FR2681439A1 - Systeme de lentilles a focale variable. - Google Patents
Systeme de lentilles a focale variable. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2681439A1 FR2681439A1 FR9210882A FR9210882A FR2681439A1 FR 2681439 A1 FR2681439 A1 FR 2681439A1 FR 9210882 A FR9210882 A FR 9210882A FR 9210882 A FR9210882 A FR 9210882A FR 2681439 A1 FR2681439 A1 FR 2681439A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- lens
- group
- lens group
- focal length
- lenses
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1431—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
- G02B15/143103—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged ++-
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Un système de lentilles à focale variable perfectionné comporte au moins trois groupes de lentilles qui sont disposés, dans cet ordre depuis le côté objet, en un premier groupe de lentilles (r1 à r4) possédant une distance focale positive, un deuxième groupe de lentilles (r5 à r7) possédant une distance focale positive, et un troisième groupe de lentilles (r8 à r12) possédant une distance focale négative. Lorsqu'on fait varier la focale de l'extrémité grand angle à l'extrémité téléobjectif, les premier, deuxième et troisième groupes de lentilles se déplacent tous en direction de l'objet, de sorte que la distance entre les premier et deuxième groupes de lentilles augmente, tandis que la distance entre les deuxième et troisième groupes de lentilles diminue. Le premier groupe de lentilles possède un premier élément de lentille ayant une surface de lentille concave du côté le plus rapproché de l'objet en même temps qu'il est satisfait à des conditions particulières.
Description
La présente invention concerne un système de lentilles à focale variable
pouvant être utilisé de manière appropriée avec des appareils de prise de vue du type compact qui possèdent une petite contrainte sur la distance focale postérieure Plus spécialement, l'invention concerne un système de lentilles à focale variable qui se distingue par un rapport élevé de variation de focale de 2,5
ou plus.
On connaît dans la technique divers types de systèmes de lentilles à focale variable qui sont destinés avec des appareils de prise de vue de type compact Les objectifs à focale variable constitués par trois groupes de lentilles, ou plus, dont le rapport de variation de focale dépasse 2 se classent de la manière suivante. (i) Un système de lentilles à focale variable en quatre groupes, qui comprend un premier groupe de lentilles convergent, un deuxième groupe de lentilles divergent, un diaphragme d'ouverture disposé derrière le deuxième groupe de lentilles, ainsi qu'un troisième groupe de lentilles convergent et un quatrième groupe de lentilles divergent, ces groupes de lentilles étant déplacés tous indépendamment les uns des autres en direction de l'objet (ce type comporte un système dans lequel un certain nombre des quatre groupes de lentilles se déplacent à l'unisson) Des exemples de ces systèmes de lentilles à focale variable sont décrits dans les brevets japonais publiés N SHO 63-43 115, SHO 63-159 818 et
SHO 63-157 120.
(ii) Un système de lentilles à focale variable en trois groupes, qui comprend un premier groupe de lentilles convergent, un deuxième groupe de lentilles convergent (qui comporte un diaphragme d'ouverture et comprend un sous-groupe divergent 2 a disposé plus près de l'objet que le diaphragme et un sous-groupe convergent 2 b disposé plus près du plan image que le diaphragme, et qui est équivalent aux deuxième et troisième groupes de lentilles du système (i) de lentilles à focale variable en quatre groupes), un troisième groupe de lentilles divergent qui est équivalent au quatrième groupe du système (i) de lentilles à focale variable en quatre groupes, ces groupes de lentilles étant déplacés tous indépendamment les uns des autres en direction de l'objet Des exemples de ce système de lentilles à focale variable sont décrits dans les brevets japonais publiés
n SHO 63-153 511 et SHO 63-161 423.
(iii) Un système de lentilles à focale variable en trois groupes, qui comprend un premier groupe de lentilles convergent, un deuxième groupe de lentilles convergent (comme dans le système (ii), ce groupe de lentilles convergent comprend, dans cet ordre depuis le côté objet, un sous-groupe divergent 2 a et un sous-groupe convergent 2 b, mais aucun diaphragme d'ouverture), un diaphragme d'ouverture disposé derrière le deuxième groupe de lentilles, ainsi qu'un troisième groupe de lentilles divergent, ces groupes de lentilles étant tous déplacés en direction de l'objet (voir par exemple le brevet japonais mis à la disposition du
public sous le numéro de publication HE 12-7 321, et ayant même cessionnaire).
(iv) Un système de lentilles à focale variable ayant pratiquement quatre
groupes, qui est le même que le système (iii), à l'exception du fait que les sous-
groupes 2 a et 2 b se déplacent indépendamment l'un de l'autre (voir l'exemple 3
dans la description de la demande de brevet ci-dessus cité n' SHO 63-225 294).
Les systèmes de lentilles à focale variable classiques ci-dessus décrits ont leurs propres problèmes Dans le système (i), les quatre groupes de lentilles doivent tous être déplacés indépendamment les uns des autres, de sorte qu'il faut employer un grand nombre de cames dans un espace limité, ce qui rend difficile de
concevoir une composition mécanique efficace.
Dans les systèmes (i) et (ii), le diaphragme d'ouverture est disposé entre les sous-groupes 2 a et 2 b (dans le cas du type à quatre groupes, le diaphragme d'ouverture est disposé entre les deuxième et troisième groupes de lentilles); toutefois, le bloc opturateur faisant également fonction de diaphragme d'ouverture doit être disposé entre les deux groupes de lentilles, qui subissent des diminutions notables de performances à la moindre erreur de fabrication, de sorte que la disposition globale des lentilles deviendra complexe, ce qui rend difficile d'assurer une précision mécanique élevée De plus, la sensibilité optique élevée de l'un ou l'autre des systèmes rend difficile d'obtenir une bonne stabilité des
performances optiques.
En outre, tous les systèmes (i), (ii), (iii) et (iv) ont un problème en commun; ainsi, la compacité générale de ces système est insuffisante pour qu'on puisse les utiliser avec un appareil de prise de vue compact, et ceci est dû au fait que le premier élément de lentille divergent possède, du côté du plan image, une surface concave ayant une courbure si importante que la longueur globale du premier groupe de lentilles en est augmentée, ce qui n'est pas favorable à la réduction du diamètre des lentilles et de la longueur générale du système de
lentilles tout entier.
L'invention a été réalisée en relation avec les conditions ci-dessus exposées et elle a pour objet de produire un système de lentilles à focale variable destiné à être utilisé avec un appareil de prise de vue compact dont le premier groupe de lentilles a été tout particulièrement amélioré de façon à produire un rapport élevé de variation de focale de 2,5 ou plus Un autre but de l'invention est de produire un système de lentilles à focale variable pouvant être utilisé de manière appropriée avec un appareil de prise de vue compact qui réussit à produire une réduction du diamètre des lentilles et de la longueur générale des lentilles. Ces buts ainsi que d'autres buts de l'invention peuvent être réalisés à l'aide d'un système de lentilles à focale variable qui comprend au moins trois groupes de lentilles qui sont disposés, dans cet ordre depuis le côté objet, sous la forme d'un premier groupe de lentilles possédant une distance focale positive, d'un deuxième groupe de lentilles possédant une distance focale positive, et d'un troisième groupe de lentilles possédant une distance focale négative, o, lorsqu'on fait varier la distance focale depuis l'extrémité grand angle en direction de l'extrémité téléobjectif, les premier, deuxième et troisième groupes de lentilles se déplacent tous en direction de l'objet, de sorte que la distance entre les premier et deuxième groupes de lentilles augmente tandis que la distance entre les deuxième et troisième groupes de lentilles diminue, caractérisé en ce que le premier groupe de lentilles possède un premier élément de lentille ayant une surface de lentille concave du côté qui est le plus près de l'objet et satisfait la condition (a) suivante: (a) - 3 "<(rl+r 12)/(rll-r 12)< O o rii est le rayon de courbure de la surface, du côté objet, du premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles, et r 12 est le rayon de courbure de la surface, du côté du plan image, du premier
élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise
à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'exemple 1, du côté grand angle; les figures 2 (a), 2 (b) et 2 (c) sont un groupe de graphes représentant les courbes d'aberration obtenues avec le système de lentilles à focale variable de
l'exemple 1;
la figure 3 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'exemple 2, du côté grand angle; les figures 4 (a), 4 (b) et 4 (c) sont un groupe de graphes représentant les courbes d'aberration obtenues avec le système de lentilles à focale variable de
l'exemple 2;
la figure 5 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'exemple 3, du côté grand angle; les figures 6 (a), 6 (b) et 6 (c) sont un groupe de graphes représentant les courbes d'aberration obtenues avec le système de lentilles à focale variable de
l'exemple 3;
la figure 7 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'exemple 4, du côté grand angle; les figures 8 (a), 8 (b) et 8 (c) sont un groupe de graphes représentant les courbes d'aberration obtenues avec le système de lentilles à focale variable de
l'exemple 4;
la figure 9 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'exemple 5, du côté grand angle; les figures 10 (a), 10 (b) et 10 (c) sont un groupe de graphes représentant les courbes d'aberration obtenues avec le système de lentilles à focale variable de
l'exemple 5.
On va décrire ci-dessous des exemples selon l'invention.
Les systèmes de lentilles à focale variable constituant des exemples de l'invention qui sont décrits ci-après comprennent, dans cet ordre depuis le côté objet, un premier groupe de lentilles possédant une distance focale positive, un deuxième groupe de lentilles possédant une distance focale positive, et un troisème groupe de lentilles possédant une distance focale négative, et chacun de ces exemples est un système de lentilles à focale variable du type téléobjectif destiné à être utilisé avec un appareil de prise de vue compact qui consiste en trois groupes de lentilles au total, qui se distingue par un rapport élevé de variation de focale de 2,5 ou plus, et qui réduit de manière satisfaisante le diamètre des lentilles, la longueur générale des lentilles et la quantité nécessaire de déplacement de lentilles grâce à l'introduction de particularités spéciales dans la disposition des éléments de lentille appartenant au premier groupe des lentilles et dans leur forme Chaque système de lentilles à focale variable satisfait la condition (a) suivante: (a) -3 <(rll+r 12)/(rll-r 12)< O o r 1 l est le rayon de courbure de la surface, du côté objet, du premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; r 12 est le rayon de courbure de la surface, du côté du plan image, du premier
élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles.
En adoptant cette disposition des lentilles et, notamment, en introduisant une particularité spéciale dans la forme du premier élément de lentille divergent appartenant au premier groupe de lentilles, on réalise une composition du type rétrofoyer et ceci se révèle efficace pour réduire la longueur générale du premier groupe de lentilles, ce qui rend compact le système de lentilles dans son
ensemble.
Le premier élément de lentille divergent du premier groupe de lentilles du système de lentilles à focale variable selon l'invention diffère du système de la technique antérieure du point de vue de sa forme et il possède, du côté objet, une surface concave d'une grande courbure, qui est négative et qui possède une plus grande puissance que la surface située du côté du plan image Puisque le système de lentilles à focale variable selon l'invention est du type téléobjectif consistant en trois groupes positif, positif et négatif, la distance focale postérieure du système dans son ensemble tend à diminuer Toutefois, même un système de lentilles destiné à être utilisé avec un appareil de prise de vue compact demande une distance focale postérieure d'une longueur mesurable; sinon, le diamètre des lentilles du dernier groupe de lentilles augmentera et d'autres problèmes, comme par exemple des réflexions internes, apparaîtront Pour résoudre ces problèmes, on préfère qu'une surface possédant une grande puissance négative soit disposée dans le premier groupe de lentilles du côté qui est le plus en avant, c'est-à-dire du côté
objet.
Pour satisfaire les conditions autres que celle de la distance focale postérieure du système de lentilles dans son ensemble et pour rendre du type rétrofoyer le premier groupe de lentilles de façon qu'un angle de champ plus large puisse être assuré en même temps que la longueur globale des lentilles et le diamètre des lentilles du premier groupe de lentilles peuvent être diminués, on a de préférence conçu le premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles sous la forme d'une lentille divergente ayant une surface concave du côté objet. La condition (a) spécifie le facteur de forme du premier élément de lentille Si la limite supérieure de cette condition est dépassée, la surface de cet élément de lentille du côté du plan image aura une courbure plus grande que la surface située du côté objet, comme dans la technique antérieure, et la longueur globale du premier groupe de lentilles tendra à augmenter Si la limite inférieure de la condition (a) n'est pas atteinte, la courbure de la surface concave située du côté
objet devient si grande que la correction des aberrations devient difficile.
Le premier groupe de lentilles comprend de préférence, dans cet ordre depuis le côté objet, un premier élément de lentille divergent et un deuxième élément de lentille convergent, les conditions (b), (c) et (d) suivantes étant satisfaites (b) 1,7 <N 1 (c) 1,6 <N 2 (d) -0,5 <(r 21 +r 22)/(r 21-r 22)< 1,5 o Ni est l'indice de réfraction, pour la raie d, du premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; N 2 est l'indice de réfraction, pour la raie d, du deuxième élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; r 21 est le rayon de courbure de la surface, du côté objet, du deuxième élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; r 22 est le rayon de courbure de la surface, du côté du plan image, du deuxième
élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles.
Les conditions (b) et (c) se rapportent aux indices de réfraction des deux éléments de lentille du premier groupe de lentilles Si ces conditions sont satisfaites, le rayon de courbure de la lentille nécessaire pour produire une puissance prédéterminée peut être augmenté Par conséquent, on peut suffisamment réduire l'épaisseur aux bords du premier élément de lentille et l'épaisseur au centre du deuxième élément de lentille du premier groupe de lentilles pour faciliter les efforts du fabricant visant à la réduction de la taille du premier
groupe de lentilles.
La condition (d) se rapporte à la forme du deuxième élément de lentille convergent du premier groupe de lentilles et elle doit être satisfaite pour permettre la correction des aberrations qui sont produites au niveau de la surface concave, située du côté objet, du premier élément de lentille divergent Si la limite inférieure de cette condition n'est pas atteinte, le rayon de courbure de la surface convexe, située du côté du plan image, du deuxième élément de lentille augmentera, ce qui amènera une sous-correction des aberrations; si l'on réduit la distance entre les premier et deuxième éléments de lentille dans le but d'obtenir la compacité, ceci amène des difficultés pour corriger les aberrations Inversement, si la limite supérieure de la conditions (d) est dépassée, le rayon de courbure de la surface
convexe située du plan image diminuera tant que cela provoquera une sur-
correction des aberrations se produisant à l'intérieur du premier groupe de lentilles; de plus, des aberrations d'ordres supérieurs se produiront, ce qui constituent un autre facteur amenant des difficultés dans la correction des aberrations. Comme dans le cas du premier groupe de lentilles, le deuxième groupe de lentilles convergent comprend également de préférence, dans cet ordre depuis le côté objet, un sous- groupe divergent 2 a et un sous-groupe convergent 2 b, afin d'assurer que le système de lentilles dans son ensemble possède une distance focale
postérieure mesurable.
Si l'on réduit le diamètre des lentilles du premier groupe de lentilles, l'aberration sphérique qui se crée dans celui-ci tend à être souscorrigée D'autre part, le deuxième groupe de lentilles possède une très grande puissance positive, si bien qu'il est difficile d'atteindre l'équilibre entre l'aberration sphérique et les autres aberrations qui se produisent dans le deuxième groupe de lentilles On préfère donc que l'aberration sphérique qui se produit dans le deuxième groupe de lentilles soit corrigée par la surface asphérique divergente tandis que tous les autres aberrations sont corrigées par la surface sphérique, ce qui permet d'atteindre l'équilibre entre
toutes les aberrations qui se produisent dans le deuxième groupe de lentilles.
La surface asphérique est avantageusement disposée dans le sous-
groupe 2 b du deuxième groupe de lentilles Si cette condition est satisfaite, le diamètre des lentilles est suffisamment réduit pour que la fabrication des lentilles en soit facilitée; de plus, la surface asphérique est suffisamment proche du diaphragme d'ouverture pour permettre un ajustement aisé de l'aberration
sphérique qui peut se produire dans le deuxième groupe de lentilles.
Le sous-groupe 2 b du deuxième groupe de lentilles est doté, de manière souhaitable, d'une surface asphérique divergente qui satisfait la condition (e) suivante: (e) -30 <AI 2 b< O o AI 2 b est la quantité de variation apparaissant dans le coefficient de l'aberration sphérique due à la surface asphérique du sous-groupe 2 b (le coefficient d'aberration étant tel qu'on le calcule en prenant la valeur 1,0 pour la distance
focale du système dans son ensemble au niveau de l'extrémité grand angle).
Il faut que la condition (e) soit satisfaite pour que l'on obtienne une surface asphérique divergente Si la limite supérieure de cette condition est dépassée, la surface asphérique n'est plus divergente et une sous-correction de l'aberration sphérique se produit Si la limite inférieure de la condition (e) n'est pas atteinte, l'aberration sphérique résultante sera sous-corrigée et, de plus, les risques qu'apparaisent des aberrations d'ordres supérieurs augmentent de façon non
souhaitable.
Ce qui suit se rapporte à une discussion supplémentaire portant sur la quantité de variation du coefficient de l'aberration du troisième ordre due à une surface asphérique On peut exprimer de manière générale la forme d'une surface asphérique par l'équation ( 1): x= cy 2 + a 4 y 4 +ct 6 y 6 +a 8 y 8 +cal Oy O( 1) 1 +V 1-( 1 + K)c 2 y 2 o x est la distance dont les coordonnées du point de la surface asphérique o la hauteur vis-à-vis de l'axe optique est v s'écarte du plan tangent au sommet de la surface asphérique; c est la courbure ( 1/r) du sommet de la surface asphérique; K est la constante de conicité; et a 4, a 6, a 8 et al O sont respectivement les
coefficients d'asphéricité des quatrième, sixième, huitième et dixième ordres.
En calculant la distance focale sous la forme f= 1,0, à savoir en portant X=x/f, Y=y/f, C=fc, A 4 =f 3 a 4, A 6 =f 5 ac 6, A 8 =f 7 cc 8 et A 10 =f 9 al O dans l'équation ( 1), on obtient l'équation ( 2) suivante: X = C + A 4 Y 4 +A 6 y 6 +A 8 y 8 +Ao 10 Y O l( 2) 1 + 1 i-1 + K)C y 2 Dans l'équation ( 2) le deuxième terme et les termes qui lui font suite définissent la quantité d'asphéricité, et la relation entre le coefficient A 4 du deuxième terme et le coefficient d'asphéricité du troisième ordre 4 s'exprime par: q = 8 (N'-N)A 4 o N est l'indice de réfraction du milieu se trouvant avant la surface asphérique, et
N' est l'indice de réfraction du milieu se trouvant après la surface asphérique.
Le coefficient d'asphéricité 4 produit les quantités suivantes de variation dans les coefficients d'aberration du troisième ordre, comme on peut le trouver dans la théorie des aberrations: AI=h 44 AII = h 3 H 4 AIII = h 2 H 2 + AIV = h 2 H 24 AV = h H 3 o I est le coefficient d'aberration sphérique; II est le coefficient de coma; III est le coefficient d'astigmatisme; IV est le coefficient de courbure de champ sagittale; V est le coefficient de distorsion; h est la hauteur des rayons axiaux paraxiaux à laquelle ils traversent chaque surface de lentille; et H est la hauteur des rayons hors axe paraxiaux passant par le centre de la pupille, à
laquelle hauteur ils traversent chaque surface de lentilles.
La forme d'une surface asphérique peut être exprimée par diverses autres équations, mais, si y est plus petit que le rayon paraxial de courbure, on peut obtenir une approximation satisfaisante en ne conservant que les seuls termes d'ordre pair Par conséquent, il faut comprendre que le caractère d'applicabilité de l'invention n'est en aucune manière compromis du simple fait d'un changement des
équations servant à exprimer la forme de la surface asphérique.
Il faut également noter que l'applicabilité de l'invention s'étendra à la fois au système de lentilles à focale variable en quatre groupes qui est décrit dans
la partie consacrée à la technique antérieure dans la description et à un système de
lentilles à focale variable en trois groupes dans lequel le dernier groupe de lentilles
est suivi par un groupe de lentilles arrière ayant une puissance plus petite.
Le diaphragme d'ouverture peut être placé soit à l'intérieur du deuxième groupe de lentilles, soit derrière celui-ci Dans le premier cas, on peut réduire le diamètre des lentilles du groupe avant, mais, inversemment, il y aura des difficultés pour concevoir une composition efficace des lentilles Dans le deuxième cas (o le diaphragme d'ouverture est placé entre les deuxième et troisième groupes de lentilles), il est possible de séparer le bloc des lentilles vis-à-vis du bloc de l'obturateur, ce qui contribue à la réalisation d'une structure mécanique plus simple. On va décrire ci-dessous les Exemples 1 à 5 du système de lentilles à focale variable selon l'invention, en relation avec les dessins, o f désigne la distance focale, f B désigne la distance focale postérieure, r désigne le rayon de courbure de la surface d'une lentille particulière, d désigne l'épaisseur d'une lentille ou l'espace rempli d'air séparant des lentilles (les paramètres donnés ci-après sont en millimètres), FNO désigne le nombre F, ou valeur de diaphragme, co désigne le demi-angle de champ (en degrés), N désigne l'indice de réfraction d'une lentille particulière pour la raie d, et v désigne le nombre d'Abbe d'une lentille particulière, tandis que cx 4, ac 6 et a 8 servent à noter respectivement les coefficients d'asphéricité
des quatrième, sixième et huitième ordres.
Exemple 1
La figure 1 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'Exemple 1 à l'extrémité grand angle Les données
particulières relatives à cet exemple sont telles que présentées dans le tableau 1.
Les courbes d'aberration obtenues à l'aide de ce système de lentilles ont été portées
sur les figures 2 (a), 2 (b) et 2 (c).
Tableau 1
FNO = 1:3,5; f = 28,88; o = 37,1; f B = 8,28 Surface N r d N v
1 -61,536 1,50 1,84666 23,8
2 -790,451 0,10
3 88,870 3,64 1,77250 49,6
4 -53,330 variable
-19,164 1,35 1,83481 42,7
6 11,464 4,50 1,80518 25,4
7 -410,506 2,09
8 18,604 5,25 1,48749 70,2
9 -11,019 2,50 1,80518 25,4
-30,809 0,32
11 53,762 2,88 1,58913 61,2
12 * -17,637 variable il Tableau 1 (suite)
13 -307,850 3,28 1,80518 25,4
14 -21,476 0,10
-41,134 1,30 1,83400 37,2
16 100,927 4,08
17 -12,365 1,40 1,77250 49,6
18 -269,479
Douzième surface: asphérique K= O or 4 = 0,63680758 x 10-4 cx 6 = -0, 53551756 x 10-7 a 8 = 0,11152752 x 10-8 Les valeurs de Fno, f, f B, t, d 4 et d 12 varient en fonction de la
variation de la focale comme représenté dans le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2 F No 3,5 5,8 8,5 f 28,88 50,00 77,91 f B 8,28 26,54 49,56 c) 37,1 23,0 15,3 d 4 3,84 8,42 12,08 d 12 10,70 5,03 2,05
Exemple 2
La figure 3 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'Exemple 2 à l'extrémité grand angle Les données
particulières relatives à cet exemple sont telles que présentées dans le tableau 3.
Les courbes d'aberration obtenues à l'aide de ce système de lentilles ont été portées
sur les figures 4 (a), 4 (b) et 4 (c).
Tableau 3
FNO = 1:3,5; f = 28,80; co = 37,1; f B = 8,31 Surface N r d N v
1 -71,000 1,50 1,84666 23,8
2 334,800 0,10
3 69,120 4,07 1,77250 49,6
4 -48,983 variable
-18,860 1,35 1,83481 42,7
6 10,968 4,50 1,80518 25,4
7 -294,907 2,81
8 20,253 4,57 1,48749 70,2
9 -10,902 2,00 1,80518 25,4
-29,730 1,05
11 66,000 2,73 1,58913 61,2
12 * -16,568 variable
13 -265,000 3,22 1,80518 25,4
14 -20,983 0,10
-38,129 1,30 1,83400 37,2
16 103,398 3,93
17 -12,734 1,40 1,77250 49,6
18 -894,708
Douzième surface: asphérique K= O a 4 = 0,6518794 x 10-4 a 6 = -0, 50080477 x 10-7 a 8 = 0,10270326 x 10-8 Les valeurs de Fno, f, f B, co, d 4 et d 12 varient en fonction de la
variation de la focale comme représenté dans le tableau 4 ci-dessous.
Tableau 4
F No 3,5 5,8 8,5 f 28,80 50,00 78,11 f B 8,31 26,61 49,80 to 37,1 22,9 15,2 d 4 3,29 6,78 9,69 d 12 10,78 5,28 2,40
Exemple 3
La figure 5 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'Exemple 3 à l'extrémité grand angle Les données
particulières relatives à cet exemple sont telles que présentées dans le tableau 5.
Les courbes d'aberration obtenues à l'aide de ce système de lentilles ont été portées
sur les figures 6 (a), 6 (b) et 6 (c).
Tableau 5 FNO = 1:3,5; f = 28,90; m = 36,9; f B = 8,46 Surface N r d N v
1 -71,730 1,50 1,80518 25,4
2 140,769 0,15
3 61,864 4,20 1,77250 49,6
4 -47,498 variable
-17,836 1,30 1,83481 42,7
6 12,322 4,30 1,80518 25,4
7 -176,071 2,48
8 18,502 6,42 1,48749 70,2
9 -11,136 1,90 1,80518 25,4
-28,879 0,10
11 65,143 2,60 1,58913 61,2
12 * -17,705 variable
13 -280,995 3,20 1,80518 25,4
14 -21,084 0,10
-40,780 1,30 1,83481 42,7
16 98,461 3,83
17 -12,630 1,40 1,80400 46,6
Tableau 5 (suite)
-346,647
Douzième surface: asphérique K= O a 4 = 0,65631000 x 10-4 ac 6 = -0, 48837800 x 10-7 c 8 = 0,73950100 x 10-9 Les valeurs de Fno, f, f B, o), d 4 et d 12 varient en fonction de la
variation de la focale comme représenté dans le tableau 6 ci-dessous.
Tableau 6
F No. f f B o) d 4 d 12 3,5 28,90 8,46 36,9 3,47 ,43 ,8 ,03 26,81 23,0 6, 85 4,99 8,5 78,03 ,19 ,3 9,62 2,15
Exemple 4
La figure 7 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'Exemple 4 à l'extrémité grand angle Les données
particulières relatives à cet exemple sont telles que présentées dans le tableau 7.
Les courbes d'aberration obtenues à l'aide de ce système de lentilles ont été portées
sur les figures 8 (a), 8 (b) et 8 (c).
Tableau 7 FNO = 1:3,6; f = 29,00; o = 36,9; f B = 8,30 Surface n r
-48,126
827,145
86,943
-35,944
d 1,50 2,02 4,00 variable n
1,83400
1,69680
v 37,2 ,5 Tableau 7 (suite) 1,50 2,43 3,85 2,30 6,38 variable 3,42 2, 50 1,40 Cinquième surface: asphérique K= O a 4 = -0,40328626 x 10-4 cc 6 = -0,30242012 x 110-6 x 8 = 0,14154205 x 10-8 Onzième surface: asphérique K= O Dixième surface: asphérique K= O ct 4 = 0,76751422 x 10- 4 cc 6 =0,92777629 x 10-7 ac 8 = 0,14241736 x 10-8 c 4 = 0,44758114 x 10-4 a 6 = 0,22807597 x 10-6 ct 8 = 0,64325486 x 10-9 Les valeurs de Fno, f, f B, co, d 4 et dl O varient en fonction de la
variation de la focale comme représenté dans le tableau 8 ci-dessous.
Tableau 8
F No. f f B O) d 4 dl O 3,6 29,00 8,30 36,9 3,36 12,25 ,9 ,02 28,17 23,0 6,90 6,00 8,5 78,08 53,94 ,3 9,69 2,75 * * 11 *
-21,729
21,987
109,603
16,557
11,098
-16,145
-44,354
-19,176
-11,580
228,860
1,73077
1,80518
1,80518
1,58913
1,68893
1,77250
,5 ,4 ,4 61,2 31,1 49,6
Exemple 5
La figure 9 est une vue en section droite simplifiée du système de lentilles à focale variable selon l'Exemple 5 à l'extrémité grand angle Les données
particulières relatives à cet exemple sont telles que présentées dans le tableau 9.
Les courbes d'aberration obtenues à l'aide de ce système de lentilles ont été portées
sur les figures 10 (a), 10 (b) et 10 (c).
Tableau 9
FNO = 1:3,6; f= 29,00; o = 36,9; f B = 8,30 Surface n * 9 * * r
-44,091
-158,262
172,771
-36,480
-20,537
-928,676
17,816
13,815
-15,870
-52,722
-24,052
-11,747
329,855
d 1,50 2,11 4,12 variable ,26 2,33 2,30 7,00 variable 2,95 3,18 1,40 n
1,83400
1,69680
1,78590
1,80518
1,58913
1,68893
1,77250
v 37,2 ,5 44,2 ,4 61,2 31,1 49,6 Cinquième surface: asphérique K= O c 04 = -0,33845769 x 110-4 a 6 = -0,29857214 x 10-6 a 8 = 0,97450605 x 10- 9 Dixième surface: asphérique K= O t 4 = 0,44248919 x 10-4 act 6 = 0, 37472218 x 110-6 cx 8 = -0,97513187 x 10-9 Neuvième surface: asphérique K= O c 4 = 0,82760916 x 110-4 cc 6 = 0,18424225 x 10-6 ac 8 = 0,39884961 x 10-9 Les valeurs de Fno, f, f B, co, d 4 et d 9 varient en fonction de la
variation de la focale comme représenté dans le tableau 10 ci-dessous.
Tableau 10
F No. f f B o) d 4 d 9 3,5 29,00 8,30 36,9 3,30 11,13 ,9 ,01 27,13 22,9 7,14 ,34 8,5 77,32 ,91 ,4 ,00 2,35 Le tableau 11 montre les valeurs qui satisfont les
dans les Exemples 1 à 5.
Condition SF 1 Ni N 2 SF 2 AI 2 b Ex 1 -1,17 1,847 1,773 0,25 -14,7 Ex. 2 -0,65 1,847 1,773 0,17 -15,3 Ex.3 -0,32 1,805 1,773 0,13 -14,7 Ex. -0, 89 1,8 1,69 0,41 -14,3 conditions (a) à (e) 4 Ex 5
9 -1,77
34 1,834
97 1,697
1 0,65
-14,5 Comme décrit précédemment, le système de lentilles à focale variable de la présente invention adopte un dispositif aussi simple qu'une composition à trois groupes et pourtant, grâce à une amélioration du premier groupe de lentilles, il se distingue par un angle de champ plus large alors que le diamètre des lentilles et la Iongueur totale des lentilles ont été réduits Dans le même temps, il est soumis à des changements moindre des aberrations pendant la variation de la focale entre l'extrémité grand angle et l'extrémité téléobjectif ou bien entre l'infini et la distance rapprochée, et, pourtant, il assure un rapport élevé de variation de focale de 2,5 ou plus Par conséquent, le système de lentilles à focale variable de la présente invention peut avantageusement être utilisé avec un appareil de prise de vue du
type compact.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du
système de lentilles à focale variable dont la description vient d'être donnée à titre
simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne
sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (3)
1 Système de lentilles à focale variable comprenant au moins trois groupes de lentilles qui sont disposés, dans cet ordre depuis le côté objet, en un premier groupe de lentilles possédant une distance focale positive, un deuxième groupe de lentilles possédant une distance focale positive, et un troisième groupe de lentilles possédant une distance focale négative, o, lorsqu'on fait varier la focale depuis l'extrémité grand angle à l'extrémité téléobjectif, les premier, deuxième et troisième groupes de lentilles se déplacent tous en direction de l'objet de sorte que la distance entre lesdits premier et deuxième groupes de lentilles augmente tandis que la distance entre lesdits deuxième et troisième groupes de lentilles diminue, caractérisé en ce que ledit premier groupe de lentilles possède un premier élément de lentille ayant une surface de lentille concave du côté le plus rapproché de l'objet et satisfait la condition (a) suivante: (a) -3 <(rll+r 12)/(rll-r 12)< O o rit est le rayon de courbure de la surface, située du côté objet, du premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; et r 12 est le rayon de courbure de la surface, située du côté du plan image, du premier
élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles.
2 Système de lentilles à focale variable selon la revendication 1, o ledit premier groupe de lentilles comprend, dans cet ordre depuis le côté objet, un premier élément de lentille divergent et un deuxième élément de lentille convergent et satisfait les conditions (b), (c) et (d) suivantes: (b) 1,7 <Nl (c) 1,6 <N 2 (d) -0,5 <(r 21 +r 22)/(r 21-r 22}< 1,5 o Ni est l'indice de réfraction pour la raie d du premier élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; N 2 est l'indice de réfraction pour la raie d du deuxième élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; r 21 est le rayon de courbure de la surface, située du côté objet, du deuxième élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles; r 22 est le rayon de courbure de la surface, située du côté du plan image, du
deuxième élément de lentille appartenant au premier groupe de lentilles.
3 Système de lentilles à focale variable selon la revendication 1, o ledit deuxième groupe de lentilles comprend, dans cet ordre depuis le côté objet, un sous-groupe 2 a qui possède une distance focale négative et un sous-groupe 2 b qui possède une distance focale positive, ledit sous-groupe 2 b ayant une surface asphérique divergente qui satisfait la condition (e) suivante: (e) -30 <AI 2 b< O o AJ 2 b est la quantité de variation du coefficient d'une aberration sphérique due à la surface asphérique contenue dans le sous-groupe 2 b (le coefficient d'aberration étant tel qu'on le calcule en prenant la valeur 1,0 pour la distance focale du système
globale à l'extrémité grand angle).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31028891A JP3149227B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2681439A1 true FR2681439A1 (fr) | 1993-03-19 |
| FR2681439B1 FR2681439B1 (fr) | 1994-09-09 |
Family
ID=18003421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9210882A Expired - Fee Related FR2681439B1 (fr) | 1991-09-13 | 1992-09-11 | Systeme de lentilles a focale variable. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315439A (fr) |
| JP (1) | JP3149227B2 (fr) |
| DE (1) | DE4230416B4 (fr) |
| FR (1) | FR2681439B1 (fr) |
| GB (1) | GB2259789B (fr) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2278930B (en) * | 1991-09-24 | 1996-04-24 | Asahi Optical Co Ltd | Zoom lens system having six lens components |
| JPH0588085A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-09 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| JPH06123835A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| US5793533A (en) * | 1992-10-15 | 1998-08-11 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens system |
| US5831772A (en) * | 1993-04-07 | 1998-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens |
| JP3294911B2 (ja) * | 1993-07-27 | 2002-06-24 | 旭光学工業株式会社 | ズームレンズ系 |
| JP3375386B2 (ja) * | 1993-08-31 | 2003-02-10 | ペンタックス株式会社 | 高変倍ズームレンズ系 |
| US5559636A (en) * | 1993-11-12 | 1996-09-24 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Zoom lens system |
| KR0172009B1 (ko) * | 1994-09-26 | 1999-05-01 | 이대원 | 광각 줌렌즈 |
| JP3412939B2 (ja) * | 1994-12-22 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP3647237B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2005-05-11 | オリンパス株式会社 | ズーム光学系 |
| JP3523554B2 (ja) | 2000-01-28 | 2004-04-26 | ペンタックス株式会社 | ズームレンズ系 |
| DE102013112212B4 (de) * | 2013-11-06 | 2022-03-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Zoomeinrichtung, optische Abbildungseinrichtung, optisches Zoomverfahren und Abbildungsverfahren für die Mikroskopie |
| CN114779447B (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-21 | 江西晶超光学有限公司 | 一种光学成像系统、摄像头模组及电子装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773744A (en) * | 1986-12-18 | 1988-09-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact zoom lens system with a high zooming ratio |
| US4854682A (en) * | 1987-11-13 | 1989-08-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact high vari-focal ratio zoom lens system |
| DE3930032A1 (de) * | 1988-09-08 | 1990-03-15 | Asahi Optical Co Ltd | Zoomlinsensystem mit hohem brennweitenverhaeltnis zur verwendung in einer kompaktkamera |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0833514B2 (ja) * | 1986-12-22 | 1996-03-29 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトな高変倍率ズ−ムレンズ |
| JPH0830783B2 (ja) * | 1986-08-11 | 1996-03-27 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトカメラ用高変倍ズームレンズ |
| US4822152A (en) * | 1986-08-11 | 1989-04-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact high-vari-focal ratio zoom lens system |
| JPH0833515B2 (ja) * | 1986-12-24 | 1996-03-29 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトな高変倍率ズ−ムレンズ |
| JP2619632B2 (ja) * | 1986-12-25 | 1997-06-11 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトな高変倍率ズームレンズ |
| JPH0250117A (ja) * | 1988-05-31 | 1990-02-20 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| JP3141996B2 (ja) * | 1988-09-08 | 2001-03-07 | 旭光学工業株式会社 | コンパクトカメラ用高変倍ズームレンズ |
| FR2646522B1 (fr) * | 1989-04-28 | 1993-08-27 | Asahi Optical Co Ltd | Systeme de lentilles a rapport eleve de variation de focale destine a couvrir l'intervalle grand-angulaire pour un appareil de prise de vues du type compact |
| JPH0467114A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
| JP2924116B2 (ja) * | 1990-07-20 | 1999-07-26 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
| JP2915987B2 (ja) * | 1990-10-30 | 1999-07-05 | 旭光学工業株式会社 | 広角を包括するコンパクトカメラ用高変倍ズームレンズ |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP31028891A patent/JP3149227B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-11 DE DE4230416A patent/DE4230416B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 FR FR9210882A patent/FR2681439B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 GB GB9219246A patent/GB2259789B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 US US07/943,521 patent/US5315439A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773744A (en) * | 1986-12-18 | 1988-09-27 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact zoom lens system with a high zooming ratio |
| US4854682A (en) * | 1987-11-13 | 1989-08-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact high vari-focal ratio zoom lens system |
| DE3930032A1 (de) * | 1988-09-08 | 1990-03-15 | Asahi Optical Co Ltd | Zoomlinsensystem mit hohem brennweitenverhaeltnis zur verwendung in einer kompaktkamera |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5315439A (en) | 1994-05-24 |
| JPH0572476A (ja) | 1993-03-26 |
| FR2681439B1 (fr) | 1994-09-09 |
| GB2259789A (en) | 1993-03-24 |
| GB9219246D0 (en) | 1992-10-28 |
| JP3149227B2 (ja) | 2001-03-26 |
| DE4230416A1 (de) | 1993-03-18 |
| GB2259789B (en) | 1994-11-09 |
| DE4230416B4 (de) | 2005-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2682777A1 (fr) | Objectif zoom. | |
| FR2681439A1 (fr) | Systeme de lentilles a focale variable. | |
| EP2725401B1 (fr) | Système optique objectif | |
| EP2697677B1 (fr) | Systeme d'imagerie comprenant une lentille de fresnel | |
| FR2509057A1 (fr) | Lunette ou telescope infrarouge de type afocal | |
| JPH0442650B2 (fr) | ||
| US5381268A (en) | Compact wide angle zoom lens | |
| CN101493571A (zh) | 变焦透镜和装配有该变焦透镜的图像拾取装置 | |
| FR2686160A1 (fr) | Systeme de zoom. | |
| FR2889746A1 (fr) | Systeme de lentilles optiques pour appareil photo mobile affine et procede de formation d'images l'utilisant | |
| FR2761166A1 (fr) | Objectif a focale variable | |
| JP3691638B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを用いたカメラ | |
| FR2660765A1 (fr) | Appareil de visee a foyer variable pour appareil de prise de vues. | |
| FR2681701A1 (fr) | Objectif zoom. | |
| FR2639130A1 (fr) | Teleobjectif a correction de flou d'image | |
| FR2638249A1 (fr) | Viseur a foyer variable pour appareil de prise de vues | |
| FR2801111A1 (fr) | Objectif a focale variable et appareil photographique | |
| FR2661006A1 (fr) | Systeme de lentilles a focale variable. | |
| FR2723217A1 (fr) | Viseur a image reelle a puissance variable | |
| FR2725043A1 (fr) | Objectif du type zoom grand-angle | |
| FR2682776A1 (fr) | Systeme de lentilles formant un objectif a focale variable. | |
| FR2646522A1 (fr) | Systeme de lentilles a rapport eleve de variation de focale destine a couvrir l'intervalle grand-angulaire pour un appareil de prise de vues du type compact | |
| FR2725800A1 (fr) | Systeme de lentilles a distance focale variable, notamment pour des cameras de television | |
| FR2682489A1 (fr) | Objectif zoom. | |
| JP4367581B2 (ja) | 高解像の撮影レンズ系 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070531 |