elemente der zementierten bzw. festgelegten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist, in der Meniskusform ausgebildet ist, deren konkave Oberfläche der Bildseite gegenüberliegt, die Oberfläche auf der Objektseite der negativen Linse ausgeformt, um die konvexe Oberfläche zu sein, wobei der einfallende Lichtstrahl nicht stark gebrochen wird, die unnötige Abberation daran gehindert wird, aufzutreten, die späherische Abberation und die chromatische Abberation bzw. Asymmetriefehler-Aberation hauptsächlich korrigiert werden, indem die Oberfläche auf der Bildseite ausgebildet wird, um die stark konkave Oberfläche zu sein, und die Abberation kann noch vorteilhafter korrigiert werden.
  • Wie das beschriebene Zoomobjektiv, ist die negative Linse, die der Bildseite der zweielementigen zementierten bzw. festgelegten Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist, ausgebildet, um eine zu sein, bei der die stark konkave Oberfläche der Bildseite gegenüber ist, so dass die stark konkave Oberfläche der Oberfläche auf der Bildseite eine Zweitkorrektur der sphärischen Abberation und die chromatische bzw. Asymmetriefehler-Aberation durchführen kann und auch zu der Korrektur des Astigmatismus beitragen kann, wobei folglich die Abberation noch vorteilhafter korrigiert werden kann.
  • Die Bedingungen (1) und (2) sind die Bedingungen für die vorteilhafte Korrektur der chromatischen Abberation, wenn der Brechungsindex Nc2 mehr als 1,52 beträgt und die Abbé-Zahl νc2 kleiner als 68 ist, wobei es schwierig ist, die Balance zwischen der axialen chromatischen Abberation und anderen Abberationen zu wählen, wobei insbesondere die axiale chromatische Abberation leicht an dem Ende der langen Brennweite auftritt. Ein weiterer korrigierender Effekt der monochromatischen Abberation wird nicht zufriedenstellend in der festgelegten Oberfläche auf der Objektseite erhalten.
  • Wenn andererseits der Brechungsindex Nc2 kleiner als 1,45 ist und die Abbé-Zahl νc2 größer als 85 ist, wird, obwohl es für die Korrektur der Abberation vorteilhaft ist, ein Glasmaterial teuer und bringt eine Steigerung der Kosten mit sich.
  • Die Erfüllung der Bedingungen (1) und (2) kann vorteilhafter die primäre axiale chromatische Abberation korrigieren, verwirklicht eine höhere Funktionalität und führt zu dem Erhalt der Bildqualität, die einen höheren Kontrast bietet.
  • Die Bedingungen (3) bis (6) sind die Bedingungen für die vorteilhaftere Korrektur der chromatischen Differenz der Vergrößerung bzw. Verkleinerung. Das gute Gleichgewicht zwischen der axialen chromatischen Abberation und der chromatischen Differenz der Vergrößerung bzw. Verkleinerung kann erzielt werden, wobei insbesondere die chromatische Differenz der Vergrößerung an dem Ende der kurzen Brennweite verringert werden kann, und der Korrektzustand der chromatischen Abberation kann gleichzeitig in einer Weise aufrechterhalten werden, die die Bedingungen (3) bis (6) erfüllt, wobei die Bedingungen (1) und (2) kombiniert werden. Demgemäß kann die höhere Funktionalität des Zoomobjektives erzielt werden, indem noch vorteilhafter hauptsächlich die chromatische Differenz der Vergrößerung korrigiert wird. Die Kombination von
    • (3-1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und
    • (4-1) 20 < νc1 < 35, oder die Kombination von
    • (3-1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und
    • (4-2) 35 ≤ νc1 < 40 oder die Kombination von
    • (3-2) 1,60 < Nc1 ≤ 1,75 und
    • (4-1) 20 < νc1 < 35
    können die oben beschriebenen Bedingungen (3) und (4) erfüllen.
  • Die Bedingung (7), die beschrieben ist, ist eine für die weitere Verbesserung der monochromatischen Abberation, wenn ein Parameter Rc2/Rc4 größer als 0,85 ist, wobei die sphärische Abberation leicht stark in einer positiven Richtung an dem Ende der langen Brennweite auftritt, was die Verschlechterung des Bildkontrastes verursacht. Wenn andererseits der Parameter Rc2/Rc4 kleiner als 0,5 ist, neigt die Korrekturfähigkeit des Astigmatismus und die Verschlechterung der Bildoberfläche bzw. Abbildungsoberfläche dazu, schlecht zu werden, was dazu führt, dass die Ebenheit bzw. Gleichmäßigkeit der Bildoberfläche über den gesamten Bereich der Änderung der Vergrößerung verschlechtert wird.
  • Die Erfüllung der Bedingung (7) kann vorteilhafter hauptsächlich die monochromatische Aberatur des Zoomobjektives vorteilhaft verbessern.
  • Die zwei Oberflächen der konkaven Oberfläche, die die starke und die negative Brechkraft in der dreielementigen festgelegten bzw. festgeklebten oder festzementierten Linsenanordnung haben. Indern die positive brechende Kraft gegenüber zu der negativen brechenden Kraft angeordnet wird, kann die korrigierende Fähigkeit der Abberation, verursacht durch die oben beschriebenen zwei Oberflächen mit konkave Oberfläche ausreichend herbeigeführt werden.
  • Wie bei dem beschriebenen Zoomobjektiv wird, wenn die zweite Gruppe von Linsen so ausgebildet wird, um jede von zumindest einer positiven Linse auf der Objektseite und der Bildseite der dreielementigen festgelegten Linsenanordnung zu haben, die Positiv-, Negativ-, Positiv-, Negativ-, und Positiv-Konstruktion insgesamt von der zweiten Gruppe von Linsen erhalten, und sie ist sehr gut für die Anordnung der Brechkraft ausbalanciert bzw. ausgewogen. Durch Anpassung des Aufbaus kann die übermäßige Abberation davon abgehalten werden, in einer Oberfläche der Linse bzw. des Objektivs erzeugt zu werden und die Verschlechterung der Abbildungsfunktion, die durch Herstellungsfehler, wie etwa die Exzentrizität, verursacht werden, kann auch unterdrückt werden.
  • Demgemäß können durch Anpassen des Aufbaus die ausreichende Verkleinerung und die Weitwinkelsicht erzielt werden und die hohe Funktionalität kann verwirklicht werden.
  • Um die zweite Gruppe von Linsen zu verkleinern (insbesondere Kompaktierung einer Gesamtlänge), ist es wirksam, die asphärische Oberfläche für die zweite Gruppe von Linsen zu verwenden. An diesem Punkt kann die asphärische Oberfläche auf jeder Seite oder beiden Seiten der positiven Linsen vorgesehen werden, die auf der Objektseite und der Bildseite bzw. Abbildungsseite in der dreielementigen zementierten bzw. festgelegten Linsenanordnung angeordnet sind. Die positive Linse auf der Objektseite ist nahe zu der Iris und hauptsächlich wirksam bei der Korrektur der sphärischen Abberation und der chromatischen bzw. Asymmetriefehler-Aberation. Die positive Linse auf der Bildseite bzw. Abbildungsseite ist weit von der Iris entfernt und wirksam bei der Korrektur der asphärischen Abberation zusätzlich zu der sphärischen Abberation und der chromatischen bzw. Asymmetriefehler-Aberation, weil der nicht axiale Lichtfluss durch die positive Linse auf der Bildseite mit dem in einem gewissen Ausmaß getrennten Lichtstrom hindurch geht.
  • Demgemäß kann durch Anpassen des Aufbaus die chromatische Abberation vorteilhafter korrigiert werden und das Zoomobjektiv, das eine extrem hohe Funktionalität hat, kann verwirklicht werden.
  • Die erste Gruppe von Linsen des Zoomobjektives nach der Erfindung kann mit drei Elementen in der Reihenfolge von der Objektseite mit der negativen Meniskuslinse, deren konvexe Oberflächen der Objektseite gegenüber sind, der negativen Linse, in welcher die Oberfläche der großen Krümmung der Bildseite gegenüber ist, und der positiven Linse, bei welcher die Oberfläche der großen Krümmung der Objektseite gegenüber ist, ausgebildet werden. Weil der Aufbau die hohe Korrekturfähigkeit der Abberation abweichend von der Achse hat, ist er vorteilhaft, um den Sichtwinkel zu verbreitern bzw. zu weiten. Um die Abberation noch vorteilhafter zu korrigieren, ist es wünschenswert, dass die Oberfläche auf der Bildseite der oben beschriebenen negativen Linse (die Oberfläche, die die größere Krümmung auf der Bildseite hat) die asphärische Oberfläche ist.
  • Bei dem Zoomobjektiv nach der Erfindung kann die dritte Gruppe von Linsen mit einer positiven Linse ausgebildet werden. Nicht nur ist die einfache Konstruktion der dritten Gruppe von Linsen vorteilhaft für die Verkleinerung des Linsensystems, sondern auch für die Vereinfachung des Mechanismus, wenn die Fokussierung durch die dritte Linsengruppe durchgeführt wird.
  • Konkrete Ausführungsformen der Zoomobjektive nach der Erfindung werden unten aufgeführt.
  • Wie in den Fig. der Abberationen gezeigt, wird die Abberation ausreichend bei jeder Ausführungsform korrigiert, und sie ist ausreichend an einen Fotodetektor anpassbar, der drei Millionen Bildelemente bis fünf Millionen Bildelemente hat. D. h., es ist klar, dass die äußerst – vorteilhafte Funktion in einer solchen Weise sichergestellt werden kann, wenn das Zoomobjektiv wie nach der Erfindung ausgebildet ist, während die ausreichende Miniaturisierung und die Verbreiterung des Sichtwinkels erzielt werden.
  • Die Bedeutungen von jedem Zeichen in den Ausführungsformen sind wie folgt:
    • f:
    Brennweite des gesamten Systems
    F:
    F-Zahl bzw. -Nummer
    ω:
    Halber Sichtwinkel
    R:
    Krümmungsradius
    D:
    Abstand zwischen Oberflächen (einschl. Oberfläche der Iris)
    Nd:
    Brechungsindex
    νd:
    Abbé-Zahl
    K:
    konische Konstante
    A4:
    quadratisch asphärischer Koeffizient
    A6:
    asphärischer Koeffizient der Form 6. Grades
    A8:
    asphärischer Koeffizient der Form 8. Grades
    A10:
    asphärischer Koeffizient der Form 10. Grades
    A12:
    asphärischer Koeffizient der Form 12. Grades
    A14:
    asphärischer Koeffizient der Form 14. Grades
    A16:
    asphärischer Koeffizient der Form 16. Grades
    A18:
    asphärischer Koeffizient der Form 18. Grades
  • Wird die inverse Zahl des paraxialen bzw. achsennahen Krümmungsradius (paraxiale Krümmung) zu C und die Höhe von der optischen Achse zu H eingestellt, wird die asphärische Oberfläche durch die folgende bekannte Gleichung definiert, und die Form wird spezifiziert, indem Werte der konischen Konstante K und der höheren asphärischen Koeffizienten A4 bis A18 gegeben werden. X = CH2[1 + √(1 – (1 + K)C2H2)] + A2H4 + A6·H8 + A8·H8 + A10·H10 + A12·H12 + A14·H14 + A16·H16 + A18·H18
  • Ausführungsform 9:
    • f = 5,97·16,87, F = 2,62·4,35, ω = 39,20·15,56
  • Figure DE000010312492B4_0015
  • Figure DE000010312492B4_0016
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –2,88027 × 10–4, A6 = –6,01009 × 10–6, A8 = 2,79485 × 10–7, A10 = –1,38570 × 10–8, A12 = 2,75096 × 10–10, A14 = –1,20000 × 10–12, A16 = 4,50197 × 10–14, A18 = 4,89891 × 10–16
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –5,29387 × 10–5, A6 = 8,11971 × 10–7, A8 = –8,73056 × 10–8, A10 = 2,65984 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 2,60656 × 10–4, A6 = 4,73782 × 10–6, A8 = 3,71246 × 10–7, A10 = –6,41360 × 10–10
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –1,09895 × × 10–5, A6 = 2,57475 × 10–6, A8 = –9,80625 × 10–8, A10 = 1,86997 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Zwischenbrennweite f = 10,18
    f = 10,04
    A 21,260 8,610 1,500
    B 3,680 8,640 17,630
    C 4,427 4,268 3,098
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,687
  • Ausführungsform 10
    • f = 5,97·16,87, F = 2,62·4,56, ω = 39,18·15,54
      Figure DE000010312492B4_0017
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –2,29550 × 10–4, A6 = –3,47013 × 10–6, A8 = 2,75845 × 10–7, A10 = –1,89585 × 10–8, A12 = 5,22397 × 10–10, A14 = –2,28012 × 10–12, A16 = –1,63935 × 10–13, A18 = 2,28889 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –6,58062 × 10–5, A6 = 1,14936 × 10–6, A8 = –1,26545 × 10–7, A10 = 3,79974 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 2,08131 × 10–4, A6 = 4,65854 × 10–6, A8 = 2,28057 × 10–7, A10 = –2,79019 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –4,28029 × 10–6, A6 = 2,20357 × 10–6, A8 = –7,52231 × 10–8, A10 = 1,35906 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,89
    f = 10,05
    A 19,290 4,720 1,510
    B 3,130 7,820 19,070
    C 5,144 5,618 3,110
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,608
  • Ausführungsform 11:
    • f = 5,93·16,86, F = 2,80·4,67, ω = 39,18·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0018
  • Figure DE000010312492B4_0019
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –2,32229 × 10–4, A6 = –6,31837 × 10–6, A8 = 4,27101 × 10–7, A10 = –2,21703 × 10–13, A12 = 4,78981 × 10–10, A14 = –6,35199 × 10–15, A16 = 1,36560 × 10–13, A18 = 1,51878 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –1,16901 × 10–4, A6 = –3,08214 × 10–8, A8 = –6,84811 × 10–8, A10 = 1,84472 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –4,24072 × 10–5, A6 = 5,73436 × 10–6, A8 = –2,30527 × 10–7, A10 = 3,88547 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,93 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,86
    f = 10,04
    A 20,290 8,280 1,520
    B 4,070 9,240 18,250
    C 4,205 4,046 3,131
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,748
  • Ausführungsform 12:
    • f = 5,89·16,89, F = 2,82·4,82, ω = 39,16·15,52
  • Figure DE000010312492B4_0020
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –3,15459 × 10–4, A6 = –8,13580 × 10–6, A8 = 4,08027 × 10–7, A10 = –2,24087 × 10–8, A12 = 4,71948 × 10–10, A14 = –8,86171 × 10–13, A16 = –1,42043 × 10–13, A18 = 1,59011 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –7,63659 × 10–5, A6 = 6,37036 × 10–7, A8 = –1,16821 × 10–7, A10 = 3,74070 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 1,00867 × 10–4, A6 = 2,91679 × 10–7, A8 = –3,63439 × 10–7, A10 = 9,13541 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –3,89759 × 10–5, A6 = 5,94128 × 10–6, A8 = –2,59750 × 10–7, A10 = 4,43344 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,98 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,89
    f = 10,05
    A 18,670 8,190 1,500
    B 4,390 10,260 18,590
    C 3,741 30,94 3,120
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,771
  • Ausführungsform 13:
    • f = 5,97·16,89, F = 2,62·4,50, ω = 39,22·15,50
  • Figure DE000010312492B4_0021
  • Figure DE000010312492B4_0022
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –3,50415 × 10–4, A6 = –7,96879 × 10–6, A8 = 4,26960 × 10–7, A10 = –2,31083 × 10–8, A12 = 4,71718 × 10–10, A14 = –5388042 × 10–13, A16 = –1,64984 × 10–13, A18 = 1,38887 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –5,40074 × 10–5, A6 = 2,68871 × 10–7, A8 = –4,69765 × 10–8, A10 = 1,63234 × 10–4
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = 4,35436 × 10–6, A6 = –2,32623 × 10–6, A8 = 1,07805 × 10–7, A10 = –1,44986 × 10–6
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –4,43447 × 10–5, A6 = 6,39748 × 10–6, A8 = –2,82100 × 10–7, A10 = 4,82472 × 10–9
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,98 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,89
    f = 10,05
    A 19,290 7,510 1,500
    B 3,690 8,580 19,167
    C 4,287 4,703 3,046
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,623
  • Ausführungsform 14:
    • f = 5,87·16,87, F = 2,60·4,3082, ω = 39,22·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0023
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –4,18878 × 10–4, A6 = –5,57084 × 10–6, A8 = 2,33800 × 10–8, A10 = –4,13692 × 10–9, A12 = 8,10103 × 10–11, A14 = –3,20280 × 10–12, A16 = 8,61126 × 10–14, A18 = –1,22318 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –7,69893 × 10–5, A6 = 1,97480 × 10–7, A8 = –6,39629 × 10–8, A10 = 1,50880 × 10–9
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –7,59877 × 10–5, A6 = –1,20101 × 10–5, A8 = 6,80472 × 10–7, A10 = –5,79809 × 10–5
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –5,31574 × 10–5, A6 = 5,73963 × 10–6, A8 = –3,63619 × 10–7, A10 = 1,26225 × 10–9, A12 = 1,64982 × 10–16
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,87
    f = 10,04
    A 19,780 8,290 1,500
    B 5,460 10,890 19,928
    C 3,893 3,715 3,321
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0‚755
  • Ausführungsform 15:
    • f = 5,97·16,88, F = 2,81·4,66, ω = 39,21·15,54
  • Figure DE000010312492B4_0024
  • Figure DE000010312492B4_0025
  • Asphärische Oberfläche; vierte Oberfläche
    • K = 0,00, A4 = –3,95739 × 10–4, A6 = –5,46578 × 10–6, A8 = 2,46770 × 10–8, A10 = –4,03062 × 10–9, A12 = 8,48853 × 10–11, A14 = –3,59858 × 10–12, A16 = 9,71936 × 10–14, A18 = –1,29965 × 10–15
  • Asphärische Oberfläche, achte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –7,11513 × 10–5, A6 = –2,25641 × 10–7, A8 = –2,93083 × 10–8, A10 = 5,82303 × 10–10
  • Asphärische Oberfläche, fünfzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –6,85138 × 10–5, A6 = –6,23316 × 10–6, A8 = 4,84453 × 10–8, A10 = –2,39206 × 10–8
  • Asphärische Oberfläche, sechzehnte Oberfläche
    • K = 0,0, A4 = –4,26984 × 10–5, A6 = 6,66642 × 10–6, A8 = –4,21681 × 10–7, A10 = 1,42976 × 10–8, A12 = –1,82438 × 10–10
  • Variabler Abstand
    Ende der kurzen Brennweite Zwischenbrennpunktsabstand Ende der langen Brennweite
    f = 5,97 bzw. Zwischenbrennweite f = 16,88
    f = 10,04
    A 19,620 8,000 1,500
    B 5,130 10,260 19,820
    C 3,985 4,068 3,162
  • Numerische Werte des bedingten Ausdrucks bzw. der bedingten Gleichung
    • (Rc2/Rc4) = 0,789
  • Die 42 bis 44 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjekts nach der Ausführungsform 9. Die 42 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 9, wobei 43 die Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite ist, bzw. ist 44 die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Die 44 bis 47 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives der Ausführungsform 10. 45 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 10, wobei 46 die Aberrationskurve bei einer Zwischenbrennweite ist, bzw. 47 ist die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite. Die 48 bis 50 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11. Die 48 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 11, wobei 49 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite ist bzw. 50 ist die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Die 51 bis 53 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12. Die 51 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 12, wobei 52 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite ist, bzw. ist 53 die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Die 54 bis 56 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13. Die 54 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 13, wobei die 55 die Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite ist, bzw. ist die 56 die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Die 55 bis 59 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14. Die 57 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14. wobei die 58 die Aberrationskurve an der Zwischenbrennweite ist. bzw. ist die 59 die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Die 60 bis 62 zeigen die Aberrationskurve des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 15. Die 60 ist die Aberrationskurve an dem Ende der kurzen Brennweite des Zoomobjektives nach der Ausführungsform 14, wobei die 61 die Aberrationskurve bei der Zwischenbrennweite ist, bzw. ist die 62 die Aberrationskurve an dem Ende der langen Brennweite.
  • Bei jeder Ansicht der Aberration zeigt eine unterbrochene bzw. gestrichelte Linie einen Sinus-Zustand bzw. eine Sinus-Bedingung im Hinblick auf die sphärische Aberration an. Eine durchgezogene Linie zeigt sagittal bzw. pfeilrecht an bzw. zeigt die unterbrochene bzw. gestrichelte Linie meridional im Hinblick auf die asphärische Aberration an.
  • Da die Digitalkamera, die mit dem Zoomobjektives nach der zweiten Art ausgerüstet ist, vollständig den gleichen Aufbau wie die Kamera der ersten Art hat, wird deren Beschreibung weggelassen.
  • Die Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv, das aufweist, eine erste Gruppe von Linsen (1), die eine negative Brennweite hat, eine zweite Gruppe von Linsen (2), die eine positive Brennweite hat, und eine dritte Gruppe von Linsen (3), die eine positive Brennweite hat, in der Reihenfolge von einer Objektseite, in welchem die zweite Gruppe von Linsen (2) monoton von einer Bildseite zu der Objektseite bewegbar ist, und die erste Gruppe von Linsen (1) so bewegbar ist, um eine Positionsverschiebung einer Bildfläche bzw. einer Abbildungsebene zu korrigieren, was durch eine Änderung der Vergrößerung bewerkstelligt wird, wenn die Vergrößerung von einem Ende der kurzen Brennweite zu dem Ende der langen Brennweite geändert wird. Das Zoomobjektiv ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe von Linsen (1) zumindest zwei Linsen (L1) und (L2) und eine Luftlinse bzw. eine virtuelle Linse hat, die zwischen den zwei Linsen ausgebildet ist, wobei beide Seiten der Luftlinse bzw. der virtuellen Linse eine asphärische Oberfläche sind, und die erste Gruppe von Linsen die folgenden bedingten Ausdrücke erfüllt: no > 1,50 und ni > 1,60, wobei no einen Brechungsindex zu der d-Linie der Linse bzw. des Objektives angeordnet auf der Objektseite in der Luftlinse bzw. der virtuellen Linse anzeigt, und ni den Brechungsindex zu der d-Linie der Linse bzw. des Objektivs angeordnet auf der Bildseite in der Luftlinse bzw. der virtuellen Linse anzeigt.

Claims (20)

  1. Zoomobjektiv, das eine erste Gruppe von Linsen (1), die eine negative Brennweite hat, eine zweite Gruppe von Linsen (2), die eine positive Brennweite hat, und eine dritte Gruppe von Linsen (3) enthält, die eine positive Brennweite hat, in der Reihenfolge von einer Objektseite, und in welchem die zweite Gruppe von Linsen (2) monoton von einer Bildseite (15) zu der Objektseite bewegbar ist und die erste Gruppe von Linsen (1) so bewegbar ist, um eine Positionsverschiebung einer Bildfläche zu korrigieren, was mit einer Vergrößerungsänderung bewerkstelligt wird, wenn die Vergrößerung von einem Ende des kurzen Endes des Brennweite zum Ende der langen Brennweite verändert wird, wobei das Zoomobjektiv aufweist, dass die zweite Gruppe von Linsen (2) eine positive Linse, eine negative Linse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, eine positive Meniskuslinse, deren konvexe Oberfläche der Objektseite gegenüber ist, und eine positive Linse in der Reihenfolge von der Objektseite enthält.
  2. Zoomobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Ausdrücke erfüllt: 1,0 < (Rn + Rp)/2Ymax < 1,5 und –0,5 < (Rn·Rp)/(Rn + Rp) < 0, wobei Rn einen Krümmungsradius von einer Bildseitenoberfläche der negativen Meniskuslinse in der zweiten Gruppe von Linsen anzeigt, Rp den Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der positiven Meniskuslinse in der zweiten Gruppe von Linsen anzeigt, und Ymax eine maximale Bildhöhe anzeigt.
  3. Zoomobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die negative Meniskuslinse und die positive Meniskuslinse in der zweiten Gruppe von Linsen zueinander fest angeordnet sind.
  4. Zoomobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Ausdrücke erfüllt: 0,8 < Rc/Ymax < 1,2 wobei Rc den Krümmungsradius der fest angeordneten Oberfläche anzeigt und Ymax die maximale Bildhöhe anzeigt.
  5. Zoomobjektiv nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist, eine Iris, die integral mit der zweiten Gruppe von Linsen (2) auf der Objektseite der zweiten Gruppe von Linsen (2) bewegbar ist, und das zumindest eine Oberfläche hat, die der Objektseite von der zweiten Gruppe von Linsen (2) am nächsten ist und ausgebildet ist, um eine asphärische Oberfläche zu sein.
  6. Kamera mit einem optischen System, mit einem Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Zoomobjektiv, das enthält, eine erste Gruppe von Linsen (1), die eine negative Brennweite hat, eine zweite Gruppe von Linsen (2), die eine positive Brennweite hat, eine dritte Gruppe von Linsen (3), die die positive Brennweite hat, in der Reihenfolge von einer Objektseite, und eine Iris, die gemeinsam mit der zweiten Gruppe von Linsen (2) in Richtung der Objektseite der zweiten Linsengruppe bewegbar ist, in welcher die zweite Gruppe von Linsen monoton von einer Bildseite zu der Objektseite bewegbar ist, und wobei die erste Gruppe von Linsen so bewegbar ist, um eine Positionsverschiebung einer Bildflächezu korrigieren, was mit einer Änderung der Vergrößerung bewerkstelligt wird, wenn die Vergrößerung von einem Ende mit kurzer Brennweite zu dem Ende mit langer Brennweite geändert wird, wobei das Zoomobjektiv aufweist, dass die zweite Gruppe von Linsen (2) eine dreielementige Linsenanordnung hat, die eine negative Linse, eine positive Linse und die negative Linse in der Reihenfolge von der Objektseite enthält, die zueinander fest angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brechungsindex Nc2 und eine Abbe-Zahl νc2 der positiven Linse, die an dem Mittelpunkt der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllt: 1,45 < Nc2 < 1,52 und 68 < νc2 < 85.
  8. Zoomobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Linse, die in der dreielementigen Linsenanordnung der zweiten Gruppe von Linsen der Objektseite am nächsten angeordnet ist, eine Meniskusform hat, deren konkave Oberfläche der Bildseite gegenüber ist.
  9. Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stark konkave Oberfläche in der negativen Linse der Bildseite gegenüber ist, die der Bildseite am nächsten in der dreielementigen Linsenanordnung der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist.
  10. Zoomobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brechungsindex Nc1 und eine Abbe-Zahl vc1 der negativen Linse, die der Objektseite der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen am nächsten ist und ein Brechungsindex Nc3 und eine Abbe-Zahl vc3 der negativen Linse, die auf der Bildseite der Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen am nächsten angeordnet ist, die folgende Bedingungen erfüllen: 1,60 < Nc1 < 1,95, 20 < νc1 < 40, 50 1,60 < Nc3 < 1,95, und 20 < νc3 < 40.
  11. Zoomobjektiv nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex Nc1 und die Abbe-Zahl νc1 der negativen Linse, die am weitesten auf der Objektseite der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Anordnung von Linsen angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllt: (3.1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und (4.1) 20 < νc1 < 35.
  12. Zoomobjektiv nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex Nc1 und die Abbe-Zahl vc1 der negativen Linse, die am weitesten auf der Objektseite der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllt: (3.1) 1,75 < Nc1 < 1,95 und (4.1) 35 < νc1 < 40.
  13. Zoomobjektiv nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex Nc1 und die Abbe-Zahl νc1 der negativen Linse, die am weitesten auf der Objektseite der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen angeordnet ist, die folgenden Bedingungen erfüllt: (3.1) 1,60 < Nc1 ≤ 1,75 und (4.1) 20 < νc1 < 35.
  14. Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Krümmungsradius der fest angeordneten Oberfläche auf der Objektseite Rc2 und ein Krümmungsradius der der Bildseite nächsten Oberfläche Rc4 der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen, die folgenden Bedingungen erfüllt: (7) 0,5 < (Rc2/Rc4) < 0.85.
  15. Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der fest angeordneten Oberfläche auf der Objektseite Rc2 und der Krümmungsradius der der Bildseite nächsten Oberfläche Rc4 der dreielementigen Linsenanordnung in der zweiten Gruppe von Linsen die folgende Bedingung erfüllt: (7) 0,5 < (Rc2/Rc4) < 0.85.
  16. Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe zumindest eine positive Linse auf entweder der Objektseite oder auf der Bildseite der dreielementigen Linsenanordnung aufweist.
  17. Zoomobjektiv nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der positiven Linsen, die auf der Objektseite und der Bildseite der dreielementigen Linsenanordnung angeordnet ist, die asphärische Oberfläche hat.
  18. Zoomobjektiv nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe zwei negative Linsen und eine positive Linse in der Reihenfolge von der Objektseite hat.
  19. Zoomobjektiv nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe zwei negative Linsen und eine positive Linse in der Reihenfolge von der Objektseite hat.
  20. Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass diese das Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 7 bis 19 als optisches Aufnahmesystem aufweist.
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