DE112013006823B4

DE112013006823B4 - Abbildungsobjektiv und Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013006823B4
Application number: DE112013006823.0T
Authority: DE
Inventors: Taro Asami
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP5838007B2; CN105074530B; DE112013006823T5; CN105074530A; US20160004036A1; WO2014141347A1; JPWO2014141347A1

Abstract

Abbildungsobjektiv bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus: einer ersten Linse (L1) mit negativer Brechkraft; einer zweiten Linse (L2) mit negativer Brechkraft; einer dritten Linse (L3) mit positiver Brechkraft; und einer vierten Linse (L4) mit positiver Brechkraft, wobei die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt werden: 0,22 < Nd3 – Nd2(1); 1,2 < D3/f(2); und –0,4 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0(7-5), wobeiNd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse (L2) ist, f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, und R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abbildungsobjektiv und eine Abbildungsvorrichtung und insbesondere ein Abbildungsobjektiv, das für eine Verwendung in einer Fahrzeugkamera, einer Kamera für mobile Endgeräte, einer Überwachungskamera und dergleichen geeignet ist, die eine Abbildungseinrichtung, wie eine CCD (Charge Coupled Device) oder ein CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) verwenden, und eine Abbildungsvorrichtung umfassend das Abbildungsobjektiv.
Beschreibung des Stands der Technik
In den vergangenen Jahren wurde die Größe einer Abbildungseinrichtung, wie einer CCD oder eines CMOS sehr klein und die Auflösung der Abbildungseinrichtung wurde sehr hoch. Folglich wurde die Größe des Körpers von Abbildungsgeräten, die eine derartige Abbildungseinrichtung umfassen, kleiner. Daher ist zusätzlich zu einer hohen optischen Performanz des Abbildungsobjektivs eine Größenreduktion eines an dem Abbildungsgerät anzubringenden Abbildungsobjektivs ebenfalls erforderlich. Dabei müssen Objektive, die an einer Fahrzeugkamera, einer Überwachungskamera und dergleichen angebracht sind, zusätzlich zu einer kleinen Größe, kostengünstig konfigurierbar sein. Weiterhin müssen die Objektive einen großen Blickwinkel und eine hohe Performanz aufweisen.
Die folgenden Patentdokumente 1 bis 3 schlagen Abbildungsobjektive als ein Abbildungsobjektiv vor, das an eine Fahrzeugkamera anzubringen ist. Das Abbildungsobjektiv besteht, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus vier Linsen: einer negativen Linse, einer negativen Linse, einer positiven Linse und einer positiven Linse.
[Dokumente des Stands der Technik]
[Patentdokumente]
[Patentdokument 1]

Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2008242040 A

[Patentdokument 2]

Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2011-65132 A

[Patentdokument 3]
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2011-158868 A
Ein weiteres Abbildungsobjektiv ist aus der US 7,773,305 B2 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unterdessen wurden die Anforderungen für Abbildungsobjektive, die an einer Fahrzeugkamera, einer Überwachungskamera und dergleichen angebracht sind, jedes Jahr höher und es wird eine weitere Kostenreduktion, ein größerer Blickwinkel und eine höhere Performanz benötigt.
Im Hinblick auf die vorgenannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abbildungsobjektiv anzugeben, das geringere Kosten, einen größeren Blickwinkel und eine höhere Performanz erreichen kann, sowie eine Abbildungsvorrichtung umfassend das Abbildungsobjektiv.
Ein erstes erfindungsgemäßes Abbildungsobjektiv besteht, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linse mit negativer Brechkraft, einer zweiten Linse mit negativer Brechkraft, einer dritten Linse mit positiver Brechkraft und einer vierten Linse mit positiver Brechkraft. Weiterhin werden die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und 1,2 < D3/f (2), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse für die d-Linie ist,
D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Ein zweites erfindungsgemäßes Abbildungsobjektiv besteht, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linse mit negativer Brechkraft, einer zweiten Linse mit negativer Brechkraft, einer dritten Linse mit positiver Brechkraft und einer vierten Linse mit positiver Brechkraft. Weiterhin werden die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und 2,5 < D2/f < 4,5 (3), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse für die d-Linie ist,
D2 ein Luftspalt zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Ein drittes erfindungsgemäßes Abbildungsobjektiv besteht, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linse mit negativer Brechkraft, einer zweiten Linse mit negativer Brechkraft, einer dritten Linse mit positiver Brechkraft und einer vierten Linse mit positiver Brechkraft. Weiterhin werden die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und –3,3 < R3/f < –1,4 (4), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse für die d-Linie ist,
R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Hier kann das erste erfindungsgemäße Abbildungsobjektiv die Konfiguration von wenigstens einem des zweiten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs oder des dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs umfassen. Das zweite erfindungsgemäße Abbildungsobjektiv kann die Konfiguration von wenigstens einem des ersten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs oder des dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs umfassen. Das dritte erfindungsgemäße Abbildungsobjektiv kann die Konfiguration von wenigstens einem des ersten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs oder des zweiten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektivs umfassen.
Das erfindungsgemäße Abbildungsobjektiv besteht aus vier Linsen. Jedoch kann das Abbildungsobjektiv zusätzlich zu den vier Linsen eine Linse umfassen, die im Wesentlichen keine Abbildungskraft aufweist, ein anderes optisches Element als Linsen, wie ein Abdeckglas, eine mechanische Komponente, wie einen Linsenflansch, einen Linsentubus, eine Abbildungseinrichtung und einen Kameraverwacklungs-Korrekturmechanismus und dergleichen.
In der vorliegenden Erfindung werden die Oberflächenform einer Linse, wie eine konvexe Oberfläche, eine konkave Oberfläche, eine ebene Oberfläche, bikonkav, meniskusförmig, bikonvex, plano-konvex und plano-konkav und das Vorzeichen der Brechkräfte einer Linse, wie positiv oder negativ, in einer paraxialen (achsnahen) Region betrachtet, wenn die Linse eine asphärische Oberfläche umfasst, sofern nicht anderweitig beschrieben. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Erfindung das Vorzeichen eines Krümmungsradius positiv wenn eine Oberflächenform zur Objektseite hin konvex ist und negativ wenn eine Oberflächenform zur Bildseite hin konvex ist. Der Ausdruck ”hat positive Brechkraft an einem Zentrum einer Linsenoberfläche” bedeutet, dass die paraxiale Krümmung der Linsenoberfläche ein Wert ist, der ergibt, dass die Linsenoberfläche eine konvexe Oberfläche ausbildet. Weiterhin bedeutet der Ausdruck ”hat negative Brechkraft an einem Zentrum einer Linsenoberfläche”, dass die paraxiale Krümmung der Linsenoberfläche ein Wert ist, der ergibt, dass die Linsenoberfläche eine konkave Oberfläche ausbildet.
In den ersten bis dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiven kann die dritte Linse eine plano-konvexe Form aufweisen, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist.
In den ersten bis dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiven kann die vierte Linse eine plano-konvexe Form aufweisen, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist.
In den ersten bis dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiven ist es vorteilhaft, wenn die folgenden Bedingungsausdrücke (5) bis (17) erfüllt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsart kann die Konfiguration von (genau) einem der Bedingungsausdrücke (5) bis (17) oder eine beliebige Kombination von zwei oder mehr dieser umfassen: 30,0 < vd2 – vd3 (5); 30,0 < vd4 – vd3 (6); –1,0 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0 (7); –10,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < 0,0 (8); 0,0 < |f12/f34| < 1,0 (9); 2,0 < (D4 + D5)/f < 6,0 (10); 0,5 < R5/f < 15,0 (11); 0,8 < D1/f < 3,0 (12); 10,0 < L/f < 20,0 (13); 0,0 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 3,0 (14); 1,5 < f3/f < 10,0 (15); 8,0 < R1/f < 30,0 (16); und 1,0 < Bf/f < 5,0 (17), wobei vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse für die d-Linie ist,
vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse für die d-Linie ist,
vd4 eine Abbezahl des Materials der vierten Linse für die d-Linie ist,
R1 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse ist,
R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse ist,
R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse ist,
R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse ist,
R6 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der dritten Linse ist,
R8 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der vierten Linse ist,
R9 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse ist,
D1 eine Zentrumsdicke der ersten Linse ist,
D4 ein Luftspalt zwischen der zweiten Linse und der dritten Linse ist,
D5 eine Zentrumsdicke der dritten Linse ist,
L eine Länge von einem Scheitel einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse zu einer Bildebene ist,
f3 eine Brennweite der dritten Linse ist,
f12 eine kombinierte Brennweite der ersten Linse und der zweiten Linse ist,
f34 eine kombinierte Brennweite der dritten Linse und der vierten Linse ist,
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, und
Bf eine Länge von einem Scheitel einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse zu einer Bildebene ist.
Eine erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung umfasst wenigstens eines der ersten bis dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektive, das daran angebracht ist.
Gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiv ist in einem aus wenigstens vier Linsen bestehenden Linsensystem die Anordnung der Brechkraft in einem gesamten System und dergleichen geeignet eingestellt, und Bedingungsausdrücke (1) und (2) werden erfüllt. Dadurch sind eine kleinere Größe, geringere Kosten und ein größerer Blickwinkel erreichbar. Weiterhin werden verschiedenste Aberrationen ausgezeichnet korrigiert und es kann ein Abbildungsobjektiv mit hoher optischer Performanz erreicht werden, in dem ein ausgezeichnetes Bild, auch in einem peripheren Abschnitt eines Bilderzeugungsbereichs, erzielt werden kann.
Gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiv ist in einem aus wenigstens vier Linsen bestehenden Linsensystem die Anordnung der Brechkraft in einem gesamten System und dergleichen geeignet eingestellt, und Bedingungsausdrücke (1) und (3) werden erfüllt. Dadurch sind eine kleinere Größe, geringere Kosten und ein größerer Blickwinkel erreichbar. Weiterhin werden verschiedenste Aberrationen ausgezeichnet korrigiert und es kann ein Abbildungsobjektiv mit hoher optischer Performanz erreicht werden, in dem ein ausgezeichnetes Bild, auch in einem peripheren Abschnitt eines Bilderzeugungsbereichs, erzielt werden kann.
Gemäß dem dritten erfindungsgemäßen Abbildungsobjektiv ist in einem aus wenigstens vier Linsen bestehenden Linsensystem die Anordnung der Brechkraft in einem gesamten System und dergleichen geeignet eingestellt, und Bedingungsausdrücke (1) und (4) werden erfüllt. Dadurch sind eine kleinere Größe, geringere Kosten und ein größerer Blickwinkel erreichbar. Weiterhin werden verschiedenste Aberrationen ausgezeichnet korrigiert und es kann ein Abbildungsobjektiv mit hoher optischer Performanz erreicht werden, in dem ein ausgezeichnetes Bild, auch in einem peripheren Abschnitt eines Bilderzeugungsbereichs, erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung umfasst das erfindungsgemäße Abbildungsobjektiv. Daher ist die Abbildungsvorrichtung mit kleiner Größe und mit geringen Kosten konfigurierbar und eine Abbildung mit einem großen Blickwinkel ist möglich und es können exzellente Bilder mit hoher Auflösung erzielt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Abbildungsobjektivs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und optische Pfade illustriert;
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Oberflächenform einer zweiten Linse und dergleichen;
3 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
4 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung illustriert;
5 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung illustriert;
6 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung illustriert;
7 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung illustriert;
8 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung illustriert;
9 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung illustriert;
10 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 8 der vorliegenden Erfindung illustriert;
11 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung illustriert;
12 ist ein Schnittdiagramm, das die Linsenkonfiguration eines Abbildungsobjektivs von Beispiel 10 der vorliegenden Erfindung illustriert;
13(A) bis 13(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung;
14(A) bis 14(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
15(A) bis 15(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
16(A) bis 16(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
17(A) bis 17(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung;
18(A) bis 18(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung;
19(A) bis 19(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
20(A) bis 20(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 8 der vorliegenden Erfindung;
21(A) bis 21(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung;
22(A) bis 22(D) sind Aberrationsdiagramme des Abbildungsobjektivs von Beispiel 10 der vorliegenden Erfindung; und
23 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anordnung einer Abbildungsvorrichtung zu Verwendung in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
[Ausführungsformen des Abbildungsobjektivs]
Zunächst wird ein Abbildungsobjektiv gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Abbildungsobjektivs 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und optische Pfade illustriert. Das in 1 illustrierte Abbildungsobjektiv 1 entspricht einem Abbildungsobjektiv von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung, das später beschrieben wird.
In 1 ist die linke Seite des Diagramms die Objektseite und die rechte Seite des Diagramms ist die Bildseite. Axiale Strahlen 2 von einem Objektpunkt bei unendlicher Distanz und außeraxiale Strahlen 3, 4 am vollen Blickwinkel 2ω sind ebenfalls illustriert. 1 illustriert auch eine Abbildungseinrichtung 5, die an der Bildebene Sim umfassend den Bildpunkt Pim des Abbildungsobjektivs 1 angeordnet ist in dem Fall wenn das Abbildungsobjektiv 1 an einer Abbildungsvorrichtung angebracht ist. Die Abbildungseinrichtung 5 konvertiert ein durch das Abbildungsobjektiv 1 ausgebildetes optisches Bild in elektrische Signale. Beispielsweise können ein CCD-Bildsensor, ein CMOS-Bildsensor oder dergleichen als Abbildungseinrichtung 5 verwendet werden.
Wenn das Abbildungsobjektiv 1 an der Abbildungsvorrichtung angebracht ist, ist es bevorzugt ein Deckglas, ein Tiefpass-Filter oder ein Infrarot-Abschneide-Filter und dergleichen, basiernd auf der Konfiguration einer Kamera, an der das Objektiv befestigt ist, vorzusehen. 1 illustriert ein Beispiel, in welchem ein plan-paralleles optisches Glied PP, das derartige Elemente darstellen soll, zwischen einer der Bildseite nächstliegenden Linse und der Abbildungseinrichtung 5 (der Abbildungsebene Sim) angeordnet ist.
Zunächst wird die Konfiguration der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Abbildungsobjektiv gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, erste Linse L1 mit negativer Brechkraft, zweite Linse L2 mit negativer Brechkraft, dritte Linse L3 mit positiver Brechkraft und vierte Linse L4 mit positiver Brechkraft. In dem in 1 illustrierten Beispiel ist eine Aperturblende St zwischen dritter Linse L3 und vierter Linse L4 angeordnet. In 1 stellt die Aperturblende St nicht die Größe oder die Form der Aperturblende dar, sondern die Position der Aperturblende auf der optischen Achse Z.
Weiterhin ist das Abbildungsobjektiv in der ersten Ausführungsform konfiguriert die folgenden Bedingungsausdrücke (1) und (2) zu erfüllen: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und 1,2 < D3/f (2), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse L2 ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Das Abbildungsobjektiv der ersten Ausführungsform besteht aus vier Linsen, was eine kleine Anzahl von Linsen darstellt. Daher ist es möglich, die Kosten zu verringern und die Gesamtlänge des Abbildungsobjektivs in der Richtung der optischen Achse zu reduzieren. Weiterhin sind zwei negative Linsen, negative erste Linse L1 und negative zweite Linse L2, am weitesten objektseitig angeordnet. Daher ist es einfach, den Blickwinkel des gesamten Linsensystems zu vergrößern. Da weiterhin negative Brechkraft auf zwei Linsen aufgeteilt ist, ist es auch einfach, Verzeichnung (distortion) zu korrigieren.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird, ist es möglich, den Brechungsindex der dritten Linse L3 für die d-Linie zu erhöhen, und es ist einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler (lateral chromatic aberration) zu korrigieren.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird, ist es einfach, die Zentrumsdicke der zweiten Linse L2 zu erhöhen, und es ist einfach ein Dickenverhältnis der zweiten Linse L2 zu vermindern. Daher ist das Ausformen der Linse einfach. Da weiterhin eine Distanz zwischen der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 und der bildseitigen Oberfläche von L2 erhöht wird, ist es einfach, axiale Strahlen und periphäre Strahlen an der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 voneinander zu trennen, und es ist einfach, Bildfeldwölbung (curvature of field) und Verzeichnung zu korrigieren.
Als Nächstes wird die Konfiguration der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Abbildungsobjektiv gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, erste Linse L1 mit negativer Brechkraft, zweite Linse L2 mit negativer Brechkraft, dritte Linse L3 mit positiver Brechkraft und vierte Linse L4 mit positiver Brechkraft. In dem in 1 illustrierten Beispiel ist eine Aperturblende St zwischen dritter Linse L3 und vierter Linse L4 angeordnet.
Weiterhin ist das Abbildungsobjektiv in der zweiten Ausführungsform konfiguriert die folgenden Bedingungsausdrücke (1) und (3) zu erfüllen: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und 2,5 < D2/f < 4,5 (3), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
D2 ein Luftspalt zwischen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Das Abbildungsobjektiv der zweiten Ausführungsform besteht aus vier Linsen, was eine kleine Anzahl von Linsen darstellt. Daher ist es möglich, die Kosten zu verringern und die Gesamtlänge des Abbildungsobjektivs in der Richtung der optischen Achse zu reduzieren. Weiterhin sind zwei negative Linsen, negative erste Linse L1 und negative zweite Linse L2, am weitesten objektseitig angeordnet. Daher ist es einfach, den Blickwinkel des gesamten Linsensystems zu vergrößern. Da weiterhin negative Brechkraft auf zwei Linsen aufgeteilt ist, ist es auch einfach, Verzeichnung zu korrigieren.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird, ist es möglich, den Brechungsindex der dritten Linse L3 für die d-Linie zu erhöhen, und es ist einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird, ist es einfach, einen Luftspalt zwischen erster Linse L1 und zweiter Linse L2 zu vermindern, und es ist einfach, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird, ist es einfach, einen Luftspalt zwischen erster Linse L1 und zweiter Linse L2 zu vergrößern, und es ist einfach, Verzeichnung zu korrigieren.
Als Nächstes wird die Konfiguration der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Abbildungsobjektiv gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, erste Linse L1 mit negativer Brechkraft, zweite Linse L2 mit negativer Brechkraft, dritte Linse L3 mit positiver Brechkraft und vierte Linse L4 mit positiver Brechkraft. In dem in 1 illustrierten Beispiel ist eine Aperturblende St zwischen dritter Linse L3 und vierter Linse L4 angeordnet.
Weiterhin ist das Abbildungsobjektiv in der dritten Ausführungsform konfiguriert die folgenden Bedingungsausdrücke (1) und (4) zu erfüllen: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); und –3,3 < R3/f < –1,4 (4), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist, und
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Das Abbildungsobjektiv der dritten Ausführungsform besteht aus vier Linsen, was eine kleine Anzahl von Linsen darstellt. Daher ist es möglich, die Kosten zu verringern und die Gesamtlänge des Abbildungsobjektivs in der Richtung der optischen Achse zu reduzieren. Weiterhin sind zwei negative Linsen, negative erste Linse L1 und negative zweite Linse L2, am weitesten objektseitig angeordnet. Daher ist es einfach, den Blickwinkel des gesamten Linsensystems zu vergrößern. Da weiterhin negative Brechkraft auf zwei Linsen aufgeteilt ist, ist es auch einfach, Verzeichnung zu korrigieren.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird, ist es möglich, den Brechungsindex der dritten Linse L3 für die d-Linie zu erhöhen, und es ist einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird, ist es einfach zu vermeiden, dass der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu klein wird, und es ist einfach, Bildfeldwölbung zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird, ist es einfach zu verhindern, dass der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu groß wird, und es ist einfach, einen Blickwinkel zu vergrößern.
Hier kann das Abbildungsobjektiv gemäß der ersten Ausführungsform die Konfiguration von dem Abbildungsobjektiv gemäß der zweiten Ausführungsform oder dem Abbildungsobjektiv gemäß der dritten Ausführungsform oder die Konfiguration von den Abbildungsobjektiven gemäß der zweiten und dritten Ausführungsformen umfassen. Weiterhin kann das Abbildungsobjektiv gemäß der zweiten Ausführungsform die Konfiguration von dem Abbildungsobjektiv gemäß der ersten Ausführungsform oder dem Abbildungsobjektiv gemäß der dritten Ausführungsform oder die Konfiguration von den Abbildungsobjektiven gemäß der ersten und dritten Ausführungsformen umfassen. Weiterhin kann das Abbildungsobjektiv gemäß der dritten Ausführungsform die Konfiguration von dem Abbildungsobjektiv gemäß der ersten Ausführungsform oder dem Abbildungsobjektiv gemäß der zweiten Ausführungsform oder die Konfiguration von den Abbildungsobjektiven gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen umfassen.
Als Nächstes werden die Konfigurationen, die die Abbildungsobjektive gemäß der ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise umfassen, genannt, und deren Wirkungen und Effekte werden beschrieben. Eine vorteilhafte Ausführungsart kann (genau) eine der folgenden Konfigurationen oder eine beliebige Kombination von zwei oder mehr dieser umfassen: 30,0 < vd2 – vd3 (5); 30,0 < vd4 – vd3 (6); –1,0 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0 (7); –10,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < 0,0 (8); 0,0 < |f12/f34| < 1,0 (9); 2,0 < (D4 + D5)/f < 6,0 (10); 0,5 < R5/f < 15,0 (11); 0,8 < D1/f < 3,0 (12); 10,0 < L/f < 20,0 (13); 0,0 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 3,0 (14); 1,5 < f3/f < 10,0 (15); 8,0 < R1/f < 30,0 (16); und 1,0 < Bf/f < 5,0 (17), wobei vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
vd4 eine Abbezahl des Materials der vierten Linse L4 für die d-Linie ist,
R1 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 ist,
R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist,
R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist,
R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 ist,
R6 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 ist,
R8 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist,
R9 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist,
D1 eine Zentrumsdicke der ersten Linse L1 ist,
D4 ein Luftspalt zwischen der zweiten Linse L2 und der dritten Linse L3 ist,
D5 eine Zentrumsdicke der dritten Linse L3 ist,
L eine Länge von einem Scheitel einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu einer Bildebene ist,
f3 eine Brennweite der dritten Linse L3 ist,
f12 eine kombinierte Brennweite der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist,
f34 eine kombinierte Brennweite der dritten Linse L3 und der vierten Linse L4 ist,
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, und
Bf eine Länge von einem Scheitel einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 zu einer Bildebene ist.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird ist es einfach, die Abbezahl des Materials der der zweiten Linse L2 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farblängsfehler und einen Farbquerfehler zu korrigieren, oder es ist einfach, die Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (6) erfüllt wird ist es einfach, die Abbezahl des Materials der vierten Linse L4 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farblängsfehler und einen Farbquerfehler zu korrigieren, oder es ist einfach, die Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Wenn die obere Grenze und die untere Grenze von Bedingungsausdruck (7) erfüllt werden ist es möglich, die zweite Linse L2 als bikonkave Linse auszubilden, und es ist einfach, Bildfeldwölbung und Verzeichnung zu korrigieren. Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (7) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu reduzieren während die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 konkav ausgestaltet wird. Daher ist es einfach, die Brechkraft der zweiten Linse L2 zu erhöhen, und es ist einfach, Verzeichnung zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (7) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu reduzieren und es ist einfach, einen Blickwinkel zu vergrößern.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (8) erfüllt wird, ist es einfach, ein optisches System zu erhalten, in dem der paraxiale Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 größer ist als der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3, und es ist einfach, Bildfeldwölbung zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (8) erfüllt wird ist es einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (9) erfüllt wird, ist es einfach, einen Blickwinkel zu vergrößern, und Bildfeldwölbung wird zugleich reduziert und es ist einfach, ausgezeichnete Bilder zu erhalten. Die untere Grenze von Bedingungsausdruck (9) ist 0. Da jedoch Bedingungsausdruck (9) den Absolutwert eines Verhältnisses der kombinierten Brennweite f12 von erster Linse L1 und zweiter Linse L2 und der kombinierten Brennweite f34 von dritter Linse L3 und vierter Linse L4 definiert, besteht keine Möglichkeit, dass der Wert kleiner als 0 ist.
Wenn Bedingungsausdruck (10) erfüllt wird, ist es möglich, eine sphärische Aberration (spherical aberration), Verzeichnung und eine Koma-Aberration (coma aberration) zu korrigieren. Weiterhin ist es möglich, einen langen Rückfokus zu schaffen und einen Blickwinkel zu vergrößern und eine exzellente Performanz ist erreichbar. Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (10) erfüllt wird, ist es einfach, den Durchmesser der konkaven Linse, die am weitesten objektseitig angeordnet ist, zu vermindern, und es ist einfach, die Gesamtobjektivlänge zu vermindern. Daher ist es einfach, die Größe des Linsensystems zu reduzieren, und es ist einfach, einen Blickwinkel sicherzustellen. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (10) erfüllt ist, ist es einfach, eine sphärische Aberration und eine Koma-Aberration zu korrigieren, und es ist einfach, ein lichtstarkes Objektiv zu erhalten.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (11) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (11) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu vermindern. Weiterhin ist es einfach, eine Sensitivität gegenüber einem durch Exzentrizität verursachten Fehler zu reduzieren, und die Herstellung wird einfach.
Wenn das Abbildungsobjektiv gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielsweise als ein Objektiv für eine Fahrzeugkamera verwendet wird, muss die erste Linse L1 Beständigkeit gegenüber verschiedenen Arten von Erschütterung aufweisen. Daher ist es vorteilhaft, wenn Bedingungsausdruck (12) erfüllt wird. Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (12) erfüllt wird, ist es einfach, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (12) erfüllt wird ist es möglich, die Dicke der ersten Linse L1 sicherzustellen und die erste Linse L1 weniger zerbrechlich auszubilden.
Wenn die obere Grenze und die untere Grenze von Bedingungsausdruck (13) erfüllt werden, ist es möglich, eine kleinere Größe und zugleich einen größeren Blickwinkel zu erzielen. Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (13) erfüllt wird, ist es einfach, die Größe des Objektivs zu reduzieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (13) erfüllt wird, ist es einfach, einen Blickwinkel zu vergrößern.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (14) erfüllt wird, ist es einfach, die Brechkraft der vierten Linse L4 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Einfallswinkel von Strahlen, die in eine Abbildungseinrichtung eintreten, zu vermindern, und es ist einfach, Abschattung (shading) zu unterdrücken. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (14) erfüllt wird, ist es möglich, den paraxialen Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 kleiner als den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 auszubilden und Bildfeldwölbung und eine sphärische Aberration ausgezeichnet zu korrigieren.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (15) erfüllt wird, ist es einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfach, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (15) erfüllt wird, ist es einfach, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu vermindern. Weiterhin ist es einfach, eine Sensitivität gegenüber einem durch Exzentrizität verursachten Fehler zu unterdrücken, und die Herstellung wird einfach.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (16) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu reduzieren. Daher ist es einfach, Verzeichnung zu korrigieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (16) erfüllt wird, ist es einfach, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu erhöhen, und es ist einfach, die Brechkraft der ersten Linse L1 zu erhöhen. Daher ist es einfach, die Größe des Linsensystems in der Richtung des Durchmessers zu reduzieren, oder es ist einfach, den Blickwinkel zu vergrößern.
Wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (17) erfüllt wird, ist es einfach, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (17) erfüllt wird, ist es einfach, verschiedene Filter, ein Deckglas und dergleichen zwischen dem Linsensystem und der Abbildungseinrichtung einzufügen.
Hier ist es im Hinblick auf jeden der vorgenannten Bedingungsausdrücke vorteilhaft, um die vorgenannte Wirkung und den vorgenannten Effekt zu verbessern, weiterhin einen Bedingungsausdruck zu erfüllen, in welchem eine obere Grenze hinzugefügt wird oder eine untere Grenze hinzugefügt wird oder eine untere Grenze oder eine obere Grenze modifiziert wird, wie im Folgenden beschrieben. Weiterhin kann eine bevorzugte Ausführungsart einen Bedingungsausdruck erfüllen, der aus einer Kombination einer modifizierten unteren Grenze und einer modifizierten oberen Grenze zusammengesetzt ist, was im Folgenden beschrieben wird. Als Nächstes werden, als Beispiele, vorteilhafte Modifikationsbeispiele von Bedingungsausdrücken beschrieben. Jedoch sind die Modifikationsbeispiele der Bedingungsausdrücke nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt, die durch die Ausdrücke dargestellt werden, sondern können eine Kombination von modifizierten Werten, die in den Ausdrücken beschrieben werden, sein.
Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) 0,25 beträgt. Dann ist es einfacher, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) 0,3 beträgt und 0,35 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn für Bedingungsausdruck (1) eine obere Grenze gesetzt wird. Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze 0,8 beträgt und 0,7 ist noch vorteilhafter. Dann wird vermieden, dass der Brechungsindex der dritten Linse L3 zu hoch wird, und es ist einfach zu vermeiden, dass die Kosten der dritten Linse L3 zu hoch werden. Daher ist es einfach die Kosten zu reduzieren. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (1-1) bis (1-4) erfüllt werden: 0,22 < Nd3 – Nd2 < 0,8 (1-1); 0,25 < Nd3 – Nd2 (1-2); 0,3 < Nd3 – Nd2 (1-3); oder 0,25 < Nd3 – Nd2 < 0,7 (1-4).
Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (2) 1,22 oder mehr beträgt. Dann ist es einfacher, axiale Strahlen und periphäre Strahlen an der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 voneinander zu trennen, und es ist einfacher, Bildfeldwölbung und Verzeichnung zu korrigieren. Es ist vorteilhaft, wenn für Bedingungsausdruck (2) eine obere Grenze gesetzt wird. Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze 3,0 beträgt, 2,0 ist vorteilhafter, 1,8 ist noch vorteilhafter und 1,5 ist noch vorteilhafter. Dann ist es einfach, die Zentrumsdicke der zweiten Linse L2 zu vermindern. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (2-1) bis (2-5) erfüllt werden: 1,2 < D3/f < 3,0 (2-1); 1,2 < D3/f < 2,0 (2-2); 1,2 < D3/f < 1,8 (2-3); 1,2 < D3/f < 1,5 (2-4); oder 1,22 < D3/f (2-5).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (3) 4,0 beträgt. Dann ist es einfacher, einen Luftspalt zwischen erster Linse L1 und zweiter Linse L2 zu vermindern, und es ist einfacher, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (3) 3,5 beträgt und 3,2 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (3-1) bis (3-3) erfüllt werden: 2,5 < D2/f < 4,0 (3-1); 2,5 < D2/f < 3,5 (3-2); oder 2,5 < D2/f < 3,2 (3-3).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (4) –1,7 beträgt. Dann ist es möglich effektiver zu verhindern, dass der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu klein wird, und es ist einfacher, Bildfeldwölbung zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (4) –1,9 beträgt, und –2,0 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (4) –3,28 beträgt. Dann ist es möglich effektiver zu verhindern, dass der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu groß wird, und es ist einfacher, einen Blickwinkel zu vergrößern. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (4) –3,0 beträgt. Wie oben beschrieben ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (4-1) bis (4-3) erfüllt werden: –3,3 < R3/f < –1,7 (4-1); –3,3 < R3/f < –1,9 (4-2); oder –3,28 < R3/f < –2,0 (4-3).
Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (5) 32 beträgt. Dann ist es einfacher, die Abbezahl des Materials der zweiten Linse L2 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farblängsfehler und einen Farbquerfehler zu korrigieren, oder es ist einfacher, die Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (5) 35 beträgt und 36 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, eine obere Grenze für Bedingungsausdruck (5) zu setzen. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze 50 beträgt und 45 ist noch vorteilhafter. Dann ist es einfach, die Kosten des Materials von zweiter Linse L2 und dritter Linse L3 zu vermindern, und es ist einfach, den Preis des Linsensystems zu verringern. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (5-1) bis (5-4) erfüllt werden: 32,0 < vd2 – vd3 (5-1); 35,0 < vd2 – vd3 (5-2); 35,0 < vd2 – vd3 < 50,0 (5-3); oder 36,0 < vd2 – vd3 < 45,0 (5-4).
Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (6) 32 beträgt. Dann ist es einfacher, die Abbezahl des Materials der vierten Linse L4 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farblängsfehler und einen Farbquerfehler zu korrigieren, oder es ist einfacher, die Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (6) 35 beträgt und 36 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, eine obere Grenze für Bedingungsausdruck (6) zu setzen. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze 50 beträgt und 45 ist noch vorteilhafter. Dann ist es einfach, die Kosten des Materials von dritter Linse L3 und vierter Linse L4 zu vermindern, und es ist einfach, den Preis des Linsensystems zu verringern. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (6-1) bis (6-4) erfüllt werden: 32,0 < vd4 – vd3 (6-1); 35,0 < vd4 – vd3 (6-2); 35,0 < vd4 – vd3 < 50,0 (6-3); oder 36,0 < vd4 – vd3 < 45,0 (6-4).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (7) 0,8 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu reduzieren, und es ist einfacher, die Brechkraft der zweiten Linse L2 zu erhöhen, und es ist einfacher, Verzeichnung zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (7) 0,5 beträgt und 0,4 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (7) –0,8 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 zu reduzieren, und es ist einfacher, einen Blickwinkel zu vergrößern. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (7) –0,5 beträgt, –0,4 ist noch vorteilhafter und –0,3 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (7-1) bis (7-5) erfüllt werden: –0,8 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 0,8 (7-1); –0,5 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 0,5 (7-2); –0,4 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 0,4 (7-3); –0,3 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 0,8 (7-4); oder –0,4 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0 (7-5).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (8) –0,2 beträgt. Dann ist es möglich, ein optisches System zu erhalten, in dem der paraxiale Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 größer ist als der paraxiale Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3, und es ist einfacher, Bildfeldwölbung zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (8) –0,3 beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (8) –5 beträgt. Dann ist es einfacher, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (8) –4,0 beträgt und –3,0 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (8-1) bis (8-5) erfüllt werden: –5,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < 0,0 (8-1); –5,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,2 (8-2); –5,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,3 (8-3); –4,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,3 (8-4); oder –10,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,2 (8-5).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (9) 0,7 beträgt. Dann ist es einfacher, einen Blickwinkel zu vergrößern, und zugleich wird Bildfeldwölbung weiter reduziert, und ausgezeichnetere Bilder sind erzielbar. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (9) 0,5 beträgt, 0,4 ist noch vorteilhafter und 0,3 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (9) 0,01 beträgt. Dann ist es einfacher, Koma-Aberration zu korrigieren, und es ist einfacher ein ausgezeichnetes Bild in einem periphären Bereich zu erhalten. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (9) 0,05 beträgt. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (9-1) bis (9-4) erfüllt werden: 0,0 < |f12/f34| < 0,7 (9-1); 0,0 < |f12/f34| < 0,5 (9-2); 0,0 < |f12/f34| < 0,4 (9-3); oder 0,0 < |f12/f34| < 0,3 (9-4).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (10) 5,5 beträgt. Dann ist es möglich, eine sphärische Aberration, Verzeichnung und eine Koma-Aberration besser zu korrigieren. Weiterhin ist es möglich, einen längeren Rückfokus zu schaffen und einen Blickwinkel zu vergrößern und eine exzellente Performanz ist erreichbar. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (10) 4,5 beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (10) 2,5 beträgt. Dann ist es einfacher, eine sphärische Aberration und eine Koma-Aberration zu korrigieren, und ein lichtstarkes Objektiv ist einfacher erzielbar. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (10) 2,7 beträgt. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (10-1) und (10-2) erfüllt werden: 2,5 < (D4 + D5)/f < 5,5 (10-1); oder 2,7 < (D4 + D5)/f < 4,5 (10-2).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (11) 12,0 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 zu reduzieren, und es ist einfacher, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (11) 10,0 beträgt, 9,0 ist noch vorteilhafter und 8,0 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (11) 1,0 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfacher, eine Sensitivität gegenüber einem durch Exzentrizität verursachten Fehler zu reduzieren, und die Herstellung wird einfacher. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (11) 1,5 beträgt und 2,0 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (11-1) bis (11-5) erfüllt werden: 0,5 < R5/f < 12,0 (11-1); 1,0 < R5/f < 10,0 (11-2); 1,0 < R5/f < 9,0 (11-3); 1,5 < R5/f < 9,0 (11-4); oder 2,0 < R5/f < 8,0 (11-5).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (12) 2,0 beträgt. Dann ist es möglich, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (12) 1,5 beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (12) 0,9 beträgt. Dann ist es möglich, ein Zerbrechen der ersten Linse L1 zu vermeiden. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (12) 1,0 beträgt. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (12-1) bis (12-3) erfüllt werden: 0,9 < D1/f < 2,0 (12-1); 1,0 < D1/f < 2,0 (12-2); oder 1,0 < D1/f < 1,5 (12-3).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (13) 18,0 beträgt. Dann ist es möglich, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck 15,0 beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (13) 11,0 beträgt. Dann ist es möglich eine kleinere Größe und einen größeren Winkel des Linsensystems zu erreichen. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (13-1) bis (13-3) erfüllt werden: 10,0 < L/f < 18,0 (13-1); 10,0 < L/f < 15,0 (13-2); oder 11,0 < L/f < 15,0 (13-3).
Hier ist es vorteilhaft, wenn die Länge L von der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu einem Lichtempfangselement 15 mm oder weniger beträgt, um die Größe des Linsensystems zu reduzieren, und 13 mm oder weniger ist vorteilhafter.
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (14) 2,0 beträgt. Dann ist es einfacher, die Brechkraft der vierten Linse L4 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Einfallswinkel von Strahlen, die in eine Abbildungseinrichtung eintreten, zu vermindern, und es ist einfacher, Abschattung zu unterdrücken. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (14) 1,7 beträgt und 1,6 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (14) 0,2 beträgt. Dann ist es möglich, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 zu erhöhen und Bildfeldwölbung und eine sphärische Aberration ausgezeichneter zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (14) 0,3 beträgt und 0,4 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (14-1) bis (14-5) erfüllt werden: 0,0 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 2,0 (14-1); 0,2 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 2,0 (14-2); 0,3 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 1,7 (14-3); 0,4 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 1,6 (14-4); oder 0,46 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 3,0 (14-5).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (15) 9,0 beträgt. Dann ist es einfacher, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu erhöhen, und es ist einfacher, einen Farbquerfehler zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (15) 8,0 beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (15) 2,0 beträgt. Dann ist es einfacher, die Brechkraft der dritten Linse L3 zu vermindern. Weiterhin ist es einfacher, eine Sensitivität gegenüber einem durch Exzentrizität verursachten Fehler zu reduzieren, und die Herstellung wird einfacher. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (15) 3,0 beträgt. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (15-1) bis (15-3) erfüllt werden: 1,5 < f3/f < 9,0 (15-1); 2,0 < f3/f < 9,0 (15-2); oder 3,0 < f3/f < 8,0 (15-3).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (16) 28,0 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu reduzieren. Daher ist es einfacher, Verzeichnung zu korrigieren. Es ist vorteilhafter, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (16) 25,0 beträgt und 22,0 ist noch vorteilhafter. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (16) 10,0 beträgt. Dann ist es einfacher, den paraxialen Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu erhöhen, und es ist einfacher, die Brechkraft der ersten Linse L1 zu erhöhen. Daher ist es einfacher, die Größe des Linsensystems in der Richtung des Durchmessers zu reduzieren, oder es ist einfacher, den Blickwinkel zu vergrößern. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (16) 11,0 beträgt und 12,0 ist noch vorteilhafter. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (16-1) bis (16-4) erfüllt werden: 8,0 < R1/f < 28,0 (16-1); 10,0 < R1/f < 25,0 (16-2); 11,0 < R1/f < 22,0 (16-3); oder 12,0 < R1/f < 22,0 (16-4).
Es ist vorteilhaft, wenn die obere Grenze von Bedingungsausdruck (17) 4,0 beträgt. Dann ist es einfacher, die Größe des Linsensystems zu reduzieren. Es ist vorteilhaft, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (17) 2,0 beträgt. Dann sind verschiedene Filter, ein Deckglas und dergleichen einfacher zwischen dem Linsensystem und der Abbildungseinrichtung einfügbar. Es ist vorteilhafter, wenn die untere Grenze von Bedingungsausdruck (17) 2,5 beträgt. Wie oben beschrieben, ist es vorteilhafter, wenn beispielsweise die folgenden Bedingungsausdrücke (17-1) und (17-2) erfüllt werden: 2,0 < Bf/f < 4,0 (17-1); oder 2,5 < Bf/f < 4,0 (17-2).
Es ist vorteilhaft, wenn die Abbezahl vd1 des Materials der ersten Linse L1 für die d-Linie 40 oder höher ist. Dann ist es möglich, die Entstehung von chromatischen Aberrationen (chromatic aberrations) zu unterdrücken und eine exzellente Performanz der Auflösung zu erreichen, und 45 oder höher ist noch vorteilhafter.
Es ist vorteilhaft, wenn die Abbezahl vd2 des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie 40 oder höher ist. Dann ist es möglich, die Entstehung von chromatischen Aberrationen zu unterdrücken und eine exzellente Performanz der Auflösung zu erreichen, und 45 oder höher ist noch vorteilhafter, und 50 oder höher ist noch vorteilhafter.
Es ist vorteilhaft, wenn die Abbezahl vd3 des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie 40 oder weniger ist. Dann ist es möglich, einen Farbquerfehler ausgezeichnet zu korrigieren, und 30 oder weniger ist noch vorteilhafter, und 28 oder weniger ist noch vorteilhafter, und 25 oder weniger ist noch vorteilhafter. Weiterhin ist 20 oder weniger noch vorteilhafter und 19 oder weniger ist noch vorteilhafter
Es ist vorteilhaft, wenn die Abbezahl vd4 des Materials der vierten Linse L4 für die d-Linie 40 oder höher ist. Dann ist es möglich, die Entstehung von chromatischen Aberrationen zu unterdrücken und eine exzellente Performanz der Auflösung zu erreichen, und 45 oder höher ist noch vorteilhafter, und 50 oder höher ist noch vorteilhafter.
Es ist vorteilhaft, wenn alle Abbezahlen vd1, vd2 und vd4 der Materialien der ersten Linse L1, der zweiten Linse L2 und der vierten Linse L4 für die d-Linie 40 oder höher sind. Dann ist es möglich, die Entstehung von chromatischen Aberrationen zu unterdrücken und eine exzellente Performanz der Auflösung zu erreichen.
Eine Aperturblende ist eine Blende, die die F-Zahl (Fno) eines Linsensystems bestimmt. Es ist vorteilhaft wenn die Aperturblende St zwischen der objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 und der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 angeordnet ist. Dann ist es einfach die Größe des gesamten Systems zu reduzieren. Es ist vorteilhafter wenn die Aperturblende St zwischen der bildseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 und der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 angeordnet ist. Dann ist es einfach die Größe des gesamten Systems zu reduzieren.
Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Oberflächen von erster Linse L1 bis vierter Linse L4 eine asphärische Oberfläche ist. Dann ist es möglich verschiedenste Aberrationen exzellent zu korrigieren.
Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Oberflächen der zweiten Linse L2 eine asphärische Oberfläche ist. Wenn wenigstens eine der Oberflächen der zweiten Linse L2 eine asphärische Oberfläche ist, ist es einfach, Bildfeldwölbung und eine sphärische Aberration zu korrigieren, und eine exzellente Performanz der Auflösung ist erzielbar. Es ist vorteilhafter, wenn beide Oberflächen der zweiten Linse L2 asphärische Oberflächen sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 eine asphärische Oberfläche ist. Es ist vorteilhaft, wenn die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 derart geformt ist, dass ein Zentrum negative Brechkraft aufweist und ein effektiver Durchmesserrand positive Brechkraft aufweist. Wenn die zweite Linse L2 eine derartige Form aufweist, werden Bildfeldwölbung und Verzeichnung ausgezeichnet korrigiert während zugleich ein Blickwinkel vergrößert wird.
Der Ausdruck ”effektiver Durchmesser einer Oberfläche” bezeichnet den Durchmesser eines Kreises, der aus den am weitesten außen liegenden Punkten (Punkte, die am weitesten von einer optischen Achse entfernt sind) in der Richtung des Durchmessers zusammengesetzt ist, wenn Punkte, an welchen alle Strahlen, die zur Bilderzeugung beitragen, und eine Linsenoberfläche miteinander schneiden, betrachtet werden. Der Ausdruck ”effektiver Durchmesserrand” bezeichnet diese am weitesten außen liegenden Punkte. Wenn ein System hier rotationssymmetrisch bezüglich einer optischen Achse ist, ist ein aus den am weitesten außen liegenden Punkten zusammengesetzte Gebilde ein Kreis. Wenn jedoch das System nicht rotationssymmetrisch ist, ist das Gebilde in manchen Fällen kein Kreis. In einem derartigen Fall kann ein äquivalenter Kreis betrachtet werden und der Durchmesser des Kreises kann als der effektive Durchmesser verwendet werden.
Bezüglich der Form einer asphärischen Oberfläche, wenn Xi ein Punkt auf Linsenoberfläche i von jeder Linse ist (das Symbol i stellt eine entsprechende Linsenoberfläche dar. Wenn beispielsweise die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 durch 3 repräsentiert ist, kann das Symbol i in der folgenden Erläuterung hinsichtlich der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 als i = 3 angesehen werden) und Pi ein Schnittpunkt einer Normalen an dem Punkt und einer optischen Achse ist, ist die Länge von Xi–Pi (|Xi–Pi|) als der absolute Wert |RXi| eines Krümmungsradius am Punkt Xi definiert und Pi ist als das Zentrum einer Krümmung am Punkt Xi definiert. Weiterhin ist Qi ein Schnittpunkt der i-ten Linsenoberfläche und der optischen Achse. Dabei ist die Brechkraft am Punkt Xi darauf basierend definiert, ob Punkt Pi auf der Objektseite von Punkt Qi oder auf der Bildseite von Qi liegt. Bezüglich der objektseitigen Oberfläche wird die Brechkraft als positive Brechkraft definiert, wenn Punkt Pi auf der Bildseite von Punkt Qi liegt und die Brechkraft wird als negative Brechkraft definiert, wenn Punkt Pi auf der Objektseite von Punkt Qi liegt. Bezüglich der bildseitigen Oberfläche wird die Brechkraft als positive Brechkraft definiert, wenn Punkt Pi auf der Objektseite von Punkt Qi liegt und die Brechkraft wird als negative Brechkraft definiert, wenn Punkt Pi auf der Bildseite von Punkt Qi liegt.
Wenn die Brechkraft an einem Zentrum und die Brechkraft am Punkt Xi miteinander verglichen werden, wird der Absolutwert eines Krümmungsradius am Zentrum (ein paraxialer Krümmungsradius) und der Absolutwert |RXi| eines Krümmungsradius am Punkt Xi miteinander verglichen. Wenn |RXi| kleiner als der Absolutwert des paraxialen Krümmungsradius ist, wird die Brechkraft am Punkt Xi als stärker beurteilt verglichen mit der Brechkraft am Zentrum. Wenn dagegen |RXi| größer als der Absolutwert des paraxialen Krümmungsradius ist, wird die Brechkraft am Punkt Xi als schwächer beurteilt verglichen mit der Brechkraft an dem Zentrum. Dies ist gleich für beide Fälle, in einem Fall, wenn eine Oberfläche positive Brechkraft aufweist, und in einem Fall, wenn eine Oberfläche negative Brechkraft aufweist.
Mit Bezug auf 2 wird hier die Form der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 beschrieben. 2 ist ein Diagramm der optischen Pfade des in 1 illustrierten Abbildungsobjektivs 1. In 2 ist Punkt Q3 ein Zentrum der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2, der ein Schnittpunkt der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 und der optischen Achse Z ist. In 2 liegt Punkt X3 auf der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 an einem effektiven Durchmesserrand und Punkt X3 ist ein Schnittpunkt eines von außeraxialen Strahlen 4 umfassten, am weitesten außen liegenden Strahls und der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2. In 2 liegt Punkt X3 an dem effektiven Durchmesserrand. Da jedoch Punkt X3 ein beliebiger Punkt auf der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist, kann daher, auch wenn Punkt X3 ein anderer Punkt ist, Punkt X3 auf dieselbe Art und Weise betrachtet werden.
Dabei ist, wie in 2 illustriert, P3 ein Schnittpunkt einer Normalen der Linsenoberfläche am Punkt X3 und der optischen Achse Z und das Segment X3–P3, das Punkt X3 und Punkt P3 miteinander verbindet, ist als Krümmungsradius RX3 am Punkt X3 definiert, und die Länge |X3–P3| des Segments X3–P3 ist als der Absolutwert |RX3| des Krümmungsradius RX3 definiert. Mit anderen Worten gilt |X3–P3| = |RX3|. Weiterhin ist R3 ein Krümmungsradius am Punkt Q3, mit anderen Worten ein Krümmungsradius am Zentrum der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 und |R3| ist der Absolutwert des Krümmungsradius (in 2 nicht illustriert).
Der Ausdruck dass die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 ”derart geformt ist, dass ein Zentrum negative Brechkraft aufweist und ein effektiver Durchmesserrand positive Brechkraft aufweist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X3 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q3 umfasst, konkav ist, und Punkt P3 liegt auf der Bildseite von Punkt Q3.
Zum leichteren Verständnis ist in 2 Kreis CQ3, der durch Punkt Q3 verläuft, mit einem Radius von |R3|, dessen Zentrum auf der optischen Achse liegt, mit einer strich-zwei-punktierten Linie gezeichnet. Weiterhin ist ein Teil von Kreis CX3, der durch Punkt X3 verläuft, mit einem Radius von |RX3|, dessen Zentrum auf der optischen Achse liegt, mit einer gestrichelten Linie gezeichnet. Kreis CX3 ist in 2 größer als Kreis CQ3 und |R3| < |RX3| ist klar illustriert.
Die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 kann sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand negative Brechkraft aufweisen und derart geformt sein, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der negativen Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist. Wenn die zweite Linse L2 eine derartige Form aufweist, werden Bildfeldwölbung und Verzeichnung ausgezeichnet korrigiert während zugleich ein Blickwinkel vergrößert wird.
Der Ausdruck dass die objektseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 ”sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand negative Brechkraft aufweist und derart geformt ist, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der negativen Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X3 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q3 umfasst, konkav ist, und Punkt P3 liegt auf der Objektseite von Punkt Q3, und der Absolutwert |RX3| des Krümmungsradius am Punkt X3 ist größer als der Absolutwert |R3| des Krümmungsradius am Punkt Q3.
Es ist vorteilhaft, wenn die bildseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 eine asphärische Oberfläche ist. Es ist vorteilhaft, wenn die bildseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand negative Brechkraft aufweist und derart geformt ist, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der negativen Brechkraft an dem Zentrum, stärker ist. Wenn die bildseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 eine derartige Form aufweist, ist es einfach, Bildfeldwölbung zu korrigieren.
Die Form der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 kann in der folgenden Art und Weise, ähnlich zu der Form der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2, die unter Verwendung von 2 erläutert wurde, betrachtet werden. Wenn in dem Schnittdiagramm des Objektivs X4 ein Punkt auf der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist und P4 ein Schnittpunkt einer Normalen an dem Punkt und der optischen Achse Z ist, ist das Segment X4–P4, das Punkt X4 und Punkt P4 miteinander verbindet, als ein Krümmungsradius am Punkt X4 definiert und die Länge |X4–P4| des Punkt X4 und Punkt P4 miteinander verbindenden Segments ist als der Absolutwert |RX4| des Krümmungsradius am Punkt X4 definiert. Daher gilt |X4–P4| = |RX4|. Weiterhin ist Q4 ein Schnittpunkt der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 und der optischen Achse Z, mit anderen Worten ein Zentrum der bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2, und |R4| ist der Absolutwert eines Krümmungsradius am Punkt Q4.
Der Ausdruck dass die bildseitige Oberfläche der zweiten Linse L2 ”sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand negative Brechkraft aufweist und derart geformt ist, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der negativen Brechkraft an dem Zentrum, stärker ist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X4 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q4 umfasst, konkav ist, und Punkt P4 liegt auf der Bildseite von Punkt Q4, und der Absolutwert |RX4| des Krümmungsradius am Punkt X4 ist kleiner als der Absolutwert |R4| des Krümmungsradius am Punkt Q4.
Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Oberflächen der vierten Linse L4 eine asphärische Oberfläche ist. Wenn wenigstens eine der Oberflächen der vierten Linse L4 eine asphärische Oberfläche ist, ist es einfach, Bildfeldwölbung und eine sphärische Aberration zu korrigieren, und eine exzellente Performanz der Auflösung ist erzielbar. Es ist vorteilhafter, wenn beide Oberflächen der vierten Linse L4 asphärische Oberflächen sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die objektseitige Oberfläche der vierten Linse L4 eine asphärische Oberfläche ist. Es ist vorteilhaft, wenn die objektseitige Oberfläche der vierten Linse L4 negative Brechkraft sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand aufweist und derart geformt ist, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der negativen Brechkraft an dem Zentrum, stärker ist. Wenn die vierte Linse L4 eine derartige Form aufweist, ist es möglich, Bildfeldwölbung ausgezeichnet zu korrigieren.
Die Form der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 kann in der folgenden Art und Weise, ähnlich zu der Form der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2, die unter Verwendung von 2 erläutert wurde, betrachtet werden. Wenn in dem Schnittdiagramm des Objektivs X8 ein Punkt auf der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist und P8 ein Schnittpunkt einer Normalen an dem Punkt und der optischen Achse Z ist, ist das Segment X8–P8, das Punkt X8 und Punkt P8 miteinander verbindet, als ein Krümmungsradius am Punkt X8 definiert und die Länge |X8–P8| des Punkt X8 und Punkt P8 miteinander verbindenden Segments ist als der Absolutwert |RX8| des Krümmungsradius am Punkt X8 definiert. Daher gilt |X8–P8| = |RX8|. Weiterhin ist Q8 ein Schnittpunkt der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 und der optischen Achse Z, mit anderen Worten ein Zentrum der objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4, und |R8| ist der Absolutwert eines Krümmungsradius am Punkt Q8.
Der Ausdruck dass die objektseitige Oberfläche der vierten Linse L4 ”negative Brechkraft sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand aufweist und derart geformt ist, dass die negative Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der positiven Brechkraft an dem Zentrum, stärker ist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X8 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q8 umfasst, konkav ist, und Punkt P8 liegt auf der Objektseite von Punkt Q8, und der Absolutwert |RX8| des Krümmungsradius am Punkt X8 ist kleiner als der Absolutwert |R8| des Krümmungsradius am Punkt Q8.
Die objektseitige Oberfläche der vierten Linse L4 kann sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand positive Brechkraft aufweisen und derart geformt sein, dass die positive Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der positiven Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist. Wenn die vierte Linse L4 eine derartige Form aufweist, ist es möglich, Bildfeldwölbung ausgezeichnet zu korrigieren.
Der Ausdruck dass die objektseitige Oberfläche der vierten Linse L4 ”sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand positive Brechkraft aufweist und derart geformt ist, dass die positive Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der positiven Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X8 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q8 umfasst, konvex ist, und Punkt P8 liegt auf der Bildseite von Punkt Q8, und der Absolutwert |RX8| des Krümmungsradius am Punkt X8 ist größer als der Absolutwert |R8| des Krümmungsradius am Punkt Q8.
Es ist vorteilhaft, wenn die bildseitige Oberfläche der vierten Linse L4 eine asphärische Oberfläche ist. Es ist vorteilhaft, wenn die bildseitige Oberfläche der vierten Linse L4 positive Brechkraft sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand aufweist und derart geformt ist, dass die positive Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der positiven Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist. Wenn die vierte Linse L4 eine derartige Form aufweist, ist es möglich, eine sphärische Aberration, Bildfeldwölbung und eine Koma-Aberration ausgezeichnet zu korrigieren.
Die Form der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 kann in der folgenden Art und Weise, ähnlich zu der Form der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2, die unter Verwendung von 2 erläutert wurde, betrachtet werden. Wenn in dem Schnittdiagramm des Objektivs X9 ein Punkt auf der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist und P9 ein Schnittpunkt einer Normalen an dem Punkt und der optischen Achse Z ist, ist das Segment X9–P9, das Punkt X9 und Punkt P9 miteinander verbindet, als ein Krümmungsradius am Punkt X9 definiert und die Länge |X9–P9| des Punkt X9 und Punkt P9 miteinander verbindenden Segments ist als der Absolutwert |RX9| des Krümmungsradius am Punkt X9 definiert. Daher gilt |X9–P9| = |RX9|. Weiterhin ist Q9 ein Schnittpunkt der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 und der optischen Achse Z, mit anderen Worten ein Zentrum der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4, und |R9| ist der Absolutwert eines Krümmungsradius am Punkt Q9.
Der Ausdruck dass die bildseitige Oberfläche der vierten Linse L4 ”positive Brechkraft sowohl an einem Zentrum und an einem effektiven Durchmesserrand aufweist und derart geformt ist, dass die positive Brechkraft an dem effektiven Durchmesserrand, verglichen mit der positiven Brechkraft an dem Zentrum, schwächer ist” bezeichnet eine Form, in der, wenn Punkt X9 auf einem effektiven Durchmesserrand liegt, eine paraxiale Region, die Punkt Q9 umfasst, konvex ist, und Punkt P9 liegt auf der Objektseite von Punkt Q9, und der Absolutwert |RX9| des Krümmungsradius am Punkt X9 ist größer als der Absolutwert |R9| des Krümmungsradius am Punkt Q9.
Es ist vorteilhaft, wenn die erste Linse L1 eine Meniskuslinse ist, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist. Dann ist es möglich, ein Weitwinkelobjektiv zu schaffen, dass 180 Grad übersteigt.
Es ist vorteilhaft, wenn die zweite Linse L2 eine bikonkave Linse ist. Dann ist es leicht möglich, den Blickwinkel zu vergrößern und Verzeichnung und Bildfeldwölbung ausgezeichnet zu korrigieren.
Es ist vorteilhaft, wenn die dritte Linse L3 eine bikonvexe Linse ist. Dann ist es einfach, Bildfeldwölbung und einen Farbquerfehler zu korrigieren.
Die dritte Linse L3 kann eine plano-konvexe Form aufweisen, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist. Dann ist es einfach, Bildfeldwölbung zu korrigieren.
Es ist vorteilhaft, wenn die vierte Linse L4 eine plano-konvexe Form aufweist, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist. Dann werden eine sphärische Aberration und Bildfeldwölbung ausgezeichnet korrigiert.
Die vierte Linse L4 kann eine bikonvexe Linse sein. Dann ist es möglich, eine sphärische Aberration und Bildfeldwölbung ausgezeichnet zu korrigieren, und es ist einfach, einen Einfallswinkel von periphären Strahlen, die in eine Abbildungseinrichtung eintreten, zu vermindern.
Es ist vorteilhaft, wenn das Material der ersten Linse L1 Glas ist. Wenn ein Abbildungsobjektiv unter rauen Umgebungsbedingungen verwendet wird, beispielsweise bei Verwendung in einer Fahrzeugkamera oder einer Überwachungskamera, muss die erste Linse L1, die am weitesten objektseitig angeordnet ist, ein Material verwenden, das resistent gegenüber einer Oberflächen-Verschlechterung durch Wind und Regen und einer Temperaturänderung aufgrund von direktem Sonnenlicht und auch resistent gegenüber chemischen Stoffen wie Ölen und Fetten und Reinigungsmitteln ist. Mit anderen Worten muss das Material stark wasserbeständig, wetterbeständig, säurebeständig, chemisch beständig und dergleichen sein. Weiterhin muss das Material in manchen Fällen hart und nicht leicht zerbrechlich sein. Wenn das Material Glas ist, ist es möglich solchen Anforderungen zu genügen. Alternativ kann als Material der ersten Linse L1 eine transparente Keramik verwendet werden.
Das Material der ersten Linse L1 kann Glas sein und wenigstens eine der Oberflächen der ersten Linse L1 kann eine asphärische Oberfläche sein. Wenn die ersten Linse L1 eine asphärische Linse aus Glas ist, ist es möglich, verschiedenste Aberrationen ausgezeichneter zu korrigieren.
Weiterhin kann ein Schutzmittel zum Erhöhen der Festigkeit, der Kratzfestigkeit und der chemischen Beständigkeit auf der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 aufgebracht sein. In diesem Fall kann das Material der ersten Linse L1 Kunststoff sein. Ein derartiges Schutzmittel kann eine harte Beschichtung oder eine wasserabweisende Beschichtung sein. Wenn das Material der ersten Linse L1 Kunststoff ist und wenn wenigstens eine der Oberflächen der ersten Linse L1 eine asphärische Oberfläche ist, ist es möglich, eine asphärische Form akkurat zu reproduzieren und ein Objektiv mit einer ausgezeichneten Performanz zu schaffen. Weiterhin ist es möglich das Linsensystem mit geringem Gewicht und geringen Kosten herzustellen. Weiterhin ist es möglich, eine asphärische Oberfläche oder Oberflächen bei geringen Kosten in der ersten Linse L1 zu verwenden, in der zentrale Strahlen und periphere Strahlen am stärksten getrennt sind, und es ist einfach, Bildfeldwölbung und Verzeichnung zu korrigieren.
Beispielsweise muss ein Objektiv für eine Fahrzeugkamera resistent gegenüber verschiedenen Arten von Erschütterungen sein. Daher ist es vorteilhaft, wenn die erste Linse L1 dick ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Zentrumsdicke der ersten Linse L1 1,0 mm oder mehr beträgt. Es ist vorteilhaft, wenn die Zentrumsdicke der ersten Linse L1 1,1 mm oder mehr beträgt, um die erste Linse L1 Erschütterungs-resistenter zu machen.
Es ist vorteilhaft, wenn sämtliche Linsen aus Glas gemacht sind, um ein optisches System mit ausgezeichneter Umgebungsbeständigkeit zu schaffen. Wenn das optische System als Objektiv für eine Überwachungskamera oder Objektiv für eine Fahrzeugkamera verwendet wird, kann das optische System unter verschiedensten Bedingungen verwendet werden, wie einem weiten Temperaturbereich von einer hohen Temperatur bis zu einer niedrigen Temperatur, und bei hoher Feuchtigkeit. Es ist vorteilhaft, wenn sämtliche Linsen aus Glas gemacht sind, um ein optisches System mit einer hohen diesbezüglichen Beständigkeit zu schaffen.
Es ist vorteilhaft, wenn das Material der zweiten Linse L2 Glas ist. Wenn Glas als Material der zweiten Linse L2 verwendet wird, ist es einfach, ein Material mit einem hohen Brechungsindex zu verwenden, und es ist einfach, die Brechkraft der zweiten Linse L2 zu erhöhen. Daher ist es einfach, einen Blickwinkel zu vergrößern.
Das Material der dritten Linse L3 kann Glas sein. Wenn das Material der dritten Linse L3 Glas ist, ist es möglich, eine Verschlechterung der Performanz aufgrund einer Temperaturänderung zu unterdrücken. Weiterhin ist es möglich, die Abbezahl der dritten Linse L3 zu reduzieren und einen Farbquerfehler ausgezeichnet zu korrigieren. Wenn weiterhin Kunststoff als Material der zweiten Linse L2 und vierten Linse L4 verwendet wird, ist es einfach, eine durch eine Temperaturveränderung verursachte Fokusverschiebung zu unterdrücken, indem Glas als Material der dritten Linse L3 verwendet wird.
Das Material der vierten Linse L4 kann Glas sein. Wenn das Material der vierten Linse L4 Glas ist, ist es möglich, eine durch eine Temperaturveränderung verursachte Verschlechterung der Performanz zu unterdrücken,
Es ist vorteilhaft, wenn das Material der zweiten Linse L2 und der vierten Linse L4 Kunststoff ist.
Wenn das Material der zweiten Linse L2 und der vierten Linse L4 Kunststoff ist, ist es möglich, eine asphärische Form akkurat zu reproduzieren und ein Objektiv mit einer ausgezeichneten Performanz zu schaffen. Weiterhin ist es möglich das Linsensystem mit geringem Gewicht und geringen Kosten herzustellen.
Es ist vorteilhaft, wenn das Material der dritten Linse L3 Kunststoff ist. wenn das Material der dritten Linse L3 Kunststoff ist, ist es möglich, eine asphärische Form akkurat zu reproduzieren und ein Objektiv mit einer ausgezeichneten Performanz zu schaffen. Weiterhin ist es möglich das Linsensystem mit geringem Gewicht und geringen Kosten herzustellen.
Als Kunststoffmaterial können beispielsweise Acryl, Polyolefin-basiertes Material, Polycarbonat-basiertes Material, Epoxidharz, PET (Polyethylenterephthalat), PES (Polyethersulfon), Polycarbonat oder dergleichen verwendet werden.
Als Material von erster Linse L2, dritter Linse L3 und vierter Linse L4 kann sogenanntes Nano-Komposit-Material verwendet werden, das durch Einmischen von Partikeln, die kleiner als die Wellenlänge von Licht sind, in Kunststoff erhalten wird.
Weiterhin kann ein Filter, das ultraviolettes Licht bis blaues Licht abschneidet, oder ein IR-(Infrarot)-Abschneide-Filter, das Infrarotlicht abschneidet, zwischen dem Linsensystem und der Abbildungseinrichtung 5, entsprechend dem Zweck des Abbildungsobjektivs 1, eingefügt werden. Alternativ kann eine Beschichtung, die eine dem Filter ähnliche Funktion aufweist, auf eine Linsenoberfläche aufgebracht sein oder es kann für eine der Linsen ein Material verwendet werden, das ultraviolettes Licht, blaues Licht, infrarotes Licht und dergleichen absorbiert.
1 zeigt einen Fall, in welchem ein optisches Glied PP, das verschiedene Filter und dergleichen darstellen soll, zwischen einem Linsensystem und der Abbildungseinrichtung 5 angeordnet ist. Alternativ können die verschiedenen Filter zwischen den Linsen angeordnet sein oder es kann eine Beschichtung, die eine ähnliche Wirkung wie die verschiedenen Filter aufweist, auf eine Linsenoberfläche von einer der von dem Abbildungsobjektiv umfassten Linsen aufgebracht werden.
Hier können Lichtstrahlen, die zwischen Linsen außerhalb des effektiven Durchmessers verlaufen, zu Streulicht werden und erreichen die Abbildungsebene und das Streulicht kann zu Doppelbildern (ghost) werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn ein Lichtabschirmmittel zum Abblocken des Streulichts, wenn nötig, vorgesehen wird. Das Lichtabschirmmittel kann beispielsweise geschaffen werden, indem eine opake Farbe auf einen Abschnitt einer Linse außerhalb des effektiven Durchmessers aufgebracht wird oder indem dort ein opakes Plattenglied vorgesehen wird. Alternativ kann als Lichtabschirmmittel ein opakes Plattenglied in dem optischen Pfad von Strahlen vorgesehen werden, die zu Streulicht werden. Alternativ kann weiterhin ein Hauben-artiges Glied zum Abblocken von Streulicht auf der Objektseite der am weitesten objektseitig liegenden Linse vorgesehen werden. Als Beispiel illustriert 1 ein Beispiel, in welchem Lichtabschirmmittel 11 und 12 auf der Außenseite des effektiven Durchmessers jeweils auf den bildseitigen Oberflächen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 vorgesehen sind. Die Positionen an denen die Lichtabschirmmittel vorgesehen sind, sind nicht auf das in 1 illustrierte Beispiel beschränkt. Die Lichtabschirmmittel können auf anderen Linsen oder zwischen Linsen angeordnet sein.
Weiterhin kann ein Glied, wie eine Blende, das periphere Strahlen derart abblockt, dass eine relative Beleuchtung innerhalb eines in der Praxis akzeptierbaren Bereichs bleibt, zwischen Linsen angeordnet sein. Die peripheren Strahlen sind Strahlen von einem Objektpunkt, der nicht auf der optischen Achse Z liegt und verlaufen durch einen peripheren Abschnitt einer Eingangspupille eines optischen Systems. Wenn ein Glied, das die peripheren Strahlen abblockt in dieser Art und Weise vorgesehen ist, ist es möglich, die Bildqualität in dem peripheren Abschnitt des Bilderzeugungsbereichs zu verbessern. Weiterhin sind Doppelbilder reduzierbar indem durch dieses Glied Licht, das Doppelbilder erzeugt, abgeblockt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Linsensystem aus nur vier Linsen, aus der ersten Linse L1, der zweiten Linse L2, der dritten Linse L3 und der vierten Linse L4, besteht. Wenn das Linsensystem aus nur vier Linsen besteht sind die Kosten des Linsensystems reduzierbar.
Eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Abbildungsobjektiv gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Daher ist die Abbildungsvorrichtung mit kleiner Größe und mit geringen Kosten konfigurierbar und weist einen ausreichend großen Blickwinkel auf und es können durch Verwendung einer Abbildungseinrichtung exzellente Bilder mit hoher Auflösung erzielt werden.
Weiterhin können Bilder, die durch Abbildungsvorrichtungen, die die Abbildungsobjektive gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen umfassen, auf Mobiltelefonen angezeigt werden. Beispielsweise ist eine Abbildungsvorrichtung umfassend ein Abbildungsobjektiv gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Fahrzeugkamera in einem Auto installiert, und eine Rückseite oder ein Umgebungsbereich des Autos wird durch die Fahrzeugkamera abgebildet und durch die Abbildung erhaltenen Bilder werden gegebenenfalls auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. Wenn ein Autonavigationssystem (nachfolgend als Autonavigation bezeichnet) in einem Auto installiert ist, können in derartigen Fällen durch die Abbildung erhaltene Bilder auf einer Anzeigeeinrichtung der Autonavigation angezeigt werden. Wenn jedoch keine Autonavigation installiert ist, muss eine spezielle Anzeigeeinrichtung, wie eine Flüssigkristallanzeige, in dem Auto vorgesehen sein. Jedoch ist eine Anzeigeeinrichtung teuer. Derweil sind in den vergangenen Jahren hoch-performante Anzeigeeinrichtungen, auf denen dynamische Bilder und Webseiten und dergleichen anzeigbar sind, in Mobiltelefonen vorgesehen. Wenn das Mobiltelefon als Anzeigeeinrichtung für eine Fahrzeugkamera verwendet wird, ist es, auch wenn keine Autonavigation in dem Auto installiert ist, nicht notwendig, eine spezielle Anzeigeeinrichtung zu installieren. Folglich ist es möglich, die Fahrzeugkamera mit geringen Kosten zu installieren.
Hier kann das durch eine Fahrzeugkamera abgebildete Bild an das Mobiltelefon drahtgebunden unter Verwendung eines Kabels oder dergleichen gesendet werden. Alternativ kann das Bild zu dem Mobiltelefon drahtlos über Infrarotstrahl-Kommunikation oder dergleichen gesendet werden. Weiterhin kann ein Mobiltelefon oder dergleichen und der Betriebszustand eines Autos miteinander gekoppelt werden. Wenn das Auto in den Rückwärtsgang geschaltet wird oder eine Richtungsanzeige bedient wird oder dergleichen kann ein von der Fahrzeugkamera abgebildetes Bild automatisch auf der Anzeigeeinrichtung des Mobiltelefons angezeigt werden.
Die Anzeigeeinrichtung, auf der ein von der Fahrzeugkamera abgebildetes Bild angezeigt wird, ist nicht auf das Mobiltelefon beschränkt sondern kann ein tragbares Informations-Endgerät, wie ein PDA (personal digital assistant) ein kleiner PC oder eine tragbare kleine Autonavigation sein.
Weiterhin kann ein Mobiltelefon, an dem ein Abbildungsobjektiv der vorliegenden Erfindung befestigt ist, in einem Auto angeordnet sein und als Fahrzeugkamera verwendet werden. Smartphones der letzten Jahre weisen eine Verarbeitungsperformanz auf, die ähnlich zu der Performanz eines PCs ist. Daher ist eine Kamera eines Mobiltelefons in einer ähnlichen Art und Weise verwendbar wie eine Fahrzeugkamera, beispielsweise durch Fixieren des Mobiltelefons auf einem Armaturenbrett oder dergleichen des Autos und durch Ausrichten der Kamera nach vorne. Weiterhin kann eine Funktion zum Ausgeben einer Warnung durch Erfassen von weißen Linien und Straßenschildern als eine Applikation eines Smartphones vorgesehen werden. Weiterhin kann eine Kamera auf einen Fahrer gerichtet werden und als ein System zur Ausgabe einer Warnung, wenn der Fahrer einschläft oder zur Seite blickt, verwendet werden. Alternativ kann das Mobiltelefon mit einem Auto gekoppelt werden und als Teil eines Systems zum Bedienen eines Lenkrads verwendet werden. Da ein Auto in einer Hochtemperaturumgebung und in einer Niedrigtemperaturumgebung unterhalten wird, benötigt eine Fahrzeugkamera eine hohe Umgebungsbeständigkeit. Wenn das Abbildungsobjektiv der vorliegenden Erfindung auf einem Mobiltelefon angebracht ist, wird das Mobiltelefon aus dem Auto herausgenommen und von dem Fahrer getragen werden, während das Auto nicht gefahren wird. Daher kann die Umgebungsbeständigkeit des Abbildungsobjektivs verringert werden. Folglich ist es möglich, ein Fahrzeugsystem mit geringen Kosten zu schaffen.
[Numerische Wertebeispiele des Abbildungsobjektivs]
Im Folgenden werden numerische Wertebeispiele des Abbildungsobjektivs der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 bis 12 illustrieren jeweils Linsen-Querschnitte von Abbildungsobjektiven von Beispiel 1 bis Beispiel 10. In 3 bis 12 ist die linke Seite des Diagramms die Objektseite und die rechte Seite des Diagramms ist die Bildseite. Weiterhin sind Aperturblende St, optisches Glied PP und eine an der Bildebene Sim angeordnete Abbildungseinrichtung 5 in ähnlicher Weise wie in 1 illustriert. In jedem der Diagramme stellt die Aperturblende St nicht die Größe oder die Form der Aperturblende dar, sondern die Position der Aperturblende auf der optischen Achse Z. In jedem Beispiel entsprechen Symbole Ri, Di (i = 1, 2, 3, ...) in dem Linsen-Querschnitt Ri, Di in den Linsendaten, die im Folgenden beschrieben werden.
Tabelle 1 bis Tabelle 10 zeigen jeweils Linsendaten zu den Abbildungsobjektiven von Beispiel 1 bis Beispiel 10. In jeder Tabelle zeigt (A) grundlegende Linsendaten, (B) verschiedene Daten und (C) asphärische Daten.
In den grundlegenden Linsendaten zeigt die Spalte Si die Oberflächennummer der i-ten Oberfläche (i = 1, 2, 3...). Die objektseitige Oberfläche eines am weitesten objektseitig liegenden Bestandselements ist die erste Oberfläche und die Oberflächennummern nehmen zur Bildseite hin fortlaufend zu. Die Spalte Ri zeigt den Krümmungsradius der i-ten Oberfläche und die Spalte Di zeigt einen Abstand zwischen der i-ten Oberfläche und der (i + 1)-ten Oberfläche auf der optischen Achse Z. Hier ist das Vorzeichen eines Krümmungsradius positiv falls die Form einer Oberfläche zur Objektseite hin konvex ist und das Vorzeichen ist negativ falls die Form einer Oberfläche zur Bildseite hin konvex ist. Weiterhin zeigt die Spalte Ndj den Brechungsindex des j-ten optischen Glieds (j = 1, 2, 3...) für die d-Linie (Wellenlänge: 587,6 nm). Eine am weitesten objektseitig liegende Linse ist das erste optische Glied und die Zahl j nimmt zur Bildseite hin fortlaufend zu. Die Spalte vdj zeigt die Abbezahl des j-ten optischen Elements für die d-Linie. Hier umfassen die grundlegenden Linsendaten Aperturblende St und optisches Glied PP. In der Spalte der Oberflächennummer, steht der Ausdruck (St) in einer Reihe einer Oberfläche, die der Aperturblende St entspricht. Weiterhin ist eine Abbildungsoberfläche durch IMG repräsentiert.
In den grundlegenden Linsendaten ist die Markierung ”*” der Oberflächennummer einer asphärischen Oberfläche beigefügt. Die grundlegenden Linsendaten zeigen als den Krümmungsradius einer asphärischen Oberfläche den numerischen Wert eines paraxialen Krümmungsradius (ein Krümmungsradius am Zentrum). Die asphärischen Daten zeigen die Oberflächennummern von asphärischen Oberflächen und asphärische Koeffizienten bezüglich der jeweiligen asphärischen Oberflächen. In den numerischen Werten der asphärischen Daten, bedeutet ”E – n” (n: ganzzahlig) ”×10^–n” und ”E + n” bedeutet ”×10ⁿ”. Weiterhin sind die asphärischen Oberflächenkoeffizienten die Koeffizienten KA, RBm (m = 3, 4, 5, ..., 20) in einem asphärischen Ausdruck, der durch die folgende Gleichung dargestellt wird: Zd = C·h²/{1 + (1 – KA·C²·h²)^1/2} + ΣRBm·h^m, wobei

Zd:: die Tiefe einer asphärischen Oberfläche ist (die Länge einer Senkrechten von einem Punkt auf der asphärischen Oberfläche mit einer Höhe h zu einer den Scheitel der asphärischen Oberfläche berührenden und zu einer optischen Achse senkrechten Ebene),
h:: Höhe (eine Länge von der optischen Achse zu einer Linsenoberfläche),
C:: das Inverse eines paraxialen Krümmungsradius, und
KA, RBm:: asphärische Oberflächenkoeffizienten (m = 3, 4, 5, ...20).

In den verschiedenen Arten von Daten, ist L (in Luft) eine Länge (ein Rückfokus-Anteil ist eine Luft-äquivalente Länge) auf der optischen Achse Z von der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu der Bildebene Sim, und Bf (in Luft) ist eine Länge (entsprechend einem Rückfokus, eine Luft-äquivalente Länge) auf der optischen Achse Z von der bildseitigen Oberfläche der am weitesten bildseitig liegenden Linse zu der Bildebene Sim, und f ist die Brennweite des gesamten Systems, und f1 ist die Brennweite der ersten Linse L1, und f2 ist die Brennweite der zweiten Linse L2, und f3 ist die Brennweite der dritten Linse L3, und f4 ist die Brennweite der vierten Linse L4, und f12 ist eine kombinierte Brennweite von erster Linse L1 und zweiter Linse L2, und f23 ist eine kombinierte Brennweite von zweiter Linse L2 und dritter Linse L3, und f34 ist eine kombinierte Brennweite von dritter Linse L3 und vierter Linse L4, und f123 ist eine kombinierte Brennweite von erster Linse L1, zweiter Linse L2 und dritter Linse L3, und f234 ist eine kombinierte Brennweite von zweiter Linse L2, dritter Linse L3 und vierter Linse L4.
Weiterhin zeigt Tabelle 11 zusammengefasst die Werte von jedem der Beispiele, die den Bedingungsausdrücken (1) bis (17) entsprechen. Hier ist Bedingungsausdruck (1) Nd3 – Nd2, und Bedingungsausdruck (2) ist D3/f, und Bedingungsausdruck (3) ist D2/f, und Bedingungsausdruck (4) ist R3/f, und Bedingungsausdruck (5) ist vd2 – vd3, und Bedingungsausdruck (6) ist vd4 – vd3, und Bedingungsausdruck (7) ist (R3 + R4)/(R3 – R4), und Bedingungsausdruck (8) ist (R5 + R6)/(R5 – R6), und Bedingungsausdruck (9) ist |f12/f34|, und Bedingungsausdruck (10) ist (D4 + D5)/f, und Bedingungsausdruck (11) ist R5/f, und Bedingungsausdruck (12) ist D1/f, und Bedingungsausdruck (13) ist L/f, und Bedingungsausdruck (14) ist (R8 + R9)/(R8 – R9), und Bedingungsausdruck (15) ist f3/f, und Bedingungsausdruck (16) ist R1/f, und Bedingungsausdruck (17) ist Bf/f, wobei
Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse L2 für die d-Linie ist,
vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse L3 für die d-Linie ist,
vd4 eine Abbezahl des Materials der vierten Linse L4 für die d-Linie ist,
R1 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 ist,
R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist,
R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse L2 ist,
R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 ist,
R6 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der dritten Linse L3 ist,
R8 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist,
R9 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 ist,
D1 eine Zentrumsdicke der ersten Linse L1 ist,
D2 ein Luftspalt zwischen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist, und
D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse L2 ist, und
D4 ein Luftspalt zwischen der zweiten Linse L2 und der dritten Linse L3 ist,
D5 eine Zentrumsdicke der dritten Linse L3 ist,
L eine Länge von einem Scheitel einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse L1 zu einer Bildebene ist,
f3 eine Brennweite der dritten Linse L3 ist,
f12 eine kombinierte Brennweite der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist,
f34 eine kombinierte Brennweite der dritten Linse L3 und der vierten Linse L4 ist,
f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, und
Bf eine Länge von einem Scheitel einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse L4 zu einer Bildebene ist.

Als Einheit für jeden numerischen Wert wird ”mm” für eine Länge verwendet. Jedoch ist diese Einheit lediglich ein Beispiel. Da ein optisches System verwendbar ist, wenn es proportional vergrößert oder größenreduziert werden, können auch andere geeignete Einheiten verwendet werden.

[TABELLE 11]

	BEDINGUNGSAUSDRUCK
BEISPIEL	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)
BEISPIEL	Nd3 – Nd2	D3/f	D2/f	R3/f	vd2 – vd3	vd3 – vd4
1	0,39	1,30	2,69	–2,81	37,10	37,10
2	0,39	1,22	3,12	–2,27	37,10	37,10
3	0,39	1,29	2,57	–2,70	37,10	37,10
4	0,39	1,28	2,68	–2,68	37,10	37,10
5	0,43	1,28	2,85	–2,63	38,50	38,50
6	0,61	1,28	2,96	–2,10	38,20	38,20
7	0,31	1,22	2,51	–3,26	32,20	32,20
8	0,43	0,96	2,57	–2,50	38,50	38,50
9	0,43	1,26	2,66	–2,18	38,50	38,50
10	0,62	1,25	2,61	–2,27	38,80	38,80

	BEDINGUNGSAUSDRUCK
BEISPIEL	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)	(12)
BEISPIEL	(R3 + R4)/(R3 – R4)	(R5 + R6)/(R5 – R4)	\|f12/f34\|	(D4 + D5)/f	R5/f	D1/f
1	–0,11	–0,40	0,07	3,74	7,03	1,41
2	–0,02	–1,72	0,10	2,80	2,68	1,33
3	–0,22	–0,70	0,22	3,18	8,26	1,40
4	–0,18	–0,39	0,08	3,69	7,34	1,40
5	0,12	–2,49	0,21	3,54	3,04	1,40
6	–0,20	–2,78	0,20	4,22	3,84	1,40
7	0,32	–0,80	0,06	3,62	2,86	1,33
8	–0,07	–1,27	0,02	3,06	3,06	1,05
9	–0,14	–1,24	0,08	3,62	3,80	1,37
10	–0,11	–1,33	0,10	3,65	4,57	1,36

	BEDINGUNGSAUSDRUCK
BEISPIEL	(13)	(14)	(15)	(16)	(17)
BEISPIEL	L/f	(R8 + R9)/(R8 –R9)	f3/f	R1/f	Bf/f
1	14,88	1,33	5,60	20,62	3,26
2	13,84	1,36	3,51	19,36	3,05
3	14,12	1,11	7,73	20,45	3,23
4	14,73	1,28	5,78	20,37	3,22
5	14,73	0,93	4,34	20,04	3,21
6	15,05	0,46	4,73	20,41	2,75
7	14,04	1,58	3,16	18,82	3,05
8	11,70	1,26	3,47	12,85	2,42
9	14,45	1,11	4,28	19,50	3,15
10	14,41	1,11	4,41	19,55	3,14

[Aberrations-Performanz]
13(A) bis 13(D), 14(A) bis 14(D), 15(A) bis 15(D), 16(A) bis 16(D), 17(A) bis 17(D), 18(A) bis 18(D), 19(A) bis 19(D), 20(A) bis 20(D), 21(A) bis 21(D), und 22(A) bis 22(D) sind jeweils Aberrationsdiagramme der Abbildungsobjektive von Beispielen 1 bis 10.
Hier werden die Aberrationsdiagramme von Beispiel 1 als ein Beispiel erläutert. Jedoch sind die Aberrationsdiagramme der anderen Beispiele ähnlich zu denjenigen von Beispiel 1. 13(A), 13(B), 13(C) und 13(D) illustrieren jeweils eine sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und einen Farbquerfehler des Abbildungsobjektivs von Beispiel 1. In dem Diagramm der sphärischen Aberration stellt F eine F-Zahl dar und in den anderen Diagrammen stellt ω einen halben Blickwinkel dar. Das Diagramm der Verzeichnung illustriert eine Verschiebungsumfang von einer idealen Bildhöhe 2f × tan(φ/2), die unter Verwendung der Brennweite f des gesamten Systems und des Blickwinkels φ (wird als eine Variable verwendet, 0 ≤ φ ≤ ω) dargestellt wird. Jedes Aberrationsdiagramm illustriert eine Aberration wenn die d-Linie (Wellenlänge 587,56 nm) eine Referenzwellenlänge ist. Das Diagramm der sphärischen Aberration illustriert Aberrationen auch für die F-Linie (Wellenlänge 486,13 nm), C-Linie (Wellenlänge 656,27 nm) und einen Verstoß gegen die Sinusbedingung (sine condition, dargestellt als SNC). Weiterhin illustriert das Diagramm eines Farbquerfehlers Aberrationen für die F-Linie und die C-Linie. Da die Linienarten, die in dem Diagramm des Farbquerfehlers verwendet werden, die gleichen sind wie diejenigen, die in Diagramm der sphärischen Aberration verwendet werden, werden die Beschreibungen der Linienarten weggelassen.
Wie diese Daten zeigen besteht jedes der Abbildungsobjektive der Beispiele 1 bis 10 aus vier Linsen, was eine kleine Anzahl von Linsen ist, und ist mit kleiner Größe und geringen Kosten herstellbar. Weiterhin ist ein größerer Blickwinkel von 136 bis 187 Grad erreichbar und die F-Zahl beträgt 2,8. was klein ist, und die Abbildungsobjektive besitzen eine ausgezeichnete optische Performanz bei der jede der Aberrationen ausgezeichnet korrigiert ist. Diese Abbildungsobjektive sind geeignet für eine Verwendung in einer Überwachungskamera, einer Fahrzeugkamera zur Abbildung der Vorderseite, der lateralen Seiten, der Rückseite und dergleichen eines Autos oder dergleichen.
[Ausführungsform der Abbildungsvorrichtung]
23 illustriert als ein Verwendungsbeispiel eine Anbringungsart von Abbildungsvorrichtungen umfassend Abbildungsobjektive gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einem Auto 100. In 23 umfasst das Auto 100 eine Außenkamera 101 zum Abbilden eines für den Fahrer toten Winkels auf einer Seite eines Sitzes neben dem Fahrer, eine Außenkamera 102 zum Abbilden eines für den Fahrer toten Winkels auf einer Rückseite des Autos 100 und eine Innenkamera 103 zum Abbilden des gleichen Bereichs wie das Blickfeld des Fahrers. Die Innenkamera 103 ist auf der Rückseite eines Rückspiegels angebracht. Die Außenkamera 101, die Außenkamera 102 und die Innenkamera 103 sind Abbildungsvorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sie umfassen Abbildungsobjektive gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Abbildungseinrichtungen zum Umwandeln der durch die Abbildungsobjektive gebildeten optischen Bilder in elektrische Signale.
Die Abbildungsobjektive gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen die vorgenannten Vorteile auf. Daher können die Außenkameras 101 und 102 und die Innenkamera 103 mit kleiner Größe und mit geringen Kosten konfiguriert werden. Sie besitzen einen großen Blickwinkel und es können exzellente Bilder auch in einem peripheren Abschnitt eines Bilderzeugungsbereichs erzielt werden.
Bislang wurde die vorliegende Erfindung unter Verwendung von Ausführungsformen und Beispielen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung weder auf die vorgenannten Ausführungsformen noch auf die Beispiele beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich. Zum Beispiel sind Werte eines Krümmungsradius, eines Oberflächenabstands, eines Brechungsindex und einer Abbezahl von jedem Objektivelement nicht auf die Werte in den vorgenannten numerischen Wertebeispielen beschränkt, sondern können andere Werte annehmen.
In den vorgenannten Beispielen sind alle Linsen aus homogenen Material gemacht. Alternativ können Linsen oder eine Linse mit einem Brechungsindex-Verlauf (refractive index distribution type lens) verwendet werden. In einigen der vorgenannten Beispiele bestehen zweite Linse L2 bis vierte Linse L4 aus Refraktionslinsen (refraction-type lenses) mit asphärischen Oberflächen, jedoch können ein optisches Diffraktionsselement oder -elemente (diffraction optical member) auf einer oder mehreren Oberflächen ausgebildet sein.
In der Ausführungsform der Abbildungsvorrichtung wurde ein Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf eine Fahrzeugkamera angewendet wird, beschrieben und in den Zeichnungen illustriert. Jedoch ist die Verwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Zweck beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf eine Kamera für ein mobiles Endgerät, eine Überwachungskamera und dergleichen angewendet werden.

Claims

Abbildungsobjektiv bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus: einer ersten Linse (L1) mit negativer Brechkraft; einer zweiten Linse (L2) mit negativer Brechkraft; einer dritten Linse (L3) mit positiver Brechkraft; und einer vierten Linse (L4) mit positiver Brechkraft, wobei die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt werden: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); 1,2 < D3/f (2); und –0,4 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0 (7-5), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse (L2) ist, f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, und R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist.
Abbildungsobjektiv bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus: einer ersten Linse (L1) mit negativer Brechkraft; einer zweiten Linse (L2) mit negativer Brechkraft; einer dritten Linse (L3) mit positiver Brechkraft; und einer vierten Linse (L4) mit positiver Brechkraft, wobei die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt werden: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); 2,5 < D2/f < 4,5 (3); 30,0 < vd2 – vd3 (5); –0,4 < (R3 + R4)/(R3 – R4) < 1,0 (7-5); und 0,46 < (R8 + R9)/(R8 – R9) < 3,0 (14-5), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, D2 ein Luftspalt zwischen der ersten Linse (L1) und der zweiten Linse (L2) ist, f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, R4 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, R8 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der vierten Linse (L4) ist, und R9 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der vierten Linse (L4) ist.
Abbildungsobjektiv bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus: einer ersten Linse (L1) mit negativer Brechkraft; einer zweiten Linse (L2) mit negativer Brechkraft; einer dritten Linse (L3) mit positiver Brechkraft; und einer vierten Linse (L4) mit positiver Brechkraft, wobei die folgenden Bedingungsausdrücke erfüllt werden: 0,22 < Nd3 – Nd2 (1); –3,3 < R3/f < –1,4 (4); und –10,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,2 (8-5), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, f eine Brennweite eines gesamten Systems ist, R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist, und R6 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dritte Linse (L3) eine plano-konvexe Form aufweist, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Objektseite gerichtet ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vierte Linse (L4) eine plano-konvexe Form aufweist, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist, oder eine positive Meniskusform, deren konvexe Oberfläche zur Bildseite gerichtet ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 30,0 < vd4 – vd3 (6), wobei vd4 eine Abbezahl des Materials der vierten Linse (L4) für die d-Linie ist, und vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 0,0 < |f12/f34| < 1,0 (9), wobei f12 eine kombinierte Brennweite der ersten Linse (L1) und der zweiten Linse (L2) ist, und f34 eine kombinierte Brennweite der dritten Linse (L3) und der vierten Linse (L4) ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 2,0 < (D4 + D5)/f < 6,0 (10), wobei D4 ein Luftspalt zwischen der zweiten Linse (L2) und der dritten Linse (L3) ist, und D5 eine Zentrumsdicke der dritten Linse (L3) ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 0,5 < R5/f < 15,0 (11), wobei R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 0,8 < D1/f < 3,0 (12), wobei D1 eine Zentrumsdicke der ersten Linse (L1) ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 10,0 < L/f < 20,0 (13), wobei L eine Länge von einem Scheitel einer objektseitigen Oberfläche der ersten Linse (L1) zu einer Bildebene ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 0,25 < Nd3 – Nd2 < 0,7 (1-4), wobei Nd3 ein Brechungsindex des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, und Nd2 ein Brechungsindex des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 1, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 1,2 < D3/f < 1,8 (2-3), wobei D3 eine Zentrumsdicke der zweiten Linse (L2) ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 2, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 2,5 < D2/f < 3,5 (3-2), wobei D2 ein Luftspalt zwischen der ersten Linse (L1) und der zweiten Linse (L2) ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 3, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: –3,3 < R3/f < –1,9 (4-2), wobei R3 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse (L2) ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 2, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 32,0 < vd2 – vd3 (5-1), wobei vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, und vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 2, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 35,0 < vd2 – vd3 (5-2), wobei vd2 eine Abbezahl des Materials der zweiten Linse (L2) für die d-Linie ist, und vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 6, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 32,0 < vd4 – vd3 (6-1), wobei vd3 eine Abbezahl des Materials der dritten Linse (L3) für die d-Linie ist, und vd4 eine Abbezahl des Materials der vierten Linse (L4) für die d-Linie ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 3, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: –5,0 < (R5 + R6)/(R5 – R6) < –0,2 (8-2), wobei R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist, und R6 ein paraxialer Krümmungsradius einer bildseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist.
Abbildungsobjektiv nach Anspruch 9, wobei weiterhin der folgende Bedingungsausdruck erfüllt wird: 1,5 < R5/f < 9,0 (11-4), wobei R5 ein paraxialer Krümmungsradius einer objektseitigen Oberfläche der dritten Linse (L3) ist, und f eine Brennweite eines gesamten Systems ist.
Abbildungsvorrichtung umfassend: das Abbildungsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 20, das daran angebracht ist.