DE4232065A1

DE4232065A1 - Zoomobjektivsystem

Info

Publication number: DE4232065A1
Application number: DE4232065A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ito; Nobutaka Minefuji
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1993-03-25
Also published as: GB9220224D0; JPH0588085A; GB2260201A; GB2260201B; FR2681701B1; US5363243A; FR2681701A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Zoomobjektivsystem, das geeignet ist für den Einsatz an Kompaktkameras, die bezüglich des Brennpunktabstands von der Linsenrückseite einem kleineren Zwang unterworfen sind als Einzellinsen-Reflexkameras. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Zoomobjektivsystem, das ein hohes Zoomverhältnis von 2,5 und mehr bereitstellt.

Verschiedene Arten von Zoomobjektivsystemen sind für den Einsatz bei Kompaktkameras bislang bekannt. Zoomobjektive, die aus drei Linsengruppen oder mehr bestehen, mit einem 2 überschreitenden Zoomverhältnis sind wie folgt in Kategorien eingeteilt:

i) Ein Vier-Gruppen-Zoomobjektivsystem mit vier Linsengruppen (eine sammelnde, eine zerstreuende, eine sammelnde und eine zerstreuende Gruppe), wobei eine Blende zwischen der zweiten und dritten Gruppe vorgesehen ist und wobei alle Linsengruppen unabhängig voneinander zum Gegenstand hin bewegt werden (dieser Typ umfaßt ein System, bei dem einige der vier Linsengruppen gemeinsam bewegt werden). Beispiele derartiger Zoomobjektivsysteme sind veröffentlicht in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. SHO 63-43 115, Nr. SHO 63-1 59 818 und Nr. SHO 63-1 57 120.
ii) Ein Drei-Gruppen-Zoomobjektivsystem mit drei Linsengruppen (eine sammelnde, eine sammelnde und eine zerstreuende Gruppe), wobei eine Blende in der zweiten Gruppe angeordnet ist und wobei alle Linsengruppen unabhängig voneinander zum Gegenstand hin bewegt werden. Beispiele dieses Objektivsystems sind in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. SHO 63-1 53 511 und Nr. SHO 63-1 61 423 beschrieben.
iii) Ein Drei-Gruppen-Zoomobjektivsystem mit drei Linsengruppen (einer sammelnden, einer sammelnden und einer zerstreuenden Gruppe), wobei eine Blende zwischen der zweiten und der dritten Gruppe angeordnet ist und wobei alle Linsengruppen zum Gegenstand hin bewegt werden (siehe z. B. die gemeinsam zugewiesene japanische Offenlegungsschrift HEI 2-73 221.
iv) Praktisch ein Vier-Gruppen-Zoomobjektivsystem, das dieselbe Zusammensetzung wie das System (iii) besitzt mit der Ausnahme, daß die zweite Gruppe unterteilt ist in eine vordere und eine hintere Gruppe, die unabhängig voneinander bewegbar sind (siehe Beispiel 3 in der Beschreibung der gemeinsam zugewiesenen japanischen Offenlegungsschrift HEI 2-73 211.

Die oben beschriebenen herkömmlichen Zoomobjektivsysteme haben ihre eigenen Probleme. Im System (i) müssen alle vier Linsengruppen unabhängig voneinander bewegt werden, so daß eine große Anzahl von Kurvenscheiben verwendet werden muß; jedoch ist es aus der Sicht der Mechanik schwierig, diese Kurvenscheiben in dem kleinen Raum unterzubringen, der für Objektive für den Einsatz bei einer Kompaktkamera zur Verfügung steht.

Die Systeme (i) und (ii) erfordern, daß ein Verschlußblock, der auch als Blende dient, muß zwischen entweder der zweiten und dritten Linsengruppe (die aufgrund von Herstellungsfehlern bezüglich ihrer Eigenschaften einer erheblichen Beeinträchtigung unterworfen sind) oder innerhalb der zweiten Gruppe angeordnet werden. Unter diesen Umständen wird hohe Präzision für die Lage des Verschlußblocks verlangt, während es gleichzeitig schwierig ist, reproduzierbare optische Eigenschaften sicherzustellen, da die Abbildungseigenschaft stark durch das Vorhandensein geringer Fehler beeinträchtigt werden wird.

Ferner besitzen alle Systeme (i) bis (iv) ein Problem gemeinsam; dies liegt darin, daß insgesamt die Kompaktheit dieser Systeme unzureichend ist für deren Verwendung bei einer Kompaktkamera und in jedem Fall ist das Gesamtsystem aus etwa 10 Elementen und mehr aufgebaut, wobei zumindest 5 Elemente in der zweiten Gruppe verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde verwirklicht unter diesen Umständen des Stands der Technik und besitzt als eine Aufgabe, ein Zoomobjektivsystem zu schaffen, das ein hohes Zoomverhältnis von 2,5 oder mehr bereitstellt, das bezüglich der Gesamtobjektivlänge kurz ist, das aufgebaut ist aus einer geringeren Anzahl von Linsenelementen und das daher geeignet ist für den Einsatz in einer Kompaktkamera.

Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Zoomobjektivsystem, das zumindest drei Linsengruppen umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite, wobei, wenn der Zoomvorgang von einer Weitwinkeleinstellung zu einer Telemeinstellung durchgeführt wird, die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe alle zum Gegenstand hinbewegt werden, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erhöht wird, wohingegen der Abstand zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe verringert wird, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die zweite Linsengruppe zumindest zwei asphärische Oberflächen besitzt.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 1 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 2 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 1 erzielt werden;

Fig. 3 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 2 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 4 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 2 erzielt werden;

Fig. 5 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 3 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 6 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 3 erzielt werden;

Fig. 7 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 4 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 8 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 4 erzielt werden;

Fig. 9 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 5 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 10 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 5 erzielt werden;

Fig. 11 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 6 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 12 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 6 erzielt werden;

Fig. 13 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 7 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 14 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 7 erzielt werden;

Fig. 15 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 8 in der Weitwinkelstellung;

Fig. 16 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 8 erzielt werden;

Fig. 17 eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 9 in der Weitwinkelstellung; und

Fig. 18 eine Gruppe von Diagrammen, die Aberrationskurven zeigen, die mit dem Zoomlinsensystem des Beispiels 9 erzielt werden.

Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben.

Jedes der Zoomobjektivsysteme gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung, die im folgenden beschrieben werden, ist vom Teleaufnahmen-Typ, der, in der Reihenfolge von der Gegenstandssteite her, umfaßt eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe großer Brechkraft mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite.

Diese Zoomobjektivsysteme verwenden asphärische Oberflächen in der zweiten Linsengruppe und reduzieren erfolgreich die Anzahl der einzelnen Linsenelemente und die Gesamtobjektivlänge. Da die zweite Linsengruppe einen kleinen Linsendurchmesser besitzt, können die asphärischen Oberflächen leicht hergestellt werden.

Die zweite Linsengruppe hat eine derart große sammelnde Brechkraft, daß es schwierig ist, ein Gleichgewicht zwischen der sphärischen Aberration und anderen Aberrationen allein mit Hilfe von sphärischen Oberflächen zu erzielen. Daher weist die zweite Linsengruppe die folgenden Probleme auf: Falls der Linsendurchmesser der ersten Linsengruppe reduziert wird, neigt die sphärische Aberration, die sich darin entwickelt, unterkorrigiert zu sein. Andererseits besitzt die zweite Linsengruppe eine sehr große positive Brechkraft, so daß es schwierig ist, ein Gleichgewicht zwischen sphärischer und anderen Aberrationen zu erzielen, die in der zweiten Linsengruppe auftreten. Es ist daher zu bevorzugen, daß die sphärische Aberration, die in der zweiten Linsengruppe auftritt, korrigiert wird durch die divergent-asphärische Oberfläche, wohingegen alle anderen Aberrationen durch die asphärischen Oberflächen korrigiert werden, wodurch ein Gleichgewicht zwischen allen in der zweiten Linsengruppe auftretenden Aberrationen erzielt wird.

Falls die Zahl der einzelnen Linsenelemente reduziert wird, neigt der Astigmatismus dazu, unterkorrigiert zu sein, und er wird daher vorzugsweise durch asphärische Oberflächen korrigiert.

Falls asphärische Oberflächen ebenfalls in der dritten Linsengruppe verwendet werden, kann die herkömmliche Linsenanordnung, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite her ein sammelndes, ein zerstreuendes und ein zerstreuendes Element umfaßt, zu einem Aufbau aus zwei Elementen vereinfacht werden, der ein sammelndes und ein zerstreuendes Element oder zwei zerstreuende Elemente umfaßt.

Die folgende Beschreibung ist eine zusätzliche Erörterung der Größe der Veränderung in den Koeffizienten der Aberration dritter Ordnung aufgrund einer asphärischen Oberfläche. Die Form einer asphärischen Oberfläche kann im allgemeinen ausgedrückt werden durch Gleichung (1):

Dabei ist x der Abstand, um den die Koordinaten an dem Punkt auf der asphärischen Oberfläche, an dem die Höhe von der optischen Achse y ist, von der den Scheitelpunkt der asphärischen Oberfläche tangierende Ebene beabstandet sind; c die Krümmung (1/r) des Scheitelpunkts der asphärischen Oberfläche ist; K die konische Konstante ist; und α4, α6, α8 und α10 die asphärischen Koeffizienten der vierten, sechsten, achten und zehnten Ordnung sind.

Durch Berechnung der Brennweite zu f = 1,0, nämlich durch die Ersetzungen X = x/f, Y = y/f, C = fc, A4 = f³α4, A6 = f⁵α6, A8 = f⁷α8 und A10 = f⁹α10 in Gleichung (1) wird die folgende Gleichung (2) erhalten:

Der zweite und die folgenden Terme der Gleichung (2) bestimmen den Betrag der Asphärizität und das Verhältnis zwischen dem Koeffizienten A4 des zweiten Terms und des asphärischen Koeffizienten Φ dritter Ordnung wird ausgedrückt durch:

Φ = 8(N′-N)A4

dabei ist N der Brechungsindex des Mediums vor der asphärischen Oberfläche und N′ der Brechungsindex des Mediums hinter der asphärischen Oberfläche.

Der asphärische Koeffizient Φ stellt die folgenden Beträge der Variation in den Aberrationskoeffizienten dritter Ordnung bereit, wie man aus der Theorie der Aberration ableiten kann:

ΔI = h⁴Φ
ΔII = h³HΦ
ΔIII = h²H²Φ
ΔIV = h²H²Φ
ΔV = hH′Φ

mit
I: sphärischer Aberrationskoeffizient;
II: Komakoeffizient;
III: Astigmatismuskoeffizient;
IV: Koeffizient der sagittalen Feldwölbung;
V: Verzeichnungskoeffizient;
h: die Höhe paraxialer Achsstrahlen, bei der sie durch jede Linsenoberfläche hindurchlaufen; und
H: die Höhe der paraxialen Achsen-entfernter Strahlen, die durch den Mittelpunkt der Pupille verlaufen, bei der sie durch jede Linsenoberfläche hindurchtreten.

Wenn die asphärischen Oberflächen in der zweiten Linsengruppe vorgesehen werden sollen, ist die Verwendung nur einer aspärischen Oberfläche nicht ausreichend, um eine wesentliche Reduzierung der Anzahl der einzelnen Linsenelemente zu erreichen. Daher wird es bevorzugt, zumindest zwei asphärische Oberflächen vorzusehen, die die folgenden Bedingungen (a) und (b) erfüllen:

(a) -40<ΔI2<0
(b) -4<ΔIII2<0

mit
ΔI2: die Summe der Variationen in den Koeffizienten der sphärischen Aberration dritter Ordnung aufgrund aller asphärischen Oberflächen in der zweiten Linsengruppe (der Aberrationskoeffizient wird mit einer zu 1,0 angenommenen Brennweite des Gesamtsystems in der Weitwinkelstellung berechnet); und
ΔIII2: Summe der Variationen in dem Koeffizient des Astigmatismus aufgrund aller asphärischen Oberflächen in der zweiten Linsengruppe.

Bedingung (a) muß erfüllt werden, um die sphärische Aberration wirksam durch asphärische Oberflächen zu korrigieren. Falls die obere Grenze dieser Bedingung überschritten wird, sind die asphärischen Oberflächen nicht länger wirksam hinsichtlich der Korrektur der sphärischen Aberration. Falls die untere Grenze der Bedingung (a) nicht erreicht wird, tritt eine Überkorrektur der sphärischen Aberration auf.

Bedingung (b) muß erfüllt werden, um den Astigmatismus wirksam durch asphärische Oberflächen zu korrigieren. Falls die obere Grenze dieser Bedingung nicht erreicht wird, sind die asphärischen Oberflächen nicht länger wirksam hinsichtlich der Korrektur des Astigmatismus. Falls die untere Grenze von Bedingung (b) nicht erreicht wird, tritt eine Überkorrektur des Astigmatismus auf.

Um beide Bedingungen (a) und (b) zu erfüllen, müssen zumindest zwei asphärische Oberflächen in der zweiten Linsengruppe vorgesehen werden. Falls jeweils eine asphärische Oberfläche für jedes der beiden Linsenelemente, die die zweite Linsengruppe aufbauen, vorgesehen wird, können die jeweiligen asphärischen Oberflächen so gestaltet werden, daß sie unterschiedliche Funktionen erfüllen. Zusätzlich kann das einzelne Linsenelement leicht hergestellt werden, da es eine asphärische Oberfläche nur auf einer Seite besitzt. Andererseits ist es schwierig, ein Linsenelement mit zwei asphärischen Oberflächen herzustellen, da es eine bisphärische Linse mit einem großen Asphärizitätsbetrag ist; jedoch ist dies von einem wirtschaftlichen Standpunkt aus vorteilhaft.

Im folgenden wird das Formen asphärischer Linsen erläutert. Bei der Herstellung asphärischer Linsen durch Formen bzw. Pressen einer optischen Glasmasse, ist das verwendbare optische Glas beschränkt, da SF-Glas wegen der beim Formen auftretenden Schwierigkeiten nicht zur Verwendung geeignet ist. Unter diesen Umständen ist die zweite Linsengruppe vorzugsweise so entworfen, daß sie in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite eine Untergruppe 2a mit negativer Brennweite und eine Untergruppe 2b mit positiver Brennweite umfaßt, wobei die Untergruppe 2a eine asphärische Linse besitzt, die die folgenden Bedingungen (c) und (d) erfüllt:

(c) 1,68<N2a
(d) 32<ν2a

mit
N2a: Brechungsindex an der d-Linie der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a; und
ν2a: die Abesche Zahl an der d-Linie der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a.

Bedingungen (c) bestimmt den Brechungsindex der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a. Eine wirksame Aberrationskorrektur kann sichergestellt werden durch Aufbau der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a aus einem Glas mit hohem Index, das diese Bedingung erfüllt.

Bedingung (d) bestimmt die Abbesche Zahl der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a. Falls die asphärische Linse der Untergruppe 2a aus einem Material hergestellt wird, dessen Abbesche Zahl diese Bedingung erfüllt, kann die Linse einfach gepreßt werden, was für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt wird.

In den Beispielen werden alle Objektivsysteme so beschrieben, als ob sie in die Kategorie des "Drei- Gruppen"-Typs fallen; es sollte jedoch angemerkt werden, daß die zweite Linsengruppe als aus zwei Untergruppen bestehend angesehen werden kann. In dieser Hinsicht wird die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung auf das Vier-Gruppen-Zoomobjektivsystem ausgedehnt, das in dem den Stand der Technik beschreibenden Teil dieser Beschreibung beschrieben ist. Analog ist ein Drei-Gruppen-Zoomobjektivsystem, in dem auf die letzte Linsengruppe eine hintere Linsengruppe mit kleinerer Brechkraft folgt, ebenso in den Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.

Die Blende kann entweder innerhalb der zweiten Linsengruppe oder hinter ihr angeordnet sein. Im ersten Fall kann der Durchmesser der vorderen Linsengruppe reduziert werden, jedoch treten andererseits Schwierigkeiten beim Entwurf eines effektiven Objektivaufbaus auf. Im letzteren Fall (bei dem die Blende zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe angeordnet ist) kann der Linsenblock von dem Verschlußblock getrennt werden, was zur Realisierung einer einfachen mechanischen Struktur beiträgt.

Die Beispiele 1 bis 9 des Zoomobjektivsystems gemäß der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Datentabellen beschrieben, in denen f die Brennweite, fB den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite, r den Krümmungsradius einer einzelnen Linsenoberfläche (oder den Krümmungsradius des Scheitelpunkts im Falle einer asphärischen Oberfläche), d die Linsendicke oder den räumlichen Abstand zwischen Linsen (die vorangegangene Parameter sind in mm angegeben), FHO die F-Zahl, ω den halben Blickwinkel (in Grad), n den Brechnungsindex einer einzelnen Linse an der d-Linie und ν die Abbesche Zahl einer einzelnen Linse an der d-Linie bezeichnen. In jeder Datentabelle werden die asphärischen Oberflächen von sphärischen Oberflächen unterschieden durch einen Stern an der Oberflächenzahl und A4, A6 und A8 bezeichnen die asphärischen Koeffizienten der vierten, sechsten und achten Ordnung.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 1 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 1 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) aufgezeichnet.

Tabelle 1

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d10 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Beispiel 2

Fig. 3 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 2 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 3 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 4(a), 4(b) und 4(c) aufgezeichnet.

Tabelle 3

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d9 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 4

Beispiel 3

Fig. 5 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 3 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 5 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) aufgezeichnet.

Tabelle 5

Die Werte von Fno., f, fB, ν, d4 und d9 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6

Beispiel 4

Fig. 7 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 4 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 7 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 8(a), 8(b) und 8(c) aufgezeichnet.

Tabelle 7

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d9 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 8 gezeigt.

Tabelle 8

Beispiel 5

Fig. 9 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 5 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 9 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 10(a), 10(b) und 10(c) aufgezeichnet.

Tabelle 9

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d9 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 10 gezeigt.

Tabelle 10

Beispiel 6

Fig. 11 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 6 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 11 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 12(a), 12(b) und 12(c) aufgezeichnet.

Tabelle 11

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d8 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 12 gezeigt.

Tabelle 12

Beispiel 7

Fig. 13 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 7 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 13 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 14(a), 14(b) und 14(c) aufgezeichnet.

Tabelle 13

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d8 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 14 gezeigt.

Tabelle 14

Beispiel 8

Fig. 15 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 8 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 15 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 16(a), 16(b) und 16(c) aufgezeichnet.

Tabelle 15

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d8 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 16 gezeigt.

Tabelle 16

Beispiel 9

Fig. 17 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des Zoomobjektivsystems gemäß Beispiel 9 in der Weitwinkelstellung. Spezifische Daten des Beispiels sind wie in Tabelle 17 dargestellt. Die Aberrationskurven, die mit diesem Objektivsystem erzielt werden, sind in Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) aufgezeichnet.

Tabelle 17

Die Werte von Fno., f, fB, ω, d4 und d8 ändern sich während des Zoomvorganges wie in Tabelle 18 gezeigt.

Tabelle 18

Tabelle 19 zeigt Werte, die die Bedingungen (a) bis (d) der Beispiele 1 bis 9 erfüllen.

Tabelle 19

Wie auf den vorangegangenen Seiten beschrieben, verwendet das Zoomobjektivsystem gemäß der Erfindung eine Anordnung, die so einfach ist wie ein Drei-Gruppen-Aufbau, und durch Einführen spezieller Eigenschaften in die Anordnung der Elemente in der zweiten Linsengruppe und deren Form erreicht es dennoch ein hohes Zoomverhältnis von 2,5 und mehr, während es einen weiteren Blickwinkel bereitstellt und den Linsendurchmesser und die Gesamtobjektivlänge reduziert. Gleichzeitig zeigt es geringere Aberrationsveränderungen während des Zoomvorgangs von der Weitwinkelstellung zur Telestellung oder von unendlich zu einem nahen Abstand. Ferner reduziert es erfolgreich die Anzahl der in dem Gesamtsystem verwendeten Linsenelemente. Demzufolge bietet die vorliegende Erfindung ein Zoomobjektivsystem vom Teleaufnahmen-Typ, das aus insgesamt sechs Elementen in drei Gruppen besteht und das geeignet ist für den Einsatz an einer Kompaktkamera.

Claims

1. Zoomobjektivsystem mit zumindest drei Linsengruppen umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite, wobei, wenn der Zoomvorgang von einer Weitwinkeleinstellung zu einer Teleeinstellung durchgeführt wird, die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe alle zum Gegenstand hinbewegt werden, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erhöht wird, wohingegen der Abstand zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß, daß die zweite Linsengruppe zumindest zwei asphärische Oberflächen besitzt.

2. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe eine Untergruppe (2a) mit negativer Brennweite und eine Untergruppe (2b) mit positiver Brennweite umfaßt.

3. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Untergruppen (2a, 2b) zumindest eine asphärische Oberfläche besitzt.

4. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei asphärischen Oberflächen die folgenden Bedingungen (a) und (b) erfüllen: (a) -40<ΔI2<0
(b) -4<ΔIII2<0mit
ΔI2: die Summe der Variationen in den Koeffizienten der sphärischen Aberration dritter Ordnung aufgrund aller asphärischen Oberflächen in der zweiten Linsengruppe (der Aberrationskoeffizient wird mit einer zu 1,0 angenommenen Brennweite des Gesamtsystems in der Weitwinkelstellung berechnet); und
ΔIII2: Summe der Variationen in dem Koeffizient des Astigmatismus aufgrund aller asphärischen Oberflächen in der zweiten Linsengruppe.

5. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linsengruppe zwei Linsenelemente umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite als ein sammelndes und ein zerstreuendes Element angeordnet sind, und zumindest eine asphärische Oberfläche besitzen.

6. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linsengruppe zwei Linsenelemente umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite als ein zerstreuendes und ein zerstreuendes Element angeordnet sind, und zumindest eine asphärische Oberfläche besitzen.

7. Zoomobjektivsystem mit zumindest drei Linsengruppen, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite, wobei, wenn der Zoomvorgang von einer Weitwinkeleinstellung zu einer Teleeinstellung durchgeführt wird, die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe alle zum Gegenstand hinbewegt werden, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erhöht wird, wohingegen der Abstand zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite eine Untergruppe (2a) mit negativer Brennweite und eine Untergruppe (2b) mit positiver Brennweite umfaßt, wobei die Untergruppe (2a) eine asphärische Linse besitzt, die die folgenden Bedingungen (c) und (d) erfüllt: (c) 1,68<N2a
(d) 32<ν2amit
N2a: Brechungsindex an der d-Linie der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a; und
2a: die Abbesche Zahl an der d-Linie der asphärischen Linse in der Untergruppe 2a.

8. Zoomobjektivsystem mit zumindest drei Linsengruppen, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite, wobei, wenn der Zoomvorgang von einer Weitwinkeleinstellung zu einer Teleeinstellung durchgeführt wird, die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe alle zum Gegenstand hinbewegt werden, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erhöht wird, wohingegen der Abstand zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe zwei Linsenkomponenten umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite als eine zerstreuende und eine sammelnde Komponente angeordnet sind, daß die zweite Linsengruppe zwei Linsenkomponenten umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite als eine zerstreuende und eine sammelnde Komponente angeordnet sind und daß die dritte Linsengruppe zwei Linsenkomponenten umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite als eine sammelnde und eine zerstreuende Komponente angeordnet sind, was zu einer Gesamtzahl von sechs Linsenkomponenten führt.

9. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite eine Untergruppe (2a) mit negativer Brennweite und einer Untergruppe (2b) mit positiver Brennweite umfaßt und zumindest zwei asphärische Oberflächen besitzt.

10. Zoomobjektivsystem mit zumindest drei Linsengruppen, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine erste Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, eine zweite Linsengruppe mit einer positiven Brennweite und eine dritte Linsengruppe mit einer negativen Brennweite, wobei, wenn der Zoomvorgang von einer Weitwinkeleinstellung zu einer Teleeinstellung durchgeführt wird, die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe alle zum Gegenstand hinbewegt werden, so daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linsengruppe erhöht wird, wohingegen der Abstand zwischen der zweiten und dritten Linsengruppe verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linsengruppe zwei Linsenelemente umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine zerstreuende und eine sammelnde Komponente, daß die zweite Linsengruppe zwei Linsenkomponenten umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind als eine zerstreuende und eine sammelnde Komponente und daß die dritte Linsengruppe zwei Linsenkomponenten umfaßt, die in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite angeordnet sind, als eine zerstreuende und eine zerstreuende Komponente, was zu einer Gesamtzahl von sechs Linsenkomponenten führt.

11. Zoomobjektivsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linsengruppe in der Reihenfolge von der Gegenstandsseite eine Untergruppe (2a) mit negativer Brennweite und einer Untergruppe (2b) mit positiver Brennweite umfaßt und zumindest zwei asphärische Oberflächen besitzt.