DE2517385A1

DE2517385A1 - Varioobjektiv

Info

Publication number: DE2517385A1
Application number: DE19752517385
Authority: DE
Inventors: Ellis Israel Betensky
Original assignee: Vivitar Corp
Current assignee: Vivitar Corp
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1975-04-19
Publication date: 1975-10-30
Also published as: MY7900175A; HK14979A; GB1498727A; US3975089A; JPS50149360A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE 25 I 7 3 8 5

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245

Anvraktsakte: 25 ^

Ponder & Best, Inc. Los Angeles, Kalifornien / USA

Varioobj ektiv

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektiv gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite oder ein söge nanntes Zoom-Objektiv.(Im folgenden wird jedoch von Varioobjektiv gesprochen)

Varioobjektive weisen üblicherweise vier Hauptlinsengruppen auf, wobei von der Gegenstand- bzw. Objektseite her gesehen die erste Gruppe zum Scharfeinstellen bzw. Fo kussieren verwendet wird, die zweite und dritte Gruppe

509844/0821 " ² "

VII/XX/ha

t (0*9) 981272 8 Manchen 80, Miuetfcirchentraße 45 Banken: Bayerische Veninsbtnk Manchen 453100

917043 Telecranime: BERGSTAPFPATENT Manchen Hypo-Buik Manchen 3892623

η3310 TELEX: 05245«t BERG d Ptwuchäck München 65343-80»

verschoben wird, um die Brennweite zu verändern und die Bildlage bzw. -ebene zusammen mit der Änderung zu kompensieren, und die vierte Linsengruppe feststeht. Die Bewegungen bzw. Verschiebungen der zweiten und dritten Lin sengruppe zueinander sind ungleichförmig. Infolgedessen muß die Brechkraft der einzelnen Linsengruppen so gewählt werden, daßdie notwendigen Bewegungen bzw. Verschiebungen der zweiten und dritten Linsengruppe innerhalb des zulässigen Raumes erfolgen.

In Objektiven der vorbeschriebenen Art muß die Objektivbrechkraft so gewählt werden, um ausreichenden Platz zur Durchführung der geforderten Veränderung (der Brennweite) zu schaffen. In Abhängigkeit von dem geforderten Vario bereich kann hierdurch der vordere Scheitelpunktabst nd (FVD) des Objektivs vergrößert werden. Ein erheblich verbessertes Varioobjektiv, welches auch viel kompakter ist, könnte geschaffen werden, wenn die verschiebbaren Linsengruppen einander durchdringen oder schneiden könnten. Natürlich ist dies allein schon aus physikalischen Gründen nicht möglich.

Mit der Erfindung soll daher ein kompaktes Varioobjektiv geschaffen werden, von welchem 15% seines Brennweitenbe reichs in dem Veitwinkelbereich liegen und welches sich in den Telebereich erstreckt. Ferner soll ein Objektiv mit einer großen Relativblende geschaffen werden.

50984 4/0821 ~³~

Bei der Erfindung ist dies mittels eines virtuellen Bildes für die zweite Linsengruppe dadurch erreicht, daß die erste Linsengruppe bewegt wird, um einen virtuellen Gegenstand an entsprechenden, zugeordneten Stelle zu schaffen. Gemäß der Erfindung ist ein kompakteres Varioobjektiv geschaffen, bei welchem aufgrund einer vorbestimmten Bewegung des Vorderelements während der Veränderung der Brennweite der zweiten und dritten Gruppen der untere Abschnitt seines Brennwei tenbereichs kleiner ist als die Bildformatdiagonale.

Durch die Verschiebung der ersten Linsengruppe während der Veränderung der Brennweite ist der Objektivaufbau weiter verbessert, indem eine weitere Möglichkeit geschaffen ist, Aberrationsänderungen richtig auszugleichen, um dadurch das Varioobjektiv in dem gesamten Bereich zu korrigieren. Dies ist insbesondere bei Varioobjektiven von Bedeutung, deren Weitwinkel-Äquivalentbrennweite veränderbar ist. Da hier die Bildwinkel mit abnehmender Äquivalentbrennweite zunehmen, werden die Astigmatxsmusänderung und Komaveränderung erheblich größer. Bei herkömmlichen Varioobjekti ven, welche im Weitwinkel-Äquxvalentbrennweitenbereich arbeiten und bei welchen zwei Linsengruppen verschiebbar sind, ist die Möglichkeit nicht vorgesehen, diese Aberrationen bzw. Fehler ganz zu korrigieren und auszuglei chen.

Folglich ist gemäß der Erfindung ein Varioobjektiv ge -

509844/0821

schaffen, dessen kürzeste Äquivalentbrennweite so ist, daß das Objektiv als Weitwinkelobjektiv bezeichnet werden kann. Oder anders ausgedrückt, das Objektiv gemäß der Erfindung hat bei seiner kürzesten Äquivalentbrennweite eine kleinere Abmessung als die Diagonale des Bildformats, und bei eini gen Brennweiten wird das Objektiv retrofokal.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Varioobjektiv mit vier Linsengruppen geschaffen, bei welchem von der Gegenstandsseite her gesehen die erste Linsengruppe eine positive Brechkraft, die zweite und dritte Linsengruppe eine negative und die vierte Linsengruppe eine positive Brechkraft haben. Hierbei sind die Linsengruppen so ange ordnet, daß alle vier Linsengruppen während der Scharfeinstellung bzw. Fokussierung in fester Beziehung zueinander bewegt werden, während bei der Veränderung der Brennweite die erste, zweite und dritte Linsengruppe in einer vorbestimmten ungleichmäßigen Beziehung zueinander bewegt bzw. verschoben werden. Hierbei weisen die zweiten und dritten Linsengruppen einen besonderen Bereich für die Linsenra dienparameter auf, um gleichzeitig einen Astigmatismus, eine Koma oder eine Verzeichnung bzw. Verzerrung zu korrigieren, wenn die erste Gruppe bewegt wird, um die Brenn weite zu verändern, wobei die Parameter nachstehend noch beschrieben werden.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Varioobjektiv mit einer

509844/0821 - ⁵ -

zwischen vorbestimmten Grenzwerten veränderlichen Äquivalentbrennweite geschaffen, wobei der untere Grenzwert kleiner als die Diagonale des Bildformats ist, und wobei das Objektiv vier Linsengruppen mit jeweils einer positiven, einer negativen, einer negativen bzw. einer positiven Brennkraft aufweist und wobei die ersten drei, von der Gegenstandsseite her gesehen angeordneten und gehalterten Linsengruppen zum Ändern der Brennweite in ungleichmäßiger Beziehung verschiebbar sind, während alle vier Linsengruppen zum Scharfeinstellen des Objektivs in fester Beziehung zueinander in axialer Richtung verschiebbar sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.l eine schematische Darstellung eines Objektivs ge maß der Erfindung;

Fig.2 ein Diagramm der Bewegungen der Linsengruppen des Varioobjektivs bezüglich der Brennweite;

Fig.3 ijn Längsschnitt eine Seitenansicht eines Objektiv gehäuses, in welchem das Objektiv gehaltert werden kann; und

Fig.k eine ebene Abwicklung von ringförmigen Teilen des

509844/0821 - 6 -

Aufbaus der Fig.3> anhand welcher die Verschiebungen leichter erklärt werden können.

Das Objektiv gemäß der Erfindung weist zwölf in vier Gruppen angeordnete Linsenelemente Ll bis L12 auf. Die Oberflächen radien der Linsenelemente sind jeweils mit Rl bis R21 be zeichnet, wie in Fig.l dargestellt ist. Hierbei weisen die Gruppen folgende, nachstehend wiedergegebene Linsehelemente auf:

Gruppe I - die Linsenelemente Ll bis L3i Gruppe II - die Linsenelemente L4 und L5j Gruppe III - die Linsenelemente L6 und L7i Gruppe IV --. die Linsenelemente L8 bis L12.

Die Gruppe I hat eine konvergente oder positive Brechkraft, die Gruppe II eine negative oder divergente Brechkraft, die Gruppe III ebenfalls eine negative oder divergente Brech kraft und Gruppe IV hat eine positive oder konvergente Brechkarft.

Das Element Ll ist eine Meniskuslinse mit einer zur Bildebene hin konkaven Fläche oder Seite. Das Element L2 ist bikonvex. Das Element L3 ist konkav-konvex. Element L*t ist bikonvex und mit dem Element L5 verkittet, welches bikonkav ist. Die Elemente L6 und L7 sind ein verkittetes Doppelelement wobei das Element L6 bikonkav und das Element L7 bikonvex ist. Das Element L8 ist bikonvex. Das Element L9 ist eben -

509844/0821 " ⁷ "

bikonvex und mit der konkaven Fläche des Elements LlO ver kittet, welches eine Meniskuslinse ist. Das Element LIl ist bikonvex und das Element L12 ist eine Meniskuslinse mit einer zur Bildebene hin konvexen Seite oder Fläche.

Das Objektiv der Fig.1_;das für ein Bildformat von 36x2kam auf eine Brennweite von 36 bis 83 mm und eine Relativblende von f/2,8 ausgelegt ist, kann durch die in der folgenden Tabelle I wiedergegebenen Daten festgelegt werden.

509844/0821 - ⁸ -

Tabelle I

Linse	-	Oberflächen	Axialabstand zwi	N	α	V	d
	Hl	Radius (nun)	schen den oOber -
			flächen (mm)
•	R2	135,72		1,805	25,5
Ll			2,60
	R3	46,71
			2,84
	R4	46,50		1.531	62,1
L2			13,80
	R5	-152,15
			0,100
	R6	41,84		1,694	53,3
L3			6,60
	R7	125,20
			(D
	R8	14O,19		1,847	23,8
L4			3,10
	R9	- 60,45-		1,834	37,3
L5			1,10
	RIO	17,98
			(2)
	RIl	- 16,56		1,498	65,1
l6			1,00
	R12	22,97		1,785	25,7
L7			3,10
	R13	-112,11
			(3)
	Rl4	53,32		1,620	60,3
L8			2,90
	R15	- 42,06
			2,00
	Rl6	-502,33		1,487	70,4
L9			5,00
	R17	- 14,89		1,805	25,5
LlO			0,90
	Rl8	- 45,59
			11,53
	R19	125,96		1,639	45,1
LIl			3,50
	R20	- 25,90
			5,98
	R21	- 19,40		1,805	25,5
L12	0,47		1,296
		- 35,59		9,33	bis 1,19
(D	bis 19,48} (2)	15,94 bis 5,01} (3)		- 9 -
	P· t\ Λ r\ 1 t	/ f\. /K. i-k Λ

wobei N, der Brechungsindex ist, V die Abbesche Zahl, Ll bis L12 die Linsenelemente von der Gegenstandsseite her gesehen sind, und Rl bis R21 die Radien der Linsenoberflächen sind, wobei die Abstände zwischen den Radien auf der Achse des Objektivs gemessen sind.

Während einer Veränderung der Brennweite von der längeren Äquivalentbrennweite EFL zu der kürzeren Äquivalentbrenn weite hin werden die Gruppen II und III in Richtung auf den Gegenstand zu mit ungleichmäßigen Geschwindigkeiten bewegt, und die Gruppe I wird anfangs in Richtung auf den Gegen stand und dann wieder zurück in Richtung auf die Bildebene zu bewegt. Die Bahnen während der Bewegung bzw. Verschie -bung der Linsengruppen I bis III während einer Veränderung der Brennweite sind in Fig.2 wiedergegeben, wobei auf der Abszisse die Äquivalentbrennweite und auf der Ordinate die Bewegung bzw. Verschiebung der Linsengruppen in Millimetern aufgetragen ist, wobei von dem auf der Achse liegenden Stelle auf der gegenstandsseitigen Oberfläche der Linse L8 aus gemessen ist. Alle Bewegungen sind bezüglich des axialen Mittelpunktes der Linsenoberfläche R13 aufgenommen. Das beschriebene Objektiv weist einen Äquivalentbrennweitenbereich von 36 bis 83mm und eine Relativblende von f/2,8 auf.

Ein Objektiv gemäß der Erfindung mit einer positiven vorderen oder ersteren Gruppe kann einen unteren Grenzwert für die Äquivalentbrennweite von etwa 0,8 der Diagonale des

5098 4 4/0821 -10-

Bildformats haben. Der obere Grenzwert der Brennweite ist nicht kritisch,sondern beträgt aus praktischen Gründen etwa das Dreifache oder weniger des unteren Grenzwerte.

Die Linsengruppen I bis III können bei einem Objektiv 30 verschoben bzw. bewegt werden, wie in Fig.3 dargestellt ist. Ferner werden anhand von Fig.4 die Bewegungen bzw. Versdxeuungen der Linsengruppen noch besser verständlich. Das Objektiv 30 weist einen Hauptteil 3I mit einem als Schrauban Schluß ausgebildeten Kameraanschlußteil 32 auf. Ein rohrförmiger Halterungs- oder Fassungsteil 33 des Objektivs er streckt sich zumindest teilweise in den Hauptteil 3I und weist an seinem rückwärtigen Ende ein Außengewinde 34 sowie einen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz 35 auf. Ein Fokussier- oder Einstellteil 36 mit einem Innengewinde 37 steht mit dem Außengewinde 34 in Eingriff. Ein in dem Hauptteil 31 gehalterter Bolzen 38 erstreckt sich in den axial verlaufenden Schlitz 35· Wenn der Fokussierteil 36 gedreht wird, wird der Objektivhalterungs- oder Fassungsteil 33 nur linear bewegt. Ein Stift 39 ist in dem Hauptteil 31 gehal -tert und erstreckt sich in einen in einem Fokussier- oder Einstellteil 3° festgelegten, ringförmigen Schlitz. Der Einstellteil 36 weist einen oder mehrere in axialer Richtung verlaufende Arme 4l auf, welche aus Gründen, die nachstehend noch ausgeführt werden, auf einem Teil einer Spirale festgelegt sein können. Zumindest einer der Arme 4l trägt einen Stift 42, welcher sich in einen axialen Schlitz 43 in ein

5 0 9 8 4 4/0821

Betätigungsteil 44 zum Ändern des Brennpunktes und der Brennweite erstreckt.

Eine Halterung oder. Fassung für die erste Linsengruppe I weist einen rohrförmigen Teil 46 auf, welcher sich teleskopartig verschiebbar über den Objektivfassungsteil 33 erstreckt. Eine Fassung 47 für die Linsengruppe II weist einen rohrförmigen Teil 48 in dem Objektivfassungsteil 33 auf. Eine Fassung 49 für die Linsengruppe III weist einen rohrförmigen Teil 50 in dem rohrförmigen Teil 48 auf. In Fig.3 sind die Linsengruppen I bis IV zur Vereinfachung der Darstellung als ein Element dargestellt. Die Linsengruppe IV sitzt in einer Fassung 51» welche in dem Objektivfasssungsteil 33 befestigt ist. Die rohrförmigen oder Luchsenähnliehen Teile 46 und 50 sind eng eingepaßt, aber leicht bezüglich des rohrförmigen läls 33^a der Fassung 33 verschiebbar. Der Teil 50 ist eng eingepaßt aber leicht in dem Teil 48 verschiebbar.

Nunmehr wird neben Fig.3 auch noch auf Fig.4 bezug genommen. In Fig.4 sind die rohrförmigen Teile 33a, 46, 48 und 50 in Form von ebenen Teilen abgewickelt. Der rohrförmige Teil oder Tubus 33^a weist eine Anzahl Steuerschlitze auf, welche die Bewegungen der Fassungen 45j 47 und 49 festlegen. Von der Fassung 47 ausgehende Stifte erstrecken sich durch Steuerschlitze 53 in dem Tubus 33a und in axialer Richtung verlaufende Schlitze 54 in dem rohrförmigen Teil oder Tubus 46 in ein Ringteil 55 (Fig.3). Stifte 56 erstrecken sich von einem

509844/082 1

Hing. 55 in Schlitze 57 in einem Steuerteil 44. Die Schlitze 57 sind mit einer Steigung festgelegt, welche aus Gründen, die nachstehend noch angeführt werden, der Steigung der Gewinde 34 und 37 äquivalent sind.

Wenn das Steuerteil 44 in axialer Richtung entlang des Ob jektivs bewegt wird, bewegen sich die Stifte 52 in den Steuerschlitzen 53 und die Fassung 47 wird entlang des Tubus 33a sowohl in axialer Richtung bewegt als auch gedreht.

Der rohrförmige Teil oder Tubus 48 weist in ihm festgelegte, axiale Schlitze 58 und 59 auf. Ein in der Fassung 49 gehalterter Stift 60 erstreckt sich durch den Schlitz 58 in einen Steuerschlitz 6l in dem Tubus 33a. Ein Stift 62 erstreckt sich durch einen Steuerschlitz 63 in dem Tubus 33a in einen Schlitz 59· Die die Schlitze 58 und 59 festlegenden Kanten erteilen bei einer Drehbewegung der Fassung 47 über die Stifte 62 bzw. 60 den Tuben 50 bzw. 46 eine Drehbewegung. Die den Stiften 60 und 62 erteSLte Drehbewegung bewirkt, daß sie und ihre entsprechenden Linsenfassungen den Steuerschlitzen 6l bzw. 63 folgen und die Relativbewegungen bzw. Verschiebungen der Linsengruppen I bis III vorbestimmen, wie in Fig.2 dargestellt ist.

Zum Fokussieren wird das Steuerteil 44 gedreht. Dies hat eine Drehung des Fokussierteils 36 und eine lineare Bewegung des Objektivhalterungsteils 33 zur Folge, wodurch alle Linsen -

- 13 -

509844/0821

gruppen in fester Beziehung zueinander bewegt werden. Die
lineare Bewegung des Halterungsteils 33 entspricht der Steigung der Schlitze 47 und an den Linsengruppen wird keine Änderung der Brennweite bewirkt. Eine Bedienungsperson kann somit gleichzeitig mit dem Steuerteil kk die Brennweite verstellen und das Objektiv scharf einstellen.

Die Bewegung der Lirisengruppe I während der Veränderung der
Brennweite ermöglicht einen kompakteren Objektivaufbau, da
dadurch die übrigen erforderlichen Bewegungen der Linsengruppen II und III verringert werden. Oder anders ausgedrückt,
durch die Bewegung der Linsengruppe I wird der wirksame Bewegungsbereich der Gruppen II und III optisch vergrößert, ohne daß die tatsächliche Bewegung zunimmt. Die Bewegung der Linsengruppe I während der Veränderung der Brennweite ermöglicht ferner .optische Korrekturen, welche sonst in Varioobjektiven Bit zwei verschiebbaren Gruppen nicht möglich sind.

In der folgenden Tabelle II ist beispielsweise der Bewegungsbereich der Linsengruppen I bis III aufgeführt, wenn sie bewegt werden, um die Brennweite des Objektivs von 83mm auf
36mm zu verändern,wobei die Gruppen auf den Gegenstand zu oder

509844/08 21 "¹^"

von diesem weg zwischen den oberen und unteren Grenzwerten der Äquivalentbrennweite bewegt werden.

Tabelle II

Gruppe I 3,24mm (abnehmende Äquivalentbrennweite) 3,15nun (zunehmende Äquivalentbrennweite) Gruppe II 19,07mm
Gruppe III 8,l4mm

Aus der vorstehenden Tabelle ist insbesondere die verhältnismäßig kurze Verschiebbarkeit bzw. Wegstrecke der Gruppe II zu ersehen, um die Äquivalentbrennweite des Objektivs zu verändern. Es ist nur eine kleine Bewegung bzw. Verschiebbung der ersten positiven Gruppe erforderlich, um die Wegstrecke der Gruppe II wesentlich zu verkleinern und um ein sehr kompaktes bzw. gedrängt aufgebautes Objektiv für den (angegebenen)Bereich derÄquivalentbrennweiten zu schaffen. Hierdurch wiederum kann die Brechkraft der einzelnen Linsengruppen verringert werden, was wiederum zu einer Verbesserung der optiechen Eigenschaften führt. Die Brechkraft der einzelnen Lin sengruppen ist in der folgenden Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

Gruppe I 0,0157

Gruppe II -0,0395

5098U/0821 -15-

Tabelle III Fortsetzung

Gruppe III -0,0098

Gruppe IV 0,0333

Gruppen I, II, III -0,0301

Gruppen I, II, III,

IV 0,277

Die letzten beiden aufgeführten Brechkräfte gelten für eine Äquivalentbrennweite von 36mm . Der vordere Scheitelpunktabstand des Objektivs beträgt am unteren Ende des Brennweitenbereichs 13317D"¹¹ und am oberen DEnde des Brennweitenbereichs 135,7mm.

Infolgedessen kann das Objektiv von einer Weitwinkel-Brennweite, wobei dann das Objektiv ein Objektiv der Retrofokusbauart ist, bis zu der 2,3-fachen Brennweite verändert wer den und weist dann einen vorderen Scheitelpunktabstand auf, welcher nur das 1 ^3-fache der maximalen Brennweite beträgt. Die hintere Brennweite des Objektivs beträgt 4O,O6mm und ist dann um über acht Prozent des Brennweitenbereichs größer als die Äquivalentbrennweite.

Um die Vorteile eines Objektivs gemäß der Erfindung anhand eines Beispiels zu erläutern, wurde .ein Objektiv mit denselben Gesamtabroeasungen berechnet, welches dieselben Eigenschaften erster Ordnung aufwäst, aber bei welchem zum Verändern der Brennweite nur die Linsengruppen II und III ver -

- 16 -

509844/0821

schiebbar sind. Die Brechkraft der Linsengruppen betrug dann jeweils:

Tabelle IV

Gruppe I 0,0159

Gruppe II -0,0388

Gruppe III -0,0178
Gruppe IV 0,0371

Die zweite und dritte Linsengruppe des oben angeführten Objektivs führen dabei im wesentlichen dieselbe Bewegung aus wie die entsprechenden Gruppen der Linsengruppen in den Ta bellen I und III. Jedoch ist die Brechkra£t der Gruppe III der dritten Linsengruppe um über 80% größer. Wenn bei der Brechkraft jeweils derselbe Wert eingehalten würde, würde die Bewegung der Linsengruppen Hund III viel größer sein und der vordere Scheitelpunktabstand würde größer, um eine derartige Bewegung zu ermöglichen.

Bei der Ausführung eines Weitwinkelobjektivs (wobei die Äquivalentbrennweite des Objektivs kleiner als die Diagonale des Bildformats ist) ist die Grenzaberration eine Bild(feld)wölbung höherer Ordnung. Diese seitlich gemessene Aberration ändert sich von O,»O88 für das in den Tabellen I und II wiedergegebene Objektiv bis auf 0,1 für die zwei verschiebbaren Linsengruppen in der Tabelle IV.

509844/0821 -¹?-

Um die seitliche Aberration für eine Verwendung bei einem
(Kleinbild-)Film tragbar klein zu halten, muß eine Bild(feld)-wölbung dritter Ordnung eingeführt werden. Hierbei ist bekannt, daß die erhöhte Bild(feld)wölbung dritter Ordnung, welche
auch als Petzval-Summe bekannt ist, zu einem schlechten
Nutzeffekt führt , da die weiter von der Achse weg liegenden Bildfeldpunkte nicht im Brennpunkt liegen bzw. unscharf werden. Zusätzlich werden in Abhängigkeit von der Brechkraft
der einzelnen Linsen die Aberrationen groß. Beispielsweise
verändert sich die sphärische Aberration*mit der dritten Potenz der Brechkraft. Da die durch ein Linsenelement eingebrachten Aberrationen dritter Ordnung zusammen mit den durch andere Linsenelemente eingebrachten Aberrationen korrigiert
und beseitigt werden müssen, ist offensichtlich, wie wichtig es ist, die Brechkraft des Objektivs bzw. der einzelnen Linsen minimal zu halten. Um das kompakte Varioobjektiv gemäß
der Erfindung zuerhalten, welches von einem Weitwinkel- bis
zu einem Teleobjektiv reicht und bei welchem drei verschiebbare Elemente verwendet sind, um den vorderen Scheitelpunktabstand zu verringern, sind gewisse Beziehungen zwischen den Elementen erforderlich. * dritter Ordnung

Insbesondere sollte die folgende Beziehung für die vorderen
Flächen bzw. Radien R9 und RIO der zweiten und dritten Lin sengruppen erreicht werden.

EFlT > P

S '

- 18 -

50984 4/0821

wobei R der Radius der Flächen R9 oder RIO und EFL die kürzeste Äquivalentbrennweite des Objektivs ist.

Zusätzlich sollte vorzugsweise die folgende Beziehung eingehalten werden:

50,0 < R <T 67,0

12

ist.

Ein weiterer geforderter Parameter des vorbeschriebenen Objektivs für den erwähnten Brennweitenbereich ist:

°'⁹ < FIT— < ^²⁵ m

wobei FL das geometrische Mittel der Extremwerte des Brennm

weitebereichs ist, d.h. die Quadratwurael des Produktes der extremen Brennweiten.

Wenn ein Objektiv gemäß diesen Parametern ausgelegt ist, ist der vordere ScheitdLpunktabstand (FVD) auf einem Minimum ge halten, wodurch ein kompaktes Vario- bzw. Zoomobjektiv geschaffen ist, welches den Bereich eines Weitwinkel bis zu einem Teleobjektiv einschließt; ferner sind die Aberrationen in einem Maß verringert, das bisher bei einem Vario- oder Zoomobjektiv nicht erreicht worden ist, dessen Bereich voiv&inem Weitwinkel bis zu einem Teleobjektiv reicht.

5 0 9 8 4 4 / 0 8 2 1

- 19 -

Claims

Patentansprüche

1. Varioobjektiv mit einer zwischen vorbestimmten Grenzwerten veränderlichen Äquivalentbrennweite mit von der Gegenstandsseite her gesehen einer ersten positiven, einer zweiten negativen, einer dritten negativen und einer vierten positiven Linsengruppe dadurch gekennzeichnet, daß die erste (I), die zweite (II) und die dritte Gruppe (III) gleichzeitig mit verschiedenen Geschwindigkeiten be züglich der vierten Gruppe (IV) in axialer Richtung verschiebbar sind, um die Brennweite des Objektivs zu verändern, und daß alle vier Linsengruppen (I bis IV) in axialer Richtung in fester Beziehung zueinander verschiebbar sind, um die Brennweite des Objektivs zu verändern, wobei das Objektiv eine hintere Brennweite hat, welche über einen Teil des veränderlichen Brennweitenbereichs größer ist als die Äquivalentbrennweite des Objektivs.

2. Varioobjektiv mit einer zwischen vorbestimmten Grenzwerten veränderlichen Äquivalentbrennweite mit von der Gegenstondsseite hergesehen einer ersten positiven, einer zweiten negativen, einer dritten negativen und einer vierten positiven Linsengruppe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch, g β kenn, ζ ei chn e t, daß die erste, zweite und dritte Gruppe (1,11, III) gleichzeitig in axialer Richtung mit ver-

5098 A4/0821 - 20 -

schiedenen Geschwindigkeiten bezüglich der vierten Gruppe (IV) verschiebbar ist, um die Brennweite des Objektivs zu ändern, und daß alle Linsengruppen (I bis IV) in axialer Richtung in fester Beziehung zueinander verschiebbar sind, um die Brennweite des Objektivs zu verändern, wobei der untere Grenzwert der Brennweite des Objektivs 0,8 bis 0,9 der Diogonale des für dieses Objektiv vorgesehenen Bildformats ist.

3. Varioobjektiv mit einer zwischen vorbestimmten Grenzwerten veränderlichen Äquivalentbrennweite mit von der Gegenstandsseite her gesehen einer ersten positiven , einer zweiten negativen ,einer dritten negativen und einer vierten positiven Linsengruppe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichn.et, daß die erste, zweite und dritte Gruppe (I bis III) gleichzeitig in axialer Richtung mit verschiedenen Geschwindigkeiten bezüglich der vierten Gruppe (IV) verschiebbar ist, um die Brennweite des Objektivs zu ändern, und daß alle Linsengruppen (I bis IV) in axialer Richtung in fester Beziehung zueinander verschiebbar sind, um die Brennweite des Objektivs zu verändern, wobei der untere Grenzwert der Brennweite des Objektivs 0,8 bis 0,9 der Diagonale des Bildformats in der Bildebene und der obere Grenzwert der Brennweite kleiner als das 3-fache des unteren Grenzwerts der Brennweite ist.

4. Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, da -

509844/0821 - 21 -

durch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Linsengruppe (II und III) Doppelelemente sind, deren Vorderflächen jeweils auf Radien R festgelegt sind, wobei

0,35 <" J#- <ro,6

ist, wobei EFL der untere Grenzwert der Brennweite ist, und die Radien R für jede der Vorderfläch? η nicht gleich zu sein brauchen.

5. Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe (II)

eine gegenstandsseitige Oberfläche atfwei.st, welche durch den Radius Rl festgelegt ist, und daß die dritte Linsengruppe (III) eine biidseitige Oberfläche aufweist, welche durch den Radius R2 festgelegt ist, und daß gilt:

]^R ₂I " ^R0

50,0 < R₀ <T 67,0 ist.

6. Varioobjektiv nach Anspruch 5> dadurch g e k e η η zeichnet, daß

R_n

0,8 <r

4 4/0821 - 22 -

gilt, wobei FL der geometrische Mittelwert der oberen und tn

unteren Grenzwerte der Brennweite ist.

7. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch g e k e η ηη-zeichnet, daß der untere Grenzwert der Brennweite des Objektivs zwischen 0,8 und 0,9 der Diagonalen des Bildformats für diese Objektiv liegt.

8. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichnet, daß der obere Grenzwert der Brennweite des Objektivs das Dreifache oder weniger des unteren Grenzwerts der Brennweite ist.

50984 4/0821

- 23 -

9- Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 2, g e kennzeichnet durch die folgendan Daten:

Linse Oberflächen Axialabstand zwi-Radius (mm) sehen den oOber flächen (mm)

Rl 135,72 2,60 1,805 25.5 Ll R2 46,71 2,84 R3 46,50 13*80 1.531 62,1 L2 R4 -152,15 0,100 R5 41,84 6,60 1,694 53,3 1*3 R6 125,20 (D R7 14O,19 3,10 1.847 23,8 L4 R8 - 60,45 1,10 - I.834 37.3 L5 R9 17,98 (2) RIO - 16,56 1,00 1,498 65.1 L6 RIl 22,97 3,10 1,785 25.7 L7 R12 -112,11 (3) R13 53,32 2.9O 1,620 60,3 L8 Rl4 - 42,06 2,00 < R15 -502,33 5,00 1.487 /0,4 L9 Rl6 - 14,89 0,90 I.805 25,5 LlO R17 - 45,59 11,53 R18 125.96 3,50 I.639 45.1 LIl R19 - 25.90 5,98 it20 - 19.40 1,296 I.805 25.5 L12 R21 - 35.59 (2) 15,94 bis 5,01i (3) 9.33 bis 1,19 (1) 0,47 bis 19.48; - 24 -

509844/0821

vrobei Ll bis L12 die Linsenelemente von der Gegenstands- bis zur Bildseite hin sind, Rl bis R21 die Radien der Linsenelemente Ll bis L12 sind, N der Brechungsindex und V die Abbesche Zahl ist.

5098/4 A/0821

Leerseite