DE112013002673T5

DE112013002673T5 - Zoomobjektiv und Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013002673T5
Application number: DE201311002673
Authority: DE
Inventors: c/o FUJIFILM Corporation Ori Tetsuya
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2033-05-11
Also published as: WO2013175722A1; US20150103412A1; US9297989B2; JP5698869B2; DE112013002673B4; JPWO2013175722A1; CN104350409B; CN104350409A

Abstract

[Aufgabe] Realisieren eines kompakten Zoomobjektivs, das als Wechselobjektiv für eine spiegellose Kamera geeignet ist. [Ausgestaltung] Ein Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe (G1) mit einer negativen Brechkraft, die sich während der Veränderung der Vergrößerung bewegt, einer zweiten Linsengruppe (G2) mit einer positiven Brechkraft, die sich während der Veränderung der Vergrößerung bewegt, und einer dritten Linsengruppe (G3) mit einer positiven Brechkraft, die während der Veränderung der Vergrößerung feststeht, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; wobei die erste Linsengruppe (G1) im Wesentlichen besteht aus einer negativen Linse (L11) mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer negativen Linse (L12) mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche und einer positive Linse (L13) mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; die zweite Linsengruppe (G2) im Wesentlichen besteht aus einer Blende (St); einer positiven Linse (L21) mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche; einer Kittlinse mit einer positiven Gesamtbrechkraft, die durch eine positive Linse (L22) mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche und eine negative Linse (L23) mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche zusammen gebildet wird in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; und einer negativen Linse (L24) mit einer konvexen bildseitigen Oberfläche, mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; wobei die dritte Linsengruppe (G3) im Wesentlichen aus einer positiven Linse (L31) besteht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die folgende Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv, das als Wechselobjektiv für eine spiegellose Kamera optimal ist und eine Abbildungsvorrichtung umfassend das Zoomobjektiv.
Beschreibung des Stands der Technik
In den vergangenen Jahren sind auf dem Gebiet der einäugigen Reflexkameras spiegellose Kameras erhältlich geworden, in denen ein Spiegelkasten, der Licht in einen Sucher reflektiert, kameraseitig eliminiert wurde. Derartige spiegellose Kameras sind unter dem Gesichtspunkt einer Verkürzung der Gesamt-Objektivlänge vorteilhaft, da keine Spiegelkästen darin enthalten sind, so dass der Rückfokus der Wechselobjektive verkürzt werden kann. Weiterhin ist eine Konfiguration möglich, in der die Vorderseite eines Wechselobjektivs von einer Halterung der Kamera in das Innere der Kamera verschoben wird. Die Nachfrage nach kompakten Objektiven, die die Vorteile derartiger spiegelloser Kameras ausnutzt, ist unlängst gestiegen. Insbesondere eine Nachfrage nach Zoomobjektiven, die lange Gesamtlängen minimieren können ist hoch. Weiterhin ist einer Verringerung der Kosten ebenfalls stark erwünscht.
Die in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Zoomobjektive ( Japanisches Patent Nr. 3433734 , Japanisches Patent Nr. 4245783 , und Japanische ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 2003-307677 ), nachfolgend angeführt, sind als so genannte drei-Gruppen Zoomtyp-Zoomobjektive bekannt, in denen eine negative Linsengruppe vorne angeordnet ist, die geeignet ist, die Anforderungen für eine Miniaturisierung und geringe Kosten zu erfüllen.
[Dokumente des Stands der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] Japanisches Patent Nr. 3433734
[Patentdokument 2] Japanisches Patent Nr. 4245783
[Patentdokument 3] Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2003-307677

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das in dem Patentdokument 1 offenbarte Zoomobjektiv bewegt eine erste Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, um die Vergrößerung zu verändern. Die erste Linsengruppe besteht aus einer negativen Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse in dieser Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite. Die zweite Linsengruppe besteht aus einer positiven Linse, einer positiven Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse. Die dritte Linsengruppe besteht aus einer positiven Linse.
In dem in dem Patentdokument 1 offenbarten Zoomobjektiv ist die am weitesten bildseitig liegende Linse der zweiten Linsengruppe eine positive Linse, die die Brechkräfte der positiven Linsen, die innerhalb der zweiten Linsengruppe auf der Objektseite angeordnet sind, verringert. Dies führt dazu, dass der effektive Durchmesser der zweiten Linsengruppe vergrößert wird, wodurch die äußeren Durchmesser der Linsen der zweiten Linsengruppe zunehmen. Zudem befindet sich die Lage eines Hauptpunkts der zweiten Linsengruppe an der Bildseite. Dadurch besteht die Notwendigkeit am Teleende zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe einen großen Abstand sicher zu stellen. Entsprechend ist es schwierig, die Gesamtlänge des Objektives zu verkürzen.
Das in dem Patentdokument 2 offenbarte Zoomobjektiv ändert die Vergrößerung durch das Bewegen einer ersten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft. Die erste Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer negativen Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Die zweite Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer positiven Linse, einer positiven Linse, einer negativen Linse und einer negativen Linse. Die dritte Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer positiven Linse.
In dem in dem Patentdokument 2 offenbarten Zoomobjektiv ist es schwierig, die Gesamtlänge des Objektives zu verkürzen, da die Brennweite der zweiten Linsengruppe in Bezug auf die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems lang ist. Weiterhin besteht die Gefahr, dass ein Bewegen der dritten Linsengruppe einen Luftzug an der Abbildungsoberfläche erzeugt, der in einer Adhäsion von Staub an der Abbildungsoberfläche resultiert. Weiterhin sind die positive und die negative Linse, die jeweils die zweite und die dritte Linse in dieser Reihenfolge, ausgehend von der Objektseite innerhalb der zweiten Linsengruppe sind, nicht verkittet, um eine Kittlinse auszubilden. Daher besteht die Gefahr einer Verschlechterung der Performanz der Linse aufgrund einer Varianz der Linsenhalterungsgenauigkeit. Zudem weist die vierte negative Linse in der zweiten Linsengruppe eine konkave bildseitige Oberfläche auf. Daher ist es schwierig Bildfeldwölbung (field curvature) und Verzeichnung (distortion) zu korrigieren und es besteht die Gefahr einer Verschlechterung der Performanz des Objektives wegen einer Varianz der Linsenhalterungsgenauigkeit.
Das in dem Patentdokument 3 offenbarte Zoomobjektiv verändert die Vergrößerung durch Bewegen der ersten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft. Die erste Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer negativen Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Die zweite Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer positiven Linse, einer positiven Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse. Die dritte Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer positiven Linse.
In dem in dem Patentdokument 3 offenbarten Zoomobjektiv ist die am weitesten bildseitig liegende Linse der zweiten Linsengruppe eine positive Linse, die die Brechkräfte der positiven Linsen, die auf der Objektseite innerhalb der zweiten Linsengruppe angeordnet sind, verringert. Dies führt dazu, dass der effektive Durchmesser der zweiten Linsengruppe sich vergrößert, wodurch die äußeren Durchmesser der Linsen der zweiten Linsengruppe zunehmen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor genannten Umstände gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kompaktes Zoomobjektiv anzugeben, dass als Wechselobjektiv für eine spiegellose Kamera optimal ist, sowie eine Abbildungsvorrichtung, umfassend das Zoomobjektiv.
Das Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, in der eine Blende innerhalb der zweiten Linsengruppe bereit gestellt ist und in der nur die erste Linsengruppe und die zweite Linsengruppe zu Veränderung der Vergrößerung bewegt werden; wobei
die erste Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer negativen Linse L11 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer negativen Linse L12 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche und einer positive Linse L13 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite;
die zweite Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer Blende, einer positiven Linse L21 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, einer Kittlinse mit einer positiven Gesamtbrechkraft, die durch eine positive Linse L22 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche und eine negative Linse L23 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche zusammen gebildet wird, und einer negativen Linse L24 mit einer konvexen bildseitigen Oberfläche, mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; wobei
die dritte Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer positiven Linse L31.
Es ist von Vorteil für das Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung die folgende Bedingungsformel zu erfüllen: 0,07 < D45/f2 < 0,20 (1), wobei

D45:: der Luftspalt entlang der Richtung der optischen Achse zwischen der positiven Linse L21 und der positiven Linse L22 ist; und
f2:: die Brennweite der zweiten Linsengruppe.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft die folgende Bedingungsformel zu erfüllen: 0,09 < D45/f2 < 0,16 (1a).
Weiterhin ist es vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 1,60 < |f1|/fw < 2,20 (2) 0,85 < |f1|/ft < 1,20 (3) 1,20 < f2/fw < 1,60 (4) 0,60 < f2/ft < 0,90 (5), wobei

fw:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist;
ft:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende;
f1:: die Brennweite der ersten Linsengruppe; und
f2:: die Brennweite der zweiten Linsengruppe.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 1,70 < |f1|/fw < 2,10 (2a) 0,90 < |f1|/ft < 1,10 (3a) 1,30 < f2/fw < 1,50 (4a) 0,70 < f2/ft < 0,80 (5a).
Weiterhin ist es vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 0,50 < BF/fw < 0,90 (6) 0,25 < BF/ft < 0,45 (7), wobei

fw:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist;
ft:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende; und
BF:: der Rückfokus des gesamten Objektivsystems.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 0,55 < BF/fw < 0,80 (6a) 0,30 < BF/ft < 0,40 (7a).
Weiterhin ist es vorteilhaft die folgende Bedingungsformel zu erfüllen: 1,85 < N13 (8), wobei

N13:: der Brechungsindex an der d-Linie der positiven Linse L13 ist.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft die folgende Bedingungsformel zu erfüllen: 1,90 ≤ N13 (8a).
Weiterhin ist es vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 3,5 < Lw/fw < 5,0 (9) 1,9 < Lt/ft < 2,7 (10), wobei

fw:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist;
ft:: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende;
Lw:: die Gesamtobjektivlänge des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende; und
Lt:: die Gesamtobjektivlänge des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende.

In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen: 4,0 < Lw/fw < 4,5 (9a) 2,1 < Lt/ft < 2,5 (10a).
Es ist vorteilhaft zum Fokussieren auf eine geringe Distanz die erste Linsengruppe zu bewegen.
Das Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung ist versehen mit dem Zoomobjektiv der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung.
Ein Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, in welchem eine Blende innerhalb der zweiten Linsengruppe vorgesehen gestellt ist und in welchem nur die erste Linsengruppe und die zweite Linsengruppe zu Veränderung der Vergrößerung bewegt werden; wobei
die erste Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer negativen Linse L11 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer negativen Linse L12 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche und einer positive Linse L13 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite;
die zweite Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer Blende, einer positiven Linse L21 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, einer Kittlinse mit einer positiven Gesamtbrechkraft, die durch eine positive Linse L22 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche und eine negative Linse L23 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche zusammen gebildet wird, und einer negativen Linse L24 mit einer konvexen bildseitigen Oberfläche, mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; wobei
die dritte Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer positiven Linse L31.
Dies gestattet es ein kompaktes Zoomobjektiv zu realisieren. Weiterhin ist die Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet mit dem Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung. Entsprechend kann eine als Ganzes kompakte Abbildungsvorrichtung erreicht werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführung (dieselbe wie Beispiel 1) der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
2 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
3 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
4 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
5 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
6 zeigt Abberationsdiagramme (A) bis (L) des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt Abberationsdiagramme (A) bis (L) des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt Abberationsdiagramme (A) bis (L) des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt Abberationsdiagramme (A) bis (L) des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt Abberationsdiagramme (A) bis (L) des Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nachfolgend werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren detailliert beschrieben. 1 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren. Das Beispiel der in 1 gezeigten Konfiguration ist das gleiche wie die Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 1, das später beschrieben wird. In 1 ist die linke Seite die Objektseite und die rechte Seite die Bildseite.
Dieses Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe G1 mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe G2 mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe G3 mit einer positiven Brechkraft in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite entlang der optischen Achse Z, wobei eine Blende innerhalb der zweiten Linsengruppe G2 vorgesehen ist und die erste Linsengruppe G1 und die zweite Linsengruppe G2 zur Veränderung der Vergrößerung bewegt werden. Es ist zu beachten, dass die in 1 gezeigte Aperturblende St nicht notwendigerweise Größe oder die Form derselben darstellt, sondern vielmehr dessen Position auf der optischen Achse Z darstellt.
Wenn das Zoomobjektiv an der Abbildungsvorrichtung angebracht wird, wird bevorzugt zwischen dem optischen System und der Abbildungsoberfläche Sim gemäß der Konfiguration der Kamera auf der das Objektiv befestigt ist ein Deckglas, ein Prisma, verschiedene Arten von Filtern wie ein Infrarot-Cut-Filter, ein Tiefpassfilter und ähnliches vorgesehen. 1 illustriert ein Beispiel in dem ein planparalleles optisches Glied PP, das eine derartige Komponente darstellt, zwischen der dritten Linsengruppe G3 und der Abbildungsoberfläche Sim vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass die Lage, Dicke oder Eigenschaft des optischen Glieds PP nicht begrenzt ist und gemäß der benötigten Performanz des Abbildungsobjektivs gewählt werden sollte. Weiterhin kann kein optisches Glied PP vorgesehen sein.
Die ersten Linsengruppe G1, die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 besitzen jeweils eine negative Brechkraft, eine positive Brechkraft und eine positive Brechkraft; und lediglich die erste Linsengruppe G1 und die zweite Linsengruppe G2 werden zur Veränderung der Vergrößerung von Weitwinkel zu Tele bewegt. Dies ermöglicht eine Konfiguration mit einer insgesamt geringen Anzahl von Linsen, beispielsweise mit acht Linsen, wie im folgenden beschrieben, und ermöglicht das Erreichen einer starken Vergrößerung, Miniaturisierung und geringen Kosten.
Die erste Linsengruppe G1 besteht im Wesentlichen aus einer negativen Linse L11 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer negativen Linse L12 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer positiven Linse L13 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Dies gestattet eine zufriedenstellende Korrektur der Performanz insbesondere an der Weitwinkelseite. Es ist zu erwähnen, dass das Ausgestalten einer L11-Linse und einer L12-Linse jeweils als negative Linse mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche und als negative Linse mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, die Korrektur von Bildfeldwölbung (field curvature) und Verzeichnung (distortion) gestattet. Weiterhin gestattet das Ausgestalten einer L13-Linse als positive Linse mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, eine Korrektur des Farbquerfehlers (lateral chromatic aberration).
Die zweite Linsengruppe G2 besteht im Wesentlichen aus einer Blende St, einer positiven Linse L21 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, einer Kittlinse mit einer positiven Gesamtbrechkraft, die durch eine positive Linse L22 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche und eine negative Linse L23 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite gebildet wird, und einer negativen Linse L24 mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche mit einer konvexen bildseitigen Oberfläche in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Dies gestattet eine Korrektur insbesondere von sphärischer Abberation, Bildfeldwölbung und Farblängsfehler (longitudinal chromatic aberration) in dem gesamten Bereich in dem sich die Vergrößerung verändert. Weiterhin kann eine Linsenkonfiguration mit guter Handhabbarkeit erhalten werden. Es ist zu erwähnen, dass das Ausgestalten der L21-Linse als positive Linse mit konvexer objektseitiger Oberfläche eine Korrektur der sphärischen Abberation gestattet. Weiterhin gestattet die Konfiguration der Kittlinse, die durch die positive Linse L22 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche zusammen mit der negativen Linse L23 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite gebildet wird, eine Korrektur von sphärischer Abberation und Farbquerfehler. Weiterhin kann eine Verschlechterung der Performanz des Objektivs wegen einer Varianz der Linsenhalterungsgenauigkeit verhindert werden. Überdies kann das Ausgestalten der L24-Linse als negative Linse mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche mit konvexer bildseitiger Oberfläche sphärische Abberation und Bildfeldwölbung korrigieren. Weiterhin kann sogar in dem Fall das der Scheitelpunkt der negativen Linse L24 von der optischen Achse abweicht (Achsenfehlausrichtung/-dezentrierung), eine Verschlechterung der Performanz des Objektivs aufgrund einer Varianz der Linsenhalterungsgenauigkeit verhindert werden, da die Verminderung der Bildqualität an peripheren Blickwinkeln gering ist.
Die dritte Linsengruppe besteht im Wesentlichen aus einer positiven Linse L31. Dies kann den Winkel unter dem Licht die Abbildungsoberfläche erreicht reduzieren und Abschattierung (shading) unterdrücken. Weiterhin gestattet das Fixieren der positiven Linse L31 während des Veränderns der Vergrößerung eine Reduzierung der Menge des sich an der Abbildungsoberfläche anlagernden Staubs.
Weiterhin gestattet das Ausgestalten der ersten Linsengruppe G1 derart, dass sie sich beim Fokussieren auf eine geringe Distanz bewegt, eine Konfiguration in welcher Abberationsfluktuationen während der Fokussierungsoperation reduziert sind. Weiterhin gestattet das Anordnen eines Antriebssystems, welches für das Verfahren der Linse während des Fokussierens notwendig ist, auf der Seite der ersten Linsengruppe G1, die Größe des Objektivtubus auf der Seite der Objektivhalterung zu miniaturisieren.
Die folgende Bedingungsformel (1) bezieht sich auf den Abstand zwischen der positiven Linse L21 und der positiven Linse L22 entlang der Richtung der optischen Achse. Das Erfüllen dieser Formel gestattet, dass eine Miniaturisierung des Objektivs und eine zufriedenstellende Korrektur der Abberation darin erreicht wird. 0,07 < D45/f2 < 0,20 (1), wobei

Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass der Wert von D45/f2 kleiner ist als die durch die Bedingungsformel (1) definierte untere Grenze, ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Miniaturisierung, macht es aber schwierig Bildfeldwölbung und sphärische Abberation zu korrigieren. Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass der Wert von D45/f2 größer ist als die von der Bedingungsformel (1) definierte obere Grenze, ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Korrektur der Bildfeldwölbung, macht jedoch das Erreichen einer Miniaturisierung schwierig.
Es ist zu erwähnen, dass das Erfüllen der folgenden Bedingungsformel (1a) eine weitere Miniaturisierung des Objektivs und eine zufriedenstellende Korrektur der Abberation darin gestattet. 0,09 < D45/f2 < 0,16 (1a).
Die folgenden Bedingungsformeln (2), (3), (4) und (5) beziehen sich auf die Brechkräfte der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2. Das Erfüllen dieser Formeln gestattet eine Miniaturisierung des Objektivs und zufriedenstellende Korrektur von Abberationen im gesamten Zoombereich. 1,60 < |f1|/fw < 2,20 (2) 0,85 < |f1|/ft < 1,20 (3) 1,20 < f2/fw < 1,60 (4) 0,60 < f2/ft < 0,90 (5), wobei

Bedingungsformeln (2) und (3) beziehen sich auf die Brechkraft der ersten Linsengruppe G1. Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass die Werte von |f1|/fw und |f1|/ft kleiner sind als die durch die Bedingungsformeln (2) und (3) jeweils definierten unteren Grenzen ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt einer Miniaturisierung des Objektivs, aber macht es schwierig Abberationen in dem gesamten Zoombereich zu korrigieren. Weiterhin nehmen Fluktuationen in der Performanz während der Fokussierungsoperation zu. Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass die Werte von |f1|/fw und |f1|/ft größer sind als die durch die Bedingungsformeln (2) und (3) jeweils definierten oberen Grenzen ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Korrektur von Abberationen in dem gesamten Zoombereich und dem Unterdrücken von Fluktuation in der Performanz während Fokussierungsoperationen, macht es jedoch schwierig eine Miniaturisierung des Objektivs zu erreichen.
Bedingungsformeln (4) und (5) beziehen sich auf die Brechkraft der zweiten Linsengruppe G2. Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass die Werte von f2/fw und f2/ft kleiner sind als die durch die Bedingungsformeln (4) und (5) jeweils definierten unteren Grenzen ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt einer Miniaturisierung des Objektivs. Jedoch ist eine zufriedenstellende Korrektur von Abberationen im gesamten Zoombereich schwierig. Das Ausgestalten des Objektivs derart, dass die Werte von f2/fw und f2/ft größer sind als die durch die Bedingungsformeln (4) und (5) jeweils definierten oberen Grenzen ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Korrektur von Abberationen in dem gesamten Zoombereich, macht es jedoch schwierig eine Miniaturisierung des Objektivs zu erreichen.
Weiterhin ist es vorteilhaft die folgenden Bedingungsformeln zu erfüllen.
Es ist zu erwähnen, dass das Erfüllen der folgenden Bedingungsformeln (2a), (3a), (4a) und (5a) eine weitere Miniaturisierung des Objektivs und eine zufriedenstellende Korrektur der Abberation darin gestattet. 1,70 < |f1|/fw < 2,10 (2a) 0,90 < |f1|/ft < 1,10 (3a) 1,30 < f2/fw < 1,50 (4a) 0,70 < f2/ft < 0,80 (5a).
Die folgenden Bedingungsformeln (6) und (7) beziehen sich auf den Rückfokus (back focus). In dem Fall dass das Zoomobjektiv an einer Kamera mit kurzem Auflagemaß (flange back) angebracht ist, gestattet das Erfüllen dieser Bedingungsformeln das Erreichen einer Mininaturisierung des Objektivs. 0,50 < BF/fw < 0,90 (6) 0,25 < BF/ft < 0,45 (7), wobei

Auch wenn ein Unterschreiten der durch die Bedingungsformeln (6) und (7) definierten unteren Grenzen vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt einer Miniaturisierung des Objektivs ist, wird der Rückfokus zu kurz werden, so dass ein Tiefpassfilter oder ein Infrarot-Cut-Filter nicht angeordnet werden kann. Ein Überschreiten der durch die Bedingungsformeln (6) und (7) definierten oberen Grenzen macht das Erreichen einer Miniaturisierung schwierig.
Es ist zu erwähnen, dass das Erfüllen der folgenden Bedingungsformeln (6a) und (7a) eine weitere Miniaturisierung einer mit Filtern ausgestatteten Kamera gestattet. 0,55 < BF/fw < 0,80 (6a) 0,30 < BF/ft < 0,40 (7a).
Die folgende Bedingungsformel (8) bezieht sich auf den Brechungsindex der positiven Linse L13. Das Erfüllen dieser Formel gestattet, dass eine Miniaturisierung des Objektivs und eine zufriedenstellende Korrektur der Abberation darin erreicht wird. 1,85 < N13 (8), wobei

N13:: der Brechungsindex an der d-Linie der positiven Linse L13 ist.

Das Erfüllen von Bedingungsformel (8) kann den absoluten Wert des Krümmungsradius der Linse erhöhen und die Dicke der Linse dünner machen, wodurch eine Miniaturisierung erreicht wird. Weiterhin wird die Petzvalsumme geeignet ausgestaltet, was eine zufriedenstellende Korrektur der Bildfeldwölbung gestattet.
Es ist zu erwähnen, dass das Erfüllen der folgenden Bedingungsformel (8a) eine weitere Miniaturisierung und Korrektur der Abberation des Objektivs gestattet. 1,90 ≤ N13 (8a).
Die folgenden Bedingungsformeln (9) und (10) beziehen sich auf die Gesamtobjektivlänge und das Erfüllen dieser Bedingungsformeln gestattet das Erreichen einer Miniaturisierung des Objektivs. 3,5 < Lw/fw < 5,0 (9) 1,9 < Lt/ft < 2,7 (10), wobei

Wenn die Werte von Lw/fw und Lt/ft jeweils die durch die Bedingungsformeln (9) und (10) definierten unteren Grenzen unterschreiten, kann eine Miniaturisierung erreicht werden, jedoch wird der Verschlussraum (shutter space) zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2 verringert. Wenn die Werte von Lw/fw und Lt/ft jeweils die durch die Bedingungsformeln (9) und (10) definierten oberen Grenzen überschreiten, wird das Erreichen einer Miniaturisierung des Objektivs schwierig.
Das Erfüllen der folgenden Bedingungsformeln (9a) und (10a) realisiert ein weiter miniaturisiertes Objektiv während der Verschlussraum sichergestellt wird. 4,0 < Lw/fw < 4,5 (9a) 2,1 < Lt/ft < 2,5 (10a).
In dem vorliegenden Zoomobjektiv wird als Material, insbesondere auf der am weitesten objektseitig liegenden Seite, vorzugsweise ein Glas verwendet oder es kann eine transparente Keramik verwendet werden.
Weiterhin ist es in dem Fall, dass das vorliegende Zoomobjektiv in einer Umgebung verwendet wird, in der Linsen leicht beschädigt werden, vorteilhaft, wenn eine Mehrlagenschicht-Beschichtung als Schutz auf die Linsen aufgebracht wird. Weiterhin kann zusätzlich zu der Schutzbeschichtung eine Antireflexionsbeschichtung auf die Linsen aufgebracht werden, um Doppelbilder (ghost light) und Ähnliches bei Verwendung der Linsen zu vermindern.
In dem Beispiel der 1 ist ein optisches Glied PP zwischen dem Objektivsystem und der Abbildungsoberfläche Sim angeordnet. Anstelle der Anordnung eines Tiefpassfilters, verschiedener Arten von Filtern, die spezifische Wellenlängenbereiche abschneiden, und ähnlichen Objekten zwischen dem Objektivsystem und der Abbildungsoberfläche Sim, können diese verschiedenen Arten von Filtern auch zwischen Linsen angeordnet werden oder eine Beschichtung, die die gleichen Effekte wie die verschiedenen Arten von Filtern zeigt, kann auf die Linsenoberfläche von einer oder mehreren beliebigen Linsen aufgebracht werden.
Im Folgenden werden numerische Beispiele des Zoomobjektivs der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 1 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 1 gezeigt, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren. In 2 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 2 gezeigt, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren. In 3 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 3 gezeigt, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren. In 4 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 4 gezeigt, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren. In 5 ist eine Sammlung von Schnittansichten eines Zoomobjektivs gemäß Beispiel 5 gezeigt, die dessen Linsenkonfiguration illustrieren.
Es ist zu beachten, dass in 1 bis 5 auch ein optisches Glied PP dargestellt ist und die linke Seite die Objektseite und die rechte Seite die Bildseite ist. Weiterhin stellt die in den Figuren gezeigte Aperturblende St nicht notwendigerweise ihre Größe und Form dar, sondern stellt ihre Lage auf der optischen Achse Z dar.
Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 1 sind in Tabelle 1 gezeigt, Daten, die sich auf die Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen beziehen, sind in Tabelle 2 dargestellt, und Daten, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, sind in Tabelle 3 dargestellt. Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 2 sind in Tabelle 4 gezeigt, Daten, die sich auf die Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen beziehen, sind in Tabelle 5 dargestellt, und Daten, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, sind in Tabelle 6 dargestellt. Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 3 sind in Tabelle 7 gezeigt, Daten, die sich auf die Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen beziehen, sind in Tabelle 8 dargestellt, und Daten, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, sind in Tabelle 9 dargestellt. Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 4 sind in Tabelle 10 gezeigt, Daten, die sich auf die Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen beziehen, sind in Tabelle 11 dargestellt, und Daten, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, sind in Tabelle 12 dargestellt. Weiterhin sind Linsendaten des Zoomobjektivs von Beispiel 5 in Tabelle 13 gezeigt, Daten, die sich auf die Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen beziehen, sind in Tabelle 14 dargestellt, und Daten, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, sind in Tabelle 15 dargestellt.
Die Bedeutung der Symbole in den Tabellen wird nachfolgend mit Bezug auf Beispiel 1 als Beispiel beschrieben. Das gleiche gilt grundsätzlich auch für Beispiele 2 bis 5.
In den Linsendaten der Tabelle 1 werden die i-ten (i = 1, 2, 3, ...) Oberflächennummern in der Spalte Si dargestellt, wobei der Wert von i sequenziell von der Oberfläche des am weitesten objektseitigen Elements, die mit 1 bezeichnet ist, in Richtung der Bildseite zunimmt. Die Krümmungsradien der i-ten Oberfläche sind in der Spalte Ri dargestellt und die Abstände zwischen den i-ten Oberflächen und den (i + 1)-ten Oberflächen entlang der optischen Achse Z sind in der Spalte Di dargestellt. Weiterhin sind die Brechungsindizes der Medien zwischen den i-ten Oberflächen und den (i + 1)-ten Oberflächen in Bezug auf die d-Linie (Wellenlänge: 587,6 nm) in der Spalte Ndj dargestellt. Die Abbezahlen der j-ten (j = 1, 2, 3, ...) optischen Elemente in Bezug auf die d-Linie sind in Spalte νdj dargestellt, wobei der Wert von i sequenziell von der Oberfläche des am weitesten objektseitigen Elements, die mit 1 bezeichnet ist, in Richtung der Bildseite zunimmt.
Dabei ist das Vorzeichen des Krümmungsradius positiv in dem Fall, dass die Oberflächenform auf der Objektseite konvex ist und negativ in dem Fall, dass die Oberflächenform auf der Bildseite konvex ist. Die grundlegenden Linsendaten geben auch eine Aperturblende St und ein optisches Glied PP an. Die Spalte der Oberflächennummer einer Oberfläche, die der Aperturblende St entspricht, gibt eine Oberflächennummer zusammen mit dem Wort ”Stop” an. Weiterhin gibt in den Linsendaten der Tabelle 1 die Spalte der Abstände zwischen Oberflächen, die sich während einer Veränderung der Vergrößerung oder Fokussierung verändern, Dn (n ist eine Oberflächennummer) an.
Die Daten bezüglich der Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen in Tabelle 2, geben den Abstand zwischen Oberflächen Dn (n ist eine Oberflächennummer) an, jeweils am Weitwinkelende, an einem zwischenliegenden Blickwinkel (Zwischenstellung) und am Teleende.
In den Linsendaten, Daten bezüglich der Abstände zwischen sich bewegenden Oberflächen, werden Gradzahlen als Einheit für Winkel verwendet und mm als Einheit für Längen verwendet, jedoch können anderweitig geeignete Einheiten ebenfalls verwendet werden, da optische Systeme auch verwendbar sind, wenn sie proportional vergrößert oder verkleinert werden.
In den Linsendaten der Tabelle 1 ist die Markierung ”*” bei Oberflächennummern von asphärischen Oberflächen angegeben. Numerische Werte der paraxialen Krümmungsradien sind als Krümmungsradien der asphärischen Oberflächen angegeben. Die Daten von Tabelle 3, die sich auf asphärische Oberflächenkoeffizienten beziehen, zeigen Oberflächennummern asphärischer Oberflächen und asphärische Oberflächenkoeffizienten in Bezug auf diese asphärischen Oberflächen. Die asphärischen Oberflächenkoeffizienten zeigen Werte der jeweiligen Koeffizienten K, Ai in dem folgenden Ausdruck (A) für asphärische Oberflächen. Z = (Y²/R)/{1 + (1 – K·Y²/R²)^1/2) + ΣAiYⁱ (A), mit

Z:: die Tiefe der asphärischen Oberfläche
Y:: die Höhe
R:: ein paraxialer Krümmungsradius
K:: eine Exzentrizität
Ai:: ein asphärischer Oberflächenkoeffizient

Si (Oberflächennummer)	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
1	35,1664	1,50	1,88300	40,8
2	15,0000	1,53	1,00000
3*	18,2748	1,00	1,84666	23,8
4*	10,3576	2,54	1,00000
5	14,0665	2,50	2,10205	16,8
6	21,0048	D6	1,00000
7 (Stop)	∞	1,50	1,00000
8	10,9714	2,22	1,75500	52,3
9	–179,7518	2,18	1,00000
10	156,6142	2,53	1,88300	40,8
11	–8,6537	0,82	1,76182	26,5
12	37,2243	1,30	1,00000
13*	–6,4999	1,96	1,90270	31,0
14*	–9,7159	D14	1,00000
15	59,2635	3,85	1,80400	46,6
16	–52,7463	8,21	1,00000
17	∞	2,70	1,51680	64,2
18	∞	0,00	1,00000

Abstände zwischen Oberflächen	f = 14,44	f = 19,83	f = 27,23
D6	15,53	8,27	2,98
D14	8,37	14,03	21,81

Oberflächennummer	K	A3	A4	A5	A6
3*	–5,615024E+00	6,864854E–05	–3,255748E–05	8,882220E–07	5,057657E–07
4*	9,881701E–10	6,117427E–05	–2,173253E–04	1,452973E–06	8,915804E–07
13*	–3,736670E–01	–1,670547E–05	1,197632E–04	3,091800E–05	7,195391E–06
14*	1,031390E+00	–1,101419E–04	6,847350E–04	–6,846574E–06	8,052236E–06

Oberflächennummer	A7	A8	A9	A10	A11
3*	1,623693E–08	–1,577554E–09	–6,924002E–11	–3,088327E–11	–1,507678E–12
4*	2,270718E–08	–2,657527E–09	–5,113041E–10	–7,221361E–11	–3,205594E–12
13*	1,126338E–07	–2,138293E–07	2,025745E–07	–1,933534E–08	–1,142801E–08
14*	9,260556E–07	1,844839E–07	–6,465512E–08	1,188168E–09	1,165727E–09

Oberflächennummer	A12	A13	A14	A15	A16
3*	3,842558E–13
4*	8,813147E–13
13*	1,589522E–09
14*	–1,505152E–10

Si (Oberflächennummer)	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
1	38,4385	1,50	1,88300	40,8
2	14,0001	2,50	1,00000
3	48,3788	1,00	1,83400	37,2
4	17,4456	2,21	1,00000
5	17,3992	2,80	1,92110	22,4
6	37,8454	D6	1,00000
7 (Stop)	∞	2,00	1,00000
8	11,0398	2,20	1,67003	47,2
9	–429,2209	2,00	1,00000
10	19,3935	2,50	1,83481	42,7
11	–11,1129	0,81	1,76182	26,5
12	12,5941	1,22	1,00000
13*	–6,4710	1,30	1,80348	40,4
14*	–8,3337	D14	1,00000
15	83,5853	4,20	1,72916	54,7
16	–44,1120	8,24	1,00000
17	∞	2,70	1,51680	64,2
18	∞	0,00	1,00000

Abstände zwischen Oberflächen	f = 14,45	f = 19,85	f = 27,25
D6	15,87	8,24	2,67
D14	9,71	15,32	23,03

Oberflächennummer	K	A3	A4	A5	A6
13*	–1,199493E+00	–1,314139E–05	–2,408325E–04	8,498002E–06	2,280640E–05
14*	1,040617E–01	–9,797342E–05	5,909294E–04	1,515209E–05	5,226945E–06

Oberflächennummer	A7	A8	A9	A10	A11
13	1,204939E–06	2,879965E–07	2,559685E–07	–6,711221E–09	–3,432631E–08
14*	2,021126E–06	7,190726E–07	–1,451167E–08	–2,110906E–08	–1,187111E–09

Oberflächennummer	A12	A13	A14	A15	A16
13*	4,316156E–09
14*	2,455661E–10

Si (Oberflächennummer)	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
1	42,2475	1,50	1,69680	55,5
2	14,4153	2,57	1,00000
3	43,8813	1,00	1,92286	20,9
4	14,8785	2,39	1,00000
5*	19,4808	2,80	2,15400	17,2
6*	40,7696	D6	1,00000
7 (Stop)	∞	2,00	1,00000
8	12,5397	2,20	1,77250	49,6
9	44,7736	3,00	1,00000
10	16,1165	2,73	1,81600	46,6
11	–8,7071	0,81	1,69895	30,1
12	14,5313	1,17	1,00000
13*	–16,0929	1,00	1,80348	40,4
14*	–38,2489	D14	1,00000
15	44,7014	4,20	1,72916	54,7
16	–66,9137	8,25	1,00000
17	∞	2,70	1,51680	64,2
18	∞	0,00	1,00000

Abstände zwischen Oberflächen	f = 14,46	f = 19,86	f = 27,26
D6	15,08	7,79	2,48
D14	8,54	14,37	22,36

Oberflächennummer	K	A3	A4	A5	A6
5*	3,470260E–02	1,496797E–05	–5,975310E–05	4,568279E–05	–1,061470E–05
6*	–9,995165E+00	–9,171688E–05	3,548928E–05	8,068952E–07	–1,070761E–06
13*	–9,644622E+00	–1,148633E–03	7,112857E–04	–3,317657E–04	1,215312E–05
14*	3,022983E+00	–1,106180E–03	1,355726E–03	–3,945132E–04	4,443567E–05

Oberflächennummer	A7	A8	A9	A10	A11
5*	5,149112E-07	1,170447E–07	–4,861662E–09	–7,530577E–10	–1,224280E–10
6*	–2,406161E–07	5,998272E–08	5,201876E–09	1,075105E–10	–2,401584E–10
13*	9,090754E–06	2,692205E–06	6,113963E–08	–1,840184E–07	–1,056571E–07
14*	9,823024E–06	–1,213117E–07	-4,064542E–07	–9,850928E–08	2,937408E–09

Oberflächennummer	A12	A13	A14	A15	A16
5*	3,762373E–12	8,615873E–13	1,734482E–13	1,117364E–14	–1,160528E–15
6*	–6,209544E–12	3,256892E–14	3,326172E–13	1,244328E–14	4,552927E–15
13*	4,145709E–09	1,551470E–09	1,206748E–08	3,912289E–10	1,863227E–11
14*	1,041647E–09	1,497027E–09	6,365804E–11	2,434113E–11	–7,179490E–12

Oberflächennummer	A17	A18	A19	A20
5*	–2,262130E–16	–1,851217E–17	3,825651E–20	2,885440E–19
6*	–2,821380E–16	–8,711698E–17	–1,113907E–17	1,658324E–18
13*	–2,483628E–11	–2,361438E–12	–3,048065E–12	7,678745E–13
14*	–1,329278E–12	–7,830396E–13	–8,660396E–14	5,144799E–14

Si (Oberflächennummer)	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
1	42,5272	1,50	1,88300	40,8
2	13,3427	2,58	1,00000
3	37,3679	1,00	1,67300	38,1
4	15,6750	2,41	1,00000
5*	18,3880	2,80	1,90680	21,2
6*	38,4066	D6	1,00000
7 (Stop)	∞	2,00	1,00000
8	11,8526	2,22	1,69680	55,5
9	70,6484	2,83	1,00000
10	16,1669	2,82	1,80400	46,6
11	–9,1726	0,81	1,69895	30,1
12	14,7213	1,23	1,00000
13*	–16,0250	1,00	1,80610	40,7
14*	–40,4887	D14	1,00000
15	48,5679	4,20	1,83481	42,7
16	–125,3692	6,53	1,00000
17	∞	2,70	1,51680	64,2
18	∞	0,00	1,00000

Abstände zwischen Oberflächen	f = 14,45	f = 19,84	f = 27,25
D6	14,82	7,75	2,60
D14	10,41	15,82	23,27

Oberflächennummer	K	A3	A4	A5	A6
5*	3,823700E–02	2,585157E–05	–5,880333E–05	4,517036E–05	–1,059660E–05
6*	–9,964862E+00	–8,530656E–05	3,712343E–05	1,513472E–07	–1‚074084E–06
13*	–9,951800E+00	–1,207463E–03	7,205585E–04	–3,321443E–04	1,214627E–05
14*	3,006434E+00	–1,141538E–03	1,386331E–03	–3,935216E–04	4,444880E–05

Oberflächennummer	A7	A8	A9	A10	A11
5*	5,155070E–07	1,170514E–07	–4,861699E–09	–7,530617E–10	–1,224281E–10
6*	–2,400687E–07	6,000583E–08	5,202450E–09	1,075213E–10	–2,401593E–10
13*	9,090676E–06	2,692204E–06	6,113962E–08	–1,840184E–07	–1,056571E–07
14*	9,823141E–06	–1,213109E–07	–4,064542E–07	–9,850928E–08	2,937408E–08

Oberflächennummer	A12	A13	A14	A15	A16
5*	3,762370E–12	8,615873E–13	1,734482E–13	1,117364E–14	–1,160528E–15
6*	–6,209542E–12	3,256895E–14	3,326172E–13	1,244328E–14	4,552927E–15
13*	4,145709E–09	1,551470E–09	1,206748E–09	3,912289E–10	1,863227E–11
14*	1,041647E–09	1,497027E–09	6,365804E–11	2,434113E–11	–7,179490E–12

Oberflächennummer	A17	A18	A19	A20
5*	–2,262130E–18	–1,851217E–17	3,825651E–20	2,885440E–19
6*	–2,621380E–18	–8,711698E–17	–1,113807E–17	1,658324E–18
13*	–2,483626E–11	–2,361438E–12	–3,048065E–12	7,678745E–13
14*	–1,329278E–12	–7,830396E–13	–8,660386E–14	5,144799E–14

Si	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
(Oberflächennummer)	Ri (Krümmungsradien)	Di (Abstände zwischen Oberflächen)	Ndi (Brechungsindizes)	νdj (Abbezahlen)
1	54,3826	1,50	1,88300	40,8
2	13,6382	2,83	1,00000
3	43,9985	1,00	1,51742	52,4
4	22,7515	2,14	1,00000
5*	22,7043	2,80	1,92110	22,4
6*	46,1814	D6	1,00000
7 (Stop)	∞	2,00	1,00000
8	14,1578	2,20	1,80400	46,6
9	80,4110	3,00	1,00000
10	14,0681	2,68	1,81600	46,6
11	–9,4979	0,81	1,71736	29,5
12	11,2063	1,21	1,00000
13*	–18,0479	1,00	1,74330	49,3
14*	–51,5125	D14	1,00000
15	49,7376	4,20	1,72918	54,7
16	-51,7165	8,90	1,00000
17	∞	2,70	1,51680	64,2
18	∞	0,00	1,00000

Abstände zwischen Oberflächen	f = 14,46	f = 19,86	f = 27,26
D6	15,78	8,07	2,46
D14	7,65	13,64	21,87

Oberflächennummer	K	A3	A4	A5	A6
5*	–7,413515E–01	2,098204E–05	–6,213790E–05	4,629735E–05	–1,071012E–05
6*	–8,888679E+00	–8,241494E–05	2,116167E–05	–4,202121E–07	–6,486849E–07
13*	–9,998498E+00	–1,029634E–03	8,185040E–04	–3,301257E–04	1,227960E–05
14*	–4,191034E+00	–1,002237E–03	1,361961E–03	–3,889624E–04	4,509856E–05

Oberflächennummer	A7	A8	A9	A10	A11
5*	5,310545E–07	1,197088E–07	–4,719902E–09	–7,699652E–10	–1,272929E–10
6*	–2,188644E–07	5,875557E–08	4,889158E–09	6,833959E–11	–2,434408E–10
13*	9,119539E–06	2,656339E–08	3,357793E–08	–1,905096E–07	–1,056367E–07
14*	9,700694E–06	-1,951435E–07	–4,147801E–07	–9,76982BE–08	3,427927E–09

Oberflächennummer	A12	A13	A14	A15	A16
5*	3,050391E–12	7,944909E–13	1,731993E–13	1,192082E–14	–9,877713E–16
6*	–8,412978E–12	3,686216E–14	3,362781E–13	1,353794E–14	4,705880E–15
13*	4,464429E-09	1,700330E–09	1,256590E-09	3,973397E–10	1,733613E–11
14*	1,155020E-09	1,530347E–09	7,365946E-11	2,377115E–11	–7,758491E–12

Oberflächennummer	A17	A18	A19	A20
5*	–2,042268E–16	–1,661515E–17	4,840589E–21	2,287756E–19
6*	–2,389036E–16	–8,582582E–17	–1,126781E–17	1,582510E–18
13*	–2,580557E–11	–2,539767E–12	–3,087593E–12	7,879966E–13
14*	–1,583186E–12	–8,653928E–13	–3,704819E–14	4,658118E–14

Die den Bedingungsformeln (1) bis (10) der Zoomobjektive der Beispiele 1 bis 5 entsprechenden Werte sind in Tabelle 16 angegeben. Es ist zu beachten, dass alle Beispiele auf der d-Linie als Referenzwellenlänge basieren. Die in der folgenden Tabelle 16 dargestellten Werte basieren auf der Referenzwellenlänge. [TABLE 16]

Nummer	Bedingungsformeln	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5
(1)	D45/f2	0,108	0,097	0,147	0,146	0,140
(2)	\|f1\|/fw	1,930	1,874	1,895	1,749	2,005
(3)	\|f1\|/ft	1,024	0,994	1,005	0,928	1,063
(4)	f2/fw	1,395	1,423	1,415	1,345	1,476
(5)	f2/ft	0,740	0,755	0,751	0,713	0,783
(6)	BF/fw	0,692	0,694	0,694	0,575	0,738
(7)	BF/ft	0,367	0,368	0,368	0,305	0,392
(8)	N13	2,102	1,921	2,154	1,907	1,921
(9)	Lw/fw	4,171	4,343	4,283	4,278	4,314
(10)	Lt/ft	2,245	2,308	2,317	2,293	2,322

Die jeweiligen Aberrationsdiagramme des Abbilungsobjektivs von Beispiel 1 sind unter (A) bis (L) von 6 dargestellt. (A) bis (D) der 6 zeigen jeweils sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler am Weitwinkelende. (E) bis (H) der 6 zeigen jeweils sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler an dem zwischenliegenden Blickwinkel (Zwischenstellung). (I) bis (L) von 6 zeigen jeweils sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler an dem Teleende.
Die Aberrationsdiagramme, die jeweils sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler zeigen, beziehen sich auf die d-Linie (eine Wellenlänge von 587,6 nm) als Referenzwellenlänge. Das Diagramm der sphärischen Aberration zeigt Aberrationen in Bezug auf die d-Linie (eine Wellenlänge von 587,6 nm), die durch eine durchgezogene Linie dargestellt sind und zeigt weiterhin Aberrationen bezüglich einer Wellenlänge von 460,0 nm und einer Wellenlänge von 615,0 nm, die jeweils durch eine strich-punktierte Linie und eine Zwei-Punkt-Linie angegeben sind. In dem Astigmatismusdiagrammen zeigt die durchgezogene Linie den Astigmatismus in der sagittalen Richtung während die unterbrochene Linie den Astigmatismus in der tangentialen Richtung zeigt.
In ähnlicher Weise sind die jeweiligen Aberrationsdiagramme des Abbilungsobjektivs von Beispiel 2 unter (A) bis (L) von 7 gezeigt. Die jeweiligen Aberrationsdiagramme des Abbilungsobjektivs von Beispiel 3 sind unter (A) bis (L) von 8 gezeigt. Die jeweiligen Aberrationsdiagramme des Abbilungsobjektivs von Beispiel 4 sind unter (A) bis (L) von 9 gezeigt. Die jeweiligen Aberrationsdiagramme des Abbilungsobjektivs von Beispiel 5 sind unter (A) bis (L) von 10 gezeigt.
In den oben dargestellten Daten ist zu erkennen, dass alle Zoomobjektive der Beispiele 1 bis 5 die Bedingungsformeln (1) bis (10) erfüllen und Zoomobjektive sind, die auch am Teleende schnell sind und eine günstige Performanz beibehalten.
Nachfolgend wird die Abbildungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. 11 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Abbildungsvorrichtung umfassend das Zoomobjektiv der Ausführung der vorliegenden Erfindung als ein Beispiel einer Abbildungsvorrichtung der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Es ist zu beachten, dass 11 schematisch die erste Linsengruppe G1 bis dritte Linsengruppe G3 zeigt, die in dem Zoomobjektiv 1 enthalten sind.
Die Abbildungsvorrichtung 10 ist ausgestattet mit einem Zoomobjektiv 1; einem Filter 6, der als Tiefpassfilter oder Ähnliches fungiert und auf einer Bildseite des Zoomobjektivs 1 angeordnet ist, ein Bildgebungselement 7, das auf der Bildseite des Filters 6 angeordnet ist und einen Signalverarbeitungsschaltkreis 8. Das Bildgebungselement 7 konvertiert von dem Zoomobjektiv 1 gebildete optische Bilder in elektrische Signale. Beispielsweise kann eine CCD (Charge Coupled Device), ein CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) oder Ähnliches als Bildgebungselement 7 verwendet werden. Das Bildgebungselement 7 ist derart angeordnet, dass dessen Abbildungsoberfläche der Abbildungsoberfläche (Bildebene) des Zoomobjektivs 1 entspricht.
Die von dem Zoomobjektiv 1 fotografierten Bilder werden auf der Abbildungsoberfläche des Bildgebungselements 7 ausgebildet und Ausgabesignale, die sich auf die Bilder des Bildgebungselements 7 beziehen, werden durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 8 berechnet. Anschließend werden die Bilder auf der Anzeigevorrichtung 9 angezeigt.
Es ist zu beachten, dass 11 eine Abbildungsvorrichtung vom Ein-Sensor-Typ zeigt, in dem ein einziges Bildgebungselement 7 verwendet wird. Die Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch ein Drei-Sensor-Typ sein, die drei Bildgebungselemente verwendet, die jeweils den jeweiligen Farben entsprechen, wobei ein Farbteilerprisma, welches Lichtstrahlen in jeweilige Farben R (rot), G (grün) und B (blau) aufteilt, zwischen dem Zoomobjektiv 1 und dem Bildgebungselement 7 angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf die Ausführungen und Beispiele beschrieben. Das Zoomobjektiv der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich. Beispielsweise sind Werte wie der Krümmungsradius, die Abstände zwischen Oberflächen, die Brechungsindizes, die Abbezahlen und die asphärischen Oberflächenkoeffizienten von jeder Objektivkomponente nicht auf die in den obigen numerischen Beispielen gezeigten Werte beschränkt, sondern können andere Werte annehmen.

Claims

Zoomobjektiv bestehend im Wesentlichen aus einer ersten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, eine Blende, die innerhalb der zweiten Linsengruppe bereit gestellt ist und wobei nur die erste Linsengruppe und die zweite Linsengruppe zu Veränderung der Vergrößerung bewegt werden; wobei die erste Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer negativen Linse L11 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche, einer negativen Linse L12 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche und einer positive Linse L13 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; die zweite Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer Blende, einer positiven Linse L21 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche, einer Kittlinse mit einer positiven Gesamtbrechkraft, die durch eine positive Linse L22 mit einer konvexen objektseitigen Oberfläche und eine negative Linse L23 mit einer konkaven bildseitigen Oberfläche zusammen gebildet wird, und einer negativen Linse L24 mit einer konvexen bildseitigen Oberfläche, mit wenigstens einer asphärischen Oberfläche, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite; wobei die dritte Linsengruppe im Wesentlichen besteht aus einer positiven Linse L31.
Zoomobjektiv nach Anspruch 1, wobei die folgende Bedingungsformel erfüllt ist: 0,07 < D45/f2 < 0,20 (1), wobei D45: der Luftspalt entlang der Richtung der optischen Achse zwischen der positiven Linse L21 und der positiven Linse L22 ist; und f2: die Brennweite der zweiten Linsengruppe.
Zoomobjektiv nach Anspruch 2, wobei die folgende Bedingungsformel erfüllt ist: 0,09 < D45/f2 < 0,16 (1a).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 1,60 < |f1|/fw < 2,20 (2) 0,85 < |f1|/ft < 1,20 (3) 1,20 < f2/fw < 1,60 (4) 0,60 < f2/ft < 0,90 (5), wobei fw: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist; ft: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende; f1: die Brennweite der ersten Linsengruppe; und f2: die Brennweite der zweiten Linsengruppe.
Zoomobjektiv nach Anspruch 4, wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 1,70 < |f1|/fw < 2,10 (2a) 0,90 < |f1|/ft < 1,10 (3a) 1,30 < f2/fw < 1,50 (4a) 0,70 < f2/ft < 0,80 (5a).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 0,50 < BF/fw < 0,90 (6) 0,25 < BF/ft < 0,45 (7), wobei fw: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist; ft: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende; und BF: der Rückfokus des gesamten Objektivsystems.
Zoomobjektiv nach Anspruch 6 wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 0,55 < BF/fw < 0,80 (6a) 0,30 < BF/ft < 0,40 (7a).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die folgende Bedingungsformel erfüllt ist: 1,85 < N13 (8), wobei N13: der Brechungsindex an der d-Linie der positiven Linse L13 ist.
Zoomobjektiv nach Anspruch 8, wobei die folgende Bedingungsformel erfüllt ist: 1,90 ≤ N13 (8a).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 3,5 < Lw/fw < 5,0 (9) 1,9 < Lt/ft < 2,7 (10), wobei fw: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende ist; ft: die Brennweite des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende; Lw: die Gesamtobjektivlänge des gesamten Zoomobjektivsystems am Weitwinkelende; und Lt: die Gesamtobjektivlänge des gesamten Zoomobjektivsystems am Teleende.
Zoomobjektiv nach Anspruch 10, wobei die folgenden Bedingungsformeln erfüllt sind: 4,0 < Lw/fw < 4,5 (9a) 2,1 < Lt/ft < 2,5 (10a).
Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Fokussieren auf eine geringe Distanz durch ein Bewegen der ersten Linsengruppe geschieht.
Abbildungsvorrichtung umfassend: das Zoomobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 12.