DE4037213C2

DE4037213C2 - Varioobjektiv für eine Kompaktkamera

Info

Publication number: DE4037213C2
Application number: DE4037213A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ito
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2010-11-23
Also published as: DE4037213A1; GB9025215D0; GB2240637A; US5164859A; GB2240637B

Description

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektiv für eine Kompaktkamera nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche Varioobjektive für Kompaktkameras sind in zwei Typen klassifiziert, nämlich in einen Zwei-Gruppen-Typ (A) und in einen Drei- oder Vier-Gruppen-Typ (B). Verglichen mit Varioobjektiven vom Typ (A) besitzen die Varioobjektive vom Typ (B) den Vorteil, daß sie zur Brennweiteneinstellung nur einen relativ kleinen Verschiebeweg der Linsengruppen erfordern, jedoch sind sie andererseits nicht nur groß in den Abmessungen, sondern auch komplex im Aufbau. Wegen dieser deutlichen Unterschiede von Objektiven vom Zwei-Gruppen-Typ, zu denen auch der Erfindungsgegenstand zählt, wird Typ (B) nachfolgend nicht näher beschrieben.

Verglichen mit Typ (B) erfordern Varioobjektive vom Typ (A) einen etwas größeren Verschiebeweg der Linsengruppen, haben aber wegen ihrer Einfachheit im optischen und mechanischen Aufbau den Vorteil kleinerer Abmessungen. Herkömmliche Varioobjektive des Zwei-Gruppen-Typs umfassen Modell (A-1), das in den japanischen Offenlegungsschriften Sho 56-128 911, Sho 57-201 213, Sho 60-48 009, Sho 60-170 816 und Sho 60-191 216 beschrieben ist, Modell (A-2), das in den japanischen Offenlegungsschriften Sho 62-90 611 und Sho 64-57 222 beschrieben ist, und Modell (A-3), das in den japanischen Offenlegungsschriften Sho 62-113 120 und Sho 62-264 019 beschrieben ist.

Die japanische Offenlegungsschrift Sho 63-276 013 beschreibt ein Teleobjektiv des Zwei-Gruppen-Typs, bei dem eine negative Linse als erste Linse der ersten Gruppe verwendet wird.

Ein Verfahren zur Fokussierung mit einem derartigen Varioobjektiv des Zwei-Gruppen-Typs wird in der japanischen Offenlegungsschriften Hei-1-189 620 beschrieben.

Modell (A-1) besitzt eine kleine bildseitige Schnittweite und erfordert einen großen hinteren Linsendurchmesser, so daß das Problem besteht, daß die Gesamtgröße der Kamera, die ein derartiges Varioobjektiv aufnimmt, nicht reduziert werden kann.

Aus der US-PS 48 36 660 ist ein Varioobjektiv mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei diesem Varioobjektiv ist die erste Untergruppe der ersten Linsengruppe positiv, wobei auch deren Frontlinse positiv ist. In der Weitwinkeleinstellung beträgt das Bildfeld ca. 2×30° ist somit verhältnismäßig klein. Das Brennweitenänderungsverhältnis ist ebenfalls relativ klein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für Kompaktkameras geeignetes Varioobjektiv der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bei Aufrechterhaltung einer hinreichend großen bildseitigen Schnittweite ein großes Brennweitenänderungsverhältnis und in der Weitwinkeleinstellung ein großer Bildfeldwinkel erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Varioobjektiv kann in der Weitwinkeleinstellung ein Bildfeldwinkel von ca. 2×37° sowie ein Brennweitenänderungsverhältnis von ca. 2,5 erzielt werden. Es weist einen kompakten und verhältnismäßig kostengünstigen Aufbau auf und ist verhältnismäßig gut korrigierbar.

Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1, 3, 5 und 7 Schnittbilder eines ersten bis vierten Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite,

Fig. 2, 4, 6 und 8 Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit den Objektiven gemäß Fig. 1, 3, 5 und 7 erzielt werden, wobei Fig. 2(a), 4(a), 6(a) und 8(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des jeweiligen Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 2(b), 4(b), 6(b) und 8(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des jeweiligen Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 2(c), 4(c), 6(c) und 8(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des jeweiligen Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 9 das Schnittbild eines fünften Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und auf einen Objektabstand unendlich,

Fig. 10(a), 10(b) und 10(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem fünften Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 9 erzielt werden, wobei Fig. 10(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 10(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 10(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 11 das Schnittbild des fünften Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und bei Einstellung auf einen Objektabstand von 1000 Längeneinheiten (LE) durch alleiniges Verschieben der vorderen Untergruppe,

Fig. 12(a), 12(b) und 12(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem fünften Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 11 erzielt werden, wobei Fig. 12(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 12(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 12(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 13 das Schnittbild des fünften Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und bei Einstellung auf einen Objektabstand von 1000 LE durch Verschieben der vorderen und hinteren Untergruppe in einem Verhältnis von 1 : 0,3,

Fig. 14(a), 14(b) und 14(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem fünften Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 13 erzielt werden, wobei Fig. 14(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 14(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 14(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 15 das Schnittbild eines sechsten Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und auf einen Objektabstand unendlich,

Fig. 16(a), 16(b) und 16(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem sechsten Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 15 erzielt werden, wobei Fig. 16(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 16(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 16(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 17 das Schnittbild des sechsten Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und bei Einstellung auf einen Objektabstand von 1000 LE durch alleiniges Verschieben der vorderen Untergruppe,

Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem sechsten Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 17 erzielt werden, wobei Fig. 18(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 18(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 18(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 19 das Schnittbild des fünften Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und bei Einstellung auf einen Objektabstand von 1000 LE durch Verschieben der ersten Linsengruppe als Ganzem,

Fig. 20(a), 20(b) und 20(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem fünften Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 19 erzielt werden, wobei Fig. 20(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 20(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 20(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen,

Fig. 21 das Schnittbild des sechsten Beispiels des erfindungsgemäßen Objektivs bei Einstellung auf kürzeste Brennweite und bei Einstellung auf einen Objektabstand von 1000 LE durch Verschieben der ersten Linsengruppe als Ganzem und

Fig. 22(a), 22(b) und 22(c) Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven, die mit dem sechsten Beispiel des Objektivs im Fokussierungszustand gemäß Fig. 21 erzielt werden, wobei Fig. 22(a) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite, Fig. 22(b) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf mittlere Brennweite und Fig. 22(c) die Aberrationskurven bei Einstellung des Objektivs auf längste Brennweite zeigen.

In den Zeichnungen ist eine Objektivblende jeweils mit A bezeichnet, die bei den Beispielen 1 bis 4 des erfindungsgemäßen Objektivs bei der Brennweiteneinstellung verschoben wird und beim Fokussieren feststehend ist.

In dem herkömmlichen Varioobjektiv vom Zwei-Gruppen-Typ für den Einsatz in einer Kompaktkamera ist die erste Linse eine positive Linse. Im Grunde ist das Varioobjektiv gemäß der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Beziehung zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe ebenfalls vom (+-)-Typ, jedoch ist die positive erste Linsengruppe, mit dem Ziel, bei der Einstellung auf kürzeste Brennweite einen großen Bildfeldwinkel von ca. 2×37° abzudecken und eine vergleichsweise lange bildseitige Schnittweite sicherzustellen, zusammengesetzt aus einer negativen ersten Untergruppe und einer positiven zweiten Untergruppe, um eine neuartige Linsenanordnung vom (+-)-Typ zu schaffen, die mit einer negativen Linse auf der Gegenstandsseite beginnt.

Nachfolgend werden die in den Patentansprüchen enthaltenen Bedingungen näher diskutiert, wobei zur Erläuterung der in den einzelnen Bedingungen enthaltenen Kurzbezeichnungen auf die in den Patentansprüchen angegebenen Definitionen verwiesen wird.

Bedingung 1: -0,8<f_1G/f₁<-0,1

Die aus den Teilbedingungen (1a) und (1b) des Patentanspruchs 1 resultierende Bedingung (1) betrifft die Brechkraft der ersten Linse der ersten Untergruppe 1a. Falls die obere Grenze der Bedingung (1) überschritten wird, wird der Betrag der negativen Brechkraft der ersten Linse zu klein, so daß die Brechkraftbelastung, die auf der zweiten Linse liegt, zu groß wird. Dies hat zur Folge, daß es schwierig wird, bei Einstellung des Objektivs auf kürzeste Brennweite Koma und Astigmatismus zu kompensieren. Im Gegensatz dazu wird, falls die untere Grenze unterschritten wird, die Brechkraftbelastung, die auf der ersten Linse liegt, zu hoch. Dies ist ebenfalls nicht wünschenswert.

Bedingung 2: -1,5<f_1G/f_1,2<-0,8

Die aus den Teilbedingungen (2a) und (2b) des Patentanspruchs 1 resultierende Bedingung (2) betrifft die Brechkraft des aus der ersten und zweiten Linse bestehenden Teilsystems des erfindungsgemäßen Objektivs. Falls die obere Grenze der Bedingung (2) überschritten wird, wird der Betrag der negativen Brechkraft dieses Teilsystems so klein, daß es schwierig ist, die bildseitige Schnittweite ausreichend groß zu halten. Falls die untere Grenze unterschritten wird, ist der Betrag der negativen Brechkraft zu stark, was bei der Kompensation der Aberrationen unerwünscht ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß die vorerwähnte japanische Offenlegungsschrift Hei-1-272 392 ein Varioobjektiv offenbart, das ein Varioverhältnis von ungefähr 2 aufweist, so daß es ausreicht, dort nur eine negative Linse vorzusehen. Falls aber das Varioverhältnis mit derselben Linsenanordnung auf einen Wert von 2,5 erhöht wird, nehmen dort Koma und Astigmatismus abrupt zu.

Bedingung 3: 1,2<f_S/f_1G<1,7

Die Bedingung (3) betrifft die Brechkraft der ersten Linsengruppe. Falls die obere Grenze überschritten wird, ist es zwar einfach, das Objektiv kompakt auszuführen, jedoch wird die positive Brechkraft zu stark. Da das Objektiv vom (+-)-Typ ist, ist es wahrscheinlich, daß eine Aberration höherer Ordnung erzeugt wird. Es wäre schwierig, die Aberrationen innerhalb der ersten Linsengruppe zu kompensieren. Da die zweite Linsengruppe vergrößert, werden die Aberrationen verstärkt. Falls die untere Grenze unterschritten wird, wird es zwar leichter, die Aberrationen zu kompensieren, der Verschiebeweg der Linsengruppen, insbesondere der zweiten Linsengruppe, wird aber vergleichsweise groß, was für die angestrebte Miniaturisierung hinderlich ist.

Bedingung 4: -20<ΔI_1a<0

Die vorzugsweise zu berücksichtigende Bedingung (4) betrifft eine asphärische Linsenfläche in der ersten Untergruppe 1a. Falls diese Bedingung eingehalten wird, ist es möglich, durch die Verwendung einer asphärischen Linsenfläche mit einem negativen asphärischen Beitrag sphärischen Aberration und Koma des Objektivs gut zu kompensieren. Ein negativer Beitrag bedeutet, daß im Fall einer konkaven Linsenfläche der Krümmungsradius kleiner wird, wenn der Radius vergrößert wird, wohingegen für den Fall einer konvexen Linsenfläche der Krümmungsradius größer wird, wenn deren Radius größer wird. Falls die obere Grenze der Bedingung (4) überschritten wird, ist die Wirkung der asphärischen Linsenfläche beseitigt, so daß es schwieriger wird, die Aberrationen gut zu kompensieren. Falls die untere Grenze unterschritten wird, ist es wahrscheinlich, daß eine Aberration dritter Ordnung erzeugt wird.

Analoges gilt für die Bedingung (4a).

Hierzu werden nachfolgend ergänzende Hinweise zum Betrag der Veränderung des Koeffizienten einer Aberration dritter Ordnung gegeben, die durch eine asphärische Linsenfläche erzeugt wird. Eine asphärische Linsenfläche ist im wesentlichen beschrieben durch die folgende Gleichung:

Für den Fall, daß die Brennweite des Objektivs f=1 ist oder falls X=x/f, Y=y/f, C=fc, A₄=f³α₄, A₆=f⁵α₆, A₉=f⁷α₈, und A₁₀=f⁹α₁₀ in der Gleichung ersetzt werden, ergibt sich:

Der zweite und die folgenden Terme der Gleichung geben den Betrag der asphärischen Linsenfläche an, und der Koeffizient A₄ in dem zweiten Term steht in folgender Beziehung zu dem Koeffizienten einer Asphärizität dritter Ordnung:

Φ=8(N′-N)A₄;

dabei ist N die Brechzahl vor der Linsenfläche, bevor sie apshärisch gemacht wurde, und N′ die Brechzahl nach dieser Linsenfläche.

Der Koeffizient einer Asphärizität dritter Ordnung führt entsprechend der Theorie der Aberration zu folgenden Änderungen der Koeffizienten der Aberration dritter Ordnung:

ΔI=h⁴Φ
ΔII=h³Φ
ΔIII=h²²Φ
ΔIV=h²²Φ
ΔV=h³Φ

Darin bedeuten:

I: Koeffizient der sphärischen Aberration,
II: Koeffizient der Koma,
III: Koeffizient des Astigmatismus,
IV: Koeffizient der Bildfeldkrümmung,
V: Koeffizient der Verzeichnung,
h: Höhe eines Schnittpunktes einer Linsenfläche mit einem paraxialen Öffnungsstrahl über der optischen Achse und
: Höhe eines Schnittpunkts der Linsenfläche mit paraxialen Hauptstrahlen.

Die Form einer asphärischen Linsenfläche kann auf verschiedene andere Arten unter Verwendung von Kegelschnittkonstanten oder Termen ungeradzahliger Ordnung ausgedrückt werden, und eine ausreichende Approximation kann durchgeführt werden unter Verwendung nur von Termen geradzahliger Ordnung, falls y kleiner als ein paraxialer Krümmungsradius ist.

Es ist ferner zu bevorzugten, daß in Bezug auf die erste Untergruppe 1a auch die folgenden Bedingungen (5) bis (10) eingehalten werden.

Bedingung 5: -0,8<f_1G/f_1a<0

Die Bedingung (5) betrifft die Brechkraft der Untergruppe 1a. Falls die Untergruppe 1a nicht eine große Brechkraft besitzt, ist es möglich, die Verschlechterung der Abbildungseigenschaften, bezogen auf einen relativen Herstellungsfehler (z. B. Exzentrizität) zwischen den Untergruppen 1a und 1b zu unterdrücken. Dementsprechend ist zu bevorzugen, daß der Parameter der Bedingung (5) größer als die untere Grenze ist. Falls die obere Grenze überschritten wird, ist es schwierig, eine notwendige bildseitige Schnittweise aufrechtzuerhalten.

Bedingung 6: 0,7<r₂/f_S<1,2

und

Bedingung 7: 0,5<|r₃|/f_S<1,0 (r₃<0)

Die Bedingungen (6) und (7) betreffen die Krümmungsradien der bildseitigen, konkaven Linsenfläche der negativen ersten Linse und der objektseitigen konkaven Linsenfläche der negativen zweiten Linse. In beiden Fällen ist, falls die obere Grenze überschritten wird, der Krümmungsradius der betreffenden Linsenfläche zu groß, so daß es schwierig ist, Astigmatismus und Bildfeldwölbung zu kompensieren. Falls die untere Grenze unterschritten wird, ist der Krümmungsradius zu klein, so daß die Aberrationen überkompensiert werden, was die Erzeugung von Aberrationen höherer Ordnung zur Folge hat.

Bedingung 8: 0,8<r₅/f_S<5,0

Die Bedingung (8) betrifft den Krümmungsradius der objektivseitigen konvexen Linsenfläche der positiven dritten Linse. Die Einhaltung dieser Bedingung ist vorteilhaft zur Kompensation starker Aberrationen, die mit der Untergruppe 1a durch die erste und zweite Linse erzeugt werden. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, ist der Krümmungsradius dieser Linsenfläche zu groß, was zu einer nicht ausreichenden Kompensation führt. Als Folge wird die Brechkraft, die auf der positiven zweiten Untergruppe 1b liegt, erhöht. Falls die untere Grenze unterschritten wird, ist der Krümmungsradius zu klein, wodurch eine Überkompensation bewirkt wird. Als Folge ist es nicht möglich, die Aberrationsbeiträge in der ersten Untergruppe 1a ausgewogen zu kompensieren.

Bedingung 9: 0,07<N₂-N₃

und

Bedingung 10: 7<ν₂-ν₃

Die Bedingungen (9) und (10) betreffen das optische Material der negativen zweiten Linse und der positiven dritten Linse. Falls die obere Grenze der Bedingung (9) überschritten wird, ist es wahrscheinlich, daß die Petzval-Summe einen negativen Wert annimmt, und es ist schwierig, insbesondere Astigmatismus und Bildfeldwölbung zu kompensieren, die bei der Einstellung des Objektivs auf kurze Brennweiten auftreten. Falls ferner die obere Grenze der Bedingung (10) überschritten wird, ist es schwierig, Farbquerfehler zu kompensieren.

Bedingung 11: 0<f_1G/f_1b-3<0,3

und

Bedingung 12: -30<ΔI_1b-3<0

Die Bedingungen (11) und (12) betreffen die zweite Untergruppe 1b. Da die erste Linsengruppe vom (-+)-Typ ist, ist es wünschenswert, die Brechkraft der positiven zweiten Untergruppe 1b zu erhöhen. Es ist schwierig, nur mit dem Kittglied (1b-1 und 1b-2) die große Aberration zu kompensieren, die in der negativen ersten Untergruppe 1a erzeugt wird. Dementsprechend ist es zu bevorzugen, noch eine positive Linse (1b-3) im Objektiv vorzusehen.

Die Bedingung (11) betrifft die Brechkraft der Linse 1b-3. Falls diese Linse aus Kunststoff ist und die obere Grenze überschritten wird, ist ihre Brechkraft sehr groß. Eine Verschiebung der Bildebenenlage aufgrund einer Veränderung der Temperatur und/oder Feuchtigkeit wird stärker, was für Kompaktkameras ungeeignet ist. Falls die untere Grenze unterschritten wird, besitzt die Linse keine positive Brechkraft. Dies hat zur Folge, wie zuvor beschrieben, daß die Brechkraftbelastung, die auf den Linsen 1b-1 und 1b-2 liegt, erhöht wird. In diesem Fall wird die Verwendung der Linse 1b-3 bedeutungslos.

Die Bedingung (12) betrifft eine asphärische Linsenfläche der Linse 1b-3. Da die zweite Untergruppe 1b eine große positive Brechkraft besitzt, ist es zu bevorzugen, einen negativen asphärischen Beitrag vorzusehen, um die Aberration innerhalb der Untergruppe 1b zu kompensieren. Falls die obere Grenze überschritten wird, gibt die Linse keinen negativen asphärischen Flächenbeitrag. Falls die untere Grenze unterschritten wird, werden Aberrationen höherer Ordnung erzeugt und die Abnahme der Abbildungsleistung bei Vorhandensein von Herstellungsfehlern der asphärischen Linsenfläche und aufgrund von Veränderungen der Temperatur und/oder Feuchtigkeit ist die Folge.

Die Bedingung (13) betrifft die beiden negativen Linsen in der zweiten Linsengruppe. Insbesondere bei Unterschreiten der unteren Grenze ist es schwierig, die Bildfeldwölbung zu kompensieren, die bei Einstellung des Objektivs auf kurze Brennweiten auftritt.

In den folgenden Datentabellen werden in Verbindung mit den Zeichnungen sechs Beispiele des erfindungsgemäßen Varioobjektivs beschrieben. In diesen Datentabellen bedeuten:

f = Brennweite des Objektivs,
ω = halbes Bildfeld,
s′ = bildseitige Schnittweite,
r = Krümmungsradius einer Linsenfläche,
d = Dicke einer Linse oder Luftabstand zwischen benachbarten Linsen,
N = Brechzahl einer Linse für die d-Linie,
ν = Abbe'sche Zahl einer Linse und
α₄, α₆, α₈ = Asphärizitätskoeffizienten der Aberrationen vierter, sechster bzw. achter Ordnung.

Beispiel 1

Beispiel 2

Beispiel 3

Beispiel 4

Beispiel 5

Beispiel 6

Werte der Parameter der Bedingungen:

Claims

1. Varioobjektiv für eine Kompaktkamera, umfassend, von der Objektseite her gesehen,

(a) eine positive erste Linsengruppe mit
- - einer ersten Untergruppe mit drei Linsen, wovon die zweite Linse negativ und die dritte Linse positiv ist, und
- - einer positiven zweiten Untergruppe sowie
(b) eine negative zweite Linsengruppe,
(c) wobei die Brennweitenänderung durch Änderung des Abstands zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erfolgt und
(d) wobei folgende Bedingungen erfüllt sind: -0,8<f_1G/f₁ (1a)-1,5<f_1G/f_1,2 (2a)und1,2<f_S/f_1G<1,7 (3a)worin bedeuten:f_s = Brennweite des Objektivs bei Weitwinkeleinstellung,
f_1G = Brennweite der ersten Linsengruppe,
f₁ = Brennweite der ersten Linse des Objektivs und
f_1,2 = Brennweite des aus der ersten und zweiten Linse des Objektivs bestehenden Teilsystems,
dadurch gekennzeichnet, daß
(e) die erste Untergruppe der ersten Linsengruppe negativ ist und
(f) folgende weitere Bedingungen erfüllt sind: f_1G/f₁<-0,1 (1b)undf_1G/f_1,2<-0,8 (2b).

2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Untergruppe der ersten Linsengruppe eine asphärische Linsenfläche aufweist, bei der der Beitrag ΔI_1a zur sphärischen Aberration dritter Ordnung, der durch die Abweichung der asphärischen Fläche von der durch den Krümmungsradius auf der optischen Achse bestimmten sphärischen Fläche bedingt ist, bei Normierung der Objektivbrennweite auf f=1 folgende Bedingung erfüllt: -20<ΔI_1a<0 (4)

3. Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- in der ersten Untergruppe der ersten Linsengruppe die negative erste Linse bildseitig stark konkav, die negative zweite Linse objektseitig stark konkav und die positive dritte Linse objektseitig konvex gekrümmt ist und
- folgende weitere Bedingungen erfüllt sind: -0,8<f_1G/f_1a<0 (5)0,7<r₂/f_S<1,2 (6)0,5<|r₃|/f_S<1,0, (r₃<0) (7)0,8<r₅/f_S<5,0 (8)0,07<N₂-N₃ (9)7<ν₂-ν₃ (10)worin bedeuten:f_1a = Brennweite der ersten Untergruppe der ersten Linsengruppe,
r_i = Krümmungsradius einer i-ten Linsenfläche, von der Objektseite her gesehen,
N_k = Brechzahl der k-ten Linse, von der Objektseite her gesehen, für die d-Linie und
ν_k = Abbe′sche Zahl der k-ten Linse.

4. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Untergruppe der ersten Linsengruppe eine asphärische Linsenfläche aufweist, bei der der Beitrag ΔI_1R zur sphärischen Aberration dritter Ordnung, der durch die Abweichung der asphärischen Fläche von der durch den Krümmungsradius auf der optischen Achse bestimmten sphärischen Fläche bedingt ist, bei Normierung der Objektivbrennweite auf f=1 folgende Bedingung erfüllt: -20<ΔI_1R<0 (4)

5. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Untergruppe der ersten Linsengruppe ein aus einer bikonvexen Linse und einer negativen Meniskuslinse bestehendes Kittglied mit einer zur Objektseite konkaven Kittfläche und eine, von der Objektseite her gesehen, nach dem Kittglied angeordnete positive Linse umfaßt.

6. Varioobjektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Kittglied angeordnete positive Linse asphärisch ist, aus Kunststoff besteht und folgende Bedingungen erfüllt: -30<ΔI_1b-3<0 (12)worin bedeuten:
f_1b-3 = Brennweite der Linse und
ΔI_1-3 = Beitrag zur sphärischen Aberration dritter Ordnung, der durch die Abweichung der asphärischen Fläche von der durch den Krümmungsradius auf der optischen Achse bestimmten sphärischen Fläche bedingt ist, bei Normierung der Objektivbrennweite auf f=1.

7. Varioobjektiv nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe, von der Objektseite her gesehen, umfaßt:

- eine positive Meniskuslinse mit einer bildseitig konvexen Linsenfläche und
- zwei negative Linsen mit jeweils einer objektseitig konkaven Linsenfläche,
- wobei folgende Bedingung erfüllt ist: worin den Mittelwert der Brechzahlen der beiden negativen Linsen für die d-Linie bedeutet.