DE4139431C2

DE4139431C2 - Varioobjektiv

Info

Publication number: DE4139431C2
Application number: DE4139431A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ito
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2011-11-30
Also published as: DE4139431A1; US5280390A; JP3248906B2; JPH04204615A

Description

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektiv einer durch die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 beschriebenen ersten Bauart sowie weitere Bauarten eines Varioobjektivs, vorwiegend zur Verwendung in einer Kompaktkamera.

Ein Varioobjektiv der vorgenannten ersten Bauart, welche zwei Linsengruppen aufweist, ist aus der US 4 830 476 bekannt.

Weitere Bauarten von Varioobjektiven mit zwei Linsengruppen sind in JP 1-189 620 beschrieben, die in der Weitwinkeleinstellung ein vergleichsweise kleines Bildfeld aufweisen.

Ferner sind Bauarten von Varioobjektiven mit zwei Linsengruppen aus JP 58-128 911 (A), JP 57-201 213 (A), JP 60-48 009 (A) und JP 60-191 216 (A) bekannt. Die dort beschriebenen Varioobjektive weisen jedoch eine vergleichsweise klobige zweite Linsengruppe auf und sind deshalb für die Verwendung in Kompaktkameras weniger geeignet.

Weiterhin sind Bauarten von Varioobjektiven aus JP 62- 90 611 (A), JP 64-57 222 (A), JP 62-113 120 (A) und JP 62- 264 019 (A) bekannt. Die dort beschriebenen Varioobjektive weisen jedoch in der Weitwinkeleinstellung ebenfalls ein vergleichsweise kleines Bildfeld auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Varioobjektive vor allem der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die bei einem verhältnismäßig einfachen Aufbau in der Weitwinkeleinstellung ein vergleichsweise großes Bildfeld aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Varioobjektiv gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. gemäß dem Patentanspruch 8 gelöst.

Weiterbildungen dieser Varioobjektive ergeben sich aus den dem Anspruch 1 bzw. 8 nachgeordneten Unteransprüchen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Varioobjektive sind im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 und 17 vereinfachte Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen 1 bis 9 von erfindungsgemäßen Varioobjektiven und

Fig. 2, 4, 6, 8 10, 12, 14, 16 und 18 Aberrationskurven der Ausführungsbeispiele 1 bis 9 von erfindungsgemäßen Varioobjektiven jeweils bei Weitwinkeleinstellung (a), mittlerer Brennweiteneinstellung (b) und Teleeinstellung (c).

In den vorgenannten Schnittdarstellungen der Ausführungsbeispiele 1 bis 9 ist mit I jeweils eine erste Linsengruppe und mit II jeweils eine zweite Linsengruppe bezeichnet. Untergruppen von Linsengruppen sind mit IA, IB, IF bzw. IR bezeichnet, während mit S eine Objektivblende bezeichnet ist.

Ein erfindungsgemäßes Varioobjektiv hat eine positive erste Linsengruppe und eine negative zweite Linsengruppe. Die erste Linsengruppe besitzt eine negative erste, also zum Objekt hin angeordnete Linse, wodurch eine Retrofokus- Anordnung entsteht. Ferner erfüllt die erste Linsengruppe folgende Bedingungen (a) und (b):

-1.5 < fI/fl < -0.8 (a)

0.3 < R2/Fs < 0.6, (b)

dabei ist
fI: die Brennweite der ersten Linsengruppe;
fl: die Brennweite der ersten Linse der ersten Linsengruppe;
r2: der Krümmungsradius der konkaven Linsenfläche der ersten Linse auf der Bildseite; und
fS: die Brennweite des gesamten Varioobjektivs in der Weitwinkeleinstellung.

Dieser Objektivaufbau ermöglicht die Schaffung eines Varioobjektivs für den Einsatz bei einer Kompaktkamera, das ein halbes Bildfeld von ungefähr 40° besitzt.

Bedingung (a) betrifft die Brechkraft der ersten Linse der ersten Linsengruppe. Falls die obere Grenze dieser Bedingung (a) überschritten wird, wird das halbe Bildfeld, das erzielt werden kann, kleiner als ungefähr 40°. Falls die untere Grenze der Bedingung (a) unterschritten wird, wird die negative Brechkraft der ersten Linse übermäßig groß und der Astigmatismus, der in der Weitwinkeleinstellung auftritt, ist überkompensiert.

Bedingung (b) betrifft dem Krümmungsradius der konkaven Linsenfläche der ersten Linse auf der Bildseite. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird die negative Brechkraft der konkaven Linsenfläche so klein, dass sphärische Aberration und Astigmatismus unterkompensiert sind. Falls die untere Grenze der Bedingung (b) unterschritten wird, werden diese Aberrationen überkompensiert.

Bei Fokussierung nur durch Verstellung der gesamten ersten Linsengruppe nach vorne treten signifikante Veränderungen im Astigmatismus auf, wenn das Bildfeld vergrößert wird. Um die Aberrationsveränderungen über den gesamten Bereich von unendlich bis zum kürzesten Abstand zu reduzieren, wird daher eine hintere Linse lR mit kleiner Brechkraft vorzugsweise in dem hinteren Teil der ersten Linsengruppe vorgesehen, so dass die Fokussierung bewerkstelligt wird durch Bewegung der ersten Linsengruppe derart, dass der Abstand zwischen der Linse lR und einer vorderen Untergruppe geeignet verändert wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird zur Sicherstellung einer zufriedenstellenden optischen Funktionsfähigkeit über den gesamten Brennweitenbereich die erste Linsengruppe vorzugsweise gebildet aus einer ersten Untergruppe lA auf der Gegenstandsseite und einer sammelnden zweiten Untergruppe lB, wobei eine zerstreuende erste Linse mit einer konkaven Linsenfläche mit großer Krümmung auf der Bildseite auf der Seite der Untergruppe lA, die dem Gegenstand am nächsten ist, vorgesehen ist, wohingegen eine sammelnde Linse mit einer konvexen Linsenfläche mit großer Krümmung auf der Gegenstandsseite auf der Seite der Untergruppe lA vorgesehen ist, die der Bildebene am nächsten ist. Um die Aberrationsveränderung über den gesamten Brennweitenbereich zu reduzieren, wird die Kompensation von Aberrationen vorzugsweise in einem gewissen Maße innerhalb der ersten Untergruppe lA erzielt. Die Untergruppe lA erfüllt vorzugsweise die folgenden Bedingungen (c), (d) und (e):

-0.5 < fI/flA < 0.3 (c)

0.4 < rlA/fS < 0.8 (d)

0.05 < da/fS < 0.4, (e)

dabei ist:
fl: die Brennweite der ersten Linsengruppe;
flA: die Brennweite der Untergruppe lA;
rlA: der Krümmungsradius der konvexen Linsenfläche auf der Gegenstandsseite der Linse auf der Bildseite der Untergruppe lA;
fS: die brennweite des gesamten Varioobjektivs in der Weitwinkelstellung; und
da: der Abstand von der konkaven Linsenfläche auf der Bildseite der ersten Linse der Untergruppe lA zu der konvexen Linsenfläche auf der Gegenstandsseite der Linse auf der Bildseite.

Bedingung (c) betrifft die Gesamtbrechkraft der Untergruppe lA. Da die zerstreuende Brechkraft der ersten Linse in der Untergruppe lA durch die Bedingung (a) beschränkt ist, kann die Bedingung (c) angesehen werden als eine Bedingung, die indirekt die positive Brechkraft der Linse auf der Bildseite der Untergruppe lA betrifft. Falls die untere Grenze der Bedingung (c) unterschritten wird, wird die sammelnde Brechkraft der interessierenden Linse auf der Bildseite so klein, dass die Aberrationen, die in der ersten Linse auf der Gegenstandsseite auftreten, innerhalb der Untergruppe lA wirksam kompensiert werden können. Falls die obere Grenze der Bedingung (c) überschritten wird, nimmt die Brechkraft sowohl der zerstreuenden als auch der sammelnden Linse zu, so dass Aberrationen höherer Ordnung bewirkt werden.

Bedingung (d) betrifft den Krümmungsradius der konvexen Linsenfläche auf der Gegenstandsseite der Linse auf der Bildseite der Untergruppe lA. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird die sammelnde Brechkraft so klein, dass die Aberrationen, die auf der konkaven Linsenfläche der ersten Linse auftreten, in der Untergruppe lA nicht wirksam kompensiert werden können. Falls die untere Grenze der Bedingung (d) unterschritten wird, wird die positive Brechkraft so groß, dass Aberrationen höherer Ordnung bewirkt werden.

Bedingung (e) betrifft den Abstand zwischen der ersten Linse in der Untergruppe lA und der Linse auf der Bildseite. Da die erste Linsengruppe vom Retrofocus-Typ ist, betrifft die Bedingung (e) ebenso die Brennweite der ersten Linsengruppe. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, ist das Ergebnis zu bevorzugen im Hinblick auf die Kompensation von Aberrationen, jedoch nimmt andererseits die Gesamtlänge des Varioobjektivs und der Durchmesser der ersten Linse unvermeidbar zu. Falls die untere Grenze der Bedingung (e) unterschritten wird, kann die Anforderung hinsichtlich eines großen Bildfeldes bei einer kurzen Brennweite nicht erfüllt werden, solange nicht die Brennkraft sowohl der ersten Linse in der Untergruppe lA als auch der Linse auf der Bildseite vergrößert werden. Jedoch bewirkt die Vergrößerung der Brechkraft dieser Linsen Aberrationen höherer Ordnung. Um die Aberrationsänderungen zu reduzieren, die im Zusammenhang mit der Brennweitenverstellung und der Fokussierung auftreten, kann die Untergruppe lB in der ersten Linsengruppe, vorzugsweise in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite, eine verkittete Linse, die aus einer bikonvexen Linse und einer zerstreuenden Meniskuslinse besteht und die eine divergente Kittfläche besitzt, eine Blende und eine sammelnde Linse lR umfassen, wobei die folgenden Bedingungen (g) und (h) erfüllt werden:

0.4 < fl/fC < 1.0 (g)

0 < fI/flR < 0.4, (h)

dabei ist:
fI: die Brennweite der ersten Linsengruppe;
fC: die Brennweite des Kittgliedes in der Untergruppe lB; und
f1R: die Brennweite der Linse lR in der Untergruppe lB.

Falls diese Bedingungen (g) und (h) erfüllt werden, kann die positive Brechkraft der Untergruppe lB auf wirksame Weite verteilt werden, um die Aberrationsänderungen, die bei der Brennweitenverstellung auftreten können, zu unterdrücken.

Bedingung (g) betrifft die sammelnde Brechkraft der verkitteten Linse in der Untergruppe lB. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird die Brechkraft der verkitteten Linse so groß, dass eine wirksame Brechkraftverteilung zwischen der verkitteten Linse und der Linse lR nicht erzielt werden kann und bei der Brennweitenverstellung große Aberrationsänderungen auftreten. Falls die untere Grenze der Bedingung (g) unterschritten wird, erhöht sich die optische Belastung der Linse lR und große Aberrationsänderungen treten bei der Fokussierung auf.

Bedingung (h) betrifft die Brechkraft der sammelnden Linse lR. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird die Brechkraft der Linse lR so groß, dass die Aberrationsänderungen, die bei der Fokussierung auftreten können, zunehmen. Falls die untere Grenze der Bedingung (h) unterschritten wird, besitzt die Linse lR eine zerstreuende anstatt eine sammelnde Brechkraft und die sammelnde Brechkraft des Kittgliedes wird übermäßig groß, so dass Aberrationen höherer Ordnung bewirkt werden, und daher treten bei der Brennweitenverstellung Aberrationsänderungen auf.

Die Linse lR ist vorzugsweise eine sammelnde Meniskuslinse, die eine konkave Linsenfläche besitzt, die zum Gegenstand gerichtet ist, und die folgende Bedingung (i) erfüllt:

-1.5 < r_lR/fS < -0.5, (i)

dabei ist:
r_lR: der Krümmungsradius der Linsenfläche der Linse lR auf der Gegenstandsseite; und
fS: die Brennweite des Varioobjektivs in der Weitwinkeleinstellung.

Dieser Aufbau besitzt den Vorteil, dass, selbst wenn der räumliche Abstand vor der Linse lR sich während der Fokussierung verändert, unerwünschte Phänomene wie etwa eine unterkompensierte sphärische Aberration, die in den Linsen näher zum Gegenstand als zu lR auftritt, wirksam kompensiert werden können.

Bedingung (i) betrifft die Form der Linse lR. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, wird der Krümmungsradius der Linse lR zu klein, um eine Überkompensation von Aberrationen zu vermeiden. Falls die untere Grenze der Bedingung (i) unterschritten wird, wird der Krümmungsradius von lR so viel größer, dass es schwierig wird, die Aberrationsänderungen zu reduzieren, die bei der Fokussierung auftreten können. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass die Linse lR eine derart kleine Brechkraft besitzt, dass sie nur eine kleine Änderung bezüglich der Brechkraft erfährt, selbst wenn sie Änderungen in der Form und anderen Faktoren unterzogen wird. Daher kann diese Linse eine Kunststofflinse sein, die inhärent große Koeffizienten der Änderung der Form und anderer Faktoren aufgrund der Änderungen von Temperatur und Feuchtigkeit besitzt.

Falls gewünscht, kann die Linse lR eine asphärische Linsenfläche besitzen, die divergent ist und die die folgende Bedingung (j) in Bezug auf die sphärische Bezugs- Linsenfläche erfüllt, die durch den paraxialen Krümmungsradius definiert ist:

-30 < ΔIlR < 0, (j)

dabei sind:
ΔIlR: der Betrag der Änderung in dem Koeffizienten der sphärischen Aberration dritter Ordnung aufgrund der asphärischen Linsenfläche der Linse lR (der Aberrationskoeffizient ist so, wie er erzielt wird bei Normierung auf die Brennweite fS des Varioobjektivs; und
fS: die Brennweite des Varioobjektivs in der Weitwinkeleinstellung.

Falls die Bedingung erfüllt wird, können die Aberrationsänderungen, die bei der Fokussierung auftreten können, reduziert werden.

Bedingung (j) betrifft die asphärische Linsenfläche der Linse lR. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, ist die asphärische Linsenfläche nicht mehr divergent. Falls die untere Grenze der Bedingung (j) unterschritten wird, tritt Unterkompensation der Aberrationen auf und zusätzlich wird der Betrag der Asphärizität der asphärischen Linsenfläche so sehr ansteigen, dass erhebliche Schwierigkeiten bei der Herstellung der Linse auftreten.

Der Betrag der Variation im Koeffizienten der Aberration dritter Ordnung aufgrund der asphärischen Linsenfläche wird nachfolgend beschrieben. Die Form der asphärischen Linsenfläche kann im allgemeinen wie folgt ausgedrückt werden:

dabei ist:
K: die Konizitätskonstante.

Wenn die Brennweite f gleich 1.0 ist, wird der resultierende Wert transformiert durch Substituieren der folgenden Beziehungen in obiger Gleichung:
x = x/f
Y = Y/f
c = fc
A4 = f³α4
A6 = f⁵α6
A8 = f⁷α8
A10 = f⁹α10.

Dadurch wird die folgende Gleichung erhalten:

dabei ist:
K: die Konizitätskonstante.

Der zweite und die folgenden Terme definieren den Betrag der Asphärizität der asphärischen Linsenfläche. Das Verhältnis zwischen dem Koeffizient A4 des zweiten Terms und des Koeffizienten der asphärischen Linsenfläche Φ dritter Ordnung wird ausgedrückt durch:

Φ = 8(N^- - N)A4,

dabei ist N der Brechungsindex, wenn die asphärische Linsenfläche nicht vorgesehen ist, und N^- der Brechungsindex, wenn die asphärische Linsenfläche vorgesehen ist.

Der Koeffizient der asphärischen Linsenfläche Φ bringt die folgenden Variationsbeträge in den Koeffizienten verschiedener Arten von Aberrationen dritter Ordnung:
ΔI = H⁴Φ
ΔII = h³HΦ
ΔIII = h²H²Φ
ΔIV = h²H²Φ
ΔV = hH³Φ,
dabei ist:
I: der asphärische Aberrationskoeffizient,
II: der Koma-Koeffizient,
III: der Astigmatismus-Koeffizient,
IV: der Koeffizient der gekrümmten Linsenfläche der sphärischen, vom Bild abgewandten Linsenfläche,
V: der Verzeichnungskoeffizient,
h: die Höhe paraxialer Achsstrahlen, die durch jede Linsenfläche verlaufen,
H: die Höhe paraxialer achsferner Strahlen, die durch den Mittelpunkt der Pupille verlaufen.

Die Form der asphärischen Linsenfläche kann durch verschiedene andere Gleichungen ausgedrückt werden, jedoch, wenn y kleiner als der paraxiale Krümmungsradius ist, kann eine zufriedenstellende Näherung durch die geradzahligen Terme allein erzielt werden. Daher ist verständlich, dass die vorliegende Erfindung auch bei einfacher Veränderung der Gleichungen zur Beschreibung der Form der asphärischen Linsenfläche anwendbar ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Untergruppe lA vorzugsweise zumindest eine asphärische Linsenfläche, die divergent ist und die folgende Bedingung (f) in Bezug auf die sphärische Bezugs-Linsenfläche erfüllt, die von dem paraxialen Krümmungsradius definiert wird:

-20 < ΔIlA ≦ 0, (f)

dabei ist:
ΔIlA: der Betrag der Veränderung des Koeffizienten der sphärischen Aberration der dritten Ordnung aufgrund der asphärischen Linsenfläche in der Untergruppe lA bei Normierung auf die Brennweite fS des Varioobjektivs; und
fS: die Brennweite des Varioobjektivs in der Weitwinkelstinstellung.

Dieser Aufbau ist besonders wirksam zur Unterdrückung von Verzeichnung.

Bedingung (f) betrifft die asphärische Linsenfläche in der Untergruppe lA. Die divergente asphärische Linsenfläche ist derart, dass der Krümmungsradius im Randbereich größer ist als der paraxiale Krümmungsradius, falls die Linsenfläche konvex ist, mit umgekehrter Beziehung, wenn die Linsenfläche konkav ist. Falls die obere Grenze der Bedingung (f) überschritten wird, ist die Divergenz der asphärischen Linsenfläche unzureichend, um den Anstieg der Verzeichnung in der positiven Richtung in der Weitwinkeleinstellung zu verhindern. Falls die untere Grenze der Bedingung (f) unterschritten wird, steigt der Betrag der Asphärizität, so dass nicht nur Aberrationen höherer Ordnung bewirkt werden, sondern auch wesentliche Schwierigkeiten bei der Linsenherstellung auftreten. Wie in den Druckschriften JP 2-71220 und JP 2-50117 beschrieben, ist es durch den Stand der Technik nahegelegt, dass entweder eine feststehende oder eine bewegliche, sammelnde oder zerstreuende Linse mit einer kleineren Brechkraft als die erste und zweite Linsengruppe hinter der zweiten Linsengruppe vorgesehen werden kann, und daher entspricht auch diese Modifikation der vorliegenden Erfindung.

Beispiele

Im folgenden werden die Beispiele 1 bis 9 des Varioobjektivs gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Datentabellen beschrieben. In denen kennzeichnet f die Brennweite, ω den halben Bildfehlwinkel, fB die hintere Schnittweite, r den Radius der Krümmung einer einzelnen Linsenfläche, d die Linsendicke oder den Luftabstand zwischen benachbarten Linsen, n den Brechungsindex die die d-Linie und ν die Abbésche Zahl einer einzelnen Linse. Die Symbole α4, α6 und α8 beziehen sich auf die Koeffizienten der asphärischen Linsenfläche vierter, sechster und achter Ordnung.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 1 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 1 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von der Kurven in Fig. 2a, 2b und 2c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, in einer Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 1

Dritte asphärische Linsenfläche
Elfte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = -0.37032122 × 10^-4	α4 = 0.81550022 × 10^-4
α6 = 0.83462240 × 10^-7	α6 = 0.22286662 × 10^-5
α8 = -0.39441858 × 10^-8	α8 = -0.31993412 × 10^-7

Beispiel 2

Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 2 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 2 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 4a, 4b und 4c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkelstellung, in einer Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 2

Dritte asphärische Linsenfläche
Elfte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = -0.24093905 × 10^-4	α4 = 0.79716066 × 10^-4
α6 = 0.78354397 × 10^-7	α6 = 0.23533852 × 10^-5
α8 = -0.11477075 × 10^-8	α8 = -0.15660346 × 10^-7

Beispiel 3

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 3 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 3 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 6a, 6b und 6c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, in einer Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 3

Dritte asphärische Linsenfläche
Elfte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = 0.54118651 × 10^-5	α4 = 0.11905908 × 10^-3
α6 = 0.31939602 × 10^-6	α6 = 0.23921033 × 10^-6
α8 = -0.34980168 × 10^-8	α8 = 0.46485914 × 10^-8

Beispiel 4

Fig. 7 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 4 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 4 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 8a, 8b und 8c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 4

Dritte asphärische Linsenfläche
Elfte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = -0.32349485 × 10^-4	α4 = 0.85463783 × 10^-3
α6 = 0.71985252 × 10^-7	α6 = 0.12715046 × 10^-5
α8 = -0.31742409 × 10^-8	α8 = -0.17976101 × 10^-7

Beispiel 5

Fig. 9 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 5 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 5 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 10a, 10b und 10c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 5

Dritte asphärische Linsenfläche
Elfte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = -0.31941806 × 10^-4	α4 = 0.51933004 × 10^-4
α6 = 0.10516664 × 10^-6	α6 = 0.85697682 × 10^-6
α8 = -0.30873586 × 10^-8	α8 = -0.93661558 × 10^-8

Beispiel 6

Fig. 11 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 6 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 6 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 12a, 12b und 12c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 6

Zweite asphärische Linsenfläche
Neunte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = 0.17374444 × 10^-4	α4 = 0.65104624 × 10^-4
α6 = 0.12436375 × 10^-6	α6 = 0.60185736 × 10^-6
α8 = 0.10596746 × 10^-8	α8 = -0.62908577 × 10^-8

Zweite asphärische Linsenfläche
Neunte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = 0.17374444 × 10^-4	α4 = 0.65104624 × 10^-4
α6 = 0.10516664 × 10^-6	α6 = 0.60185736 × 10^-6
α8 = 0.10596746 × 10^-8	α8 = -0.62908577 × 10^-8

Beispiel 7

Fig. 13 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 7 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 7 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 14a, 14b und 14c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 7

zweite asphärische Linsenfläche
neunte asphärische Linsenfläche
K = 0	K = 0
α4 = 0.21526709 × 10^-4	α4 = 0.73223433 × 10^-4
α6 = 0.15131036 × 10^-6	α6 = 0.68860501 × 10^-6
α8 = 0.27716102 × 10^-8	α8 = -0.78205791 × 10^-8

Beispiel 8

Fig. 13 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 8 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 8 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 16a, 16b und 16c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 8

Elfte asphärische Linsenfläche

K = 0
α4 = 0.94263001 × 10^-4

α6 = 0.54581618 × 10^-6

α8 = 0.24459758 × 10^-8

Beispiel 9

Fig. 17 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung des Varioobjektivs des Beispiels 9 in der Weitwinkeleinstellung. Der spezifische Aufbau dieses Objektivsystems ist unten in Tabelle 9 gezeigt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, werden von den Kurven in Fig. 18a, 18b und 18c für die entsprechenden Fälle angegeben, in denen das Varioobjektiv sich in der Weitwinkeleinstellung, der Einstellung auf mittlere Brennweite oder der Teleeinstellung befindet.

Tabelle 9

Elfte asphärische Linsenfläche

K = 0
α4 = 0.92759807 × 10^-4

α6 = 0.72599846 × 10^-6

α8 = 0.52886433 × 10^-8

Die folgende Tabelle listet Werte auf, welche die Bedingungen (a)-(j) in den Beispielen 1 bis 9 erfüllen.

Wie auf den vorangegangenen Seiten beschrieben ist, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Varioobjektiv geschaffen, das vorzugsweise für den Einsatz bei einer Kompaktkamera bestimmt ist. Es weit einen einfachen Zwei- Gruppen-Aufbau auf und ermöglicht dennoch ein großes Bildfeld. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Varioobjektivs besteht darin, dass es keine wesentlichen Aberrationsänderungen über den gesamten Brennweitenbereich von der Weitwinkeleinstellung bis zur Teleeinstellung und über den gesamten Fokussierungsbereich von unendlich bis zu nahen Objektabständen aufweist.

Claims

1. Varioobjektiv, umfassend, in der Reihenfolge von der Objektseite her gesehen,

a) (a) eine positive erste Linsengruppe (I) mit einer positiven ersten Untergruppe (1A) und einer positiven zweiten Untergruppe (1B), und
b) (b) eine negative zweite Linsengruppe (II),

worin

a) (c) Zur Bennweitenänderung der Abstandes zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe änderbar ist,
b) (d) die erste Untergruppe (1A) der ersten Linsengruppe (I) eine negative Frontlinse mit einer bildseitig konkaven Linsenfläche aufweist und
c) (e) die erste Linsengruppe (I) folgende Bedingungen erfüllt:
-1,5 < fI/f1, (a1)
0,3 < r2/fS, (b1)
-0,5 < fI/f1A < 0,3 (c)
und
0,4 < r1A/fS, (d1)
worin bedeuten:
fS: minimale Brennweite des Varioobjektivs,
fI: Brennweite der ersten Linsengruppe (I),
fIA: Brennweite der ersten Untergruppe (IA) der ersten Linsengruppe (I),
f1: Brennweite der Frontlinse der ersten Linsengruppe (I) und
r2: Krümmungsradius der bildseitigen konkaven Linsenfläche der Frontlinse,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) (f) die erste Untergruppe (1A) der ersten Linsengruppe (I) eine positive hintere Linse aufweist, deren objektseitige Linsenfläche eine starke Krümmung besitzt, und
b) (g) die erste Untergruppe (IA) der ersten Linsengruppe (I) folgende weitere Bedingungen erfüllt:
fI/f1 < -0,8, (a2)
r2/fS < 0,6, (b2)
r1A/FS < 0,8 (d2)
und
0,05 < dA/fS < 0,4, (e)
worin bedeutet:
dA: Luftabstand zwischen der bildseitigen Linsenfläche der Frontlinse und der objektseitigen Linsenfläche der hinteren Linse der ersten Untergruppe (IA) der ersten Linsengruppe (I).

2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Untergruppe (IA) der ersten Linsengruppe (I) mindestens eine zerstreuende asphärische Linsenfläche aufweist, die folgende Bedingung erfüllt:
-20 < ΔIlA ≦ 0, (f)
worin bedeutet:
ΔIlA: asphärischer Beitrag der asphärischen Linsenfläche zur sphärischen Aberration dritter Ordnung der ersten Untergruppe (IA) bei fS = 1.

3. Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe (I), von der Objektseite her gesehen,
ein eine zerstreuende Kittfläche aufweisendes Kittglied, bestehend aus einer bikonvexen Linse und einer negativen Meniskuslinse,
eine Blende (S) und
eine positive Linse (lR)
umfaßt und
die Untergruppe (IB) folgende Bedingungen erfüllt:
0,4 < fI/fC < 1,0 (g) und
0 < fI/f1R < 0,4, (h)
worin bedeuten:
fC: Brennweite des Kittgliedes der zweiten Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe (I) und
f1R: Brennweite der positiven Linse (1R) der zweiten Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe.

4. Varioobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse (1R) der zweiten Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe (I) eine Meniskuslinse mit einer objektseitig konkaven Linsenfläche ist und folgende Bedingung erfüllt:
-1,5 < r1R/fS < -0,5, (i)
worin bedeutet:
r1R: Krümmungsradius der objektseitigen konkaven Linsenfläche der positiven Linse (1R).

5. Varioobjektiv nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fokussierung des Varioobjektivs der Abstand zwischen dem Kittglied und der positiven Linse (1R) der zweiten Untergruppe (1B) der ersten Linsengruppe (I) änderbar ist.

6. Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse (1R) der zweiten Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe (I) aus Kunststoff gefertigt ist.

7. Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Linse (1R) der zweiten Untergruppe (IB) der ersten Linsengruppe (I) mindestens eine zerstreuende asphärische Linsenfläche aufweist, die folgende Bedingung erfüllt:
-30 < ΔI1R ≦ 0, (j)
worin bedeutet:
ΔI1R: asphärischer Beitrag der asphärischen Linsenfläche zur sphärischen Aberration dritter Ordnung der positiven Linse der zweiten Untergruppe (IB) bei fS = 1.

8. Varioobjektiv, umfassend, in der Reihenfolge von der Objektseite her gesehen,

a) eine positive erste Linsengruppe (I) mit einer positiven vorderen Untergruppe (1F), einer Blende (S) und einer positiven hinteren Untergruppe (1R), und
b) eine negative zweite Linsengruppe (II),

worin

a) zur Bennweitenänderung der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe änderbar ist,
b) zur Fokussierung der Abstand zwischen der vorderen Untergruppe (IF) und der hinteren Untergruppe (IR) der ersten Linsengruppe (I) derart änderbar ist, daß bei Zunahme dieses Abstandes die vordere Untergruppe (IF) zum Objekt hin verstellbar ist,
c) die vordere Untergruppe (IF) der ersten Linsengruppe (I) eine negative Frontlinse aufweist,
d) die hintere Untergruppe (IR) der ersten Linsengruppe (I) mindestens eine asphärische Linsenfläche aufweist und
e) folgende Bedingungen erfüllt sind:
-1,5 < fI/f1 < -0,8, (a)
0 < fI/f1R < 0,4 (h) und
-30 < ΔI1R ≦ 0, (j)
worin bedeuten:
fI: Brennweite der ersten Linsengruppe (I),
f1: Brennweite der Frontlinse der vorderen Untergruppe (IF) der ersten Linsengruppe (I),
f1R: Brennweite der hinteren Untergruppe (IR) der ersten Linsngruppe (I) und
ΔI1R: asphärischer Beitrag der asphärischen Linsenfläche zur sphärischen Aberration dritter Ordnung der hinteren Untergruppe (IR) bei fS = 1.

9. Varioobjektiv nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Untergruppe (IR) eine objektseitig konkave Linsenfläche aufweist und folgende Bedingung erfüllt:
-1,5 < r1R/fS < -0,5, (i)
worin bedeuten:
fS: Minimale Brennweite des Varioobjektivs und
r1R: Krümmungsradius der objektseitigen konkaven Linsenfläche der hinteren Untergruppe (lR) der ersten Linsengruppe (I).

10. Varioobjektiv nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Untergruppe (IR) der ersten Linsengruppe (I) aus Kunststoff gefertigt ist.

11. Varioobjektiv nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Fokussierung des Varioobjektivs die Blende (S) und die positive Linse (1R) bzw. die hintere Untergruppe (1R) der ersten Linsengruppe (I) feststehend sind, während andere, näher zum Objekt stehende Linsen der ersten Linsengruppe (I) verstellbar sind.