DE3806161A1 - Kompaktes und lichtstarkes weitwinkel-zoom-linsensystem - Google Patents
Kompaktes und lichtstarkes weitwinkel-zoom-linsensystemInfo
- Publication number
- DE3806161A1 DE3806161A1 DE3806161A DE3806161A DE3806161A1 DE 3806161 A1 DE3806161 A1 DE 3806161A1 DE 3806161 A DE3806161 A DE 3806161A DE 3806161 A DE3806161 A DE 3806161A DE 3806161 A1 DE3806161 A1 DE 3806161A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lens
- unit
- lens unit
- diverging
- collecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
- G02B15/143503—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoom-Linsensystem
für eine Standbildkamera. Genauer betrifft die vorliegende
Erfindung ein Zoom-Linsensystem, das ein
Brennweiten-Verhältnis von ungefähr 2 und einen halben
Blickwinkel in der Größenordnung von 32° im
Weitwinkelbereich von ungefähr 17° im
Semi-Tele-Bereich erzielt und, das sehr kompakt ist, trotz
der zu erzielenden Helligkeit (Große wirksame Öffnung)
F NO von 1 : 2,8 oder im Bereich von 1 : 2,8 bis 1 : 3,5.
Zoom-Linsensysteme, die ein Zoom-Verhältnis von ungefähr 2
erreichen, wobei ein halber Blickwinkel vom Weitwinkel bis
zum Semi-Tele abgedeckt wird und die Öffnungsverhältnisse
im Bereich von 1 : 3,4 bis 1 : 4,5 erzielen, werden zum einen
als Zweigruppen-Typ, der aus einer ersten zerstreuenden
Linsengruppe und einer zweiten sammelnden Linsengruppe
besteht, wie in den japanischen Patentanmeldungen (OPI)
Nr. 64 811/1984 und 14 2515/1984 offenbart wird, oder als
Typ mit einer fixierten dritten Gruppe klassifiziert, bei
dem eine feststehende dritte zerstreuende Linsengruppe
hinter der Kombination der ersten zerstreuenden
Linsengruppe und der zweiten sammelnden Linsengruppe
angeordnet ist, wie in den japanischen OPI Nr. 97 016/1983,
11 1013/1983 und
24 0217/1986 dargestellt ist (die Bezeichnung OPI wird hier
mit folgender Bedeutung verwendet: Ungeprüfte
veröffentlichte japanische Patentanmeldung).
Zoom-Linsensysteme, die ein Öffnungsverhältnis in der
Größenordnung von 1 : 2,8 erzielen, während sie ein
Zoom-Verhältnis von ungefähr 2 erreichen, sind in den
japanischen OPI Nr. 83 543/1986 und 95 50/1980 dargestellt
und sie betreffen alle den zwei-Gruppen-Typ.
Es werden nun die Probleme bei einem herkömmlichen
Zoom-Linsensystem mit F NO von 1 : 3,5 bis 1 : 4,5
beschrieben. Die japanische OPI Nr. 64 811/1987 zeigt, daß
die Gesamtlänge des Linsensystems reduziert werden kann,
indem eine torische Oberfläche in einer ersten
Linsengruppe vorgesehen wird, die aus zwei Linsenelementen
zusammengesetzt ist. Jedoch ist die Kraft der ersten
Linsengruppe zu klein, so daß sie ein großes Stück während der
Veränderung der Brennweite verschoben werden muß. Die
Gesamtlänge des Linsensystems ist im Weitwinkelbereich in
keiner Weise kurz. Zusätzlich muß die Fokussierungslinse
ein zu großes Stück bewegt werden, um die kürzeste
Fokussierungsdistanz kurz genug zu halten.
Das Zoom-Linsensystem, dargestellt in der japanischen OPI
Nr. 14 2515/1987 besitzt eine größere Gesamtlänge als das
System, offenbart in der japanischen OPI Nr. 64 811/1984,
da jegliche torische Linsenoberfläche fehlt. Allgemein
gesagt erlaubt es ein Zoom-Linsensystem des
zwei-Gruppen-Typs nicht, daß die zweite Linsengruppe, die
eine Blende aufweist, um einen kleineren Weg als bei einem
Linsensystem des Typs mit einer feststehenden dritten
Linsengruppe bewegt zu werden, das dieselbe Gesamtlänge
besitzt (wie später in dieser Beschreibung erörtert wird).
Das Zoom-Linsensystem vom Typ mit einer feststehenden
dritten Gruppe, das eine recht neue Entwicklung ist, ist
im wesentlichen identisch mit dem Zoom-Linsensystem vom
Zwei-Gruppen-Typ mit der Ausnahme, daß es einen
zusätzlichen hinteren Konverter umfaßt. Das System,
dargestellt in der japanischen OPI Nr. 97 016/1983 besitzt
den Vorteil einer kleinen Verzerrung. Wahrscheinlich wegen
dessen beabsichtigter Verwendung als Linsensystem für
Mittelformatkameras (6×4,5 cm oder 6×7 cm) besitzt
andererseits dieses Linsensystem den Nachteil, daß es eine
große Gesamtlänge aufweist und viele Linsenelemente
erfordert (speziell in der ersten und dritten
Linsengruppe). Das System, dargestellt in der japanischen
OPI Nr. 11 1013/1983 besitzt den Vorteil einer geringen
Größe, jedoch sind auf der anderen Seite die Streukräfte
der ersten und dritten Linsengruppe so groß, daß
wesentliche Veränderungen in der sphärischen Aberration
und im Astigmatismus während der Veränderung der
Brennweite auftreten. Darüber hinaus bewirkt die
übermäßige Kraft der ersten Linsengruppe den Nachteil, daß
die zweite Linsengruppe um ein großes Stück, trotz der
Verwendung der dritten Linsengruppe versetzt werden muß.
Ein Zoom-Linsensystem, das eine zerstreuende dritte
Linsengruppe einsetzt, die nicht feststeht, sondern
zusammen mit der zweiten Linsengruppe zur Objektseite hin
beweglich ist, wird in vielen älteren Anmeldungen
vorgeschlagen, wie z. B. in den japanischen OPI Nr.
26 754/1973 und 59 157/1979. Jedoch, verglichen mit dem Typ
mit feststehender dritter Linsengruppe, besitzt dieses
System den Nachteil, daß die zweite Linsengruppe, die eine
Blende aufweist, um ein großes Stück versetzt werden muß,
und daß die Gesamtlänge des Systems
in keiner Weise klein ist.
Mit der Absicht, diese Probleme zu lösen, reichte der
Anmelder der vorliegenden Erfindung die japanische OPI Nr.
24 0217/1986 ein und schlug ein Zoom-Linsensystem vor, das
eine kürzere Gesamtlänge als die herkömmlichen Produkte
aufweist. Jedoch verbleibt immer noch die Möglichkeit,
dieses System zu verbessern, da dessen große F-Zahl nicht
gut für die naheliegende Forderung nach einem lichtstarken
und kompakten System geeignet ist.
Im folgenden werden die Schwierigkeiten bei herkömmlichen
Linsensystemen beschrieben, die F NO in der Größenordnung
von 1 : 2,8 erreichen.
Das Zoom-Linsensystem, dargestellt in der japanischen OPI Nr.
83 543/1976 ist sehr einfach bei einem
Öffnungsverhältnis von 1 : 2,8, da es aus sieben Elementen
in sieben Einheiten aufgebaut ist. Jedoch besitzt es den
Nachteil einer großen Gesamtlänge. Das System,
vorgeschlagen in der japanischen OPI Nr. 9 550/1980 ist
ebenfalls dahingehend nicht zufriedenstellend, daß es in
der Lage ist ein Zoom-Verhältnis von weniger als 1,6 zu
erzielen, und daß seine Gesamtlänge in keiner Weise klein
ist. Alle diese Systeme sind vom Zweigruppen-Typ und kein
System vom Typ mit feststehender dritter Linsengruppe ist
bisher erhältlich, das ein Öffnungsverhältnis in der
Größenordnung von 1 : 2,8 erreicht. Dies ist wahrscheinlich
so, da bei einem Linsensystem mit einer Lichtstärke wie
eines, das ein F NO von 1 : 2,8 besitzt, eine effektive
Aberationskompensation nicht erreicht werden kann, falls
lichthofartige Reflexionsflecke vermehrt werden, indem
eine dritte Linsengruppe verwendet wird, die eine
Vergrößerung
größer als 1 besitzt.
Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Zoom-Linsensystem zu schaffen, das eine gute Funktion
sicherstellt, trotz einer Lichtstärke F NO von 1 : 2,8 oder
in der Größenordnung von 1 : 2,8 bis 1 : 3,5. Die vorliegende
Erfindung löst diese Aufgabe durch Verwendung eines
Zoom-Linsensystems vom Typ mit feststehender dritter
Linsengruppe, von der herkömmlicherweise angenommen wurde,
daß sie ungeeignet sind, um große Lichtstärken zu erzielen
und durch die Verwertung der zwei bemerkenswerten
Eigenschaften dieses Typs von Linse, die darin gesehen
werden müssen, daß die Gesamtlänge und die Strecke der
Bewegung der ersten und zweiten Linsengruppe (besonders
der zweiten Linsengruppe, die eine Blende aufweist),
reduziert werden kann.
Das kompakte und lichtstarke Weitwinkel-Zoom-Linsensystem
gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Untersystem
auf, das für die Veränderung der Brennweite verantwortlich
ist und das, beginnend auf der Objektseite aufgebaut ist
aus einer ersten Linseneinheit mit Streuwirkung und einer
zweiten Linseneinheit mit Sammelwirkung und einer
feststehenden dritten Linseneinheit
(Zwischenlinsen-Untersystem), das auf das Untersystem zur
Veränderung der Brennweite folgt, und das dessen
Brennweite verlängert. Die erste Linseneinheit weist eine
Anordnung aus einer zerstreuenden und einer sammelnden
Linse und die zweite Linseneinheit eine Anordnung aus
einer sammelnden, einer zerstreuenden und einer sammelnden
Linse auf. Dieses Linsensystem ist in der Lage, die
Brennweite durch die mechanische Verschiebung der ersten
und zweiten Linseneinheiten zu verändern, während eine
konstante Schärfeeinstellung erhalten bleibt.
Die Verbesserung dieses Zoom-Linsensystems ist darin zu
sehen, daß die erste Linseneinheit zumindest eine torische
Oberfläche und einen Dreieinheiten-Dreielementen-Aufbau
aufweist, die beginnend auf der Objektseite besteht, aus
einem zerstreuenden Meniskuslinsenelement mit einer
konkaven Oberfläche großer Wölbung auf der Bildseite,
einem zerstreuenden Linsenelement und einem sammelnden
Linsenelement mit einer konvexen Oberfläche mit großer
Wölbung auf der Objektseite, und darin, daß die zweite
Linseneinheit einen Viereinheiten-Vierelemente-Aufbau
besitzt, der beginnend auf der Objektseite besteht aus
zwei sammelnden Linsenelementen, die jeweils eine konvexe
Oberfläche mit großer Wölbung auf der Objektseite
besitzen, einem zerstreuenden Linsenelement mit einer
konkav gewölbten Oberfläche auf der Bildseite und einem
sammelnden Linsenelement mit konvexer Oberfläche mit
großer Wölbung auf der Bildseite. Eine weitere
Verbesserung dieses Linsensystems besteht darin, daß es
die folgenden Bedingungen erfüllt:
Hierbei ist
f₁der Brennweite der ersten Linseneinheit,
f₂der Brennweite der zweiten Linseneinheit,
f L der Brennweite des Gesamtsystems im
Engwinkelbereich,
m₃der Vergrößerung der dritten Linseneinheit,
dem Mittelwert der Brechungsindices an der
d-Linie der zwei zerstreuenden Linsenelemente in der
ersten Linseneinheit, und
dem Mittelwert der Brechungsindices an der
d-Linie der zwei sammelnden Linsenelemente in der
zweiten Linseneinheit auf deren Gegenstandsseite
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die dritte
Linseneinheit einfach aus einem einzelnen zerstreuenden
Linsenelement aufgebaut oder sie besteht aus einer
verklebten zerstreuenden Linse mit einfacher
Eine-Einheit-Zwei-Elemente-Aufbau, bei dem ein sammelndes
Linsenelement mit einem zerstreuenden Linsenelement
verklebt ist, oder sie besitzt die Form einer
zerstreuenden Linseneinheit, die einen
Zweieinheiten-Zweielemente-Aufbau besitzt, der aus einem
sammelnden und einem zerstreuenden Linsenelement besteht.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist eine
feststehende Blende zwischen der zweiten und dritten
Linseneinheit angeordnet, so daß die Blende unabhängig von
der zweiten Linseneinheit um eine kleinere Strecke
versetzt wird als die zweite Linseneinheit, wenn die
Brennweite vom Weitwinkel- zum Tele-Bereich verändert wird.
Die Fig. 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 und 15 sind vereinfachte
Querschnittsansichten des Linsensystems, die den
Beispielen 1 bis 8 folgend gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut sind.
Fig. 2(a), 4(a), 6(a), 8(a), 10(a), 12(a), 14(a) und 16(a)
zeigen Diagramme der Aberationskurven, die mit einem
Linsensystem, den Beispielen 1 bis 8 folgend, im
Weitwinkelbereich erzielt werden.
Fig. 2(b), 4(b), 6(b), 8(b), 10(b), 12(b), 14(b) und 16(b)
zeigen Diagramme der Aberationskurven, die mit einem
Linsensystem, den Beispielen 1 bis 8 folgend, im
Mittelwinkelbereich erzielt werden.
Fig. 2(c), 4(c), 6(c), 8(c), 10(c), 12(c), 14(c) und 16(c)
zeigen Diagramme der Aberationskurven, die mit einem
Linsensystem, den Beispielen 1 bis 8 folgend, im
Tele-Bereich erzielt werden.
Für den Aufbau der ersten und zweiten Linseneinheiten wird
bei einem Zoom-Linsensystem gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Sieben-Einheiten-Sieben-Elemente-Aufbau
verwendet, der im wesentlichen ähnlich dem System ist, das
ein F NO von 1 : 2,8 erzielt, und das in der japanischen
OPI Nr. 83 543/1976 vorgeschlagen wurde. Jedoch werden in
einem System diese Linsensysteme gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer ausreichend größeren Brechkraft
hergestellt als in einem herkömmlichen System, um eine
Versetzung der ersten Linseneinheit um einen kleineren Weg
zu erreichen. Darüber hinaus besitzt das System gemäß der
vorliegenden Erfindung eine feststehende dritte
Linseneinheit mit Streuwirkung, die hinter der zweiten
Linseneinheit angeordnet ist und eine Reduzierung der
Verschiebungsstrecke der zweiten Linseneinheit bewirkt.
Herkömmliche Zoom-Linsensysteme, die ein
Öffnungsverhältnis F NO in der Größenordnung von 1 : 2,8
besitzen, weisen das Problem auf, das lichthofartige
Reflexionsflecke verstärkt entstehen, falls die Brechkraft
der ersten und dritten Linseneinheiten erhöht wird und daß
noch stärkere lichthofartige Aberrationen auftreten, falls
eine zerstreuende dritte Linsengruppe hinter der zweiten
Linsengruppe angeordnet wird. Bei der vorliegenden
Erfindung wird eine torische Linsenoberfläche in der
ersten Linsengruppe geschaffen, die nicht nur eine
Reduzierung der lichthofartigen Aberrationen bewirkt, die
aus der Kombination der ersten und zweiten Linseneinheiten
hervorgehen, sondern auch eine zufriedenstellende Funktion
sicherstellt, falls eine feststehende dritte Linsengruppe
zu dem Zwei-Einheiten-Aufbau hinzugefügt wird.
Falls ein Öffnungsverhältnis mit einer Lichtstärke F NO
von ungefähr 1 : 2,8 ohne jede torische Linsenoberfläche in
der ersten Linseneinheit erreicht wird und falls die
Gesamtlänge des Linsensystems so klein gehalten wird wie
in der vorliegenden Erfindung, ergeben sich bei der
Bildfeldwölbung große Veränderungen, d. h. eine
Unterkompensation im Weitwinkelbereich und eine
Überkompensation im Telebereich. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine torische Oberfläche in der ersten
Linsengruppe vorgesehen, die durch ihre Art ermöglicht,
daß achsenferne Strahlen des Lichts im Weitwinkelbereich
an anderen Stellen hindurchtreten als im Telebereich. Dies
trägt dazu bei, daß die folgenden drei Ziele erreicht
werden:
Eine lichtstärkere F-Zahl, Kompaktheit und kleinere
Veränderungen der Bildfeldwölbung.
Die Größe der Verschiebung der zweiten Linseneinheit Δ X₂
kann ausgedrückt werden durch:
Hierbei ist f S die Brennweite des Gesamtsystems im
Weitwinkelbereich. Bei einem Zoom-Linsensystem des
Zwei-Einheiten-Typs gilt m₃ = 1, so daß, falls die
Brechkraft einer jeden Linseneinheit erhöht wird, auch
Δ X₂ sich erhöht, da f₁ die Tendenz besitzt, sich um
einen größeren Betrag als f₂ zu verringern. Andererseits
ist bei einem Zoom-Linsensystem vom Typ mit feststehender
dritter Linseneinheit, bei dem eine zerstreuende Linse in
der dritten Linseneinheit angeordnet ist, m₃ = 1 und
Δ X₂ kann sehr klein gehalten werden, falls die
Brechkraft der ersten und zweiten Linseneinheiten
vergrößert wird als bei einem Zoom-Linsensystem des
Zwei-Einheiten-Typs.
Wie aus der oben angeführten Formel für die
Verschiebungsstrecke der zweiten Linseneinheit hervorgeht,
kann Δ X₂ verkleinert werden durch Verkleinerung von
f₂/|f₁| in Bedingung (1). Falls die untere Grenze
dieser Bedingung nicht erreicht wird, erhöht sich |f₁|
(da die zweite Linseneinheit eine Hauptlinse ist und f₂
sich nicht bei dieser Linsenart stark verändert), und ein
für die Verringerung von Δ X₂ vorteilhafter Umstand
stellt sich ein. Jedoch erhöht sich Δ X₁ (die
Verschiebungsstrecke der ersten Linseneinheit) und
dementsprechend erhöht sich die Gesamtlänge des Systems im
Weitwinkelbereich und der Durchmesser der vorderen
Linseneinheit macht es schwierig, ein kompaktes
Linsensystem aufzubauen. Falls die obere Grenze der
Bedingung (1) überschritten wird, verringert sich |f₁|
wie in dem System, dargestellt in der japanischen OPI
11 1013/1983 und Δ X₂ erhöht sich trotz der Einbeziehung
einer feststehenden dritten Linseneinheit. Darüber hinaus
treten große Aberrationsveränderungen während der
Veränderung der Brennweite auf.
Bedingung (2) beschreibt die Anforderungen an die
Brechkraft der ersten Linseneinheit. Falls Bedingung (1)
die einzige zu erfüllende Bedingung ist, so braucht man
einfach nur sicherzustellen, daß die Brechkraft der ersten
Linseneinheit kleiner ist. Bedingung (2) wird eingeführt,
um die Verschiebungsstrecke der ersten Linsengruppe und
den Durchmesser der vorderen Linseneinheit zu verkleinern,
indem die Brechkraft der ersten Linseneinheit einer
Beschränkung unterworfen wird. Die Brechkraft der ersten
Linseneinheit in einem Zoom-Linsensystem, das ein
Öffnungsverhältnis F NO von ungefähr 1 : 2,8 oder im
Bereich von 1 : 2,8 bis 1 : 3,5 erzielen soll, muß ein wenig
kleiner sein als in einem System mit F NO im Bereich von
1 : 3,5 bis 1 : 4,5. Falls die untere Grenze der Bedingung (2)
nicht erreicht wird, wird die Brechkraft der ersten
Linseneinheit in einem Maß erhöht, daß die obere Grenze
der Bedingung (1) überschritten wird, was große
Aberrationsveränderungen während der Verschiebung der
Brennweite und der Focusierung, wie bereits erwähnt,
bewirkt. Falls die obere Grenze der Bedingung (2)
überschritten wird, stellt sich ein die Kompensation der
Aberration unterstützender Zustand ein, jedoch kann ein
kompaktes Linsensystem nicht erreicht werden.
Die Bedingung (3) beschreibt die Anforderungen, die von
der Vergrößerungskraft der dritten Linseneinheit erreicht
werden sollten. Falls die untere Grenze der Bedingung
nicht erreicht wird, wird Δ X₂ größer als in dem Fall
eines Zoom-Linsensystems vom Zwei-Einheiten-Typ. Falls die
obere Grenze der Bedingung (3) überschritten wird, stellt
sich ein die Verringerung von Δ X₂ sehr stark
unterstützender Umstand ein, aber andererseits kann die
dritte Linseneinheit nicht auf einem einzelnen
zerstreuenden Linsenelement oder einer verklebten
zerstreuenden Linse aus einem
Eine-Einheit-Zwei-Elemente-Aufbau zusammengesetzt werden,
da die lichthofartigen Störungen, die in der Kombination
der ersten und zweiten Linseneinheiten erzeugt wurden, in
einem Maß verstärkt werden, das der Vergrößerungskraft der
dritten Linseneinheit entspricht.
Bedingung (4) beschreibt die Anforderungen an die
zerstreuenden Linsenelemente in der ersten Linseneinheit.
Ja kompakter ein gegebenes Linsensystem ist, desto größer
ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Petzval-Summe einen
negativen Wert annimmt, falls Bedingung (4) nicht
eingehalten wird. Ein bemerkenswertes Problem besteht
darin, daß Astigmatismus, der in sagittaler Richtung im
Weitwinkelbereich auftritt, überkompensiert wird und nicht
wirksam kompensiert werden kann.
Bedingung (5) beschreibt die Forderung, die von den
positiven Linsenelementen der zweiten Linseneinheit auf
der Objektivseite eingehalten werden sollten. Um eine
Lichtstärke F NO in der Größenordnung von ungefähr 1 : 2,8
zu erzielen, muß bei dem Zoom-Linsensystem gemäß der
vorliegenden Erfindung ein optisches Material verwendet
werden, das einen höheren Brechungsindex als die
Materialien aufweist, die in den Systemen verwendet
werden, die ein F NO in der Größenordnung von 1 : 3,5 bis
1 : 4,5 erzielen. Je kompakter ein gegebenes Linsensystem
ist, desto größer sind die Veränderungen, die bei den
torischen und lichthofartigen Aberrationen während der
Veränderung der Brennweite auftreten, falls Bedingung (5)
nicht eingehalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine feststehende Blende zwischen der
zweiten und dritten Linseneinheit angeordnet und wird
unabhängig von der zweiten Linseneinheit bewegt. Dies
bewirkt eine Beseitigung der lichthofartigen Störungen
achsenfernen Lichts über dem Bereich vom Mittelwinkel- bis
zum Engwinkel-Bereich.
Im folgenden wird eine Anzahl von Beispielen von
Linsensystemen gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
Die in Beispiel 1 bis 8 werden im folgenden in Form von
Datenblättern beschrieben, wobei F NO die F-Zahl, f die
Brennweite, ω den halben Blickwinkel, f B den Retrofocus,
r den Radius der Wölbung der einzelnen Linsenoberflächen,
d die Linsendicke oder den Oberflächenabstand zwischen den
Linsen, N den Brechungsindex an der d-Linie der einzelnen
Linsenelemente und µ die Abbsche Zahl des einzelnen
Linsenelements wiedergibt. Die torische Funktion wird
durch die folgende Formel dargestellt:
Claims (5)
1. Kompaktes und lichtstarkes
Weitwinkel-Zoom-Linsensystem mit einem für die
Veränderung der Brennweite verantwortlichem
Untersystem, das beginnend auf der Gegenstandsseite
besteht aus:
einer ersten Linseneinheit mit Streuwirkung,
einer zweiten Linseneinheit mit Sammelwirkung, und
einer dritten feststehenden Linseneinheit als Zwischenlinsen-Untersystem, das auf das Untersystem zur Veränderung der Brennweite folgt und das dessen Brennweite verlängert,
wobei die erste Linseneinheit eine zerstreuende Linse und eine sammelnde Linse aufweist und die zweite Linseneinheit eine sammelnde Linse, eine zerstreuende Linse und eine sammelnde Linse aufweist,
so daß das Linsensystem in der Lage ist, die Brennweite durch die mechanische Verschiebung der ersten und zweiten Linseneinheiten zu verändern, während eine konstante Schärfeneinstellung erhalten bleibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Linsensystem zumindest eine torische Oberfläche und einen Drei-Einheiten-Drei-Elementen-Aufbau aufweist, der beginnend auf der Objektseite besteht aus einem zerstreuenden Meniskuslinsenelement mit einer konkaven Oberfläche mit großer Wölbung auf der Bildseite, einem zerstreuenden Linsenelement und einem sammelnden Linsenelement mit einer konvexen Oberfläche mit großer Wölbung auf der Objektseite, und
daß die zweite Linseneinheit einen Vier-Einheiten-Vier-Elemente-Aufbau aufweist, der beginnent auf der Objektseite aus zwei sammelnden Linsenelementen, die jeweils eine konvexe Oberfläche mit großer Wölbung auf der Objektseite besitzen, einem zerstreuenden Linsenelement mit einer konkav gewölbten Oberfläche auf der Bildseite und einem sammelnden Linsenelement mit konvexer Oberfläche auf der Bildseite, und
daß das Linsensystem weiter die folgenden Bedingungen erfüllt: wobeif₁der Brennweite der ersten Linseneinheit, f₂der Brennweite der zweiten Linseneinheit, f L der Brennweite des Gesamtsystems im Engwinkelbereich, m₃der Vergrößerung der dritten Linseneinheit, dem Mittelwert der Brechungsindices an der d-Linie der zwei zerstreuenden Linsenelemente in der ersten Linseneinheit, und dem Mittelwert der Brechungsindices an der d-Linie der zwei sammelnden Linsenelemente in der zweiten Linseneinheit auf deren Gegenstandsseiteentspricht.
einer ersten Linseneinheit mit Streuwirkung,
einer zweiten Linseneinheit mit Sammelwirkung, und
einer dritten feststehenden Linseneinheit als Zwischenlinsen-Untersystem, das auf das Untersystem zur Veränderung der Brennweite folgt und das dessen Brennweite verlängert,
wobei die erste Linseneinheit eine zerstreuende Linse und eine sammelnde Linse aufweist und die zweite Linseneinheit eine sammelnde Linse, eine zerstreuende Linse und eine sammelnde Linse aufweist,
so daß das Linsensystem in der Lage ist, die Brennweite durch die mechanische Verschiebung der ersten und zweiten Linseneinheiten zu verändern, während eine konstante Schärfeneinstellung erhalten bleibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Linsensystem zumindest eine torische Oberfläche und einen Drei-Einheiten-Drei-Elementen-Aufbau aufweist, der beginnend auf der Objektseite besteht aus einem zerstreuenden Meniskuslinsenelement mit einer konkaven Oberfläche mit großer Wölbung auf der Bildseite, einem zerstreuenden Linsenelement und einem sammelnden Linsenelement mit einer konvexen Oberfläche mit großer Wölbung auf der Objektseite, und
daß die zweite Linseneinheit einen Vier-Einheiten-Vier-Elemente-Aufbau aufweist, der beginnent auf der Objektseite aus zwei sammelnden Linsenelementen, die jeweils eine konvexe Oberfläche mit großer Wölbung auf der Objektseite besitzen, einem zerstreuenden Linsenelement mit einer konkav gewölbten Oberfläche auf der Bildseite und einem sammelnden Linsenelement mit konvexer Oberfläche auf der Bildseite, und
daß das Linsensystem weiter die folgenden Bedingungen erfüllt: wobeif₁der Brennweite der ersten Linseneinheit, f₂der Brennweite der zweiten Linseneinheit, f L der Brennweite des Gesamtsystems im Engwinkelbereich, m₃der Vergrößerung der dritten Linseneinheit, dem Mittelwert der Brechungsindices an der d-Linie der zwei zerstreuenden Linsenelemente in der ersten Linseneinheit, und dem Mittelwert der Brechungsindices an der d-Linie der zwei sammelnden Linsenelemente in der zweiten Linseneinheit auf deren Gegenstandsseiteentspricht.
2. Zoom-Linsensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Linseneinheit aus einem einzelnen
zerstreuenden Linsenelement besteht.
3. Zoom-Linsensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Linseneinheit aus einer verklebten
zerstreuenden Linse mit einfachem
Eine-Einheit-Zwei-Elemente-Aufbau besteht, bei dem ein
sammelndes Linsenelement mit einem zerstreuenden
Linsenelement verklebt ist.
4. Zoom-Linsensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Linseneinheit die Form einer
zerstreuenden Linseneinheit besitzt, die einen
Zwei-Einheiten-Zwei-Elemente-Aufbau besitzt, der aus
einem sammelnden und einem zerstreuenden Linsenelement
besteht.
5. Zoom-Linsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine feststehende Blende zwischen der zweiten und
dritten Linseneinheit angeordnet ist, so daß die
Blende unabhängig von der zweiten Linseneinheit um
eine kleinere Strecke versetzt wird als die zweite
Linseneinheit, wenn die Brennweite vom Weitwinkel- zum
Tele-Bereich verändert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62044895A JPS63210907A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | コンパクトで明るい広角ズ−ムレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3806161A1 true DE3806161A1 (de) | 1988-09-08 |
Family
ID=12704216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3806161A Ceased DE3806161A1 (de) | 1987-02-27 | 1988-02-26 | Kompaktes und lichtstarkes weitwinkel-zoom-linsensystem |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4844599A (de) |
JP (1) | JPS63210907A (de) |
DE (1) | DE3806161A1 (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4801969A (en) * | 1987-10-15 | 1989-01-31 | Eastman Kodak Company | Self-coiling exposure shade |
US5283693A (en) * | 1990-06-13 | 1994-02-01 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens system |
JP2995492B2 (ja) * | 1990-11-08 | 1999-12-27 | 富士写真光機株式会社 | ズームレンズ |
GB9226806D0 (en) * | 1991-12-25 | 1993-02-17 | Asahi Optical Co Ltd | Zoom lens system |
US5745301A (en) * | 1994-12-19 | 1998-04-28 | Benopcon, Inc. | Variable power lens systems for producing small images |
US5663837A (en) * | 1995-04-04 | 1997-09-02 | Nikon Corporation | Lens system |
US5646788A (en) * | 1995-04-06 | 1997-07-08 | Eastman Kodak Company | Dual aperture lens |
US5604637A (en) * | 1995-04-17 | 1997-02-18 | Eastman Kodak Company | Zoom lens |
JP3709000B2 (ja) * | 1995-12-12 | 2005-10-19 | ペンタックス株式会社 | 超広角ズームレンズカメラ |
JP4509285B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2010-07-21 | フジノン株式会社 | 小型大口径広角ズームレンズ |
JP3706827B2 (ja) | 2001-11-09 | 2005-10-19 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
US20040089715A1 (en) * | 2002-11-07 | 2004-05-13 | Jon Otis | Portable, stand-alone, shelf-mounted promotional device |
JP4630568B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2011-02-09 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する光学機器 |
JP4624776B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-02-02 | 富士フイルム株式会社 | 3群ズームレンズ |
JP4650336B2 (ja) * | 2005-08-10 | 2011-03-16 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ及びプロジェクタの製造方法 |
EP2293130B1 (de) * | 2008-06-25 | 2019-02-27 | Nikon Vision Co., Ltd. | Relais-zoom-system |
TWI705266B (zh) | 2016-06-08 | 2020-09-21 | 揚明光學股份有限公司 | 光學系統及其光學鏡頭 |
CN112415729B (zh) * | 2020-12-11 | 2024-11-26 | 浙江舜宇光学有限公司 | 变焦镜头 |
JP7592575B2 (ja) * | 2021-12-07 | 2024-12-02 | キヤノン株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5183543A (de) * | 1975-01-18 | 1976-07-22 | Asahi Optical Co Ltd | |
JPS5459157A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-12 | Asahi Optical Co Ltd | Zoom lens having small distortion aberration |
JPS559550A (en) * | 1978-07-06 | 1980-01-23 | Canon Inc | Zoom lens system |
JPS5897016A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Mamiya Koki Kk | 広角ズ−ムレンズ |
JPS58111013A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-01 | Canon Inc | 小型の広角ズ−ムレンズ |
JPS5964811A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-12 | Minolta Camera Co Ltd | 二成分ズ−ムレンズ系 |
JPS59142515A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-15 | Asahi Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
JPS61240217A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Asahi Optical Co Ltd | コンパクトな広角ズ−ムレンズ |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58200208A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-21 | Canon Inc | 小型の広角ズ−ムレンズ |
JPS6040605B2 (ja) * | 1982-02-01 | 1985-09-11 | マミヤ光機株式会社 | 広角ズ−ムレンズ |
JPS60208722A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Canon Inc | ズ−ムレンズの焦点距離変換方法 |
US4810072A (en) * | 1984-12-22 | 1989-03-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62044895A patent/JPS63210907A/ja active Pending
-
1988
- 1988-02-24 US US07/160,045 patent/US4844599A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-26 DE DE3806161A patent/DE3806161A1/de not_active Ceased
-
1989
- 1989-04-28 US US07/345,371 patent/US5035492A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5183543A (de) * | 1975-01-18 | 1976-07-22 | Asahi Optical Co Ltd | |
JPS5459157A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-12 | Asahi Optical Co Ltd | Zoom lens having small distortion aberration |
JPS559550A (en) * | 1978-07-06 | 1980-01-23 | Canon Inc | Zoom lens system |
JPS5897016A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Mamiya Koki Kk | 広角ズ−ムレンズ |
JPS58111013A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-01 | Canon Inc | 小型の広角ズ−ムレンズ |
JPS5964811A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-12 | Minolta Camera Co Ltd | 二成分ズ−ムレンズ系 |
JPS59142515A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-15 | Asahi Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
JPS61240217A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Asahi Optical Co Ltd | コンパクトな広角ズ−ムレンズ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Optik 51(1978), S. 385-396 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4844599A (en) | 1989-07-04 |
JPS63210907A (ja) | 1988-09-01 |
US5035492A (en) | 1991-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19539166B4 (de) | Superweitwinkel-Varioobjektiv | |
DE3806161A1 (de) | Kompaktes und lichtstarkes weitwinkel-zoom-linsensystem | |
DE2161804C3 (de) | Als invertiertes Teleobjektiv ausgebildetes Weitwinkel-Kameraobjektiv | |
DE2750342C3 (de) | Varioobjektiv | |
DE19654175C2 (de) | Weitwinkel-Linsensystem | |
DE3521087A1 (de) | Endoskopobjektiv vom typ umgekehrter teleobjektive | |
DE3234965A1 (de) | Teleobjektiv | |
DE3909755A1 (de) | Zoom-linsen-system mit hohem zoom-verhaeltnis zum gebrauch in einer kompakt-kamera | |
DE2739488A1 (de) | Fotographisches weitwinkelobjektiv | |
DE3902495A1 (de) | Zoom-linsensystem fuer die verwendung in einer kompaktkamera | |
DE4135807A1 (de) | Zoomobjektivsystem | |
DE1772784A1 (de) | Pankratisches Teleobjektiv | |
DE19717120A1 (de) | Zoom-Objektiv mit weitem Bereich | |
DE3610472A1 (de) | Klein-zoomobjektiv | |
DE69022493T3 (de) | Zoomobjektiv. | |
DE4037213C2 (de) | Varioobjektiv für eine Kompaktkamera | |
DE4033978C2 (de) | Weichzeichnendes Objektiv | |
DE4235509B4 (de) | Zoomobjektiv | |
DE4112608A1 (de) | Zoomobjektivsystem | |
DE19642279A1 (de) | Schnelles Weitwinkel-Zoom-Linsensystem | |
DE3710026C2 (de) | Tele-Objektiv für Nahaufnahmen | |
DE2540520C2 (de) | Teleobjektiv | |
DE4230416A1 (de) | Zoom-linsensystem | |
DE3200949A1 (de) | Kompakt-weitwinkel-varioobjektiv | |
DE1804888A1 (de) | Extrem weitwinkliges Objektiv |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |