-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv und eine Abbildungsvorrichtung, und insbesondere ein Zoomobjektiv, das für eine Verwendung mit Digitalkameras, Videokameras, Filmkameras, Übertragungskameras, Überwachungskameras, etc. geeignet ist, und eine mit dem Zoomobjektiv versehene Abbildungsvorrichtung.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Üblicherweise wurden als Zoomobjektive mit (Vier- oder Mehr)-Gruppenkonfiguration, die auf Abbildungsvorrichtungen der oben beschriebenen Gebiete anwendbar ist, beispielsweise solche, wie in den folgenden Patentdokumenten 1 bis 3 offenbart, vorgeschlagen. Patentdokument 1 offenbart ein Zoomobjektiv, das, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer dritten Linsengruppe, und einer vierten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft besteht, wobei während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende die erste Linsengruppe und die vierte Linsengruppe relativ zu der Abbildungsebene feststehen und die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe relativ zu der Abbildungsebene verfahren werden. Patentdokument 2 offenbart ein Zoomobjektiv, das, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer 1a-ten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft einer 1b-ten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer dritten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer vierten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft besteht, wobei während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende die 1a-te Linsengruppe und die vierte Linsengruppe relativ zu der Abbildungsebene feststehen und die 1b-te Linsengruppe, die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe relativ zu der Abbildungsebene verfahren werden. Patentdokument 3 offenbart ein Zoomobjektiv, das, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, einer dritten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft, einer vierten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer Abbildungsgruppe besteht, wobei während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende die erste Linsengruppe und die Abbildungsgruppe relativ zu der Abbildungsebene feststehen und die zweite Linsengruppe, die dritte Linsengruppe und die vierte Linsengruppe relativ zu der Abbildungsebene verfahren werden.
-
Dokumente des Stands der Technik
-
Patentdokumente
-
- Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4463909
- Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2012-189817
- Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2009-198656
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
In Zusammenhang mit Zoomobjektiven zur Verwendung mit Kameras, wie Filmkameras und Übertragungskameras, existiert eine zunehmende Nachfrage nach einem kompakten und Hochperformanz-Zoomobjektiv und in den vergangenen Jahren gibt es eine zusätzliche Nachfrage nach einem Zoomobjektiv, das eine gute Performanz über den gesamten Zoombereich zeigt, während eine starke Vergrößerung erreicht wird. Jedoch ist in dem in Patentdokument 1 offenbarten Linsensystem der Durchmesser der am weitesten objektseitig liegenden Linse und die Gesamtlänge des Linsensystems relativ zu einer Bildgröße groß. Jedes der in den Patentdokumenten 2 und 3 offenbarten Linsensysteme hat ein Zoomverhältnis von weniger als 3× und kann nicht als ein stark vergrößerndes Zoomobjektiv angesehen werden.
-
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, ein Zoomobjektiv anzugeben, das kompakt ist, vorzugsweise eine Änderung von Aberrationen während einer Vergrößerungsveränderung unterdrücken kann während eine starke Vergrößerung erreicht wird und das eine hohe optische Performanz aufweist, sowie eine mit dem Zoomobjektiv versehene Abbildungsvorrichtung.
-
Ein erster Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von einer Objektseite, aus: einer ersten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft; einer dritten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft; einer vierten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft und einer fünften Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, wobei, während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende, die erste Linsengruppe und die fünfte Linsengruppe relativ zu einer Abbildungsebene feststehen und die zweite Linsengruppe, die dritte Linsengruppe und die vierte Linsengruppe entlang der Richtung der optischen Achse verfahren werden, um Abstände zwischen den Linsengruppen zu verändern.
-
Beim ersten Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs ist es bevorzugt, dass der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird: 5 < f2/fw (1), wobei f2 eine Brennweite der zweiten Linsengruppe ist und fw eine Brennweite des Gesamtsystems am Weitwinkelende ist.
-
Ein zweiter Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus: einer ersten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft; einer dritten Linsengruppe mit einer negativen Brechkraft; einer vierten Linsengruppe; und einer fünften Linsengruppe mit einer positiven Brechkraft, wobei, während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende, die erste Linsengruppe und die fünfte Linsengruppe relativ zu einer Abbildungsebene feststehen und die zweite Linsengruppe die dritte Linsengruppe und die vierte Linsengruppe entlang der Richtung der optischen Achse verfahren werden, um Abstände zwischen den Linsengruppen zu verändern, und der folgende Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird: 5 < f2/fw (1), wobei f2 eine Brennweite der zweiten Linsengruppe ist und fw eine Brennweite des Gesamtsystems am Weitwinkelende ist.
-
Es ist bevorzugt, dass die ersten und zweiten Aspekte des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs eine oder eine Kombination der folgenden Bedingungsausdrücke (2) bis (5) und (1-1) bis (5-1) erfüllen: 10 < f2/fw < 50 (1-1), 0,005 < ΔG2m/(TL × Zr) < 0,050 (2), 0,010 < ΔG2m/(TL × Zr) < 0,020 (2-1), TL/Y < 40 (3), TL/Y < 32 (3-1), 1,75 < Nd31 (4), 1,80 < Nd31 (4-1), –10 < f4/fw < –1 (5), –7 < f4/fw < –3 (5-1), wobei f2 eine Brennweite der zweiten Linsengruppe ist, f4 eine Brennweite der vierten Linsengruppe ist, fw eine Brennweite des Gesamtsystems am Weitwinkelende ist, ΔG2m eine Positionsdifferenz entlang der optischen Achse zwischen der Position der zweiten Linsengruppe am Weitwinkelende und der Position der zweiten Linsengruppe am Teleende ist, TL eine Distanz entlang der optischen Achse von der am weitesten objektseitig liegenden Oberfläche der ersten Linsengruppe zu der Abbildungsebene ist, Zr ein Zoomverhältnis ist, Y eine maximale Bildhöhe ist und Nd31 ein Brechungsindex bezüglich der d-Linie der am weitesten objektseitig liegenden Linse der dritten Linsengruppe ist.
-
Es ist bevorzugt, dass in dem ersten und zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs die Position der zweiten Linsengruppe am Teleende auf der Bildseite der Position der zweiten Linsengruppe am Weitwinkelende liegt.
-
Es ist bevorzugt, dass in dem ersten und zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs die Position der dritten Linsengruppe am Teleende auf der Bildseite der Position der dritten Linsengruppe am Weitwinkelende liegt.
-
Es ist bevorzugt, dass in dem ersten und zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs die vierte Linsengruppe eine negative Brechkraft aufweist und die Position der vierten Linsengruppe am Teleende auf der Bildseite der Position der vierten Linsengruppe am Weitwinkelende liegt.
-
Es ist bevorzugt, dass in dem ersten und zweiten Aspekt des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs die erste Linsengruppe in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, im Wesentlichen aus einer Erste-Linsengruppe-Vordergruppe mit einer negativen Brechkraft, einer Erste-Linsengruppe-Mittengruppe mit einer positiven Brechkraft und einer Erste-Linsengruppe-Rückgruppe mit einer positiven Brechkraft besteht und während des Fokussierens nur die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe entlang der Richtung der optischen Achse verfahren wird.
-
Die erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung umfasst das oben beschriebene, erfindungsgemäße Zoomobjektiv.
-
Die ”Linsengruppe”, wie sie hier verwendet wird, muss nicht notwendigerweise aus einer Vielzahl von Linsen ausgebildet sein und kann eine Linsengruppe umfassen, die aus genau einer Linse ausgebildet ist.
-
Es ist anzumerken, dass der Ausdruck ”bestehend/besteht im Wesentlichen aus”, wie er hier verwendet wird, bedeutet, dass das Zoomobjektiv, neben den oben erwähnten Elementen, Linsen, die im Wesentlichen keine Brechkraft aufweisen, und andere optische Elemente als Linsen, wie eine Blende, ein Abdeckglas, und Filter umfassen kann.
-
Das Vorzeichen (positiv oder negativ) bezüglich der Brechkraft und der Oberflächenform von jeder hier beschriebenen Linse, die eine asphärische Oberfläche umfasst, bezieht sich auf den paraxialen (achsnahen) Bereich.
-
Das erfindungsgemäße Zoomobjektiv weist eine Fünf-Gruppen-Konfiguration auf, wobei die Anordnung der Brechkräfte der Linsengruppen und die Linsengruppe, die während der Vergrößerungsveränderung verfahren werden, bevorzugt eingestellt sind. Dieses Konfiguration gestattet es ein Zoomobjektiv zu schaffen, das kompakt ist, vorzugsweise eine Änderung von Aberrationen während einer Vergrößerungsveränderung unterdrücken kann während eine starke Vergrößerung erreicht wird, und das eine hohe optische Performanz aufweist, sowie eine mit dem oben beschriebenen Zoomobjektiv versehene Abbildungsvorrichtung.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung am Weitwinkelende illustriert;
-
2 ist ein Diagramm das die Linsenkonfiguration und die optischen Pfade durch das in 1 gezeigte Zoomobjektiv illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer bzw. mittiger Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
3 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 1 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
4 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 2 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
5 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 3 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
6 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 4 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
7 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 5 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
8 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 6 der Erfindung illustriert, wobei oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt ist, in der Mitte der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt ist und unten der Zustand am Teleende gezeigt ist;
-
9 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 1 der Erfindung, wobei sphärische Aberration (spherical aberration), Astigmatismus (astigmatism), Verzeichnung (distortion), und Farbquerfehler (lateral chromatic aberration) in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
10 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 2 der Erfindung, wobei sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und Farbquerfehler in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
11 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 3 der Erfindung, wobei sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und Farbquerfehler in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
12 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 4 der Erfindung, wobei sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und Farbquerfehler in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
13 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 5 der Erfindung, wobei sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und Farbquerfehler in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
14 zeigt Aberrationsdiagramme des Zoomobjektivs von Beispiel 6 der Erfindung, wobei sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung, und Farbquerfehler in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite gezeigt sind und wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind;
-
15 ist ein Diagramm, das die schematische Konfiguration einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung illustriert.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung am Weitwinkelende illustriert, wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. 2 illustriert die Linsenkonfiguration des in 1 gezeigten Zoomobjektivs, wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist, sowie optische Pfade eines axialen Strahlenbündels und eines Strahlenbündels bei maximaler Bildhöhe. In 2 ist oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet, in der Mitte ist der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet und unten ist der Zustand am Teleende gezeigt und mit dem Text ”TELE” bezeichnet. Es ist anzumerken, dass das Beispiel, das in 1 und 2 gezeigt ist, Beispiel 1 entspricht, das später beschrieben wird. In 1 und 2 ist die linke Seite die Objektseite, und die rechte Seite ist die Bildseite.
-
Wenn dieses Zoomobjektiv an einer Abbildungsvorrichtung angebracht ist, ist es bevorzugt, ein Schutz-Abdeckglas und verschiedene Filter, wie ein Tiefpass-Filter und ein Infrarot-Abschneide-Filter, in Abhängigkeit von den Spezifikationen der Abbildungsvorrichtung, vorzusehen. In dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel, ist ein optisches Glied PP in Form einer parallelen Platte, das solche Elemente darstellen soll, zwischen dem Linsensystem und der Abbildungsebene Sim angeordnet.
-
Dieses Zoomobjektiv besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite entlang der optischen Achse Z, aus: einer ersten Linsengruppe G1 mit einer positiven Brechkraft; einer zweiten Linsengruppe G2 mit einer positiven Brechkraft; einer dritten Linsengruppe G3 mit einer negativen Brechkraft; einer vierten Linsengruppe G4; und einer fünften Linsengruppe G5 mit einer positiven Brechkraft. Eine Aperturblende St kann beispielsweise zwischen der vierten Linsengruppe G4 und der fünften Linsengruppe G5 und auf der Objektseite von und in der Nähe von der fünften Linsengruppe G5 angeordnet sein. Es ist anzumerken, dass die in 1 und 2 gezeigte Aperturblende St nicht notwendigerweise deren Größe oder Form, sondern deren Position entlang der optischen Achse darstellt.
-
In dem in 1 gezeigten Beispiel besteht die erste Linsengruppe G1 aus neun Linsen, d. h. Linsen L11 bis L19 in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, die zweite Linsengruppe G2 besteht aus genau einer Linse, d. h. Linse L21, die dritte Linsengruppe G3 besteht aus fünf Linsen, d. h. Linsen L31 bis L35 in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, die vierte Linsengruppe G4 besteht aus zwei Linsen, d. h. Linsen L41 bis L42, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, und die fünfte Linsengruppe G5 besteht aus zwölf Linsen, d. h. Linsen L51 bis L62, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite. Weiterhin besteht die erste Linsengruppe G1 im Wesentlichen aus drei Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a mit einer negativen Brechkraft, einer Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b mit einer positiven Brechkraft und einer Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c mit einer positiven Brechkraft. In dem in 1 gezeigten Beispiel besteht die Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a aus den Linsen L11 bis L13, die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b besteht aus den Linsen L14 bis L16 und die Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c besteht aus den Linsen L17 bis L19.
-
Während der Vergrößerungsveränderung vom Weitwinkelende zum Teleende, stehen die erste Linsengruppe G1 und die fünfte Linsengruppe G5 relativ zu der Abbildungsebene Sim fest und die zweite Linsengruppe G2, die dritte Linsengruppe G3 und die vierte Linsengruppe G4 werden entlang der Richtung der optischen Achse verfahren, um die Abstände zwischen den Linsengruppen zu verändern. Die in 1 unterhalb der zweiten Linsengruppe G2, der dritten Linsengruppe G3 und der vierten Linsengruppe G4 gezeigten gekrümmten Pfeile zeigen schematisch jeweils die Verfahr-Ortskurven der entsprechenden Linsengruppen während der Vergrößerungsveränderung vom Weitwinkelende zum Teleende.
-
In diesem Zoomobjektiv ist die am weitesten objektseitig liegende erste Linsengruppe G1 eine positive Linsengruppe und dies gestattet eine Reduzierung der Gesamtlänge des Linsensystems und ist somit vorteilhaft zur Größenreduzierung.
-
Weiterhin ist die am weitesten bildseitig liegende fünfte Linsengruppe G5 eine positive Linsengruppe. Dies gestattet ein Unterdrücken einer Zunahme des Einfallswinkels des Hauptstrahls von außeraxialen Strahlen auf die Abbildungsebene Sim und somit ein Unterdrücken von Abschattung (shading).
-
Die zweite Linsengruppe G2 weist eine positive Brechkraft auf und ist eine Verfahrgruppe, die während der Vergrößerungsveränderung verfahren wird. Dies gestattet ein Vermindern des effektiven Durchmessers der ersten Linsengruppe G1 an der Teleseite und ein Vermindern des Außendurchmessers der ersten Linsengruppe G1, wodurch Größenreduzierung und Gewichtsreduzierung erreicht wird. Insbesondere sollen Kameras, wie Filmkameras und Übertragungskameras, tragbar sein und es ist wirksam Größe und Gewicht der ersten Linsengruppe G1 zu reduzieren, welche anderenfalls die Tendenz hat einen großen Linsendurchmesser und ein großes Gewicht aufzuweisen. In diesem Zoomobjektiv wird die Vergrößerungsveränderung hauptsächlich durch die dritte Linsengruppe G3 bewirkt. Das Anordnen der zweiten Linsengruppe G2, die eine positive Brechkraft aufweist, zwischen der dritten Linsengruppe und der ersten Linsengruppe G1, die während der Vergrößerungsveränderung feststeht, und das Verfahren der zweiten Linsengruppe G2 während der Vergrößerungsveränderung, gestattet das Unterdrücken einer Veränderung von sphärischer Aberration (spherical aberration) während der Vergrößerungsveränderung und das Beibehalten einer guten Performanz während der Vergrößerungsveränderung, während ein stark vergrößerndes Linsensystem erzielt wird.
-
Die dritte Linsengruppe G3, die eine negative Linsengruppe ist, gestattet, dass die Vergrößerungsveränderung hauptsächlich durch die dritte Linsengruppe G3 bewirkt wird. Die vierte Linsengruppe G4 kann, beispielsweise, eine negative Linsengruppe sein. In dem Fall, dass die vierte Linsengruppe eine negative Linsengruppe ist, kann die Vergrößerungsveränderung bewirkt werden, indem die dritte Linsengruppe G3 und die vierte Linsengruppe G4 (koordiniert) zusammenarbeiten, und dies gestattet das Unterdrücken einer Veränderung von Aberrationen während der Vergrößerungsveränderung. Weiterhin ist in dem Fall, dass die vierte Linsengruppe G4 eine negative Linsengruppe ist, ein zum Verfahren der Linsengruppen, die während der Vergrößerungsveränderung verfahren werden, benötigter Raum kleiner und dies gestattet ein Vermindern der Gesamtlänge des Linsensystems, während ein stark vergrößerndes Linsensystem erzielt wird.
-
Es ist bevorzugt, dass in diesem Zoomobjektiv die Position der zweiten Linsengruppe G2 am Teleende auf der Bildseite der Position der zweiten Linsengruppe G2 am Weitwinkelende liegt. Dies gestattet ein Vermindern des effektiven Durchmessers der ersten Linsengruppe G1 und ein Vermindern des Außendurchmessers der ersten Linsengruppe G1, wodurch Größenreduzierung und Gewichtsreduzierung erzielt wird.
-
Es ist bevorzugt, dass in diesem Zoomobjektiv die Position der dritten Linsengruppe G3 am Teleende auf der Bildseite der Position der dritten Linsengruppe G3 am Weitwinkelende liegt. Dies ist vorteilhaft zum Erzielen einer starken Vergrößerung.
-
Es ist bevorzugt, dass in diesem Zoomobjektiv die vierte Linsengruppe eine negative Brechkraft aufweist und die Position der vierten Linsengruppe G4 am Teleende auf der Bildseite der Position der vierten Linsengruppe G4 am Weitwinkelende liegt. Dies gestattet ein Bewirken der Vergrößerungsveränderung durch (koordiniertes) Zusammenarbeiten der dritten Linsengruppe G3 und der vierten Linsengruppe G4, während eine Veränderung von Aberrationen während der Vergrößerungsveränderung unterdrückt wird.
-
In dem in 1 gezeigten Beispiel wird während der Vergrößerungsveränderung vom Weitwinkelende zum Teleende die zweite Linsengruppe G2 immer zur Bildseite hin verfahren und wird nicht zur Objektseite hin verfahren, die dritte Linsengruppe G3 wird während der Vergrößerungsveränderung vom Weitwinkelende zum Teleende immer zur Bildseite hin verfahren und wird nicht zur Objektseite hin verfahren und die vierte Linsengruppe G4 wird während der Vergrößerungsveränderung vom Weitwinkelende zum Teleende einmalig zur Objektseite hin verfahren und wird dann zur Bildseite hin verfahren.
-
Es ist bevorzugt, dass während des Fokussierens von einem Objekt im Unendlichen zu einem nahen Objekt in diesem Zoomobjektiv die Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a und die Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c relativ zu der Abbildungsebene Sim feststehen und lediglich die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b entlang der Richtung der optischen Achse verfahren wird. Diese Konfiguration gestattet ein Unterdrücken einer Veränderung von Aberrationen und einer Veränderung des Blickwinkels während des Fokussierens. In 1 ist ein gerader Pfeil in horizontaler Richtung unterhalb der Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b gezeigt, um anzugeben, dass die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b eine Fokussierungsgruppe ist.
-
Die Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a kann beispielsweise, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer negativen Linse und einer Kittlinse bestehen, die durch eine negative Linse und eine positive Linse ausgebildet wird, die in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite zusammengekittet sind. Die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b kann beispielsweise, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer positiven Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse bestehen oder, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer positiven Linse, einer positiven Linse, einer negativen Linse und einer positiven Linse. Die Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c kann beispielsweise aus drei positiven Einzellinsen, aus zwei positiven Einzellinsen oder, in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer negativen Linse, einer positiven Linse, einer positiven Linse und einer positiven Linse bestehen.
-
Die zweite Linsengruppe G2 kann beispielsweise aus genau einer positiven Linse mit einer zur Objektseite gerichteten konvexen Oberfläche bestehen. Diese Konfiguration ist vorteilhaft zum Erzielen von Größenreduzierung und Gewichtsreduzierung. Die vierte Linsengruppe G4 kann beispielsweise, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer negativen Linse und einer positiven Linse bestehen. Insbesondere kann die vierte Linsengruppe G4 aus einer Kittlinse bestehen, die durch eine bikonkave Linse und eine positive Meniskuslinse ausgebildet wird, die in dieser Reihenfolge ausgehend von der Objektseite zusammengekittet sind. Diese Konfiguration ist vorteilhaft zum Unterdrücken einer Veränderung von chromatischer Aberration (chromatic aberration) während der Vergrößerungsveränderung.
-
Es ist bevorzugt, dass dieses Zoomobjektiv eine oder eine Kombination der folgenden Bedingungsausdrücke (1) bis (5) erfüllt: 5 < f2/fw (1), 0,005 < ΔG2m/(TL × Zr) < 0,050 (2), TL/Y < 40 (3), 1,75 < Nd31 (4), und –10 < f4/fw < –1 (5), wobei f2 eine Brennweite der zweiten Linsengruppe ist, f4 eine Brennweite der vierten Linsengruppe ist, fw eine Brennweite des Gesamtsystems am Weitwinkelende ist, ΔG2m eine Positionsdifferenz entlang der optischen Achse zwischen der Position der zweiten Linsengruppe am Weitwinkelende und der Position der zweiten Linsengruppe am Teleende ist, TL eine Distanz entlang der optischen Achse von der am weitesten objektseitig liegenden Oberfläche der ersten Linsengruppe zu der Abbildungsebene ist, Zr ein Zoomverhältnis ist, Y eine maximale Bildhöhe ist und Nd31 ein Brechungsindex bezüglich der d-Linie der am weitesten objektseitig liegenden Linse der dritten Linsengruppe ist.
-
Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird, kann die Brechkraft der zweiten Linsengruppe G2 vermindert werden, was vorteilhaft ist für eine erfolgreiche Korrektur von sphärischer Aberration. Es ist besonders bevorzugt, dass das Zoomobjektiv den folgenden Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt: 10 < f2/fw < 50 (1-1).
-
Das Zoomobjektiv, das die untere Grenze von Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt, ist noch vorteilhafter für eine erfolgreiche Korrektur von sphärischer Aberration. Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die obere Grenze von Bedingungsausdruck (1-1) erfüllt wird, kann die Brechkraft der zweiten Linsengruppe G2 gewährleistet werden und eine Zunahme des Linsendurchmessers der ersten Linsengruppe G1 kann unterdrückt werden.
-
”ΔG2m” in Bedingungsausdruck (2) ist ein Verfahrumfang der zweiten Linsengruppe G2 wenn die Vergrößerung vom Weitwinkelende zum Teleende verändert wird. Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die untere Grenze von Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird, kann eine Zunahme der sphärischen Aberration im Zwischenbereich des Zoombereichs unterdrückt werden. Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die obere Grenze von Bedingungsausdruck (2) erfüllt wird, kann eine Zunahme des Linsendurchmessers der ersten Linsengruppe G1 unterdrückt werden. Um die oben mit Bezug auf Bedingungsausdruck (2) beschriebenen Effekte zu verstärken, ist es besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (2-1) erfüllt wird: 0,010 < ΔG2m/(TL × Zr) < 0,020 (2-1).
-
”TL” in Bedingungsausdruck (3) ist eine Gesamtlänge des Linsensystems. Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die obere Grenze von Bedingungsausdruck (3) erfüllt wird, kann die Gesamtlänge des Linsensystems vermindert werden während eine große Bildgröße aufgenommen werden kann. Um die oben mit Bezug auf Bedingungsausdruck (3) beschriebenen Effekte zu verstärken, ist es besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (3-1) erfüllt wird: TL/Y < 32 (3-1).
-
Bedingungsausdruck (4) bezieht sich auf einen Brechungsindex der am weitesten objektseitig liegenden Linse der dritten Linsengruppe G3. In diesem Zoomobjektiv wird die Vergrößerungsveränderung hauptsächlich durch die dritte Linsengruppe G3 bewirkt. Das Auswählen des Materials derart, dass die untere Grenze von Bedingungsausdruck (4) erfüllt wird, ist vorteilhaft für die Korrektur von Bildfeldwölbung (field curvature), insbesondere zum Unterdrücken einer Veränderung der Bildfeldwölbung während der Vergrößerungsveränderung. Um die oben mit Bezug auf Bedingungsausdruck (4) beschriebenen Effekte zu verstärken, ist es besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (4-1) erfüllt wird: 1,80 < Nd31 (4-1).
-
Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die untere Grenze von Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird, kann die Brechkraft der vierten Linsengruppe G4 gewährleistet werden. Dies kann den Verfahrumfang der vierten Linsengruppe G4 vermindern, wodurch die Gesamtlänge des Linsensystems vermindert wird. Es ist anzumerken, dass wenn Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird, die vierte Linsengruppe G4 eine negative Linsengruppe ist und mit der dritten Linsengruppe G3 (koordiniert) zusammenarbeitet, um die Vergrößerungsveränderung zu bewirken. Daher gestattet das Erfüllen der unteren Grenze von Bedingungsausdruck (5) es zu vermeiden, dass die Brechkraft der dritten Linsengruppe G3 exzessiv stark wird und die Veränderung von Aberrationen während der Vergrößerungsveränderung zunimmt.
-
Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die obere Grenze von Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird, kann die Brechkraft der vierten Linsengruppe G4 vermindert werden. Dies gestattet es eine Überkorrektur von sphärischer Aberration zu vermeiden und ist vorteilhaft für eine erfolgreiche Korrektur von sphärischer Aberration. Wenn das Zoomobjektiv so konfiguriert ist, dass die obere Grenze von Bedingungsausdruck (5) erfüllt wird, kann weiterhin die Brechkraft der vierten Linsengruppe G4 vermindert werden. Dies gestattet es zu vermeiden, dass der Rückfokus exzessiv lang wird, und die Gesamtlänge des Linsensystems zu vermindern. Um die oben mit Bezug auf Bedingungsausdruck (5) beschriebenen Effekte zu verstärken, ist es besonders bevorzugt, wenn der folgende Bedingungsausdruck (5-1) erfüllt wird: –7 < f4/fw < –3 (5-1).
-
Das Zoomobjektiv gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist vorzugsweise beispielsweise auf ein Linsensystem mit einem Zoomverhältnis von ungefähr 10× anwendbar. Die Anzahl der Linsen und die Formen der Linsen, die jede Linsengruppe des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs ausbilden, ist nicht auf diejenigen in dem in 1 gezeigten Beispiel beschränkt und unterschiedliche Linsenanzahlen und Linsen unterschiedlicher Formen können verwendet werden, um die verschiedenen Linsengruppen auszubilden. Weiterhin können die oben beschriebenen bevorzugten Konfigurationen und möglichen Konfigurationen in jeglicher Art und Weise kombiniert werden und es ist bevorzugt, dass die oben beschriebenen Konfigurationen in geeigneter Art und Weise selektiv angewendet werden, abhängig von den erforderten Spezifikationen des Zoomobjektivs.
-
Es werden nun zwei bevorzugte Aspekte des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs und vorteilhafte Effekte davon beschrieben. Es ist anzumerken, dass jeder der zwei bevorzugten Aspekte die oben beschriebenen bevorzugten und möglichen Konfigurationen geeignet annehmen kann.
-
Der erste Aspekt des Zoomobjektivs besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linsengruppe G1 mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe G2 mit einer positiven Brechkraft, einer dritten Linsengruppe G3 mit einer negativen Brechkraft, einer vierten Linsengruppe G4 mit einer negativen Brechkraft, und einer fünften Linsengruppe G5 mit einer positiven Brechkraft, wobei, während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende, die erste Linsengruppe G1 und die fünfte Linsengruppe G5 relativ zu der Abbildungsebene Sim feststehen und die zweite Linsengruppe G2, die dritte Linsengruppe G3 und die vierte Linsengruppe G4 entlang der Richtung der optischen Achse verfahren werden, um Abstände zwischen den Linsengruppen zu verändern. Gemäß dem ersten Aspekt kann der effektive Durchmesser der ersten Linsengruppe G1 an der Teleseite vermindert werden und die Gesamtlänge des Linsensystems kann vermindert werden. Der erste Aspekt gestattet auch ein Unterdrücken einer Veränderung der sphärischen Aberration während der Vergrößerungsveränderung und dies gestattet das Beibehalten einer guten Performanz während der Vergrößerungsveränderung, während ein stark vergrößerndes Linsensystem erzielt wird.
-
Der zweite Aspekt des Zoomobjektivs besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer ersten Linsengruppe G1 mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe G2 mit einer positiven Brechkraft, einer dritten Linsengruppe G3 mit einer negativen Brechkraft, einer vierten Linsengruppe G4, und einer fünften Linsengruppe G5 mit einer positiven Brechkraft, wobei, während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende, die erste Linsengruppe G1 und die fünfte Linsengruppe G5 relativ zu der Abbildungsebene Sim feststehen und die zweite Linsengruppe G2, die dritte Linsengruppe G3 und die vierte Linsengruppe G4 entlang der Richtung der optischen Achse verfahren werden, um Abstände zwischen den Linsengruppen zu verändern und wobei der oben beschriebene Bedingungsausdruck (1) erfüllt wird. Gemäß dem zweiten Aspekt kann der effektive Durchmesser der ersten Linsengruppe G1 an der Teleseite vermindert werden. Weiterhin kann eine Veränderung der sphärischen Aberration während der Vergrößerungsveränderung unterdrückt werden und dies gestattet das Beibehalten einer guten Performanz während der Vergrößerungsveränderung, während ein stark vergrößerndes Linsensystem erzielt wird.
-
Nachfolgend werden spezifische numerische Beispiele des erfindungsgemäßen Zoomobjektivs beschrieben. Die nachfolgend gezeigten Beispiele 1 bis 6 sind normalisiert, so dass die Brennweite des Gesamtsystems am Weitwinkelende in jedem Beispiel 10,00 wird.
-
Beispiel 1
-
3 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 1 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. In 3 ist oben der Zustand am Weitwinkelende gezeigt und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet, in der Mitte ist der Zustand bei mittlerer Brennweite gezeigt und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet und unten ist der Zustand am Teleende gezeigt und mit dem Text ”TELE” bezeichnet. In 3 ist die linke Seite die Objektseite und die rechte Seite ist die Bildseite.
-
Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 1 ist wie folgt. Das Zoomobjektiv von Beispiel 1 besteht im Wesentlichen aus fünf Linsengruppen bestehend, in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite aus einer ersten Linsengruppe G1 mit einer positiven Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe G2 mit einer positiven Brechkraft, einer dritten Linsengruppe G3 mit einer negativen Brechkraft, einer vierten Linsengruppe G4 mit einer negativen Brechkraft, einer Aperturblende St und einer fünften Linsengruppe G5 mit einer positiven Brechkraft. Während einer Vergrößerungsveränderung von dem Weitwinkelende zu dem Teleende stehen die erste Linsengruppe G1 und die fünfte Linsengruppe G5 relativ zu der Abbildungsebene Sim fest und die zweite Linsengruppe G2, die dritte Linsengruppe G3 und die vierte Linsengruppe G4 werden entlang der Richtung der optischen Achse verfahren, um Abstände zwischen den benachbarten Linsengruppen zu verändern. Die erste Linsengruppe G1 besteht im Wesentlichen aus drei Linsengruppen, bestehend in der Reihenfolge ausgehend von der Objektseite, aus einer Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a mit einer negativen Brechkraft, einer Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b mit einer positiven Brechkraft und einer Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c mit einer positiven Brechkraft. Während des Fokussierens von einem Objekt im Unendlichen zu einem nahen Objekt wird lediglich die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b entlang der Richtung der optischen Achse verfahren. Es ist anzumerken, dass in dem in 3 gezeigten Beispiel ein optisches Glied PP, das verschiedene Filter, ein Abdeckglas, etc. darstellen soll, zwischen der fünften Linsengruppe G5 und der Abbildungsebene Sim angeordnet ist.
-
Als detaillierte Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 1 zeigt Tabelle 1 grundlegende Linsendaten, Tabelle 2 zeigt Spezifikationen bezüglich der d-Linie und variable Oberflächenabstände und Tabelle 3 zeigt asphärische Koeffizienten. Die in den folgenden Tabellen gezeigten numerischen Werte sind auf vorbestimmte Dezimalstellen gerundet.
-
In Tabelle 1 stellt jeder Wert der Spalte ”Si” die Oberflächennummer der i-ten (i = 1, 2, 3, ...) Oberfläche dar, wobei die objektseitige Oberfläche des am weitesten objektseitig liegenden Elements die 1-te Oberfläche ist und die Nummer sequentiell zur Bildseite hin inkrementiert wird, jeder Wert der Spalte ”Ri” stellt den Krümmungsradius der i-ten Oberfläche dar und jeder Wert der Spalte ”Di” stellt den Oberflächenabstand zwischen der i-ten Oberfläche und der i + 1-ten Oberfläche entlang der optischen Achse Z dar. Es ist anzumerken, dass der in der Spalte ”Di” zu unterst gezeigte numerische Wert der Oberflächenabstand zwischen der in Tabelle 1 gezeigten, am weitesten bildseitig liegenden Oberfläche und der Abbildungsebene Sim entlang der optischen Achse Z ist. Weiterhin stellt in Tabelle 1 jeder Wert der Spalte ”Ndj” den Brechungsindex bezüglich der d-Linie (Wellenlänge von 587,56 nm) des j-ten (j = 1, 2, 3, ...) Elements dar, wobei das am weitesten objektseitig liegende Element das 1-te Element ist und die Nummer sequentiell zur Bildseite hin inkrementiert wird, und jeder Wert in der Spalte ”vdj” stellt die Abbezahl bezüglich der d-Linie des j-ten Elements dar.
-
Das Vorzeichen bezüglich des in Tabelle 1 gezeigten Krümmungsradius ist so angegeben, dass ein positiver Krümmungsradius eine Oberflächenform angibt, die zur Objektseite hin konvex ist, und ein negativer Krümmungsradius gibt eine Oberflächenform an, die zur Bildseite hin konvex ist. Tabelle 1 zeigt auch die Aperturblende St und das optische Glied PP, und die Oberflächennummer und der Text ”(St)” werden an der Position in der Spalte der Oberflächennummer gezeigt, die der Aperturblende St entspricht.
-
Bezüglich der Oberflächenabstände, die während des Fokussierens verändert werden, zeigt Tabelle l einen Wert von jedem Oberflächenabstand wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und den Text ”(inf)” nachfolgend zu jedem Wert. Weiterhin wird in Tabelle 1 der Wert von jedem Oberflächenabstand, der während der Vergrößerungsveränderung verändert wird, durch das Symbol ”DD[ ]” dargestellt, wobei die Oberflächennummer der objektseitigen Oberfläche die jedem Oberflächenabstand entspricht innerhalb ”[ ]” gezeigt wird. Spezifisch stellen die in Tabelle 1 gezeigten DD[16], DD[18], DD[27] und DD[30] die variablen Oberflächenabstände dar, die während einer Vergrößerungsveränderung verändert werden und entsprechen jeweils dem Abstand zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2, dem Abstand zwischen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3, dem Abstand zwischen der dritten Linsengruppe G3 und der vierten Linsengruppe G4 und dem Abstand zwischen der vierten Linsengruppe G4 und der Aperturblende St.
-
Tabelle 2 zeigt Werte von Spezifikationen bezüglich der d-Linie und die variablen Oberflächenabstände jeweils am Weitwinkelende, bei mittlerer Brennweite (die Spalte ”Mitte” in Tabelle 2) und am Teleende. In Tabelle 2 bedeutet das Symbol ”f” die Brennweite des Gesamtsystems, das Symbol ”Bf” bedeutet den Rückfokus (äquivalenter Luftabstand), das Symbol ”FNo.” bedeutet die F-Zahl und das Symbol ”2ω” bedeutet den Gesamtblickwinkel (dessen Einheit Grad ist).
-
In Tabelle 1 ist das Symbol ”*” zu der Oberflächennummer von jeder asphärischen Oberfläche hinzugefügt und der numerische Wert von jeder in der Spalte des Krümmungsradius gezeigten asphärischen Oberfläche ist der paraxiale (achsnahe) Krümmungsradius der asphärischen Oberfläche. Tabelle 3 zeigt asphärische Koeffizienten von jeder asphärischen Oberfläche. In Tabelle 3 bedeutet das Symbol ”E-n” (n: ganzzahlig) nachfolgend dem numerischen Wert von jedem asphärischen Koeffizienten ”x10
–n”. Die asphärischen Koeffizienten sind die Koeffizienten KA und Am (wobei m eine natürliche Zahl ist und dessen Werte variieren zwischen den Beispielen) in der nachfolgend gezeigten Gleichung einer asphärischen Oberfläche, wobei Σ eine Summe bezüglich des Terms ”m” bedeutet:
Zd = C·h2/{1+ (1 – KA · C2 · h2)1/2} + ΣAm·hm, wobei Zd eine Tiefe der asphärischen Oberfläche ist (eine Länge einer senkrechten Linie von einem Punkt mit einer Höhe h auf der asphärischen Oberfläche zu einer zu dem Scheitel der asphärischen Oberfläche tangentialen und zu der optischen Achse senkrechten Ebene), h die Höhe ist (ein Abstand von der optischen Achse zu der Linsenoberfläche), C ein paraxialer Krümmungsradius ist und KA und Am asphärische Koeffizienten sind (wobei m = 3, 4, 5, ...). [Tabelle 1] Beispiel 1 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | 910,4733 | 1,3576 | 1,80400 | 46,58 |
| 2 | 62,9147 | 9,0602 | | |
| 3 | –73,4949 | 1,3649 | 1,77250 | 49,60 |
| 4 | 76,9703 | 5,3870 | 1,84661 | 23,78 |
| 5 | –929,7691 | 0,7172(inf) | | |
| *6 | 120,9103 | 7,6130 | 1,49700 | 81,54 |
| 7 | –77,2115 | 0,7130 | | |
| 8 | 134,4290 | 1,3649 | 1,80518 | 25,43 |
| 9 | 53,5105 | 8,5332 | 1,43875 | 94,93 |
| 10 | –383,5971 | 6,2635(inf) | | |
| 11 | 127,6922 | 5,5807 | 1,49700 | 81,54 |
| 12 | –223,3450 | 0,1163 | | |
| 13 | 92,2205 | 5,0298 | 1,49700 | 81,54 |
| 14 | 21200,6513 | 0,1160 | | |
| 15 | 65,5239 | 5,7555 | 1,49700 | 81,54 |
| 16 | 548,1694 | DD[16] | | |
| 17 | 101,4554 | 2,4602 | 1,49700 | 81,54 |
| 18 | –170,2207 | DD[18] | | |
| 19 | –92,5578 | 0,7560 | 1,83481 | 42,73 |
| *20 | 13,0068 | 4,9824 | | |
| 21 | –19,8566 | 0,6208 | 1,59282 | 68,63 |
| 22 | 42,3637 | 1,3193 | | |
| 23 | –645,9363 | 1,1939 | 1,73800 | 32,26 |
| 24 | –60,5381 | 0,1160 | | |
| 25 | 42,9907 | 2,1047 | 1,72916 | 54,68 |
| 26 | –97,8151 | 1,4517 | 1,73800 | 32,26 |
| 27 | –34,7104 | DD[27] | | |
| 28 | –21,6236 | 0,6248 | 1,49700 | 81,54 |
| 29 | 56,4131 | 1,3580 | 1,80518 | 25,43 |
| 30 | 493,3671 | DD[30] | | |
| 31(St) | | 0,7637 | | |
| 32 | 51,4001 | 2,8660 | 1,63476 | 57,24 |
| 33 | –65,0783 | 0,0772 | | |
| 34 | 49,8074 | 2,4336 | 1,64867 | 58,22 |
| 35 | –355,6688 | 2,5247 | | |
| 36 | 31,3636 | 3,5509 | 1,49700 | 81,54 |
| 37 | –38,3687 | 0,5426 | 2,00069 | 25,46 |
| 38 | 37,5557 | 0,0772 | | |
| 39 | 18,1193 | 3,6435 | 1,45000 | 87,43 |
| 40 | –280,2836 | 9,8400 | | |
| 41 | –156,1586 | 0,5427 | 1,91082 | 35,25 |
| 42 | 12,4271 | 2,4132 | 1,92286 | 18,90 |
| 43 | –93,0745 | 6,6369 | | |
| 44 | –16,3209 | 0,7757 | 1,92001 | 32,06 |
| 45 | 21,4995 | 0,6007 | | |
| 46 | 20,2583 | 2,7944 | 1,52442 | 63,45 |
| 47 | –25,7308 | 0,0772 | | |
| 48 | 29,5679 | 2,5181 | 1,49199 | 79,92 |
| 49 | –33,7432 | 1,4751 | | |
| 50 | 25,1793 | 3,8789 | 1,48999 | 60,69 |
| 51 | –16,9802 | 0,3169 | | |
| 52 | –15,1949 | 0,5039 | 1,80518 | 25,42 |
| 53 | –154,8332 | 10,0000 | | |
| 54 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 55 | ∞ | 3,9824 | | |
[Tabelle 2] Beispiel 1 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,5 | 9,6 |
| f | 10,00 | 35,30 | 96,00 |
| Bf | 14,64 | 14,64 | 14,64 |
| FNo. | 2,60 | 2,60 | 2,60 |
| 2ω[°] | 65,2 | 19,2 | 7,2 |
| DD[16] | 0,5410 | 23,4063 | 28,6436 |
| DD[18] | 0,7128 | 9,2865 | 14,6367 |
| DD[27] | 33,2914 | 2,8259 | 9,4912 |
| DD[30] | 19,6361 | 18,6626 | 1,4098 |
[Tabelle 3] Beispiel 1 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 6 | 20 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A4 | –7,7271400E–07 | –4,1534037E–05 |
| A6 | 3,3397897E–10 | –1,8536850E–07 |
| A8 | –8,9001231E–14 | 2,2799299E–10 |
| A10 | 3,3235877E–17 | –9,3000973E–12 |
-
9 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 1, wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und mit dem Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 9 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 9 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
In 9 zeigt jedes Diagramm der sphärischen Aberration sphärische Aberrationen bezüglich der d-Linie (Wellenlänge 587,6 nm) der C-Linie (Wellenlänge von 656,3 nm) und der F-Linie (Wellenlänge von 486,1 nm) jeweils mit der durchgezogenen Linie, der gestrichelten Linie und der gepunkteten Linie. Jedes Diagramm des Astigmatismus zeigt Astigmatismen bezüglich der d-Linie in der sagittalen Richtung und der tangentialen Richtung jeweils mit der durchgezogenen Linie und der gepunkteten Linie. Jedes Diagramm der Verzeichnung zeigt Verzeichnungen bezüglich der d-Linie mit der durchgezogenen Linie. Jedes Diagramm des Farbquerfehlers zeigt Farbquerfehler bezüglich der C-Linie und der F-Linie jeweils mit der gestrichelten Linie und der gepunkteten Linie. Das Symbol ”FNo.” in jedem Diagramm der sphärischen Aberration bedeutet F-Zahl und das Symbol ”ω” in den anderen Aberrationsdiagrammen bedeutet einen halben Wert des maximalen Gesamtblickwinkels (d. h. halber Blickwinkel) wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist.
-
Die Symbole, die Bedeutungen und die Art der Beschreibung der Daten, die oben bezüglich Beispiel 1 erläutert sind, gelten auch für die im Folgenden beschriebenen weiteren Beispiele, soweit nicht anderweitig angegeben, und die gleichen Erläuterungen werden im Folgenden nicht wiederholt.
-
Beispiel 2
-
4 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 2 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 2 ist die Gleiche wie diejenige von Beispiel 1. Tabellen 4, 5 und 6 zeigen als spezifische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 2 jeweils grundlegende Linsendaten, Spezifikationen und variable Oberflächenabstände und asphärische Koeffizienten. In Tabelle 6 ist ”–” anstelle eines numerischen Werts gezeigt, wo kein asphärischer Koeffizient vorliegt, was auch für die Tabellen, die asphärische Koeffizienten zeigen, der später beschriebenen Beispiele gilt. [Tabelle 4] Beispiel 2 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | –585,7938 | 1,4738 | 1,83481 | 42,73 |
| 2 | 86,0448 | 7,5699 | | |
| 3 | –67,3108 | 1,4435 | 1,77250 | 49,60 |
| 4 | 88,1383 | 4,8436 | 1,84666 | 23,83 |
| 5 | –312,7147 | 0,7407(inf) | | |
| 6 | 109,8651 | 6,6925 | 1,49700 | 81,61 |
| 7 | –78,0946 | 0,1357 | | |
| 8 | –471,7048 | 1,3962 | 1,73800 | 32,26 |
| 9 | 53,1364 | 8,5241 | 1,49700 | 81,61 |
| 10 | –106,0973 | 9,4422(inf) | | |
| *11 | 93,6763 | 4,0844 | 1,49700 | 81,61 |
| 12 | –501,2646 | 0,1160 | | |
| 13 | 76,0198 | 3,9638 | 1,49700 | 81,61 |
| 14 | 544,2952 | 0,1160 | | |
| 15 | 44,8427 | 5,6915 | 1,49700 | 81,61 |
| 16 | 280,7773 | DD[16] | | |
| 17 | 103,9924 | 1,6295 | 1,43875 | 94,93 |
| 18 | –399,9718 | DD[18] | | |
| *19 | 87,7394 | 0,6789 | 2,00069 | 25,46 |
| 20 | 13,3446 | 4,0445 | | |
| 21 | –18,0761 | 0,5429 | 1,59282 | 68,63 |
| 22 | 31,7688 | 1,3103 | | |
| 23 | –91,2901 | 1,6509 | 1,84666 | 23,83 |
| 24 | –21,5482 | 0,5082 | 1,83481 | 42,73 |
| 25 | –39,8908 | 0,1163 | | |
| 26 | 31,5030 | 2,0510 | 1,73800 | 32,26 |
| 27 | –71,6387 | DD[27] | | |
| 28 | –18,0834 | 0,5084 | 1,49700 | 81,61 |
| 29 | 31,4631 | 1,0859 | 1,80518 | 25,43 |
| 30 | 90,9560 | DD[30] | | |
| 31(St) | ∞ | 0,7639 | | |
| 32 | 43,0932 | 2,3691 | 1,71430 | 38,90 |
| 33 | –38,0319 | 0,6626 | | |
| 34 | –25,4548 | 0,5428 | 1,80518 | 25,42 |
| 35 | –47,6279 | 1,0474 | | |
| 36 | 28,6917 | 2,1197 | 1,48749 | 70,23 |
| 37 | –154,8466 | 0,0777 | | |
| 38 | 13,5855 | 3,8567 | 1,43875 | 94,93 |
| 39 | –41,9313 | 0,3879 | 1,90366 | 31,32 |
| 40 | 26,6885 | 1,1420 | | |
| 41 | 513,3134 | 1,8246 | 1,84666 | 23,83 |
| 42 | –20,5915 | 0,3918 | 1,83481 | 42,73 |
| 43 | –31,3412 | 4,5516 | | |
| 44 | 16,5292 | 1,6440 | 1,53775 | 74,70 |
| 45 | –37,6609 | 0,3101 | 1,88300 | 40,80 |
| 46 | 8,1264 | 0,0384 | | |
| 47 | 8,1424 | 3,1323 | 1,43875 | 94,93 |
| 48 | –12,7091 | 0,3100 | 1,77250 | 49,60 |
| 49 | –50,2838 | 17,0836 | | |
| 50 | 43,5921 | 0,8099 | 1,62004 | 36,26 |
| 51 | 171,3495 | 10,0000 | | |
| 52 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 53 | ∞ | 1,2835 | | |
[Tabelle 5] Beispiel 2 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,9 | 11,6 |
| f | 10,00 | 39,02 | 116,00 |
| Bf | 11,94 | 11,94 | 11,94 |
| FNo. | 3,31 | 3,31 | 3,65 |
| 2ω[°] | 65,2 | 17,4 | 6,0 |
| DD[16] | 0,5145 | 16,7223 | 21,8396 |
| DD[18] | 0,4348 | 10,4818 | 13,8785 |
| DD[27] | 25,8741 | 2,2919 | 10,6206 |
| DD[30] | 20,9272 | 18,2547 | 1,4119 |
[Tabelle 6] Beispiel 2 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 11 | 19 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A3 | 0,0000000E+00 | - |
| A4 | –7,6647637E–07 | 1,18953299E–05 |
| A5 | –2,4538576E–09 | - |
| A6 | 1,0521674E–10 | –6,5152821E–08 |
| A7 | –9,4774025E–13 | - |
| A8 | –3,3855753E–13 | 1,4147902E–10 |
| A9 | 1,2479742E–14 | - |
| A10 | –1,4447757E–16 | –1,0171619E–12 |
-
10 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 2, wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und mit dem Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 10 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 10 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
Beispiel 3
-
5 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 3 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 3 ist nahezu gleich zu derjenigen von Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass in dem Zoomobjektiv von Beispiel 3 die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b aus zwei Linsengruppen besteht, d. h. einem Erste-Linsengruppe-Mittengruppe-Vorderteil G1bf und einem Erste-Linsengruppe-Mittengruppe-Rückteil G1br, wobei der Erste-Linsengruppe-Mittengruppe-Vorderteil G1bf und der Erste-Linsengruppe-Mittengruppe-Rückteil G1br während des Fokussierens entlang der Richtung der optischen Achse verfahren werden, um einen Abstand zwischen diesen beiden Linsengruppen zu verändern. Tabellen 7, 8 und 9 zeigen grundlegende Linsendaten, Spezifikationen und variable Oberflächenabstände und asphärische Koeffizienten des Zoomobjektivs von Beispiel 3. [Tabelle 7] Beispiel 3 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | 182,0921 | 1,5509 | 1,80400 | 46,58 |
| 2 | 50,4243 | 8,6052 | | |
| 3 | –86,5130 | 1,5582 | 1,77250 | 49,60 |
| 4 | 53,4000 | 5,2407 | 1,84661 | 23,78 |
| 5 | 465,1676 | 0,7332(inf) | | |
| *6 | 64,1959 | 6,9877 | 1,49700 | 81,54 |
| 7 | –102,1682 | 2,4336(inf) | | |
| 8 | 169,0477 | 1,5510 | 1,80518 | 25,43 |
| 9 | 44,7788 | 8,2530 | 1,43875 | 94,93 |
| 10 | –164,5358 | 4,3557(inf) | | |
| 11 | 89,8596 | 5,4329 | 1,59282 | 68,63 |
| 12 | –176,6030 | 0,1160 | | |
| 13 | 61,2353 | 5,7744 | 1,59282 | 68,63 |
| 14 | –413,0078 | DD[14] | | |
| 15 | 71,3313 | 2,6456 | 1,49700 | 81,54 |
| 16 | –128,7966 | DD[16] | | |
| 17 | –56,3916 | 0,7556 | 1,83481 | 42,73 |
| *18 | 10,8954 | 4,7375 | | |
| 19 | –21,3948 | 0,6200 | 1,49700 | 81,54 |
| 20 | –108,9337 | 0,1159 | | |
| 21 | 33,1005 | 3,3067 | 1,73800 | 32,26 |
| 22 | –24,5198 | 0,6975 | 1,74320 | 49,34 |
| 23 | –46,4871 | DD[23] | | |
| 24 | –18,4086 | 0,6245 | 1,49700 | 81,54 |
| 25 | 41,9882 | 1,2853 | 1,80518 | 25,43 |
| 26 | 168,1652 | DD[26] | | |
| 27(St) | ∞ | 0,7634 | | |
| 28 | 48,2035 | 1,8377 | 1,74320 | 49,34 |
| 29 | –119,5672 | 1,1633 | | |
| 30 | 75,0805 | 1,2400 | 1,74320 | 49,34 |
| 31 | –3009,0040 | 0,0778 | | |
| 32 | 25,1933 | 7,4581 | 1,58913 | 61,14 |
| 33 | –348,2512 | 0,6621 | | |
| 34 | 15,2170 | 3,2645 | 1,49700 | 81,54 |
| 35 | –32,1011 | 0,5815 | 2,00069 | 25,46 |
| 36 | 14,6817 | 9,7742 | | |
| 37 | 31,8662 | 2,7329 | 1,49700 | 81,54 |
| 38 | –16,9694 | 0,1104 | | |
| 39 | –22,0756 | 0,5424 | 1,91082 | 35,25 |
| 40 | 41,9577 | 2,2357 | 1,92286 | 18,90 |
| 41 | –24,8104 | 10,1541 | | |
| 42 | –14,1424 | 0,5428 | 1,84661 | 23,78 |
| 43 | –384,3566 | 0,0772 | | |
| 44 | 40,0185 | 1,5703 | 1,48749 | 70,23 |
| 45 | –51,4119 | 0,0772 | | |
| 46 | 33,3304 | 2,4625 | 1,43875 | 94,93 |
| 47 | –17,3834 | 0,5427 | 1,80518 | 25,42 |
| 48 | –31,8885 | 10,0000 | | |
| 49 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 50 | ∞ | 0,9798 | | |
[Tabelle 8] Beispiel 3 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,5 | 8,0 |
| f | 10,00 | 35,30 | 80,00 |
| Bf | 11,64 | 11,64 | 11,64 |
| FNo. | 2,65 | 2,65 | 2,65 |
| 2ω[°] | 65,2 | 19,2 | 8,6 |
| DD[14] | 0,5390 | 18,1583 | 22,3598 |
| DD[16] | 0,9504 | 7,6189 | 10,6945 |
| DD[23] | 24,4241 | 2,3113 | 7,0531 |
| DD[26] | 15,5742 | 13,3992 | 1,3803 |
[Tabelle 9] Beispiel 3 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 6 | 18 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A4 | –2,6429725E–06 | –6,8406069E–05 |
| A6 | 9,8702394E–10 | –5,7284103E–07 |
| A8 | –2,5538962E–13 | 1,6970587E–09 |
| A10 | 3,6036834E–17 | –5,9410304E–11 |
-
11 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 3, wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und mit dem Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 11 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 11 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
Beispiel 4
-
6 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 4 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 4 ist nahezu gleich zu derjenigen von Beispiel 1. Tabellen 10, 11 und 12 zeigen grundlegende Linsendaten, Spezifikationen und variable Oberflächenabstände und asphärische Koeffizienten des Zoomobjektivs von Beispiel 4. [Tabelle 10] Beispiel 4 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | –488,7615 | 1,3709 | 1,83481 | 42,73 |
| 2 | 72,5160 | 6,2102 | | |
| 3 | –86,2451 | 1,3780 | 1,65160 | 58,55 |
| 4 | 72,6338 | 4,2031 | 1,80518 | 25,42 |
| 5 | 1215,4571 | 0,6744(inf) | | |
| 6 | 219,4551 | 5,9260 | 1,43875 | 94,93 |
| 7 | –74,7322 | 0,6662 | | |
| *8 | 143,9813 | 1,2302 | 1,80518 | 25,43 |
| 9 | 61,0448 | 0,3865 | | |
| 10 | 67,4248 | 5,7692 | 1,43875 | 94,93 |
| 11 | –205,5084 | 8,2599(inf) | | |
| 12 | 95,5107 | 1,2309 | 1,77250 | 49,60 |
| 13 | 48,8655 | 7,0561 | 1,49700 | 81,54 |
| 14 | –240,0818 | 0,1052 | | |
| 15 | 75,4043 | 4,3933 | 1,59282 | 68,63 |
| 16 | –1088,3912 | 0,1052 | | |
| 17 | 44,5679 | 5,2025 | 1,48563 | 85,20 |
| 18 | 202,5251 | DD[18] | | |
| 19 | 103,9500 | 2,2696 | 1,43875 | 94,93 |
| 20 | –121,4725 | DD[20] | | |
| 21 | –101,5290 | 0,5623 | 1,83481 | 42,73 |
| *22 | 12,3818 | 3,6432 | | |
| 23 | –16,1631 | 0,5622 | 1,59282 | 68,63 |
| 24 | 42,3082 | 0,6629 | | |
| 25 | 545,5108 | 1,5886 | 1,73800 | 32,26 |
| 26 | –40,7001 | 0,1052 | | |
| 27 | 37,3823 | 1,4119 | 1,72916 | 54,68 |
| 28 | 308,6886 | 1,5134 | 1,73800 | 32,26 |
| 29 | –43,2977 | DD[29] | | |
| 30 | –18,2016 | 0,5657 | 1,49700 | 81,54 |
| 31 | 42,1724 | 1,3205 | 1,80518 | 25,43 |
| 32 | 153,9630 | DD[32] | | |
| 33(St) | ∞ | 0,6923 | | |
| 34 | 43,7133 | 3,5009 | 1,59270 | 35,31 |
| 35 | –31,8391 | 0,3722 | | |
| 36 | –26,6337 | 0,5974 | 1,74000 | 28,30 |
| 37 | –48,6456 | 0,4216 | | |
| 38 | 21,3541 | 4,1286 | 1,58913 | 61,14 |
| 39 | –99,7915 | 0,3655 | | |
| 40 | 20,1415 | 4,4691 | 1,43875 | 94,93 |
| 41 | –26,0934 | 0,5275 | 1,90366 | 31,32 |
| 42 | 33,3046 | 4,0874 | | |
| 43 | –276,7768 | 1,7193 | 1,84666 | 23,83 |
| 44 | –25,4076 | 0,0701 | | |
| 45 | 15,1186 | 3,0300 | 1,43875 | 94,93 |
| 46 | –47,2256 | 0,4919 | 1,88300 | 40,80 |
| 47 | 8,3785 | 0,1074 | | |
| 48 | 8,5017 | 4,3148 | 1,43875 | 94,93 |
| 49 | –11,6212 | 0,4919 | 1,81600 | 46,62 |
| 50 | 432,0760 | 8,3169 | | |
| 51 | 39,3665 | 1,7391 | 1,59270 | 35,31 |
| 52 | –51,0733 | 10,0000 | | |
| 53 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 54 | ∞ | 8,2627 | | |
[Tabelle 11] Beispiel 4 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,8 | 11,0 |
| f | 10,00 | 37,89 | 110,00 |
| Bf | 18,92 | 18,92 | 18,92 |
| FNo. | 2,75 | 2,75 | 3,48 |
| 2ω[°] | 60,0 | 16,2 | 5,6 |
| DD[18] | 0,4652 | 19,6198 | 25,5466 |
| DD[20] | 0,4863 | 8,3932 | 11,5961 |
| DD[29] | 27,3155 | 2,6114 | 10,3716 |
| DD[32] | 20,5247 | 18,1673 | 1,2774 |
[Tabelle 12] Beispiel 4 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 8 | 22 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A4 | 7,1219693E–08 | –4,6550356E–05 |
| A6 | 1,2940507E–10 | –1,7973210E–07 |
| A8 | –1,6865941E–15 | –5,9390391E–10 |
| A10 | 2,9100678E–17 | –7,7065233E–12 |
-
12 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 4, wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mute die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und mit dem Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 12 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 12 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
Beispiel 5
-
7 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 5 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 5 ist nahezu gleich zu derjenigen von Beispiel 1. Tabellen 13, 14 und 15 zeigen grundlegende Linsendaten, Spezifikationen und variable Oberflächenabstände und asphärische Koeffizienten des Zoomobjektivs von Beispiel 5. [Tabelle 13] Beispiel 5 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | 295,5111 | 1,3646 | 1,83481 | 42,73 |
| 2 | 54,1297 | 8,7236 | | |
| 3 | –77,9219 | 1,3256 | 1,77250 | 49,60 |
| 4 | 85,0752 | 4,3304 | 1,84666 | 23,83 |
| 5 | –694,2948 | 0,7006(inf) | | |
| 6 | 95,3744 | 6,7952 | 1,49700 | 81,61 |
| 7 | –84,5676 | 0,1946 | | |
| *8 | 88,7345 | 3,6163 | 1,48749 | 70,23 |
| 9 | –1941,5308 | 0,1946 | | |
| 10 | 4112,0950 | 1,2866 | 1,73800 | 32,26 |
| 11 | 49,6098 | 4,8064 | 1,49700 | 81,61 |
| 12 | 195,7899 | 8,5494(inf) | | |
| 13 | 124,6742 | 5,4165 | 1,59282 | 68,63 |
| 14 | –107,5161 | 0,1166 | | |
| 15 | 54,0895 | 5,7036 | 1,49700 | 81,61 |
| 16 | –1742,3686 | DD[16] | | |
| 17 | 55,4299 | 2,4178 | 1,43700 | 95,10 |
| 18 | –468,7459 | DD[18] | | |
| *19 | 215,9389 | 0,5848 | 2,00069 | 25,46 |
| 20 | 14,7645 | 3,7784 | | |
| 21 | –19,4500 | 0,4679 | 1,59282 | 68,63 |
| 22 | 36,9438 | 1,1960 | | |
| 23 | –91,7134 | 1,9510 | 1,84666 | 23,83 |
| 24 | –18,3549 | 0,5263 | 1,83481 | 42,73 |
| 25 | –48,2088 | 0,1166 | | |
| 26 | 34,6993 | 1,9176 | 1,73800 | 32,26 |
| 27 | –76,3073 | DD[27] | | |
| 28 | –20,7939 | 0,4679 | 1,49700 | 81,61 |
| 29 | 36,1327 | 1,0952 | 1,80809 | 22,76 |
| 30 | 89,3082 | DD[30] | | |
| 31(St) | ∞ | 0,7681 | | |
| 32 | 56,5205 | 2,4420 | 1,71430 | 38,90 |
| 33 | –31,8960 | 0,5071 | | |
| 34 | –23,2250 | 0,5068 | 1,80518 | 25,42 |
| 35 | –37,1957 | 1,0527 | | |
| 36 | 23,8666 | 2,6320 | 1,48749 | 70,23 |
| 37 | –101,6084 | 0,0780 | | |
| 38 | 12,5622 | 4,1912 | 1,43875 | 94,93 |
| 39 | –45,1260 | 0,4484 | 1,90366 | 31,32 |
| 40 | 22,4231 | 1,4469 | | |
| 41 | –195,1277 | 1,7562 | 1,84666 | 23,83 |
| 42 | –17,9820 | 0,4289 | 1,83481 | 42,73 |
| 43 | –30,4402 | 2,0335 | | |
| 44 | 16,0466 | 2,6869 | 1,49700 | 81,61 |
| 45 | –94,9212 | 0,2726 | | |
| 46 | –580,7749 | 0,3509 | 1,88300 | 40,80 |
| 47 | 7,1507 | 4,3558 | 1,43875 | 94,93 |
| 48 | –10,6523 | 0,3116 | 1,77250 | 49,60 |
| 49 | –191,6367 | 13,9243 | | |
| 50 | 23,9771 | 0,9904 | 1,62004 | 36,26 |
| 51 | 61,9044 | 10,0000 | | |
| 52 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 53 | ∞ | 2,9273 | | |
[Tabelle 14] Beispiel 5 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,9 | 11,6 |
| f | 10,00 | 39,02 | 116,00 |
| Bf | 13,59 | 13,59 | 13,59 |
| FNo. | 3,31 | 3,31 | 3,65 |
| 2ω[°] | 65,8 | 17,4 | 6,0 |
| DD[16] | 0,4936 | 20,4543 | 26,4231 |
| DD[18] | 0,5033 | 11,2245 | 16,1690 |
| DD[27] | 33,9988 | 3,3267 | 7,5887 |
| DD[30] | 16,6039 | 16,5941 | 1,4189 |
[Tabelle 15] Beispiel 5 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 8 | 19 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A3 | 0,0000000E+00 | - |
| A4 | –1,4156714E–06 | 1,1380915E–05 |
| A5 | –1,9247466E–09 | - |
| A6 | 1,8575993E–10 | –5,1401174E–08 |
| A7 | –2,3682617E–12 | - |
| A8 | –9,9008006E–14 | 1,5082225E–11 |
| A9 | 2,3167775E–15 | - |
| A10 | 2,2428271E–17 | –2,0205926E–13 |
-
13 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 5 wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und dem mit Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 13 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 13 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
Beispiel 6
-
8 ist eine Schnittansicht, die die Linsenkonfiguration eines Zoomobjektivs von Beispiel 6 illustriert wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist. Die schematische Konfiguration des Zoomobjektivs von Beispiel 6 ist nahezu gleich zu derjenigen von Beispiel 1. Tabellen 16, 17 und 18 zeigen grundlegende Linsendaten, Spezifikationen und variable Oberflächenabstände und asphärische Koeffizienten des Zoomobjektivs von Beispiel 6. [Tabelle 16] Beispiel 6 – Grundlegende Linsendaten
| Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
| 1 | 634,3680 | 1,4777 | 1,83481 | 42,73 |
| 2 | 63,4981 | 8,1685 | | |
| 3 | –74,9513 | 1,4466 | 1,77250 | 49,60 |
| 4 | 77,7318 | 4,6222 | 1,84666 | 23,83 |
| 5 | –856,6895 | 0,7377(inf) | | |
| 6 | 131,8221 | 6,2833 | 1,49700 | 81,61 |
| 7 | –75,4596 | 0,1186 | | |
| *8 | 540,7531 | 1,3999 | 1,73800 | 32,26 |
| 9 | 47,5336 | 0,0385 | | |
| 10 | 47,5380 | 7,7831 | 1,49700 | 81,61 |
| 11 | –182,5153 | 8,6945(inf) | | |
| 12 | 114,7987 | 4,4060 | 1,49700 | 81,61 |
| 13 | –203,3839 | 0,1166 | | |
| 14 | 77,1101 | 4,4170 | 1,49700 | 81,61 |
| 15 | –2198,2316 | 0,1168 | | |
| 16 | 50,0294 | 4,3612 | 1,49700 | 81,61 |
| 17 | 166,9152 | DD[17] | | |
| 18 | 53,3256 | 2,1948 | 1,43875 | 94,93 |
| 19 | 1186,4436 | DD[19] | | |
| *20 | 147,0342 | 0,6807 | 2,00069 | 25,46 |
| 21 | 14,1672 | 3,9538 | | |
| 22 | –19,0708 | 0,5444 | 1,59282 | 68,63 |
| 23 | 38,2958 | 0,9563 | | |
| 24 | –329,5402 | 2,0450 | 1,84666 | 23,83 |
| 25 | –20,1867 | 0,5057 | 1,83481 | 42,73 |
| 26 | –81,4890 | 0,1168 | | |
| 27 | 35,7262 | 2,0478 | 1,73800 | 32,26 |
| 28 | –58,1442 | DD[28] | | |
| 29 | –20,1212 | 0,5092 | 1,49700 | 81,61 |
| 30 | 29,0008 | 1,0887 | 1,80518 | 25,43 |
| 31 | 65,7410 | DD[31] | | |
| 32(St) | ∞ | 0,7665 | | |
| 33 | 50,7754 | 2,5443 | 1,71430 | 38,90 |
| 34 | –28,7262 | 0,5315 | | |
| 35 | –22,4986 | 0,5444 | 1,80518 | 25,42 |
| 36 | –42,2732 | 1,0502 | | |
| 37 | 24,2848 | 2,3472 | 1,48749 | 70,23 |
| 38 | –250,5216 | 0,0774 | | |
| 39 | 13,1898 | 4,0980 | 1,43875 | 94,93 |
| 40 | –37,6040 | 0,3891 | 1,90366 | 31,32 |
| 41 | 25,5823 | 1,4103 | | |
| 42 | –162,5073 | 1,9505 | 1,84666 | 23,83 |
| 43 | –16,7947 | 0,3890 | 1,83481 | 42,73 |
| 44 | –26,5533 | 4,6689 | | |
| 45 | 20,2146 | 1,5301 | 1,53775 | 74,70 |
| 46 | –37,3150 | 0,3108 | 1,88300 | 40,80 |
| 47 | 8,1189 | 0,0385 | | |
| 48 | 8,1450 | 3,2059 | 1,43875 | 94,93 |
| 49 | –11,9012 | 0,3113 | 1,77250 | 49,60 |
| 50 | –33,3999 | 16,0558 | | |
| 51 | 12,9456 | 0,8597 | 1,62004 | 36,26 |
| 52 | 16,0867 | 10,0000 | | |
| 53 | ∞ | 1,0000 | 1,51633 | 64,14 |
| 54 | ∞ | 2,4142 | | |
[Tabelle 17] Beispiel 6 – Spezifikationen und variable Oberflächenabstände
| | Weitwinkel | Mitte | Tele |
| Zoomverhältnis | 1,0 | 3,9 | 11,6 |
| f | 10,00 | 39,02 | 116,00 |
| Bf | 13,07 | 13,07 | 13,07 |
| FNo. | 3,30 | 3,30 | 3,64 |
| 2ω[°] | 65,4 | 17,4 | 6,0 |
| DD[17] | 0,4634 | 17,1730 | 24,3714 |
| DD[19] | 0,5776 | 11,6673 | 14,9271 |
| DD[28] | 29,4526 | 2,9315 | 7,7609 |
| DD[31] | 18,1098 | 16,8316 | 1,5440 |
[Tabelle 18] Beispiel 6 – Asphärische Koeffizienten
| Oberflächennummer | 8 | 20 |
| KA | 1,0000000E+00 | 1,0000000E+00 |
| A3 | 0,0000000E+00 | - |
| A4 | –6,5230827E–08 | 1,0080230E–05 |
| A5 | –3,1543414E–09 | - |
| A6 | 2,9267208E–10 | –5,0092923E–08 |
| A7 | 2,0231003E–12 | - |
| A8 | –8,3891951E–13 | 7,2800572E–11 |
| A9 | 4,1157776E–14 | - |
| A10 | –6,5990030E–16 | –5,2568731E–13 |
-
14 zeigt Aberrationen des Zoomobjektivs von Beispiel 6 wobei oben die Aberrationen am Weitwinkelende gezeigt sind und mit dem Text ”WEITWINKEL” bezeichnet sind, in der Mitte die Aberrationen bei mittlerer Brennweite gezeigt sind und mit dem Text ”MITTE” bezeichnet sind und unten die Aberrationen am Teleende gezeigt sind und dem mit Text ”TELE” bezeichnet sind. Die in 14 gezeigten Aberrationen sind diejenigen wenn das Zoomobjektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist und die Aberrationsdiagramme von 14 zeigen in jedem Zustand sphärische Aberration, Astigmatismus, Verzeichnung und Farbquerfehler (chromatische Aberration der Vergrößerung), in dieser Reihenfolge ausgehend von der linken Seite.
-
Tabelle 19 zeigt Werte der Zoomobjektive der Beispiele 1 bis 6, entsprechend und bezüglich den Bedingungsausdrücken (1) bis (5).
-
-
Wie aus den oben beschriebenen Daten ersichtlich, ist jedes der Zoomobjektive der Beispiele 1 bis 6 kompakt und leichtgewichtig bei erfolgreich korrigierten Aberrationen, besitzt eine starke Vergrößerung mit einem Zoomverhältnis im Bereich von 8× bis 12× und weist eine gute Performanz über den gesamten Zoombereich auf, bei einer bevorzugt unterdrückten Veränderung von Aberrationen während einer Vergrößerungsveränderung, wodurch eine hohe optische Performanz erzielt wird.
-
Nachfolgend wird eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 15 beschrieben. 15 illustriert die schematische Konfiguration einer Abbildungsvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die ein Zoomobjektiv 1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung verwendet. Beispiele der Abbildungsvorrichtung 10 umfassen eine Digitalkamera, eine Videokamera, eine Filmkamera, eine Übertragungskamera, eine Überwachungskamera, etc.
-
Die Abbildungsvorrichtung 10 umfasst das Zoomobjektiv 1, ein Filter 2, der auf der Bildseite des Zoomobjektivs 1 angeordnet ist, und einen Bildsensor 3, der auf der Bildseite des Filters 2 angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass in 15 die Erste-Linsengruppe-Vordergruppe G1a, die Erste-Linsengruppe-Mittengruppe G1b, die Erste-Linsengruppe-Rückgruppe G1c und die zweite bis fünfte Linsengruppe G2 bis G5 des Zoomobjektivs 1 schematisch gezeigt sind. Der Bildsensor 3 konvertiert ein von dem Zoomobjektiv 1 ausgebildetes optisches Bild in ein elektrisches Signal. Als Bildsensor 3 kann beispielsweise eine CCD (Charge Coupled Device) oder ein CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) verwendet werden. Der Bildsensor 3 ist so angeordnet, dass dessen Bildgebungsoberfläche an der gleichen Position positioniert ist wie die Abbildungsebene des Zoomobjektivs 1.
-
Die Abbildungsvorrichtung 10 umfasst auch eine Signalverarbeitungseinheit 5, die das von dem Bildsensor 3 ausgegebene Signal verarbeitet, eine Anzeigeeinheit 6 auf der das von der Signalverarbeitungseinheit 5 ausgebildete Bild angezeigt wird, eine Zoomsteuereinheit 7, die die Vergrößerungsveränderung des Zoomobjektivs 1 steuert, und eine Fokussteuereinheit 8, die die Fokussierung des Zoomobjektivs 1 steuert. Es ist anzumerken, dass obwohl genau ein Bildsensor 3 in 14 gezeigt ist, die erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist und eine sogenannte Drei-Sensor-Abbildungsvorrichtung sein kann, die mit drei Bildsensoren versehen ist.
-
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf die Ausführungsformen und Beispiele beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt und verschiedene Modifikationen können an der Erfindung vorgenommen werden. Zum Beispiel sind Linsen und die Anzahl der Linsen, die jede Linsengruppe ausbilden, die Werte des Krümmungsradius, des Oberflächenabstands, des Brechungsindex, der Abbezahl, und der asphärischen Koeffizienten von jeder Linse nicht auf die in den oben beschriebenen Beispielen gezeigten Werte beschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 4463909 [0003]
- JP 2012-189817 [0003]
- JP 2009-198656 [0003]