DE69626930T2

DE69626930T2 - Bildaufnahmelinsensystem für Videokamera

Info

Publication number: DE69626930T2
Application number: DE69626930T
Authority: DE
Inventors: Akira Shinagawa-ku Nakamura; Shuichi Shinagawa-ku Kikuchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2016-11-09
Also published as: EP0773460A2; EP0773460A3; US6104432A; DE69626930D1; KR100424961B1; EP0773460B1

Description

Bildaufnahmelinsensystem sowie eine ein solches verwendende integrierte Videokamera und Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Linsen bzw. Objektive und insbesondere auf ein Bildaufnahmelinsensystem für Videokameras.
Kürzlich ist die Größen- und Gewichtsverkleinerung einer Videokamera, das heißt deren Miniaturisierung ein signifikanter und nahezu notwendiger Faktor dafür geworden, ein erfolgreiches Produkt auf den Markt zu bringen. Es ist offensichtlich, dass der Hauptweg zur Miniaturisierung der Kamera darin besteht, die Größe eines Bildaufnahmelinsensystems zu verringern.
Es werden nämlich zum größten Teil zwei Elemente im Bildaufnahmesystem als Elemente betrachtet, die den Fortschritt der Kameraminiaturisierung bestimmen: die Größe der Festkörper-Bildabtastvorrichtung, das heißt einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (CCD), und die Anzahl der Teile in einer Objektiv- bzw. Linsenanordnung. Verschiedene Wege zur Verkleinerung der Teile in der Linsenanordnung liegen beispielsweise darin, eine innere Fokussierungslinse einzubeziehen, wie dies in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung, Nr. 62– 24213 (1987) angegeben ist, oder eine asphärische Linse einzubeziehen, wie dies in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung, Nr. 3–33710 (1991) angegeben ist.
Das Bildaufnahmelinsensystem der Videokamera, wie es in den oben erwähnten Patentanmeldungen beschrieben ist, sind Linsen bzw. Objektive, die Komponenten des Bildaufnahmelinsensystems darstellen, in einer geraden Linie angeordnet. Dies heißt, dass eine optische Achse, die sich von einer Objektseite zu einer Bildseite erstreckt, eine gerade Linie bildet. Infolgedessen ist die Miniaturisierung einer Videokamera mit einer derartigen Linsenanordnung ziemlich beschränkt, und zwar sogar dann, wenn andere Schritte zur Miniaturisierung berücksichtigt worden sind. Es ist klar, dass die längs einer geraden Linie angeordneten Linsen ein Hindernis für die Gesamtverringerung der Kameralänge darstellen und Beschränkungen hinsichtlich des Kameradesigns auferlegen.
Zusätzlich oder anstelle eines allgemeinen Objektivs ist im Bildaufnahmelinsensystem der Videokamera häufig eine Zoomlinse verwendet worden. Da die Zoomlinse in typischer Weise größer ist als das allgemeine Objektiv, ist in diesem Falle das Problem der Miniaturisierung sogar stärker ausgeprägt.
Um die Gesamtkameragröße entweder mit der Zoomlinse oder dem allgemeinen Objektiv zu verringern, ist es möglich, die Linsen in einer nichtlinearen Konfiguration anzuordnen, das heißt die optische Achse des Bildaufnahmelinsensystems derart zu falten, dass die Linsen beispielsweise unter rechten Winkeln zueinander positioniert sind. Wie in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7–13073 (1995) angegeben, ist nämlich ein Spiegel zwischen einer Weitwinkel-Konverterlinse und einer Hauptlinse (Zoomlinse) zur Faltung der optischen Achse des Systems angeordnet. Die damit verbundene Verschlechterung der Abbildungsleistung ist in diesen Geräten aufgrund von Massenproduktionsfehlern jedoch schwierig zu lösen bzw. zu beheben. Da eine hohe Präzision beim Zusammenbau des Linsensystems während einer Massenproduktion schwierig zu erzielen ist, ist dieses Problem in Bildaufnahmelinsensystemen mit nichtlinearen optischen Achsen stark vergrößert gewesen.
Es ist außerdem erwünscht, in der Videokamera eine Weitwinkellinse in Kombination mit einer Zoomlinse vorzusehen. Das Blickfeld der Weitwinkellinse sollte so breit wie möglich sein. Die Weitwinkellinse, wie sie beispielsweise in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6–324265 (1994) angegeben ist, besteht aus vier Gruppen (positive, negative, positive und positive Gruppen, gezählt von der Objektseite zur Bildseite hin) und besitzt einen Feldwinkel von 60°.
Deshalb erscheint es so, dass eine miniaturisierte Zoomlinse mit einem Weitwinkel-Blickfeld dadurch erhalten werden kann, dass lediglich die in den oben erwähnten beiden Anmeldungen angegebenen Techniken bzw. Verfahren kombiniert werden. Mit einer derartigen scheinbar einfachen Kombination sind jedoch verschiedene Probleme verknüpft.
Insbesondere bei dem in der 7–13073-Anmeldung angegebenen Bildaufnahmelinsensystem ist ein Spiegel zwischen der Weitwinkel-Konverterlinse und dem Hauptobjektiv (Zoomobjektiv) positioniert, um die optische Achse des Bildaufnahmelinsensystems zu falten. Um das gewünschte Weitwinkel-Blickfeld zu erzielen, wären die Hauptlinsen zu vergrößern, was eine entsprechende Zunahme in der physikalischen Größe und im Gewicht der Kamera hervorruft. Falls ein reflektierendes Element, wie ein Spiegel, dem Zoomobjektiv aus der 6-324265-Anmeldung hinzugefügt wird, um die optische Achse zu falten, muss die Größe des Objektivs ebenfalls gesteigert werden, um die gewünschte Zoomfunktion bereitzustellen.
In JP 3 005 714 A sowie in JP 4 070 616 A sind ein Bildaufnahmelinsensystem für eine Videokamera angegeben, das über eine Zoomlinsengruppe, welche auf der Bildseite des Linsensystems liegt, und über eine Weitwinkel-Konverterlinsengruppe verfügt, die auf der Objektseite des betreffenden Linsensystems liegt und die optisch mit der betreffenden Zoomlinsengruppe gekoppelt ist. Der Weitwinkelkonverter umfasst eine erste Linsengruppe mit einer negativen Linsenuntergruppe und einer positiven Linsenuntergruppe, wobei die betreffenden Untergruppen derart voneinander beabstandet sind, dass ein Ab standsverhältnis von 1,4, 1,56 oder 1,66 vorliegt. In den beiden Druckschriften ist keine Faltungsstruktur angegeben. In der US 3.658.411 A ist ebenfalls ein derartiges Linsensystem beschrieben, bei dem ein Reflektor innerhalb der Zoomlinsengruppe angeordnet ist.
Somit ist es sehr schwierig gewesen, eine Miniaturisierung einer Videokamera zu erzielen, die beispielsweise eine Zoomlinse mit einer Weitwinkellinse kombiniert.
Die Erfindung stellt ein Bildaufnahmelinsensystem für eine Videokamera entsprechend den Ansprüchen 1 bis 4 und eine integrierte Videokamera sowie eine Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 5 bereit.
Gemäß der Erfindung enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zwischen den negativen und positiven Linsen bei gefalteter optischer Achse liegendes reflektierendes Element bzw. Teil. Die optische Achse wird bzw. ist an einer Stelle gefaltet, die näher zur Objektseite liegt als zur Bildseite der Vorrichtung.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, in denen entsprechende Teile mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind. In den Zeichnungen zeigen
1A und 1B eine Perspektivansicht einer kompakten, ein geringes Gewicht aufweisenden integrierten Videokamera sowie eine Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, in der ein Bildaufnahmelinsensystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist,
2A ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den 2B, 2C, 2D, 3A, 3B und 3C,
2B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der ersten Ausführungsform,
2C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der ersten Ausführungsform,
2D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselentfernungen in dem Linsensystem der ersten Ausführungsform,
3A, 3B, 3C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus und eine Verzerrungsaberration in Weitwinkel, Normal- und Teleobjektiv-Zuständen des Zoombetriebs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
4A ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit 4B, 4C, 4D, 5A, 5B und 5C,
4B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der zweiten Ausführungsform,
4C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der zweiten Ausführungsform,
4D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselabstände in dem Linsensystem der zweiten Ausführungsform,
5A, 5B und 5C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus bzw. eine Verzerrungsaberration in den Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen des Zoombetriebs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
6A ein schematisches Diagramm einer dritten Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit 6B, 6C, 6D, 7A, 7B und 7C,
6B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der dritten Ausführungsform,
6C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 bzw. A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der dritten Ausführungsform,
6D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselabstände in dem Linsensystem der dritten Ausführungsform,
7A, 7B, 7C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus bzw. eine Verzerrungsaberration in Weitwinkel- Normal- und Teleobjektivzuständen des Zoombetriebs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
8A eine Tabelle von Werten für f, FNO und 2? bei den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
8B eine Tabelle von Werten für bedingte Ausdrücke (1) bis (5) bei den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
9A ein schematisches Diagramm einer vierten Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit 9B, 9C, 9D, 10A, 10B und 10C,
9B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der vierten Ausführungsform,
9C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der vierten Ausführungsform,
9D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselabstände in dem Linsensystem der vierten Ausführungsform,
10A, 10B, 10C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus und eine Verzerrungsaberration in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen des Zoombetriebs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
11A ein schematisches Diagramm einer fünften Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit 11B, 11C, 11D, 12A, 12B und 12C,
11B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der fünften Ausführungsform,
11C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der fünften Ausführungsform,
11D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselabstände in dem Linsensystem der fünften Ausführungsform,
12A, 12B, 12C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus und eine Verzerrungsaberration in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen des Zoombetriebs gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
13A ein schematisches Diagramm einer sechsten Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit 13B, 13C, 13D, 14A, 14B und 14C,
13B eine Tabelle von Werten für Linsen bei der sechsten Ausführungsform,
13C eine Tabelle von asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung für asphärische Oberflächen bei der sechsten Ausführungsform,
13D eine Tabelle von Werten für gewisse Schlüsselabstände in dem Linsensystem der sechsten Ausführungsform,
14A, 14B, 14C Diagramme, die eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus und eine Verzerrungsaberration in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen des Zoombetriebs gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
In 1A und 1B ist eine Perspektivansicht einer kompakten, ein geringes Gewichts aufweisenden integrierten Videokamera und einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung (nachstehend als Videokamera bezeichnet) dargestellt; die betreffende Videokamera umfasst ein Bildaufnahmelinsensystem. 1A zeigt insbesondere die Videokamera 11 mit einem Hauptkörper 12, der drei Hauptteile enthält: einen Bildsucherteil 15, einen Aufzeichnungs- und Wiedergabeteil 13 und einen Abbildungsteil 14, der auch als Bildaufnahmelinsensystem bezeichnet wird. Wie in 1A dargestellt, ist im vorderen Teil der Kamera außerdem ein Mikrophon 17 deponiert, und ein Batterieaufnahmeteil 16 befindet sich im rückwärtigen Teil der Kamera, und ein Griff 18 ist zum Halten der Videokamera vorgesehen. Wie in 1B veranschaulicht, ist eine Bandgeräteabdeckung in die durch P bezeichnete Richtung nach außen geschwenkt, so dass ein Aufzeichnungsträger, das heißt eine Kassette in die Videokamera zur Aufzeichnung und Wiedergabe eingesetzt werden kann.
Zunächst werden nachstehend unter Bezugnahme auf die dargestellten ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen 14, 14A und 14B gemäß 2A, 4A bzw. 6A gemeinsame Merkmale der verschiedenen Konfigurationen des Bildaufnahmelinsensystems beschrieben. Bei diesen Ausführungsformen ist die Bildaufnahmelinse bzw. das Bildaufnahmeobjektiv in der Videokamera veranschaulichend als Zoomobjektiv dargestellt.
Wie in 2A, 4A und 6A veranschaulicht, enthält jede der Zoomobjektive bzw. Zoomlinsen 14, 14A und 14B eine 4-Gruppen-Struktur: die erste Linsengruppe GR1 besitzt ein positives Brechnungsvermögen, die zweite Linsengruppe GR2 besitzt ein negatives Brechnungsvermögen, die dritte Linsengruppe GR3 besitzt ein positives Brechungsvermögen und die vierte Linsengruppe GR4 besitzt ebenfalls ein positives Brechungsvermögen (positive, negative, positive, positive Gruppen).
Zwischen einem Weitwinkelende und einem Teleobjektivende wird eine Zoomoperation dadurch ausgeführt, dass zumindest die zweite Linsengruppe GR2 von der Objektseite zur Bildseite in der Objektiv- bzw. Linsenfassung (nicht dargestellt) bewegt wird. Darüber hinaus kann zumindest die vierte Linsengruppe GR4 bewegt werden, um eine richtige Fokussierung in der Bildfläche 22 zu erreichen. Dies heißt, dass die vierte Gruppe GR4 eine Kompensation bezüglich der Bewegung der zweiten Gruppe GR2 infolge des Zoombetriebs vornimmt.
Ferner ist, wie in 2A, 4A und 6A gezeigt, ein Glasblock FL, der als optisches Tiefpassfilter wirkt, zwischen der vierten Linsengruppen GR4 und der Bildseite positioniert. Zwischen der zweiten Linsengruppe GR2 und der dritten Linsengruppe GR3 ist eine Blende IR angeordnet.
Die erste Linsengruppe GR1, die als Weitwinkelkonverter funktioniert bzw. wirkt, besteht aus einer negativen Linsengruppe NL und einer positiven Linsengruppe PL. Die positive Linsengruppe PL enthält zumindest eine negative Linse 23, eine positive Linse 24 und eine positive Linse 25, wie dies in 2A, 4A und 6A veranschaulicht ist.
Wenn der Zwischenraum zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL mit "D1A" bezeichnet wird und wenn "D1" der Abstand von der der Objektseite der ersten Linsengruppe GR1 am nächsten liegenden Fläche zu deren Fläche ist, die der Bildfläche bzw. -seite 22 am nächsten ist, dann kann die Gruppe GR1 derart angeordnet werden, dass 1,2 < D1/D1A < 1,7 gegeben ist (nachstehend als bedingter Ausdruck (1) bezeichnet). Durch Anordnen der negativen Linsengruppe NL auf der Objektseite der ersten Linsengruppe GR1 ermöglicht es dieser bedingte Ausdruck (1), das Weitwinkel-Blickfeld zu erreichen, während der Frontlinsendurchmesser klein gehalten wird.
Dadurch, dass dem bedingten Ausdruck (1) genügt wird, ist es außerdem möglich, einen Raum innerhalb der ersten Gruppe GR1 für die Anordnung eines geeigneten reflektierenden Elements, wie beispielsweise eines Prismas PR oder eines Spiegels MR zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL zu sichern. Eine derartige Anordnung, wie sie vollständig in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, kann für das Falten der optischen Achse X sorgen. Dies führt zu einer Kombination des Weitwinkel-Blickfeldes und eines kompakten Designs des Abbildungsteiles der Videokamera.
Falls der Wert von D1/D1A in dem bedingten Ausdruck (1) kleiner wird als 1,2, dann wird der Raum bzw. Zwischenraum zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL zu breit, wodurch sich die Kompaktheit des Designs vermindert. Überdies wird in diesem Fall der Frontlinsendurchmesser zu groß und ist nicht mehr in einer kompakten Videokamera praktisch. Wenn umgekehrt der Wert von D1/D1A den Wert 1,7 überschreitet, dann wird der Raum bzw. Zwischenraum zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL zu eng. Dies verhindert seinerseits die Einfügung des reflektierenden Gliedes zum Falten der optischen Achse X. Dies heißt, dass der Zwischenraum für das Einführen des Prismas PR oder des Spiegels MR verschwindet.
Um eine optimale optische Leistung aufrechtzuerhalten, besteht die negative Linsengruppe NL der ersten Linsengruppe GR1 bei sämtlichen drei Ausführungsformen aus einem einzigen Element, das heißt der negativen Linse 26. Bei den zweiten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie in 4A bzw. 6A veranschaulicht sind, besteht die positive Linsengruppe PL der ersten Linsengruppe GR1 aus vier Elementen anstatt aus drei Elementen, das heißt aus der positiven Linse 47, der negativen Linse 23 und den positiven Linsen 24, 25 von der Objektseite aufeinanderfolgend angeordnet. Bei diesen zwei Ausführungsformen ist eine afokale Einheit zur Korrektur von Vibrationen oder einem Schütteln bzw. Zittern einer Kamera während der Aufnahme eines Videos gebildet. Die afokale Einheit umfasst eine negative Linse 26 der ersten Linsengruppe GR1 und eine positive Linse 47, die der negativen Linse 26 folgt.
In Bezug auf die erste Ausführungsform gemäß 2A ist es wahrscheinlich, dass eine starke sphärische Aberration in der positiven Linsengruppe PL erzeugt wird, da die negative Linsengruppe NL und die positive Linsengruppe PL zur Positionierung des Prismas PR dazwischen in Abstand voneinander vorgesehen sind. Um diese sphärische Aberration zu verringern, kann daher eine positive Linse 47 auf der Objektseite der Linsengruppe PL zu der dreiteiligen Struktur aus negativer Linse 23 und positiven Linsen 24, 25 hinzugefügt werden, um eine positive Linsengruppe PL mit der vierteiligen Struktur zu erhalten. Durch Bildung der afokalen Einheit mit der negativen Linsengruppe NL (negative Linse 26) und der zusätzlichen positiven Linse 47 wird es folglich möglich, den Faltungsbereich bzw. -teil der optischen Achse X, das heißt den Teil auf der Objektseite der positiven Linse 47 unabhängig von anderen Linsengruppen in dem Bildaufnahmelinsensystem der Kamera zusammenzubauen. Dies wird ein signifikanter Vorteil in der Massenproduktion, da die Toleranzen für die jeweilige Linsengruppe nicht sehr streng zu sein brauchen.
Obwohl die optische Achse X in jeder der Weitwinkel-Zoomlinsen 14, 14A und 14B gemäß 2A, 4A bzw. 6A gefaltet werden kann, wird die kombinierte Gesamtlänge des Bildaufnahmelinsensystems durch den zusätzlichen Raum für das Prisma PR oder den Spiegel MR länger, das bzw. der für die Faltung der optischen Achse X erforderlich ist. Um Kompaktheit der Videokamera zu erreichen, wird es daher erforderlich, die Gesamtlänge des Bildaufnahmelinsensystems zu verringern.
Um die Gesamtlänge des Systems zu verkürzen, ist es somit möglich, entweder die Bewegung der zweiten Linsengruppe GR2 oder den Abstand von der dritten Linsengruppe GR3 zur Bildfläche 22 zu verringern. Falls die Bewegung der zweiten Linsengruppe GR2 verringert wird, muss das Vergrößerungsvermögen der zweiten Linsengruppe GR2 entsprechend gesteigert bzw. vergrößert werden, und zwar mit der begleitenden Verschlechterung der optischen Leistung im System. Infolgedessen ist die zweite Option vorteilhafter.
Folglich ist bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 6A veranschaulicht ist, der Abstand von der dritten Linsengruppe GR3 zur Bildfläche 22 verkürzt. Erreicht wird dies dadurch, dass die Zoomlinse bzw. das Zoomobjektiv in der Linsengruppe GR3 mit einer zweiteiligen Struktur aus positiver Linse 68 und negativer Linse 69 gebildet ist, wobei diese Linsen aufeinanderfolgend von der Objektseite zur Bildseite angeordnet sind. Eine derartige Anordnung der dritten Linsengruppe GR3 liefert ein Teleobjektiv.
Gemäß 6A ist die dritte Linsengruppe GR3 so aufgebaut bzw. strukturiert, dass dann, wenn "R31" der Krümmungsradius der positiven Linse 68 auf der Objektseite ist, und wenn "R32" der Krümmungsradius der positiven Linse 68 auf der Bildseite ist, der folgende Ausdruck erhalten wird: |R31/R32| < 0,4 (diese Beziehung wird nachstehend bedingter Ausdruck (2) genannt). Falls "R33" der Krümmungsradius der negativen Linse 69 auf der Objektseite ist und falls "R34" der Krümmungsradius der negativen Linse 69 auf der Bildseite ist, dann kann ferner der folgende Ausdruck erhalten werden: –0,5 < R34/R33 < 0,2 (dieser Ausdruck wird nachstehend als bedingter Ausdruck (3) bezeichnet). Falls "ΣD3" der Abstand von der Oberfläche auf der Objektseite der positiven Linse 68 zur Oberfläche auf der Bildseite der negativen Linse 69 ist und falls "fW" die Brennweite am Weitwinkelende des Bildaufnahmelinsensystems ist, dann kann darüber hinaus der folgende Ausdruck erhalten werden: ΣD3/fW > 1,2 (dieser Ausdruck wird nachstehend als bedingter Ausdruck (4) bezeichnet). Falls "ν3P" die Abbe-Zahl der positiven Linse 68 ist und falls "ν3N" die Abbe-Zahl der negativen 69 ist, dann wird schließlich der folgende Ausdruck erhalten: ν3P – ν3N > 10 (dieser Ausdruck wird nachstehend als bedingter Ausdruck (5) bezeichnet).
Die obigen bedingten Ausdrücke (2) bis (5) werden anschließend beschrieben.
Falls der Wert von |R31/R32| im bedingten Ausdruck (2) größer wird als 0,4, dann ist der Brennpunkt der positiven Linse 68 auf der Bildseite angeordnet. Darüber hinaus wird die sphärische Aberration auf der Bildseite der positiven Linse 68 größer.
Falls der Wert von R34/R33 im bedingten Ausdruck (3) zu –0,5 oder kleiner wird, dann wird das Vergrößerungsvermögen auf der Objektseite der negativen Linse 69 zu groß, die negative sphärische Aberration und die Leuchtfleckverzerrungs- bzw. Koma-Aberration werden größer, und die Arbeits- und Zusammenbaugenauigkeit, das heißt die Toleranzen der positiven Linse 68 und der negativen Linse 69 werden strenger. Ferner ist es in diesem Falle nahezu unmöglich, ein effektives Teleobjektiv zu bilden, da das Vermögen auf der Objektseite der negativen Linse 69, das heißt das Vermögen der Oberfläche nahe der positiven Linse 68 größer wird.
Falls der Wert von R34/R33 größer ist als 0,2, dann wird die Oberfläche auf der Objektseite der negativen Linse 69 konvex mit einem kleinen Krümmungsradius. Deshalb sind die sphärische Aberration und die Koma-Aberration unmöglich unter Heranziehung der negativen Linse 69 zu korrigieren, was die optische Leistung des Systems verringert.
Falls der Wert von ΣD3/fW im bedingten Ausdruck (4) kleiner ist als 1,2, dann wird es schwierig, die Hauptpunktposition der dritten Linsengruppe GR3 auf der Objektseite anzuordnen. Folglich ist es schwierig, die Gesamtlänge des Bildaufnahmelinsensystems zu verkürzen.
Schließlich bestätigt sich im Hinblick auf den bedingten Ausdruck (5), dass die Korrektur der chromatischen Aberration innerhalb der dritten Linsengruppe GR3 richtig erfolgt ist. Es ist nämlich möglich, das Maß der Korrektur der chromatischen Aberration der dritten Linsengruppe GR3 dadurch zu senken, dass die Abbe-Zahl der positiven Linse 68 und der negativen Linse 69 derart festgelegt wird, dass dem bedingten Ausdruck (5) genügt ist. Als Ergebnis wird es leichter, die chromatische Aberration des gesamten Linsensystems zu korrigieren.
Nunmehr werden die ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung und in den Tabellen gemäß 2B, 2C, 2D, 4B, 4C, 4D, 6B, 6C, 6D ist mit "r" der Krümmungsradius einer Oberfläche bezeichnet, mit "d" ist ein Abstand zwischen zwei benachbarten Oberflächen bezeichnet, mit "N" ist ein Brechungsindex bei der Spektrallinie d bezeichnet (Wellenlänge = 587,6 nm), mit "ν" ist die Abbe-Zahl bezeichnet, mit "f" ist eine Brennweite des gesamten Linsensystems bezeichnet, mit "FNO" ist eine F-Zahl des gesamten Linsensystems bezeichnet, und mit "ω" ist ein Halbwinkel des Blickfeldes bezeichnet.
Sodann veranschaulicht "r_i" den Radius der i-ten Fläche (i = 1, 2, 3,... 28) von der Objektseite zur Bildseite gezählt; "d_i" veranschaulicht den Zwischenraum zwischen der i-ten Fläche und der (i + 1)-ten Fläche, und "N_i" und "ν" veranschaulichen den Brechungsindex bzw. die Abbe-Zahl in Bezug auf die Spektrallinie d eines Mediums zwischen der i-ten Fläche und der (i + 1)-ten Fläche.
Es ist wert, darauf hinzuweisen, dass die Linsen bei diesen Ausführungsformen asphärische Oberflächen enthalten können. In einem derartigen Fall wird angenommen, dass die asphärische Oberflächenkonfiguration durch den folgenden Ausdruck bestimmt ist:
Hier stellt "Xa" eine Koordinate in der X-Richtung der optischen Achse der asphärischen Fläche dar; "c" ist eine paraxiale bzw. achsnahe Krümmung (1/r), "A" ist der 2i-te asphärische Koeffizient und "y" ist der Abstand von der optischen Achse X.
Die 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B und 3C betreffen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zoomlinse 14 umfasst bei der ersten Ausführungsform eine vier Gruppen umfassende 10teilige Struktur der ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4, die aufeinanderfolgend von der Objektseite her angeordnet sind, wie dies in 2A veranschaulicht ist. 2B veranschaulicht Abmessungswerte für die Linsen der Zoomlinse 14, wobei die 18. und 21. Oberflächen bzw. Flächen asphärisch sind. 2C veranschaulicht asphärische Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung dieser asphärischen Flächen, das sind die 18. und 21. Flächen. In sämtlichen Figuren ist mit "e" ein exponentieller Ausdruck mit der Basis 10 bezeichnet.
2D zeigt Werte für d₁₀ (dem Abstand zwischen der ersten Linsengruppe GR1 und der zweiten Linsengruppe GR2), d₁₅ (dem Abstand zwischen der zweiten Linsengruppe GR2 und der Blende IR), d₁₈ (dem Abstand zwischen der dritten Linsengruppe GR3 und der vierten Linsengruppe GR4) und d₂₁ (dem Abstand zwischen der vierten Linsengruppe GR4 und dem Glasblock FL), wenn f (Brennweite des Gesamtsystems) sich entsprechend dem Betrieb der Zoomlinse 14 von 1,000 zu 2,4903 und dann zu 9,5727 ändert.
3A, 3B und 3C veranschaulichen in Diagrammen eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus bzw. eine Verzerrungs-Aberration in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen der Zoomlinse 14. In dem eine sphärische Aberration zeigenden Diagramm dieser Figuren sowie in weiteren nachfolgenden Diagrammen, die eine sphärische Aberration zeigen, veranschaulicht eine voll ausgezogene Linie Werte längs der Spektrallinie d, und eine gestrichelte Linie zeigt Werte längs der Spektrallinie g (Wellenlänge = 435,8 nm). In dem Astigmatismus-Diagramm dieser Figuren sowie in weiteren, unten erläuterten Astigmatismus-Diagrammen veranschaulicht die voll ausgezogene Linie Werte auf einer sagittalen Bildfläche, und die gestrichelte Linie zeigt Werte auf einer meridionalen Bildfläche.
Die 4A, 4B, 4C, 4D, 5A, 5B und 5C betreffen die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zoomlinse bzw. das Zoomobjektiv 14A bei der zweiten Ausführungsform umfasst eine vier Gruppen umfassende elfteilige Struktur aus den ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4, die von der Objektseite aufeinanderfolgend angeordnet sind, wie dies in 4A veranschaulicht ist. 4B zeigt zweidimensionale Werte für die Linsen der Zoomlinse bzw. des Zoomobjektivs 14A, wobei die 20. und 23. Oberflächen asphärisch sind. 4C veranschaulicht asphärische Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung die ser asphärischen Flächen bzw. Oberflächen, das heißt der 20. und 23. Oberflächen.
4D zeigt entsprechende Werte von d₁₂ (dem Zwischenraum zwischen der ersten Linsengruppe GR1 und der zweiten Linsengruppe GR2), von d₁₇ (dem Zwischenraum zwischen der zweiten Linsengruppe GR2 und der Blende IR), von d₂₀ (dem Zwischenraum zwischen der dritten Linsengruppe GR3 und der vierten Linsengruppe GR4) und von d₂₃ (dem Zwischenraum zwischen der vierten Linsengruppe GR4 und dem Glasblock FL), wenn f (die Brennweite des Gesamtsystems) sich von 1,000 zu 2,4615 und dann zu 9,5692 entsprechend dem Betrieb dem Zoomobjektiv 14A ändert.
Die 5A, 5B und 5C veranschaulichen in Diagrammen eine sphärische Aberration, einen Astigmatismus und eine Verzerrungs-Aberration in den Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen der Zoomlinse bzw. des Zoomobjektivs 14A.
Die 6A, 6B, 6C, 6D, 7A, 7B und 7C betreffen die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zoomlinse 14B bei der dritten Ausführungsform weist eine vier Gruppen umfassende 12-teilige Struktur der ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4 auf, die von der Objektseite her aufeinanderfolgend angeordnet sind, wie dies in 6A veranschaulicht ist. 6B zeigt zweidimensionale Werte für die Linsen der Zoomlinse 14B, wobei die 3., 21. und 26. Oberflächen asphärisch sind. 6C veranschaulicht die asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 der vierten, sechsten bzw. achten Ordnung dieser asphärischen Oberflächen, das heißt der 3., 21. und 26. Oberflächen.
6D veranschaulicht entsprechende Werte von d₁₃ (dem Abstand zwischen der ersten Linsengruppe GR1 und der zweiten Linsengruppe GR2), von d₁₈ (dem Abstand zwischen der zweiten Linsengruppe GR2 und der Blende IR), von d₂₃ (dem Abstand zwischen der dritten Linsengruppe GR3 und der vierten Linsen gruppe GR4) und von d₂₆ (dem Abstand zwischen der vierten Linsengruppe GR4 und dem Glasblock FL), wenn f (die Brennweite des Gesamtsystem) entsprechend dem Betrieb der Zoomlinse 14B zwischen 1,000, 2,4499 und 9,5815 variiert.
7A, 7B und 7C zeigen in Diagrammen die sphärische Aberration, den Astigmatismus bzw. die Verzerrungs-Aberration in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen der Zoomlinse bzw. des Zoomobjektivs 14B.
In der Zoomlinse bzw. im Zoomobjektiv 14B weist die negative Linse 26 der ersten Linsengruppe GR1 eine zusammengesetzte asphärische Oberfläche auf der Bildseite auf. Eine derartige Oberfläche korrigiert die Verzerrungs-Aberration und wird dadurch erhalten, dass eine Harzschicht an einer sphärischen Glasoberfläche aufgeklebt wird.
Zusammenfassend sind die entsprechenden Werte von f, FNO und 2ω bei den ersten bis dritten Ausführungsformen in 8A veranschaulicht, und die entsprechenden Werte in den bedingten Ausdrücken (1) bis (5) sind in 8B veranschaulicht. Es dürfte einzusehen sein, dass sich die bedingten Ausdrücke (2) bis (5) lediglich auf die dritte Ausführungsform, wie sie oben beschrieben worden ist, beziehen.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass eine kompakte Videokamera mit dem Bildaufnahmelinsensystem erzielt werden kann. Das System stellt unter anderem ein Weitwinkel-Blickfeld in Kombination mit einer Zoomlinse bzw. einem Zoomobjektiv bereit. Darüber hinaus trägt die sogenannte Faltung der optischen Achse, die durch das Bildaufnahmelinsensystem hervorgerufen wird, zur Gesamtkompaktheit und zum gesamten flexiblen Design der Videokamera bei.
In dieser Hinsicht werden nunmehr die vierten, fünften und sechsten Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben. Diese Ausfüh rungsformen betreffen die optische Achse, die zwischen der Objektseite und der Bildseite, wie oben erwähnt, gefaltet ist. Es dürfte einzusehen sein, dass das Bildaufnahmelinsensystem bei der Zoomlinse bzw. bei dem Zoomobjektiv ebenso wie bei einer regulären Linse bzw. einem regulären Objektiv angewandt werden kann, wie es in der Videokamera verwendet wird.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 9A, 11A und 13A eine für die vierten, fünften und sechsten Ausführungsformen gemeinsame Grundstruktur beschrieben. In jedem Bildaufnahmelinsensystem 14C, 14D und 14E der betreffenden Ausführungsformen umfasst eine afokale Einheit AU eine negative Linsengruppe NL mit einem negativen Brechungsvermögen und eine positive Linsengruppe PL mit einem positiven Brechungsvermögen. Zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL ist ein reflektierendes Element PR oder MR angeordnet, wie dies in 9A, 11A und 13A veranschaulicht ist.
Die optische Achse X des Bildaufnahmelinsensystems 14C, 14D oder 14E wird um etwa 90° an der Fläche des reflektierenden Elementes bzw. Gliedes PR oder MR gefaltet und erstreckt sich zur Bildseite hin. Das exemplarische fünfte Ausführungsbeispiel gemäß 11A zeigt den als reflektierendes Element verwendeten Spiegel MR, während die vierten und sechsten Ausführungsformen gemäß 9A bzw. 13A das Prisma PR verwenden.
Aus der obigen Beschreibung der ersten drei Ausführungsformen dürfte außerdem verständlich sein, dass die afokale Einheit AU auch als Weitwinkelkonverter arbeiten bzw. funktionieren kann.
Entsprechend den ersten drei Ausführungsformen bestehen die afokale Einheit AU und der Abbildungslinsenteil FU (fokale Einheit) aus den vier Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4 mit positivem, negativem, positivem und positivem Brechungsvermögen, wobei die betreffenden Linsengruppen aufeinander folgend von der Objektseite her angeordnet sind. Die erste Linsengruppe GR1 und die dritte, Linsengruppe GR3 liegen in Bezug auf die Bildfläche 22 fest. Wenn ein Zoomvorgang vom Weitwinkelende zum Teleobjektivende und umgekehrt erfolgt, bewegt sich die zweite Linsengruppe GR2 von der Objektseite zur Bildseite und umgekehrt innerhalb eines (nicht dargestellten) Linsen- bzw. Objektivspiegelzylinders. Darüber hinaus kann die vierte Linsengruppe GR4 bewegt bzw. verschoben werden, um eine richtige Fokussierung auf der Bildfläche 22 in Begleitung der Bewegung der zweiten Linsengruppe GR2 zu erzielen.
Entsprechend den ersten drei Ausführungsformen wirkt ein Glasblock FL wieder als optisches Tiefpassfilter, der zwischen der vierten Linsengruppe GR4 und der Bildfläche 22 positioniert ist. Zwischen der zweiten Linsengruppe GR2 und der dritten Linsengruppe GR3 ist eine Blende IR angeordnet.
Einige Linsenflächen bzw. -Oberflächen bei den vierten, fünften und sechsten Ausführungsbeispielen bzw. -formen sind asphärisch. In dieser Hinsicht wird angenommen, dass die asphärische Oberflächenkonfiguration durch den zuvor erwähn ten Ausdruck
be stimmt ist. Wie zuvor stellt "Xa" die Koordinate in der X-Richtung der optischen Achse dar, "c" stellt die paraxiale Krümmung (1/r) dar, "A" ist der 2i-te asphärische Koeffizient und "y" ist der Abstand von der optischen Achse X.
Die 9A, 9B, 9C, 9D, 10A, 10B und 10C betreffen die vierte Ausführungsform des Bildaufnahmelinsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 9A veranschaulicht, umfasst das Bildaufnahmelinsensystem 14C die afokale Einheit AU und den Abbildungsteil FU. Die afokale Einheit AU weist eine zweiteilige Linsenstruktur auf, die aus der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL und dem Prisma PR besteht. Die beiden Linsengruppen sind von der Objektseite her hintereinander bzw. aufeinander folgend angeordnet. Das Prisma stellt das reflektierende Element dar, welches zwi schen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL angeordnet ist. Der Abbildungsteil FU, der der afokalen Einheit AU folgt, umfasst eine neunteilige Linsenstruktur, die zusammen mit der afokalen Einheit AU aus den ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4 aufgebaut ist.
9B veranschaulicht Abmessungswerte für die Linsen in dem Bildaufnahmelinsensystem 14C der vierten Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform sind die 20. Oberfläche und die 23. Oberfläche asphärisch. 9C veranschaulicht die vierten, sechsten und achten asphärischen Koeffizienten A4, A6 bzw. A8 dieser Oberflächen. 9D veranschaulicht die entsprechenden Werte von d₁₂, d₁₇, d₂₀ und d₂₃ , wenn f zwischen 1,000, 2,4615 und 9,5692 beim Zoombetrieb des Bildaufnahmelinsensystems 14C vom Weitwinkelende ausgehend zum Teleobjektivende hingehend variiert.
Die 10A, 10B und 10C veranschaulichen in Diagrammen die sphärische Aberration, den Astigmatismus und die Verzerrungs-Aberration in den Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivszuständen der Zoomlinse 14C.
Die 11A, 11B, 11C, 11D, 12A, 12C und 12C betreffen die fünfte Ausführungsform der Erfindung. Wie in 11A veranschaulicht, umfasst das Bildaufnahmelinsensystem 14D die afokale Einheit AU und den Abbildungsteil FU. Die afokale Einheit AU weist eine zwei Gruppen umfassende zweiteilige Linsenstruktur auf, die aus einer negativen Linsengruppe NL und einer positiven Linsengruppe PL aufeinander folgend von der Objektseite her und aus einem Spiegel MR besteht, der das reflektierende Element darstellt, welches zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL angeordnet ist. Der Abbildungsteil FU, der der afokalen Einheit AU folgt, umfasst eine vier Gruppen umfassende neunteilige Linsenstruktur. Die afokale Einheit AU und der Abbildungsteil FU bestehen aus den ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4.
11B veranschaulicht Abmessungswerte für die Linsen in dem Bildaufnahmelinsensystem 14D der fünften Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform sind die 18. Oberfläche und die 21. Oberfläche asphärisch. 11C veranschaulicht die vierten, sechsten und achten asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 dieser Oberflächen. 11D veranschaulicht die entsprechenden Werte von d₁₀, d₁₅, d₁₈ und d₂₁ , wenn f zwischen 1,000, 2,4863 und 9,5741 beim Zoombetrieb des Bildaufnahmelinsensystems 14D vom Weitwinkelende ausgehend zum Teleobjektivende hin laufend variiert.
Die 12A, 12B und 12C veranschaulichen in Diagrammen die sphärische Aberration, den Astigmatismus bzw. die Verzerrungs-Aberration in den Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen der Zoomlinse 14C.
Die 13A, 13B, 13C, 13D, 14A, 14B und 14C betreffen die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 13A veranschaulicht, umfasst das Bildaufnahmelinsensystem 14E die afokale Einheit AU und den Abbildungsteil FU. Die afokale Einheit AU weist eine zweiteilige Linsenstruktur auf, die aus einer von der Objektseite her aufeinander folgend negativen Linsengruppe NL und einer positivem Linsengruppe PL besteht. Ein Prisma PR ist zwischen der negativen Linsengruppe NL und der positiven Linsengruppe PL positioniert. Der Abbildungslinsenteil FU, der der afokalen Einheit AU folgt, weist eine zehnteilige Linsenstruktur auf, die zusammen mit der afokalen Einheit AU aus den ersten bis vierten Linsengruppen GR1, GR2, GR3 und GR4 zusammengesetzt ist.
13B veranschaulicht Abmessungswerte für die Linsen in dem Bildaufnahmelinsensystem 14E der sechsten Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform sind die 3., 21. und 26. Oberflächen asphärisch. 13C veranschaulicht die vierten, sechsten und achten asphärischen Koeffizienten A4, A6 und A8 dieser asphärischen Oberflächen. 14D veranschaulicht die entsprechenden Werte von d₁₃, d₁₈, d₂₃ und d₂₆ , wenn f zwischen 1,000, 2,4499 und 9,5812 beim Zoombetrieb des Bildaufnahmelinsensystems 14E vom Weitwinkelende ausgehend zum Teleobjektivende hin laufend variiert.
14A, 14B und 14C veranschaulichen in Diagrammen die sphärische Aberration, den Astigmatismus und die Verzerrungs-Aberration in den Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektivzuständen der Zoomlinse 14E.
In der Zoomlinse 14E weist die negative Linse NL, die der Objektseite am nächsten liegt, eine zusammengesetzte asphärische Oberfläche auf der Bildseite auf. Eine derartige Oberfläche korrigiert die Verzerrungs-Aberration und wird dadurch erhalten, dass eine Harzschicht auf die sphärische Glasoberfläche aufgeklebt wird.
Wie bei den entsprechenden Ausführungsformen gezeigt und oben beschrieben, ist ein Prisma oder ein Spiegel als reflektierendes Element vorgesehen. Wenn das Prisma als reflektierendes Element verwendet wird, sollte es vorzugsweise aus einem Glasmaterial mit einem relativ hohen Brechungsindex hergestellt sein. Da die gesamte optische Weglänge durch Verwendung eines derartigen Glasmaterials im Prisma verkürzt werden kann, ist es möglich, den Frontlinsendurchmesser zu verringern. Da eine Totalreflexion genutzt werden kann, ist überdies ein reflektierender Film bzw. eine reflektierende Schicht im System nicht erforderlich, während das Reflexionsvermögen sogar gesteigert werden kann im Vergleich zu Gestaltungen, die einen reflektierenden Film verwenden. Folglich wird ein Kosteneinsparungsvorteil erzielt.
Die afokale Einheit AU wirkt als Weitwinkelkonverter, wodurch eine große negative Verzerrungs-Aberration durch die negative Linsengruppe NL erzeugt werden kann. Um ein derartiges Pro blem zu korrigieren, genügt es, eine asphärische Oberfläche an zumindest einer Fläche der Linse zu verwenden, die der Objektseite am nächsten ist. In diesem Falle kann die asphärische Oberfläche irgendeine Oberfläche aus einer asphärischen Glasoberfläche, einer asphärischen Kunststoffoberfläche oder einer zusammengesetzten asphärischen Oberfläche sein, die dadurch erhalten wird, dass eine Harzschicht auf eine sphärische Glaslinse geklebt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Schicht- bzw. Filmdicke der entsprechenden Linsengruppen NL und PL dünn sein, da die negative Linsengruppe NL und die positive Linsengruppe PL der afokalen Einheit AU aus einer einzigen Linse gebildet ist. Auf diese Weise kann eine Miniaturisierung der Kamera in Verbindung mit geringen Kosten des Bildaufnahmelinsensystems realisiert werden.
Um die in der afokalen Einheit AU und dem Abbildungsteil FU erzeugte chromatische Aberration zu verringern, kann überdies ein konventioneller Linsenaufbau der afokalen Einheit AU ziemlich komplex werden, was eine Zunahme in der Größe und in den Kosten hervorruft. Im Unterschied dazu sind die oben erwähnten möglichen Nachteile von gesteigerten Kosten und gesteigerter Größe vollständig eliminiert, da die chromatische Aberration, die in der afokalen Einheit AU nicht vollständig korrigiert werden kann, zusätzlich in dem Abbildungsteil FU gemäß der vorliegenden Erfindung korrigiert wird.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass das Bildaufnahmelinsensystem eine afokale Einheit und einen Abbildungsteil von der Objektseite her aufeinander folgend angeordnet aufweist und ein reflektierendes Element enthält, welches zwischen den negativen und positiven Linsengruppen positioniert ist, die die afokale Einheit bilden, so dass eine optische Achse von der Objektseite und eine optische Achse auf einer Abbildungsfläche durch das reflektierende Element gefaltet sind.
Somit ist in dem Bildaufnahmelinsensystem das reflektierende Element in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass die Position, an der die optische Achse gefaltet ist, näher zur Objektseite liegt. Infolgedessen wird die Toleranz für die Anbringungsgenauigkeit während der Montage der afokalen Einheit und des Abbildungsteiles größer, was eine Herabsetzung in der optischen Leistung aufgrund von möglichen Fehlern während der Produktion verringert. Ferner ist es leichter, den Raum bzw. Zwischenraum dichter zur Objektseite für die Faltung der optischen Achse anzuordnen bzw. zuzuteilen. Darüber hinaus wird es möglich, ein Bildaufnahmelinsensystem ohne Einschränkungen hinsichtlich der Miniaturisierung und des Designs der Videokamera bereitzustellen.
Nachdem spezifische bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben sind, dürfte es einzusehen sein, dass die Erfindung auf jene genauen Ausführungsformen nicht beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin von einem Durchschnittsfachmann ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgenommen werden können, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

Bildaufnahmelinsensystem (14) für eine Videokamera mit einer Zoomlinse (GR2–GR4), die auf einer Bildseite des betreffenden Bildaufnahmelinsensystems liegt, mit einem Weitwinkelkonverter (GR1), der auf einer Objektseite des betreffenden Bildaufnahmelinsensystems liegt und der optisch mit der genannten Zoomlinse gekoppelt ist, wobei der betreffende Weitwinkelkonverter eine erste afokale Linsengruppe (A4) mit zumindest einer negativen Linsengruppe (NL) und einer positiven Linsengruppe (PL) in solchem Abstand voneinander enthält, dass D1/D1A größer als 1,2 und kleiner als 1,7 ist, wobei D1 der Abstand zwischen der der betreffenden Objektseite am nächsten liegenden Linsenfläche der genannten ersten Linsengruppe und der der genannten Bildseite am nächsten liegenden Linsenfläche der genannten ersten Linsengruppe ist und wobei D1A der Abstand zwischen der genannten negativen Linsengruppe (NL) und der genannten positiven Linsengruppe (PL) ist, und mit einem reflektierenden Teil (PR; MR), das zwischen den genannten negativen und positiven Linsengruppen liegt, wobei die genannte Zoomlinse und der Weitwinkelkonverter eine gemeinsame optische Achse (X) aufweisen, die gefaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte gemeinsame optische Achse (X) an einer Stelle gefaltet ist, die näher bei der genannten Objektseite als der genannten Bildseite der betreffenden Vorrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte optische Achse (X) durch das genannte reflektierende Teil (BR; MR) um im Wesentlichen 90° gefaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das genannte reflektierende Teil (PR; MR) aus einem Prisma (PR) und einem Spiegel (MR) ausgewählt ist.
Integrierte Videokamera und Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, umfassend einen Hauptkörper (12), der einen Bildsucherteil (15), einen Aufzeichnungs-/Wiedergabeteil (13) und ein Bildaufnahmelinsensystem (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.