DE4032051A1 - Zoom lens system for camera - has fixed front group of lenses and rear group which is moved to focus object - Google Patents
Zoom lens system for camera - has fixed front group of lenses and rear group which is moved to focus objectInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abbildungslinsensystem für den Einsatz in Kameras, wie z. B. einer SLR-Kamera. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein mittleres Teleobjektivsystem, das ein großes Öffnungsverhältnis und einen vergleichsweise weiten Blickwinkel aufweist und bei dem die Fokussierung ausgeführt wird durch Bewegen einiger Linsen in dem System.The present invention relates to a Imaging lens system for use in cameras such as e.g. B. an SLR camera. More precisely, this concerns Invention of a medium telephoto lens system that is a large one Opening ratio and a comparatively wide Has perspective and where the focus is carried out by moving some lenses in the system.
Das Abbildungslinsensystem, das in jüngsten Modellen von SLR-Kameras verwendet wird, erfordert nicht nur eine hohe optische Funktionsfähigkeit, sondern auch ein großes Öffnungsverhältnis und Leichtigkeit und Schnelligkeit, mit der die Fokussierung durchgeführt werden kann.The imaging lens system used in the latest models from SLR cameras used not only require a high level optical functionality, but also a large one Opening ratio and lightness and speed, with that can be focused.
Hochwertige mittlere Teleobjektivsysteme mit großem Öffnungsverhältnis und einem weiten Blickwinkel sind in den ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 48 723/1984, 205 625/1988 und anderen beschrieben.High quality medium telephoto lens systems with large Opening ratio and a wide viewing angle are in the unexamined published Japanese Patent Applications No. 48 723/1984, 205 625/1988 and others described.
Da eine ansteigende Zahl moderner Kameras mit der Fähigkeit zur Autofokussierung ausgestattet werden, sind Objektivsysteme der Typen "Innerer Brennpunkt" und "Hinterer Brennpunkt" entwickelt worden, um die Fokussierung durch die Bewegung von nur einigen der Linsen in dem Linsensystem zu realisieren. Z. B. sind in den ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 1 54 111/1989 und 1 54 112/1989 ein "Innerer Brennpunkt"-Modell mit einer Fokussierungslinsengruppe in einem Gauss'schen Linsensystem vorgeschlagen worden und in der ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 78 208/1989 ein "Hinterer Brennpunkt"-Modell, bei dem die hintere Gruppe eines Gauss'schen Linsensystems zur Fokussierung bewegt wird.Because an increasing number of modern cameras with the Ability to be equipped with auto focus Lens systems of the types "inner focus" and "Rear focus" has been developed to the Focus by moving only a few of the lenses to realize in the lens system. For example, in the unexamined published Japanese patent applications No. 1 54 111/1989 and 1 54 112/1989 an "interior Focus "model with a focusing lens group in a Gaussian lens system and in the unexamined published Japanese Patent application No. 78 208/1989 a "rear Focus "model in which the rear group has a Gaussian lens system is moved to focus.
Falls jedoch ein "Innerer Brennpunkt"-System in einem Teleobjektiv mit einem großen Öffnungsverhältnis und einem vergleichsweise weiten Blickwinkel eingebaut wird, vergrößert die Notwendigkeit einen Freiraum vorzusehen, der es der Fokussierungslinsengruppe gestattet, sich innerhalb des Linsensystems zu bewegen, die Gesamtlänge des Objektivs. Ferner muß der Objektivdurchmesser vergrößert werden, um den notwendigen Anteil von Randstrahlen des Lichts zuzulassen. Dies hat zum Ergebnis. daß das gesamte Objektivsystem sperrig wird.However, if an "inner focus" system in one Telephoto lens with a large aperture ratio and a comparatively wide viewing angle is installed, increases the need to provide free space, which allows the focusing lens group to to move within the lens system, the total length of the lens. Furthermore, the lens diameter be increased to the necessary proportion of Allow marginal rays of light. This has the result. that the entire lens system becomes bulky.
Im Gegensatz dazu besitzt das "Hinterer Brennpunkt"-Modell, bei dem die hintere Linsengruppe eines Gauss'schen Linsensystems zur Fokussierung bewegt wird, den Vorteil eines relativ kompakten Aufbaus, jedoch war es andererseits schwierig, ein hochwertiges System zu realisieren, da aufgrund der Bewegung der Fokussierungsgruppe beträchtliche Aberrationsveränderungen auftreten.In contrast, the "rear Focus "model in which the rear lens group is one Gaussian lens system is moved to focus, the advantage of a relatively compact structure, however it was on the other hand difficult to get a high quality system realize because of the movement of the Focus group significant aberration changes occur.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik zu lösen und es ist demnach die Hauptaufgabe der Erfindung, ein mittleres Teleobjektivsystem mit großer Öffnung zu schaffen, bei dem die Fokussierung durch Bewegung nur der hinteren Linsengruppe durchgeführt wird, das kompakt ist und das dennoch eine hohe Funktionalität dahingehend aufweist, daß es kleinere Anteile von Aberrationsveränderungen als Auswirkungen des Fokussierungsvorganges aufweist.The present invention has been made to accomplish the foregoing solve the problems of the prior art mentioned and it is the main object of the invention, an intermediate To create telephoto system with a large aperture, in which focusing by moving only the rear ones Lens group is performed that is compact and that nevertheless has a high functionality in that there are smaller portions of aberration changes than Has effects of the focusing process.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist das mittlere Teleobjektivsystem mit großer Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt aus einer vorderen Gruppe GF, die, beginnend auf der Gegenstandsseite, zumindest zwei sammelnde (positive) Linsenelemente mit einer zum Gegenstand gerichteten stark konvexen Oberfläche und ein zerstreuendes (negatives) Linsenelement mit einer zum Bild gerichteten stark konkaven Oberfläche umfaßt und die eine sammelnde Gesamtbrechkraft besitzt, und einer hinteren Gruppe GR mit einer Oberfläche SR1, die dem Gegenstand am nächsten ist und die zum Gegenstand hin konvex ist, die eine sammelnde Gesamtbrechkraft aufweist, wobei nur die hintere Gruppe GR entlang der optischen Achse bewegt wird, um den Fokussierungsvorgang durchzuführen, wobei dieses Objektivsystem die folgenden Bedingungen erfüllt:In order to achieve this object, the medium-sized, large-aperture telephoto system according to the present invention is composed of a front group G F which, starting on the object side, has at least two collecting (positive) lens elements with a strongly convex surface directed towards the object and a diverging one (negative) lens element with a highly concave surface facing the image and having an overall refractive power, and a rear group G R with a surface S R1 which is closest to the object and which is convex towards the object, which has an overall collecting power wherein only the rear group G R is moved along the optical axis to perform the focusing operation, this lens system fulfilling the following conditions:
0,5 < f/rR1 < 3,5 (1)0.5 <f / r R1 <3.5 (1)
0,6 < fR/F < 1,1 (2)0.6 <f R / F <1.1 (2)
Dabei ist
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
fR: die Brennweite der hinteren Gruppe GR:
und
rR1: der Radius der Krümmung von SR1 oder
der Oberfläche der hinteren Gruppe GR,
die dem Gegenstand am nächsten ist.
It is
f: the focal length of the overall system;
f R : the focal length of the rear group G R : and
r R1 : the radius of curvature of S R1 or the surface of the rear group G R that is closest to the object.
Vorzugsweise erfüllt das Linsensystem auch die folgende Bedingung:Preferably, the lens system also fulfills the following Condition:
0,7 < fR/f < 1,0 (2′)0.7 <f R / f <1.0 (2 ′)
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt die hintere Gruppe GR, beginnend auf der Gegenstandsseite, zumindest ein sammelndes Linsenelement, eine streuende Linse LRn, bei der die Oberfläche auf der Bildseite zum Bild hin konkav ist, und zumindest ein sammelndes Linsenelement, wobei das Linsensystem ferner die folgenden Bedingungen erfüllt:In one embodiment of the present invention, the rear group G R , beginning on the object side, comprises at least one collecting lens element, a diffusing lens L Rn , in which the surface on the image side is concave towards the image, and at least one collecting lens element, the Lens system also meets the following conditions:
0,8 < f/rR4 < 3,0 (3)0.8 <f / r R4 <3.0 (3)
Dabei ist
rR4: der Radius der Krümmung der
Bildseitenoberfläche der zerstreuenden
Linse LRn.It is
r R4 : the radius of curvature of the image side surface of the diverging lens L Rn .
Ein derartiges Linsensystem kann in einem Gesamtsystembewegungstyp eingesetzt werden, bei dem die vordere und die hintere Linsengruppe gemeinsam zur Fokussierung bewegt werden. Ein Gesamtbewegungstyp wird vorzugsweise bei anderen Kameras als Autofokuskameras eingesetzt.Such a lens system can be in one Overall system movement type are used, in which the front and rear lens group together to Focus can be moved. An overall movement type is preferred for cameras other than autofocus cameras used.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, in denen zeigen:The invention is based on Embodiments and with reference to the figures explained in which show:
Fig. 1, 3, 5, 7, 9 und 11 vereinfachte Querschnittsansichten von Objektivsystemen, die entsprechend den Beispielen 1 bis 6 gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind; Fig. 1, 3, 5, 7, 9 and 11 schematic sectional views of lens systems in Examples 1 to 6 of the present invention are constructed in accordance with invention;
Fig. 2, 4, 6, 8, 10 und 12 grafische Darstellungen der Aberrationskurven, die mit den Linsensystemen der Beispiele 1 bis 6 erzielt werden, wobei (A) den Fall betrifft, bei dem das Objektivsystem auf unendlich fokussiert ist und (B) den Fall für eine Abbildungsvergrößerung von 1/10; Fig. 2, 4, 6, 8, 10 and 12 are graphs showing the aberration curves that are obtained with the lens systems of Examples 1 to 6, wherein (A) relates to the case in which the lens system is focused at infinity, and (B) the case for a magnification of 1/10;
Fig. 13 eine einfache schematische Ansicht, die den Grundaufbau des Objektivsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und FIG. 13 is a simple schematic view of the present invention showing the basic structure of the lens system; and
Fig. 14 eine einfache schematische Ansicht, die den Grundaufbau eines bekannten Gauss'schen Linsensystems zeigt. Fig. 14 is a simple schematic view showing the basic structure of a known Gaussian lens system.
Fig. 13 zeigt eine einfache schematische Ansicht, die den Grundaufbau des Linsensystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Hauptmerkmal dieses Systems besteht darin, daß die Oberfläche SR1, die von allen Oberflächen der hinteren Gruppe GR, die zur Erzielung der Fokussierung bewegt wird, dem Gegenstand am nächsten ist, zum Gegenstand hin konvex ist (diese Oberfläche der hinteren Gruppe, die dem Gegenstand am nächsten ist, wird im folgenden abgekürzt als SR1). Fig. 13 is a simple schematic view showing the basic structure of the lens system according to the present invention. The main feature of this system is that the surface S R1 closest to the object from all surfaces of the rear group G R that is moved to achieve focus is convex toward the object (this surface of the rear group that closest to the object is abbreviated as S R1 ) below .
Im Gegensatz dazu ist SR1 eines herkömmlichen Gauss'schen Linsensystems, bei dem die hintere Gruppe GR zur Fokussierung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Gegenstand hin konkav ist wie in Fig. 14 dargestellt ist. Mit anderen Worten ist es eine Aufbaueigenschaft des herkömmlichen Gauss'schen Linsensystems, eine gute Funktionsfähigkeit zu erreichen durch Ausschaltung der Aberrationen, die in der vorderen und der hinteren Linsengruppe entstehen, die in einer symmetrischen Konfiguration angeordnet sind. Falls jedoch die hintere Linsengruppe in dem Gauss'schen System zur Erzielung der Fokussierung bewegt wird, wird die Symmetrie der vorderen und hinteren Linsengruppen gestört, was Aberrationsveränderungen bewirkt. Im einzelnen ändert sich als Wirkung der Fokussierungsbewegung der hinteren Linsengruppe GR, wie in Fig. 14 dargestellt, die Höhe, bei der ein außerhalb der Achse liegender Randstrahl des Lichts SR1 schneidet. Mit anderen Worten, verändert sich der Winkel, den der außeraxiale Randstrahl zur Richtung senkrecht zu SR1, die zum Gegenstand hin konkav ist, bildet, in großem Maße aufgrund der Bewegung von GR, was wesentliche Aberrationsveränderungen bewirkt. Falls das Objektivsystem von unendlich zu einer nahen Entfernung fokussiert wird, bewirkt der außerhalb der Achse liegende Randstrahl einen inneren Asymmetriefehler.In contrast, S R1 of a conventional Gaussian lens system in which the rear group G R is moved to focus is characterized in that it is concave toward the object as shown in FIG. 14. In other words, it is a constitutional property of the conventional Gaussian lens system to achieve good operability by eliminating the aberrations that arise in the front and rear lens groups, which are arranged in a symmetrical configuration. However, if the rear lens group is moved in the Gaussian system to achieve focusing, the symmetry of the front and rear lens groups will be disturbed, causing aberration changes. Specifically, as a result of the focusing movement of the rear lens group G R , as shown in FIG. 14, the height at which an off-axis edge beam of light S R1 intersects changes. In other words, the angle that the off-axis marginal ray makes to the direction perpendicular to S R1 , which is concave towards the object, changes largely due to the movement of G R , which causes substantial aberration changes. If the lens system is focused from infinity to a near distance, the off-axis beam causes an internal asymmetry error.
Bei dem Objektivsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist SR1 so ausgelegt, daß sie zum Gegenstand hin konvex ist, so daß wie in Fig. 13 dargestellt der Winkel, den ein außerhalb der Achse liegender Randstrahl mit der normalen Richtung senkrecht zu SR1 bildet, klein ist, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Demnach ist selbst, wenn die hintere Gruppe GR zur Fokussierung bewegt wird, mit der sich ergebenden Änderung der Höhe, bei der der außerhalb der Achse liegende Randstrahl SR1 schneidet, die Veränderung im Winkel, den dieser Strahl mit der Richtung senkrecht zu SR1 bildet, ausreichend klein, um die Aberrationsveränderungen zu reduzieren, die als Wirkung des Fokussierungsvorgangs auftreten könnten.In the lens system according to the present invention, S R1 is designed to be convex toward the object, so that, as shown in Fig. 13, the angle that an off-axis edge beam makes with the normal direction perpendicular to S R1 is small is as shown in Fig. 13. Accordingly, even if the rear group G R is moved to focus, with the resultant change in height at which the off-axis edge ray S R1 intersects, the change in the angle that this ray has with the direction perpendicular to S R1 is small enough to reduce the aberration changes that might occur as an effect of the focusing process.
Bedingung (1) zeigt den geeigneten Krümmungsradius, der auf SR1 aufzubringen ist. Falls rR1 oder der Krümmungsradius von SR1 extrem klein ist, ändert sich der Winkel stark, den ein außerhalb der Achse liegender Randstrahl mit der Linie senkrecht zu SR1 bildet, wenn die hintere Gruppe GR zur Fokussierung bewegt wird, mit der sich einstellenden Veränderung der Höhe des Strahlschnittpunktes und demnach treten große Aberrationsveränderungen auf, selbst wenn SR1 konvex zum Gegenstand hin ist. Falls das Objektivsystem von unendlich zu einem nahen Abstand fokussiert wird, erzeugt der außerhalb der Achse liegende Randstrahl einen äußeren Asymmetriefehler (Koma). Dementsprechend vom Gesichtspunkt der Aberrationsveränderungen darf rR1 nicht in einem so starken Maße verringert werden, daß die obere Grenze der Bedingung (1) überschritten wird.Condition (1) shows the appropriate radius of curvature to be applied to S R1 . If r R1 or the radius of curvature of S R1 is extremely small, the angle that an off-axis marginal ray forms with the line perpendicular to S R1 changes greatly when the rear group G R is moved to focus with the one that arises Changes in the height of the beam intersection and accordingly large aberration changes occur, even if S R1 is convex towards the object. If the lens system is focused from infinity to a close distance, the off-axis beam generates an external asymmetry error (coma). Accordingly, from the point of view of aberration changes, r R1 must not be reduced to such an extent that the upper limit of condition (1) is exceeded.
Falls andererseits rR1 oder der Krümmungsradius von SR1 derart stark vergrößert wird, daß SR1 nahezu flach wird, können die Aberrationsveränderungen, die als Auswirkung der Fokussierung auftreten, reduziert werden. Jedoch wird, wie durch Gleichung (2) oder (2′) wie im folgenden beschrieben wird, von der hinteren Gruppe GR verlangt, daß sie eine ausreichend starke sammelnde Brechkraft besitzt. Falls rR1 allein erhöht wird, so daß die notwendige sammelnde Brechkraft durch die anderen sammelnden Oberflächen außer SR1 bereitgestellt wird, können die Aberrationen nicht auf ausgeglichene Art und Weise kompensiert werden und die Möglichkeiten des Entstehens einer negativen sphärischen Aberration erhöht sich. Ferner muß die hintere Gruppe selbst kompakt sein, um den Freiraum sicherzustellen, der erforderlich für die Bewegung der hinteren Gruppe GR im Linsensystem ist, um die Fokussierung zu erzielen. Dementsprechend besitzt SR1 vorzugsweise eine starke sammelnde Brechkraft. Also darf Rr1 vom Standpunkt der Aberrationskompensation und des kompakten Aufbaus der hinteren Gruppe GR nicht so stark vergrößert werden, daß die untere Grenze der Bedingung (1) nicht erreicht werden kann.On the other hand, if r R1 or the radius of curvature of S R1 is increased so much that S R1 becomes almost flat, the aberration changes that occur as a result of focusing can be reduced. However, as described by equation (2) or (2 ') as described below, the rear group G R is required to have a sufficiently strong refractive power. If r R1 alone is increased so that the necessary collecting refractive power is provided by the collecting surfaces other than S R1 , the aberrations cannot be compensated for in a balanced manner and the possibility of negative spherical aberration occurring increases. Furthermore, the rear group itself must be compact to ensure the clearance required for the movement of the rear group G R in the lens system to achieve the focus. Accordingly, S R1 preferably has a strong collecting refractive power. Thus, from the standpoint of aberration compensation and the compact construction of the rear group G R , R r1 must not be increased so much that the lower limit of condition (1) cannot be reached.
Die Bedingungen (2) und (2′) beschreiben die Anforderungen, die von der sammelnden Brechkraft der hinteren Linsengruppe GR erfüllt werden müssen. Da die hintere Gruppe GR im Linsensystem zur Erzielung der Fokussierung bewegt wird, muß das Objektivsystem mit dem für die Bewegung der hinteren Linsengruppe GR erforderlichen Freiraum ausgestattet werden. Falls fR oder die Brennweite der hinteren Linsengruppe GR derart stark vergrößert wird, daß die obere Grenze der Bedingung (2) oder (2′) überschritten wird, machen es die mechanischen Zwänge des beschränkten Freiraums für die Bewegung unmöglich, den nahesten Abstand vom Gegenstand zu verkleinern. Ferner ergibt sich ein sperriges Objektivsystem, wenn ein größerer Freiraum für die Bewegung der hinteren Linsengruppe GR mit dem Ziel der Verkleinerung des nahesten Abstands vom Gegenstand vorgesehen wird. Demnach vom Gesichtspunkt des kürzesten Abstands des Gegenstandes und der Kompaktheit des gesamten Objektivsystems darf fR oder die Brennweite der hinteren Gruppe GR nicht derart stark vergrößert werden, daß die obere Grenze der Bedingung (2) oder (2′) überschritten wird.The conditions (2) and (2 ') describe the requirements that must be met by the refractive power of the rear lens group G R. Since the rear group G R is moved in the lens system to achieve focusing, the lens system must be provided with the space required for the movement of the rear lens group G R. If f R or the focal length of the rear lens group G R is increased so much that the upper limit of condition (2) or (2 ') is exceeded, the mechanical constraints of the limited space for movement make it impossible to get the closest distance from Downsize object. Furthermore, a bulky lens system results if a larger space is provided for the movement of the rear lens group G R with the aim of reducing the closest distance from the object. Accordingly, from the point of view of the shortest distance of the object and the compactness of the entire lens system, f R or the focal length of the rear group G R must not be enlarged so much that the upper limit of condition (2) or (2 ') is exceeded.
Die Reduzierung von fR in einem Maße, daß die untere Grenze von Bedingung (2) oder (2′) nicht erreicht wird, ist zu bevorzugen für die Zwecke der Verkürzung des nahesten Abstands vom Gegenstand und der Reduzierung der Gesamtgröße des Objektivsystems. Jedoch muß eine gewisse Länge des Brennpunktabstands von der Linsenrückseite bei Objektivsystemen der durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagenen Art sichergestellt sein, die in SLR-Kameras eingesetzt werden. Demnach muß, um den notwendigen Brennpunktabstand von der Linsenrückseite sicherzustellen, die Brennweite der hinteren Gruppe GR ebenfalls vernünftig lang sein. Dementsprechend ist es nicht wünschenswert, fR in derart starkem Maße zu reduzieren, daß die untere Grenze der Bedingung (2) oder (2′) nicht erreicht wird.Reducing f R to such an extent that the lower limit of condition (2) or (2 ′) is not reached is preferable for the purpose of shortening the closest distance from the object and reducing the overall size of the lens system. However, a certain length of the focal distance from the back of the lens must be ensured in lens systems of the type proposed by the present invention, which are used in SLR cameras. Accordingly, to ensure the necessary focal distance from the back of the lens, the focal length of the rear group G R must also be reasonably long. Accordingly, it is not desirable to reduce f R to such an extent that the lower limit of condition (2) or (2 ') is not reached.
Es ist wünschenswert, daß die hintere Gruppe GR kombiniert mit der vorderen Gruppe GF einen Aufbau besitzt, der die Bedingungen (1) und (2) oder (2′) erfüllt und der es zuläßt, daß Aberrationen auf wirksame und ausgeglichene Weise kompensiert werden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist es wünschenswert für den Zweck der vorliegenden Erfindung, daß die hintere Gruppe GR eine Triplet-Konfiguration oder eine Modifikation dieses Aufbaus besitzt und daß sie ebenfalls Bedingung (3) erfüllt, um eine noch bessere Funktionsfähigkeit zu erreichen. Selbst wenn rR1 Bedingung (1) erfüllt, hat die sammelnde Brechkraft die Wirkung, eine negative sphärische Aberration zu erzeugen. Es ist demnach notwendig, daß die hintere Gruppe GR mit einer Oberfläche ausgestattet wird, die die negative sphärische Aberration kompensiert, um die hohe Funktionalität von GR zu erhalten. Diese Notwendigkeit wird mathematisch durch Bedingung (3) ausgedrückt. Falls rR in derart starkem Maße erhöht wird, daß die untere Grenze dieser Bedingung nicht erreicht wird, bleibt die negative sphärische Aberration, die durch SR1 erzeugt wird, teilweise unkompensiert. Falls andererseits rR4 in einem Maße reduziert wird, daß die obere Grenze von Bedingung (3) überschritten wird, treten sphärische Aberrationen höherer Ordnung auf, was ebenfalls unerwünscht ist. It is desirable that the rear group G R combined with the front group G F have a structure which satisfies the conditions (1) and (2) or (2 ') and which allows aberrations to be compensated for in an effective and balanced manner will. In order to meet these requirements, it is desirable for the purpose of the present invention that the rear group G R has a triplet configuration or a modification of this structure and that it also fulfills condition (3) in order to achieve an even better functionality. Even if r R1 fulfills condition (1), the converging refractive power has the effect of producing a negative spherical aberration. It is therefore necessary for the rear group G R to be provided with a surface which compensates for the negative spherical aberration in order to maintain the high functionality of G R. This need is expressed mathematically by condition (3). If r R is increased to such an extent that the lower limit of this condition is not reached, the negative spherical aberration generated by S R1 remains partially uncompensated. On the other hand, if r R4 is reduced to such an extent that the upper limit of condition (3) is exceeded, higher-order spherical aberrations occur, which is also undesirable.
Die Beispiele 1 bis 6 der vorliegenden Erfindung werden im
folgenden unter Bezugnahme auf die Datenblätter
beschrieben, in denen bedeutet:
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
FNO: das Öffnungsverhältnis oder F-Zahl;
ω: der halbe Blickwinkel;
r: der Krümmungsradius einer einzelnen
Linsenoberfläche;
d: die Dicke einer einzelnen Linse oder der
räumliche Abstand zwischen benachbarten Linsen;
n: der Brechungsindex einer einzelnen Linse an der
d-Linie;
ν: die Abbe'sche Zahl einer einzelnen Linse; und
fB: der Brennpunktabstand von der Linsenrückseite.
Examples 1 to 6 of the present invention are described below with reference to the data sheets in which:
f: the focal length of the overall system;
F NO : the opening ratio or F number;
ω: half the viewing angle;
r: the radius of curvature of a single lens surface;
d: the thickness of a single lens or the spatial distance between adjacent lenses;
n: the refractive index of a single lens on the d line;
ν: the Abbe number of a single lens; and
f B : the focal distance from the back of the lens.
Wie auf den vorangegangenen Seiten beschrieben, ist das mittlere Teleobjektivsystem mit großer Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung, das vom "Hinterer Brennpunkt"-Typ ist, bei dem nur die hintere Gruppe GR zur Durchführung der Fokussierung bewegt wird, derart aufgebaut, daß sowohl Bedingung (1) als auch Bedingung (2) und ggf. Bedingung (3) erfüllt werden kann. Dies stellt sicher, daß das Gesamtlinsensystem kompakt ist und daß es eine hohe Funktionalität aufweist, ohne daß unerwünscht große Aberrationsveränderungen als Auswirkung des Fokussierungsvorgangs auftreten. Wie aus den beiliegenden Fig. 2, 4, 6, 8, 10 und 12 hervorgeht, arbeitet das Objektivsystem zufriedenstellend, ungeachtet, ob es auf unendlich (siehe in jeder der Figuren unter A) oder auf einen nahen Abstand des Gegenstandes (siehe unter B) fokussiert ist.As described on the previous pages, the large aperture central telephoto lens system of the present invention, which is of the "rear focus" type in which only the rear group G R is moved to perform focusing, is constructed so that both condition (1) as well as condition (2) and possibly condition (3) can be fulfilled. This ensures that the overall lens system is compact and has high functionality without undesirably large aberration changes occurring as a result of the focusing process. As can be seen from the accompanying FIGS. 2, 4, 6, 8, 10 and 12, the lens system works satisfactorily, regardless of whether it is at infinity (see in each of the figures under A) or at a close distance of the object (see under B ) is focused.
Claims (17)
f: die Brennweite des Gesamtsystems; und
rR1: der Radius der Krümmung von SR1 oder der Oberfläche der hinteren Gruppe GR, die dem Gegenstand am nächsten ist.1. Medium-sized telephoto lens system with a large aperture, which is composed of a front group G F which, starting on the object side, comprises at least two collecting lens elements with a highly convex surface directed towards the object and a diverging lens element with a strongly concave surface directed towards the image, and which has an overall refractive power and a rear group G R with a surface S R1 which is closest to the object and which is convex toward the object, which has a total collecting power, only the rear group being moved along the optical axis, to perform the focusing operation, whereby the lens system fulfills the following condition: 0.5 <f / r R1 <3.5 (1)
f: the focal length of the overall system; and
r R1 : the radius of curvature of S R1 or the surface of the rear group G R that is closest to the object.
fR: die Brennweite der hinteren Gruppe GR.2. Lens system according to claim 1, characterized in that it further fulfills the following conditions: 0.6 <f R / F <1.1 (2)
f R : the focal length of the rear group G R.
fR: die Brennweite der hinteren Gruppe GR.3. Lens system according to claim 2, characterized in that it further fulfills the following condition: 0.7 <f R / f <1.0 (2 ') is there
f R : the focal length of the rear group G R.
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
fR: die Brennweite der hinteren Gruppe GR; und
rR1: der Radius der Krümmung von SR1 oder der Oberfläche der hinteren Gruppe GR, die dem Gegenstand am nächsten ist und
rR4: der Radius der Krümmung der Bildseitenoberfläche der zerstreuenden Linse LRn.4. Medium telephoto lens system with a large aperture, which is composed of a front group G F which, starting on the object side, comprises at least two collecting lens elements with a highly convex surface directed towards the object and a diverging lens element with a strongly concave surface directed towards the image and which has an aggregate refractive power, and a rear group G R with a surface S R1 which is closest to the object and which is convex towards the object, which has an aggregate refractive power, the front group G F and the rear group G R are moved together to perform the focusing operation, the rear group comprising G R , beginning on the object side, at least one collecting lens element, a diffusing lens L Rn , in which the surface on the image side is concave towards the image, and at least one collecting lens element, the lens system the following n Conditions met: 0.5 <f / r Rl <3.5 (1) 0.6 <f R / F <1.1 (2) 0.8 <f / r R4 <3.0 (3) is
f: the focal length of the overall system;
f R : the focal length of the rear group G R ; and
r R1 : the radius of curvature of S R1 or the surface of the rear group G R which is closest to the object and
r R4 : the radius of curvature of the image side surface of the diverging lens L Rn .
rR4: der Radius der Krümmung der Bildseitenoberfläche der zerstreuenden Linse LRn.5. Lens system according to claim 1, characterized in that the rear group comprises G R , starting on the object side at least one collecting lens element, a diffusing lens L Rn , in which the surface on the image side is concave towards the image, and at least one collecting Lens element, wherein the lens system further fulfills the following condition: 0.8 <f / r R4 <3.0 (3)
r R4 : the radius of curvature of the image side surface of the diverging lens L Rn .
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
FNO: das Öffnungsverhältnis der F-Zahl;
ω: der halbe Blickwinkel;
r: der Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche;
d: die Dicke einer einzelnen Linse oder der räumliche Abstand zwischen benachbarten Linsen;
n: der Brechungsindex einer einzelnen Linse an der d-Linie;
ν: die Abbe'sche Zahl einer einzelnen Linse; und
fB: der Brennpunktabstand von der Linsenrückseite.there is:
f: the focal length of the overall system;
F NO : the opening ratio of the F number;
ω: half the viewing angle;
r: the radius of curvature of a single lens surface;
d: the thickness of a single lens or the spatial distance between adjacent lenses;
n: the refractive index of a single lens on the d line;
ν: the Abbe number of a single lens; and
f B : the focal distance from the back of the lens.
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
FNO: das Öffnungsverhältnis der F-Zahl;
ω: der halbe Blickwinkel;
r: der Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche;
d: die Dicke einer einzelnen Linse oder der räumliche Abstand zwischen benachbarten Linsen;
n: der Brechungsindex einer einzelnen Linse an der d-Linie;
ν: die Abbe'sche Zahl einer einzelnen Linse; und
fB: der Brennpunktabstand von der Linsenrückseite.is there
f: the focal length of the overall system;
F NO : the opening ratio of the F number;
ω: half the viewing angle;
r: the radius of curvature of a single lens surface;
d: the thickness of a single lens or the spatial distance between adjacent lenses;
n: the refractive index of a single lens on the d line;
ν: the Abbe number of a single lens; and
f B : the focal distance from the back of the lens.
f: die Brennweite des Gesamtsystems;
FNO: das Öffnungsverhältnis der F-Zahl;
ω: der halbe Blickwinkel;
r: der Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche;
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f: the focal length of the overall system;
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