DE19742172B4

DE19742172B4 - Variolinsensystem

Info

Publication number: DE19742172B4
Application number: DE19742172A
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Ozaki; Takayuki Ito
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2017-09-25
Also published as: DE19742172A1; US5912771A; JPH1096857A

Abstract

Variolinsensystem, das eine positive erste Linsengruppe (10), eine negative zweite Linsengruppe (20) und eine positive dritte Linsengruppe (30) enthält, die von der Objektseite aus gesehen in der genannten Reihenfolge angeordnet sind und von denen die zweite und die dritte Linsengruppe (20, 30) zur Brennweitenänderung beweglich sind, und das folgende Bedingungen (1) bis (4) erfüllt:
(1) 0 < logZ₂/logZ < 0,4
(2) 0,25 < d_1-2/f_W < 0,55
(3) 3 < L_2-3/f_W < 4,6
(4) 0,6 < f_BW/f_W < 1,5
worin
Z₂ das Verhältnis des Abbildungsmaßstabs der zweiten Linsengruppe (20) bei der Einstellung längster Brennweite zum Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe (20) bei der Einstellung kürzester Brennweite,
Z das Verhältnis der längsten Brennweite des gesamten Linsensystems zur kürzesten Brennweite des gesamten Linsensystems,
f_W die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems,
d_1-2 der Abstand zwischen einer letzten Linsenfläche der ersten Linsengruppe (10) und einer ersten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Variolinsensystem mit einem Brennweitenverhältnis von etwa 3, das in einer kleinen Videokamera oder einer Digitalkamera etc. verwendet werden kann.
Es besteht die Notwendigkeit, Videokameras, Digitalkameras etc. möglichst klein auszubilden. Zu diesem Zweck ist es nötig, entweder die Gesamtlänge des Varioobjektivs oder den Durchmesser der Frontlinse zu verringern.
Es ist ein kleine Retrofokus-Varioobjektiv mit zwei Linsengruppen bekannt, von denen eine von der Objektseite aus gesehen erste Linsengruppe negative Brechkraft und eine zweite Linsengruppe positive Brechkraft hat.
Bei diesem bekannten Retrofokus-Varioobjektiv mit zwei Linsengruppen ist es jedoch schwierig, das Brennweitenverhältnis zu vergrößern, da die Brennweitenänderung lediglich durch als Hauptlinse verwendete zweite Linsengruppe bewirkt wird. Ist die F-Zahl in dem Retrofokus-Varioobjektiv verringert, d.h. die Blendenöffnung vergrößert, so wächst der Durchmesser der hinteren Linsengruppe an, und asphärische Aberrationen höherer Ordnung werden erzeugt.
Es ist ferner ein Vier-Linsengruppen-Varioobjektiv bekannt, das eine positive erste Linsengruppe, eine negative zweite Linsengruppe (Variator), eine negative dritte Linsengruppe (Kompensator) und eine positive vierte Linsengruppe (Hauptlinse) hat, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Da jedoch bei dieser Art von Varioobjektiv die Brennweitenänderung hauptsächlich durch die Verwendung der zweiten Linsengruppe als Variator bewirkt wird, steigt die Länge des gesamten Objektivs und der Durchmesser der vordersten Linse an, und es ist schwierig, den Feldwinkel zu erhöhen.

Aus der JP-A-8 129132 ist ein Variolinsensystem bekannt, das eine positive erste Linsengruppe, eine negative zweite Linsengruppe und eine positive dritte Linsengruppe enthält, die von der Objektseite aus gesehen in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Zur Brennweitenänderung werden die zweite und die dritte Linsengruppe bewegt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein kleines Variolinsensystem mit einem Brennweitenverhältnis von etwa 3 für eine Videokamera oder eine Digitalkamera etc. anzugeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das Variolinsensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

1 die Linsenanordnung eines Variolinsensystems und die Bewegung seiner Linsengruppen,

2 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite,

3A, 3B, 3C und 3D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 2,

4 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

5A, 5B, 5C und 5D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 4,

6 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung längster Brennweite,

7A, 7B, 7C und 7D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 6,

8 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite,

9A, 98, 9C und 9D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 8,

10 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

11A, 11B, 11C und 11D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 10,

12 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung längster Brennweite,

13A, 13B, 13C und 13D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 12,

14 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung eines dritten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite,

15A, 15B, 15C und 15D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 14,

16 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des dritten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

17A, 17B, 17C und 17D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 16,

18 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des dritten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung längster Brennweite,

19A, 19B, 19C und 19D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 18,

20 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung eines vierten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite,

21A, 21B, 21C und 21D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 20,

22 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des vierten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

23A, 23B, 23C und 23D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 22,

24 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des vierten Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung längster Brennweite,

25A, 25B, 25C und 25D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 24,

26 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung eines fünften Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite,

27A, 27B, 27C und 27D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 26,

28 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des fünften Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

29A, 29B, 29C und 29D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 28,

30 eine schematische Darstellung der Linsenanordnung des fünften Ausführungsbeispiels des Variolinsensystems bei der Einstellung längster Brennweite, und

31A, 31B, 31C und 31D die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 30.

Wie in 1 dargestellt ist, enthält ein Variolinsensystem nach der Erfindung eine positive erste Linsengruppe 10, eine negative zweite Linsengruppe 20, eine Blende S und eine dritte Linsengruppe 30, die von der Objektseite aus, d.h. von der linken Seite in 1, in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Bei der Brennweitenänderung werden die zweite und die dritte Linsengruppe 20 und 30 bewegt, um das Brennweitenverhältnis zu verändern. Gemäß den Bewegungsbahnen der drei Linsengruppen nach 1 wird die zweite Linsengruppe 20 bei der Brennweitenänderung ausgehend von der Einstellung kürzester Brennweite zur Einstellung längster Brennweite von der Objektseite zur Bildseite und die dritte Linsengruppe 30 von der Bildseite zur Objektseite bewegt. Die Scharfstellung wird durch die zweite Linsengruppe 20 bewirkt. Die erste Linsengruppe 10 bewegt sich während der Brennweitenänderung oder des Scharfstellens nicht. Die Blende S ist an einem Frontabschnitt der dritten Linsengruppe 30 angebracht, um sich mit dieser zu bewegen, oder sie ist unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 angeordnet.
In dem Drei-Linsengruppen-Varioobjektiv nach der Erfindung arbeitet die dritte Linsengruppe 30 nicht nur als Hauptlinse, sondern auch als Variator, um die Vergrößerung zu variieren, und die zweite Linsengruppe ergänzt die Vergrößerungsvariation und kompensiert die Abweichung des Scharfstellpunktes, d.h. die Unschärfe, die während der Brennweitenänderung verursacht wird.
Die Bedingung (1) des Anspruchs 1 spezifiziert die Funktion der Vergrößerungsvariation der zweiten Linsengruppe 20. Wie oben erwähnt, wird die Brennweitenänderung hauptsächlich durch die dritte Linsengruppe 30 bewirkt und durch die zweite Linsengruppe 20 ergänzt. Ist das in Bedingung (1) gegebene Verhältnis kleiner als die untere Grenze, so kann die zweite Linsengruppe 20 nicht weiter zur Funktion der Vergrößerungsvariation beitragen, so daß die Brennweitenänderung allein durch die dritte Linsengruppe 30 ausgeführt wird. Es ist folglich schwierig, ein Brennweitenverhältnis von etwa 3 zu erhalten. Darüber hinaus ist die Bewegung der dritten Linsengruppe 30 so groß, daß ihr Durchmesser ansteigt und es schwierig wird, die sphärischen Aberrationen bei langer Brennweite ausreichend zu korrigieren.
Ist das in Bedingung (1) gegebene Verhältnis größer als die obere Grenze, so ist der Beitrag der zweiten Linsengruppe 20 zur Funktion der Vergrößerungsvariation zu groß, und es ist schwierig, die während der Brennweitenänderung erzeugten Aberrationen zu korrigieren.
Die Bedingung (2) des Anspruchs 1 spezifiziert den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe 10 und 20. Ist das in Bedingung (2) gegebene Verhältnis kleiner als die untere Grenze, so stört die zweite Linsengruppe 20 die erste Linsengruppe 10, während die Scharfstellung durch die zweite Linsengruppe 20 vorgenommen wird. Übersteigt das in Bedingung (2) gegebene Verhältnis die obere Grenze, so ist die hintere Bildweite zu klein, um einen Anpassungsraum für Filter etc. vor der CCD bereitzustellen.
Die Bedingung (3) des Anspruchs 1 spezifiziert den Abstand zwischen dem bildseitigen Hauptpunkt der zweiten und dem objektseitigen Hauptpunkt der dritten Linsengruppe 20 und 30. Liegt das in Bedingung (3) gegebene Verhältnis unterhalb der unteren Grenze, so ist die Brechkraft der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 zu groß, um die während des Scharfstellens erzeugten Aberrationen zu korrigieren. Liegt das in Bedingung (3) gegebene Verhältnis oberhalb der oberen Grenze, so ist die Gesamtlänge des Linsensystems vergrößert, und der Durchmesser der vordersten Linse der vorderen Linsengruppe wächst an.
Die Bedingung (4) des Anspruchs 1 spezifiziert die hintere Bildweite. Ist das in Bedingung (4) gegebene Verhältnis kleiner als die untere Grenze, so ist es unmöglich, einen Anpassungsraum für die Filter etc. vor der CCD bereitzustellen. Ist das in Bedingung (4) gegebene Verhältnis größer als die obere Grenze, so wird die hintere Bildweite vergrößert, was der Forderung nach Verkleinerung der Gesamtlänge des Objektivs entgegensteht.
Ist eine aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement bestehende verkittete Linse in der dritten Linsengruppe 30 vorgesehen, so kann die Empfindlichkeit des Objektivs verringert werden. Insbesondere wird für den Fall, daß die Gesamtlänge des Objektivs verringert wird, die Brechkraft einer jeden Linse vergrößert, falls das positive und das negative Linsenelement, die zu der dritten Linsengruppe 30 gehören, aus separaten oder unabhängigen Linsenelementen hergestellt sind, und die optische Leistung kann deshalb durch einen Fehler beim Herstellen oder beim Zusammenbau leicht herabgesetzt werden. Ein solcher Fehler kann in einer Abweichung oder einer Dezentrierung des Linsenelementes von der optischen Achse liegen. Die Linsenelemente werden nämlich hochempfindlich. Um dies zu verhindern, sind die positiven und die negativen Linsenelemente in der dritten Linsengruppe 30 miteinander verkittet, so daß die Empfindlichkeit des Objektivs verringert wird.
Die Bedingungen (5) und (6) des Anspruchs 2 beziehen sich auf die verkitteten Flächen der positiven und negativen Linsenelemente der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Da die dritte Linsengruppe 30 eine große positive Brechkraft besitzt, hat die verkittete Fläche vorzugsweise negative Brechkraft, um die Aberrationen zu kompensieren.
Sind die in den Bedingungen (5) und (6) gegebenen Werte kleiner als die jeweiligen unteren Grenzen, so ist die negative Brechkraft der verkitteten Fläche zu schwach, um die sphärischen Aberrationen zu kompensieren.
Ist das in Bedingung (6) gegebene Verhältnis größer als die obere Grenze, so ist die negative Brechkraft so groß, daß Aberrationen höherer Ordnung erzeugt werden.
Die zwischen der zweiten Linsengruppe 20 und der dritten Linsengruppe 30 angeordnete Blende S ermöglicht es, den Linsendurchmesser der ersten Linsengruppe 10 zu verringern. Die Blende S ist an der dritten Linsengruppe 30 angebracht, um sich mit dieser zu bewegen, oder sie ist unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 angeordnet. Im letzteren Fall, in dem die Blende S sich während der Brennweitenänderung nicht bewegt, kann nicht nur der mechanische Aufbau der Objektivfassung vereinfacht, sondern auch das Gewicht der dritten Linsengruppe verringert werden.
Das Scharfstellen wird durch die zweite Linsengruppe 20 ausgeführt, die eine große Brechkraft hat, so daß die Verstellung des Objektivs für die Scharfstellung verringert werden kann. Wird die Scharfstellung durch die erste Linsengruppe 10 bewirkt, so wird der Durchmesser der vordersten Linse vergrößert. Vorzugsweise ist nämlich die erste Linsengruppe 10 während der Brennweitenänderung oder der Scharfstellung unbeweglich.
Numerische Beispiele des Variolinsensystems werden im folgenden an Hand der Tabellen und Diagramme diskutiert. In den folgenden Tabellen und Zeichnungen ist F_NO die F-Zahl, f die Brennweite, W der halbe Feldwinkel, f_B die hintere Bildweite einschließlich der Glasabdeckung, d.h. der reduzierte Abstand zwischen der letzten Fläche der dritten Linsengruppe 30 und der Bildaufnahmefläche, R der Krümmungsradius, D der Abstand zwischen den Linsenflächen, Nd der Brechungsindex der d-Linie und νd die Abbe-Zahl. Während in den folgenden Diagrammen der Aberrationen die d-Linie, g-Linie und C-Linie die durch die sphärischen Aberrationen und lateralen chromatischen Aberrationen bei den jeweiligen Wellenlängen repräsentierten chromatischen Aberrationen darstellen, gibt S die Bildfläche des Sagittal-Bildes und M die Bildfläche des Meriodional-Bildes an.
Beispiel 1
Die 2 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Variolinsensystems. Die 2, 4 und 6 zeigen eine Linsenanordnung des Variolinsensystems bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. In dem ersten Ausführungsbeispiel setzt sich die erste positive Linsengruppe 10 aus zwei Linsenelementen zusammen. Die zweite negative Linsengruppe 20 setzt sich aus drei Linsenelementen zusammen. Die dritte positive Linsengruppe 30 setzt sich aus fünf Linsenelementen einschließlich einer verkitteten Linse zusammen, die aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement besteht. Die Blende S ist vor der dritten Linsengruppe 30 angeordnet, um sich zusammen mit dieser zu bewegen. Die Flächen Nr. r14 bezeichnet die verkittete Fläche der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Die Flächen Nr. r20 und r21 bezeichnen die Flächen der Glasabdeckung CG der CCD. 3A, 3B, 3C und 3D, 5A, 5B, 5C und 5D, 7A, 7B, 7C und 7D zeigen die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach den 2, 4 und 6.
In Tabelle 1 sind numerische Daten des Ausführungsbeispiels 1 des Linsensystems aufgeführt.
Tabelle 1

F_NO = 1:2,1-2,4-2,8
f = 4,63-8,00-13,20 (Brennweitenverhältnis(=längste Brennweite des gesamten Linsensystems/kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems); 2,85)
W = 28,9-17,3-10,7
f_B= 4,06-5,66-8,34 [= (1,89-3,49-6,17) + (3,30/1,51823)]

Beispiel 2
Die 8 bis 13 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs. Die 8, 10 und 12 zeigen eine Linsenanordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. In dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht die erste positive Linsengruppe 10 aus einem einzelnen Linsenelement. Die zweite negative Linsengruppe 20 setzt sich aus drei Linsenelementen zusammen, und die dritte positive Linsengruppe 30 setzt sich aus fünf Linsenelementen zusammen, einschließlich einer verkitteten Linse, die aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement besteht. Die Blende S ist vor der dritten Linsengruppe 30 angeordnet, um sich zusammen mit dieser zu bewegen. Die Flächen Nr. r12 bezeichnet die verkittete Fläche der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Die Flächen Nr. r18 und r19 bezeichnen die Flächen der Glasabdeckung CG der CCD. 9A, 9B, 9C und 9D, 11A, 11B, 11C und 11D und 13A, 13B, 13C und 13D zeigen die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 8, 10 und 12.
In Tabelle 2 sind numerische Daten des Ausführungsbeispiels 2 des Linsensystems aufgeführt.
Tabelle 2

F_NO = 1:2,2-2,4-2,8
f = 4,61-8,00-13,20 (Brennweitenverhältnis; 2,86)
W = 29,1-17,1-10,6
f_B = 4,00-5,77-8,79 [= (1,83-3,60-6,62(+ (3,30/1,51823)]

Beispiel 3
Die 14 bis 19 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des Variolinsensystems. Die 14, 16 und 18 zeigen eine Linsenanordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. In dem dritten Ausführungsbeispiel besteht die erste positive Linsengruppe 10 aus einem einzelnen Linsenelement. Die zweite negative Linsengruppe 20 setzt sich aus drei Linsenelementen zusammen, und die dritte positive Linsengruppe 30 setzt sich aus fünf Linsenelementen zusammen, einschließlich einer verkitteten Linse, die aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement besteht. Die Blende S ist unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 angeordnet. Die Flächen Nr. r12 bezeichnet die verkittete Fläche der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Die Flächen Nr. r18 und r19 bezeichnen die Flächen der Glasabdeckung CG der CCD. 15A, 15B, 15C und 15D, 17A, 17B, 17C und 17D und 19A, 19B, 19C und 19D zeigen die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 14, 16 und 18.
In Tabelle 3 sind numerische Daten des Ausführungsbeispiels 3 des Linsensystems aufgeführt.
Tabelle 3

F_NO = 1:2,2-2,5-2,8
f = 4,61-8,00-13,20 (Brennweitenverhältnis; 2,86)
W = 29,2-17,1-10,6
f_B = 3,86-5,49-8,12 [= (1,79-3,42-6,05) + (3,14/1,51633)]

Beispiel 4
Die 20 bis 25 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel des Variolinsensystems. Die 20, 22 und 24 zeigen seine Linsenanordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. In dem vierten Ausführungsbeispiel besteht die erste positive Linsengruppe 10 aus einem einzelnen Linsenelement. Die zweite negative Linsengruppe 20 setzt sich aus drei Linsenelementen zusammen, und die dritte positive Linsengruppe 30 setzt sich aus fünf Linsenelementen zusammen, einschließlich einer verkitteten Linse, die aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement besteht. Die Blende S ist unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 angeordnet. Die Flächen Nr. r12 bezeichnet die verkittete Fläche der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Die Flächen Nr. r18 und r19 bezeichnen die Flächen der Glasabdeckung CG der CCD. 21A, 21B, 21C und 21D, 23A, 23B, 23C und 23D und 25A, 25B, 25C und 25D zeigen die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 20, 22 und 24.
In Tabelle 4 sind numerische Daten des Ausführungsbeispiels vier des Linsensystems aufgeführt.
Tabelle 4

F_NO = 1:2,4-2,7-3,2
f = 4,61-8,00-13,20 (Brennweitenverhältnis; 2,86)
W = 29,2-17,2-10,7
f_B = 3,37-5,15-8,16 [= (1,30-3,08-6,09) + (3,14/1,51633)]

Beispiel 5
Die 26 bis 31 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel des Variolinsensystems. Die 26, 28 und 30 zeigen seine Linsenanordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. In dem fünften Ausführungsbeispiel besteht die erste positive Linsengruppe 10 aus einem einzelnen Linsenelement. Die zweite negative Linsengruppe 20 setzt sich aus drei Linsenelementen zusammen, und die dritte positive Linsengruppe 30 setzt sich aus vier Linsenelementen zusammen, einschließlich einer verkitteten Linse, die aus einem positiven Linsenelement und einem negativen Linsenelement besteht. Die Blende S ist unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 angeordnet. Die Flächen Nr. r12 bezeichnet die verkittete Fläche der verkitteten Linse, die zur dritten Linsengruppe 30 gehört. Die Flächen Nr. r16 und r17 bezeichnen die Flächen der Glasabdeckung CG der CCD. 27A, 27B, 27C und 27D, 29A, 29B, 29C und 29D und 31A, 31B, 31C und 31D zeigen die Diagramme der Aberrationen des Variolinsensystems nach 26, 28 und 30. In Tabelle 5 sind numerische Daten des Ausführungsbeispiels 5 des Linsensystems aufgeführt.
Tabelle 5

F_NO = 1:2,2-2,5-2,8
f = 4,61-8,00-13,20 (Brennweitenverhältnis; 2,86)
W = 29,1-17,1-10,6
f_B = 3,57-5,09-7,51 [= (1,50-3,02-5,44) + (3,14/1,51633)]

Zwischenwerte (f_W: die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems, L_2-3: die Entfernung zwischen den Hauptpunkten der zweiten und der dritten Linsengruppe 20 und 30 bei der Einstellung kürzester Brennweite, m_2W: der Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe 20 bei der Einstellung kürzester Brennweite, m_2T: der Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe 20 bei der Einstellung längster Brennweite), die zur Berechnung der Bedingungen (1) bis (6) in fünf Ausführungsbeispielen verwendet werden, und Werte der in den Bedingungen (1) bis (6) gegebenen Verhältnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt.
Tabelle 6
Wie aus Tabelle 6 ersichtlich, erfüllen die numerischen Werte des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels die Bedingungen (1) bis (6). Ferner sind die Aberrationen bei der Einstellung kürzester Brennweite (Weitwinkel-Extremum), mittlerer Brennweite und längster Brennweite (Teleaufnahme-Extremum) in guter Balance geeignet kompensiert.
Durch die Erfindung ist ein kleines Variolinsensystem mit einem Brennweitenverhältnis von etwa 3 gegeben, das in einer Videokamera oder Digitalkamera verwendet werden kann.

Claims

Variolinsensystem, das eine positive erste Linsengruppe (10), eine negative zweite Linsengruppe (20) und eine positive dritte Linsengruppe (30) enthält, die von der Objektseite aus gesehen in der genannten Reihenfolge angeordnet sind und von denen die zweite und die dritte Linsengruppe (20, 30) zur Brennweitenänderung beweglich sind, und das folgende Bedingungen (1) bis (4) erfüllt: (1) 0 < logZ₂/logZ < 0,4 (2) 0,25 < d_1-2/f_W < 0,55 (3) 3 < L_2-3/f_W < 4,6 (4) 0,6 < f_BW/f_W < 1,5 worin Z₂ das Verhältnis des Abbildungsmaßstabs der zweiten Linsengruppe (20) bei der Einstellung längster Brennweite zum Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe (20) bei der Einstellung kürzester Brennweite, Z das Verhältnis der längsten Brennweite des gesamten Linsensystems zur kürzesten Brennweite des gesamten Linsensystems, f_W die kürzeste Brennweite des gesamten Linsensystems, d_1-2 der Abstand zwischen einer letzten Linsenfläche der ersten Linsengruppe (10) und einer ersten Linsenfläche der zweiten Linsengruppe (20) bei der Einstellung kürzester Brennweite, L_2-3 der Abstand zwischen dem bildseitigen Hauptpunkt der zweiten Linsengruppe und dem objektseitigen Hauptpunkt der dritten Linsengruppe (20, 30) bei der Einstellung kürzester Brennweite und f_BW die reduzierte hintere Bildweite bei der Einstellung kürzester Brennweite ist.
Variolinsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linsengruppe (30) eine verkittete Linse enthält, die aus einem positiven Linsenelement und einem mit diesem verkitteten, negativen Linsenelement besteht und folgende Bedingungen (5) und (6) erfüllt: (5) 0,16 < Nn – Np (6) 0,2 < f_W/|r_c| < 0,7 (r_c < 0) worin Nn der Brechungsindex des negativen Linsenelementes der verkitteten Linse, Np der Brechungsindex des positiven Linsenelementes der verkitteten Linse und r_c der Krümmungsradius der verkitteten Fläche der verkitteten Linse ist.
Variolinsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen der zweiten Linsengruppe (20) und der dritten Linsengruppe (30) angeordnete Blende (S).
Variolinsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (S) gemeinsam mit der dritten Linsengruppe (30) beweglich ist.
Variolinsensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (S) unbeweglich zwischen der zweiten und der dritten Linsengruppe (20, 30) angeordnet und während der Brennweitenänderung unbeweglich ist.
Varioobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweitenänderung durch die zweite Linsengruppe (20) bewirkt wird.
Variolinsensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe (10) während der Brennweitenänderung oder der Scharfstellung unbeweglich ist.