DE19651764A1

DE19651764A1 - Superweitwinkel-Varioobjektiv

Info

Publication number: DE19651764A1
Application number: DE19651764A
Authority: DE
Inventors: Takashi Enomoto; Takayuki Ito
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: JPH09159915A; US5877901A; GB2308204A; GB2308204B; JP3709000B2; CA2192626A1; DE19651764B4; FR2742237B1; CA2192626C; GB9625886D0; FR2742237A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektiv für eine CCTV-Kamera oder eine Fotokamera. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Superweitwinkel-Varioobjektiv, bei dem der Feldwinkel im Weitwinkelbereich ungefähr gleich dem eines Fish-eye-Objek tivs ist.

Bisher gibt es kein Weitwinkel-Varioobjektiv für CCTV-Kame ras, das für die Aufnahme im extremen Weitwinkelbereich ge eignet ist. Von den bekannten Objektiven liefert das soge nannte "diagonale Fish-eye-Objektiv" den maximalen Feldwin kel, wobei der Feldwinkel durch den Radius des von dem Objek tiv erzeugten Bildkreises gegeben ist. Der Radius des Bild kreises ist ungefähr gleich der Diagonalen einer rechteckigen Apertur, die den Bildausschnitt (rechteckiges Bildformat) festlegt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Superweitwin kel-Varioobjektiv anzugeben, das für die Aufnahme in einem extremen Weitwinkelbereich auf einem rechteckigen Bildformat oder für die Erzeugung besonderer Kompositionseffekte ausge bildet ist.

Das erfindungsgemäße Objektiv ist ein Superweitwinkel-Objek tiv mit mindestens zwei Linsengruppen, von denen eine erste Linsengruppe negative Brechkraft, eine zweite Linsengruppe positive Brechkraft hat und deren gegenseitiger Abstand zur Brennweitenänderung veränderbar ist, mit einem durch eine rechteckige Apertur begrenzten rechteckigen Bildfeld, wobei ein Teil des Bildkreises, der die Umrandung einer von dem Ob jektiv erzeugten kreisförmigen Bildfläche bildet, bei der Einstellung kürzester Brennweite innerhalb des rechteckigen Bildfeldes angeordnet ist. Bei der Einstellung längster Brennweite ist das Bildfeld innerhalb der kreisförmigen Bild fläche angeordnet.

Bei herkömmlichen Objektiven für Fotoapparate oder CCTV-Ka meras ist das rechteckige Bildfeld unabhängig von der Brenn weite in der von dem Objektiv erzeugten kreisförmigen Bild fläche angeordnet. Das von dem Objektiv entworfene Bild füllt somit das Bildfeld vollständig aus. Im Gegensatz dazu wird bei dem vorliegenden Superweitwinkel-Varioobjektiv die kürze ste Brennweite so angesetzt, daß zumindest ein Teil des Bild kreises, der die Umrandung der von dem Objektiv erzeugten kreisförmigen Bildfläche bildet, innerhalb des rechteckigen Bildfeldes enthalten ist. Der Bereich außerhalb des Bild kreises innerhalb des Bildfeldes bleibt somit unbelichtet. Es kann also von einer CCTV-Kamera ein weitwinkelbereich inner halb des Bildformats aufgezeichnet werden oder es können be sondere Kompositionseffekte in einer Kamera erzeugt werden.

Vorzugsweise erfüllt das Objektiv folgende Beziehung (1):

worin f_S die Gesamtbrennweite des Objektivs bei der Einstel lung kürzester Brennweite und f_1G die Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

Das Superweitwinkel-Varioobjektiv kann weiterhin bildseitig von der zweiten Linsengruppe eine Blende und eine positive dritte Linsengruppe enthalten, wobei zur Brennweitenänderung die erste und die zweite Linsengruppe bewegt werden, während die dritte Linsengruppe festgehalten wird. Das Objektiv er füllt folgende Beziehung (2):

worin D_w der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe bei der Einstellung kürzester Brennweite ist.

Die negative erste Linsengruppe enthält vorzugsweise ein ne gatives erstes Linsenelement, ein negatives zweites Linsen element und eine positive oder negative Linsenuntergruppe. Das Varioobjektiv erfüllt folgende Beziehung (3):

0,5 < f_1-2 / f₁ < 0,9 (3)

worin f_1-2 die resultierende Brennweite (<0) des ersten und zweiten Linsenelements der ersten Linsengruppe und f₁ die Brennweite (<0) des ersten Linsenelements der ersten Linsengruppe ist.

Vorzugsweise besteht die dritte Linsenuntergruppe der ersten Linsengruppe aus einem negativen Linsenelement und einem po sitiven Linsenelement, die untereinander verkittet sind.

Das Superweitwinkel-Varioobjektiv kann weiterhin eine negati ve erste Linsengruppe, eine positive zweite Linsengruppe, ei ne Blende und eine positive dritte Linsengruppe enthalten. Zur Brennweitenänderung werden die erste und zweite Linsen gruppe bewegt, während die dritte Linsengruppe festgehalten wird. Das Varioobjektiv erfüllt Beziehung (2).

Das Superweitwinkel-Varioobjektiv kann ferner mit mindestens zwei Linsengruppen mit einer negativen ersten und einer posi tiven zweiten Linsengruppe ausgestattet sein, wobei zur Brennweitenänderung die Linsengruppen relativ zueinander be wegt werden. Ist ein Bildfeld durch eine rechteckige Apertur festgelegt, so beträgt der halbe Feldwinkel bei der Einstel lung kürzester Brennweite mindestens 60° und entspricht der halben kürzeren Seite des rechteckigen Bildfeldes. Der halbe Feldwinkel auf der kürzeren Seite entspricht dem minimalen Abstand zwischen dem Mittelpunkt und der größeren Seite des rechteckigen Bildfeldes.

Das Superweitwinkel-Varioobjektiv kann weiterhin mit minde stens zwei Linsengruppen mit einer negativen ersten Linsen gruppe und einer positiven zweiten Linsengruppe ausgestattet sein, wobei zur Brennweitenänderung die Linsengruppen relativ zueinander bewegt werden. Ist ein Bildfeld durch eine recht eckige Apertur gegeben, so beträgt der halbe Feldwinkel bei der Einstellung kürzester Brennweite mindestens 75° und ent spricht der halben längeren Seite des rechteckigen Bildfel des. Der halbe Feldwinkel auf der längeren Seite entspricht dem minimalen Abstand zwischen dem Mittelpunkt und der kür zeren Seite des rechteckigen Bildfeldes. Das Verhältnis zwi schen der vertikalen kürzeren Seite und der horizontalen längeren Seite beträgt beispielsweise etwa 2 : 3.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Linsenan ordnung eines Superweitwinkel-Varioobjektivs bei der Einstellung kürzester Brennweite in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2A bis 2D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 1 bei der Einstellung kürzester Brennweite,

Fig. 3A bis 3D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 1 bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

Fig. 4A bis 4D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 1 bei der Einstellung längster Brennweite

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Linsenan ordnung eines Superweitwinkel-Varioobjektivs bei der Einstellung kürzester Brennweite in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6A bis 6D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 5 bei der Einstellung kür zester Brennweite,

Fig. 7A bis 7D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 5 bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

Fig. 8A bis 8D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 5 bei der Einstellung längster Brennweite,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Linsenan ordnung eines Superweitwinkel-Varioobjektivs bei der Einstellung kürzester Brennweite in einer dritten Ausführungsform,

Fig. 10A bis 10D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 9 bei der Einstellung kür zester Brennweite,

Fig. 11A bis 11D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 9 bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

Fig. 12A bis 12D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 9 bei der Einstellung längster Brennweite,

Fig. 13 eine schematische Darstellung der Linsenan ordnung eines Superweitwinkel-Varioobjektivs bei der Einstellung kürzester Brennweite in einer vierten Ausführungsform,

Fig. 14A bis 14D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 13 bei der Einstellung kürzester Brennweite,

Fig. 15A bis 15D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 13 bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

Fig. 16A bis 16D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 13 bei der Einstellung längster Brennweite,

Fig. 17 eine schematische Darstellung der Linsenan ordnung eines Superweitwinkel-Varioobjektivs bei der Einstellung kürzester Brennweite in einer fünften Ausführungsform,

Fig. 18A bis 18D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 17 bei der Einstellung kürzester Brennweite,

Fig. 19A bis 19D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 17 bei der Einstellung mittlerer Brennweite,

Fig. 20A bis 20D die Diagramme der Aberrationen des Varioob jektivs nach Fig. 17 bei der Einstellung längster Brennweite,

Fig. 21 eine schematische Darstellung der Bewegung von bewegbaren negativen und positiven Lin sengruppen in dem Superweitwinkel-Varioob jektiv,

Fig. 22 eine schematische Darstellung der Bewegung der bewegbaren negativen und positiven Lin sengruppen und einer festsitzenden positiven Linsengruppe des Superweitwinkel-Varioobjek tivs,

Fig. 23 eine schematische Darstellung eines Bildfor mats (ungefähr 2 (vertikal) : 3 (horizontal)) in einem Superweitwinkel-Varioobjektiv einer CCTV-Kamera oder einer Fotokamera, wobei sich der Feldwinkel zwischen der Einstellung kürzester und der Einstellung längster Brennweite ändert,

Fig. 24 eine schematische Darstellung des Zusammen hangs zwischen dem halben Feldwinkel W und der Bildgröße Ya, Yb und Yc des rechteckigen Bildformats.

Fig. 23 zeigt das während der Brennweitenänderung variierende Größenverhältnis zwischen dem Bildformat (Bildfeld) und dem von dem Superweitwinkel-Objektiv erzeugten Bild. Die von dem Superweitwinkel-Varioobjektiv erzeugte Bildfläche 10W₁ bis 10W₄ ist wie bei herkömmlichen Fotoobjektiven kreisförmig. Ist das Bildformat (Bildfeld) 20 durch einen rechteckigen Rahmen begrenzt, beispielsweise durch einen herkömmlichen rechteckigen Rahmen mit einem Seitenverhältnis von 2 (vertikal) : 3 (horizontal), so befindet sich bei der Einstel lung kürzester Brennweite zumindest ein Teil des die kreis förmige Bildfläche 10W umrandenden Bildkreises innerhalb des rechteckigen Bildformats 20. Bei der längsten Brennweite ist das Bildformat 20 in der kreisförmigen Bildfläche enthalten.

In der in der Fig. 23 dargestellten Ausführungsform ist die kreisförmige Bildfläche 10W₁ bei der kürzesten Brennweite vollständig in dem Bildfeld 20 enthalten, d. h. der Durchmesser der kreisförmigen Bildfläche 10W₁ ist gleich der Länge der kürzeren Seite des rechteckigen Bildformats 20. Im folgenden wird dies als das "Fish-eye-Objektiv der kürzeren Seite" bezeichnet. Mit ansteigender Brennweite ändert sich der Durchmesser der Bildfläche (10W₁ → 10W₂ → 10W₃ → 10W₄). Die kreisförmige Bildfläche 10W₂, deren Durchmesser im wesentlichen gleich der Länge der größeren Seite des recht eckigen Bildformats 20 ist, wird im folgenden als "Fish-eye- Objektiv der längeren Seite" bezeichnet. Die Bildfläche 10W₃, deren Durchmesser im wesentlichen gleich der Diagonale des rechteckigen Bildformats 20 ist, wird im folgenden als "diagonales Fish-eye-Objektiv" bezeichnet. So wird der Auf nahmebereich oder die Bildkomposition verändert.

Fig. 24 zeigt den Zusammenhang zwischen halbem Feldwinkel und einer Bildgröße bei einem rechteckigen Bildformat. Ein auf die erste Linsengruppe bei einem halben Feldwinkel W auffal lender Hauptstrahl erzeugt an dem Punkt Y ein Bild mit der Bildgröße Ya, Yb und Yc.

Bei einem Objektiv für eine herkömmliche Kamera ist der halbe Feldwinkel ausgehend von der Mitte des Rechtecks durch den maximalen halben Winkel in Richtung der Diagonale Yc gegeben. Andererseits sind gemäß der vorliegenden Erfindung der "halbe Feldwinkel an der kürzeren Seite" und der "halbe Feldwinkel an der längeren Seite" durch den halben Feldwinkel in Rich tung der Linien Ya und Yb gegeben, die von der Mitte des Rechtecks ausgehend parallel zur kürzeren Seite bzw. zur län geren Seite des Rechtecks verlaufen.

Die Fig. 21 und 22 zeigen die Veränderung der Anordnung der Linsengruppen des Superweitwinkel-Varioobjektivs während der Brennweitenänderung. Das Varioobjektiv in Fig. 21 besteht lediglich aus zwei Linsengruppen, einer ersten Linsengruppe L11 mit negativer Brechkraft, einer Blende S und einer zwei ten Linsengruppe L12 mit positiver Brechkraft. Das Varioob jektiv in Fig. 22 besteht aus einer ersten Linsengruppe L11 mit negativer Brechkraft, einer zweiten Linsengruppe L12 mit positiver Brechkraft, einer Blende S und einer dritten Lin sengruppe L13 mit positiver Brechkraft. Die Brennweitenände rung erfolgt bei der in Fig. 21 dargestellten Ausführungsform durch Bewegen der ersten und der zweiten Linsengruppe L11, L12 und bei der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform durch Bewegen der ersten und der zweiten Linsengruppe L11, L12, wobei die Linsengruppe L13 nicht bewegt wird. Bei den Ausführungsformen in Fig. 21 und 22 wird die erste Lin sengruppe L11 während der Brennweitenänderung entlang der op tischen Achse bewegt. Bei der in Fig. 21 dargestellten Aus führungsform bildet die Blende S mit der zweiten Linsengruppe L12 eine Einheit und bei der in Fig. 22 dargestellten Aus führungsform bildet sie mit der dritten Linsengruppe L13 eine Einheit. Die Blende S kann in Fig. 21 in der zweiten Linsen gruppe L12 und in Fig. 22 in der dritten Linsengruppe L13 an geordnet sein.

Das Superweitwinkel-Varioobjektiv hat in den oben dargestell ten Ausführungsformen bei der Einstellung kürzester Brenn weite einen halben Feldwinkel von mindestens 60° an der kür zeren Seite des rechteckigen Bildformats oder von mindestens 75° an der längeren Seite.

Um einen halben Feldwinkel dieser Größe zu erhalten, muß Be dingung (1) erfüllt sein. Falls das in Bedingung (1) angege bene Verhältnis kleiner als die untere Grenze ist, ist es un möglich, einen derart großen halben Feldwinkel, wie er oben angegeben ist, zu erhalten. Falls das Verhältnis größer als die in Bedingung (1) angegebene obere Grenze ist, so ist es schwierig, die von der ersten Linsengruppe erzeugten Aberra tionen auszugleichen.

Um bei dem in Fig. 22 dargestellten Varioobjektiv, das aus einer negativen ersten Linsengruppe L11, einer positiven zweiten Linsengruppe L12, einer Blende S und einer fest ange ordneten positiven dritten Linsengruppe L13 besteht, einen bei der Einstellung kürzester Brennweite halben Feldwinkel von mehr als 60° an der kürzeren Seite des Rechtecks oder von mehr als 75° an der längeren Seite zu erhalten, muß Bedingung (2) erfüllt sein. Falls das in Bedingung (2) angegebene Ver hältnis kleiner als die untere Grenze ist, so ist es unmög lich, einen wie oben angegebenen halben Feldwinkel zu erhal ten.

Beziehung (3) bezieht sich auf die Brennweite der negativen ersten Linsengruppe. Die erste Linsengruppe besteht vorzugs weise aus einem negativen ersten Linsenelement, einem negati ven zweiten Linsenelement und einer positiven oder negativen Linsenuntergruppe. Falls das in der Bedingung (3) angegebene Verhältnis größer als die obere Grenze ist, so ist in dieser Anordnung die Krümmung des negativen ersten Linsenelements zu klein, so daß die Herstellung eines solchen negativen ersten Linsenelements Schwierigkeiten bereitet. Falls das Verhältnis kleiner als die in der Bedingung (3) angegebene untere Grenze ist, so ist es andererseits unmöglich, einen halben Feldwin kel von mindestens 60° an der kürzeren Seite des rechteckigen Bildformats 20 oder einen halben Feldwinkel von mehr als 75° an der größeren Seite zu erhalten.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit numeri schen Angaben werden weiter unten diskutiert. In den ersten vier Ausführungsformen besteht das Varioobjektiv aus drei Linsengruppen (Fig. 22). In der fünften Ausführungsform be steht das Varioobjektiv, wie in Fig. 21 dargestellt, aus zwei Linsengruppen. In den ersten drei Ausführungsformen und in der fünften Ausführungsform besteht die erste Linsengruppe L11 aus einem negativen ersten Linsenelement 11-1, einem ne gativen zweiten Linsenelement 11-2 und einer dritten verkit teten Unterlinsengruppe 11-3. Die verkittete Linsengruppe 11- 3 schließt ein negatives Linsenelement 11-4 und ein daran gekittetes positives Linsenelement 11-5 ein.

In der vierten Ausführungsform besteht die erste Linsengruppe 11-4 aus einem negativen ersten Linsenelement 11-1 und einer zweiten verkitteten Unterlinsengruppe 11-6. Die verkittete Linsengruppe 11-6 besteht aus einem negativen objektseitigen Linsenelement 11-7 und einem mit diesem verkitteten positiven bildseitigen Linsenelement 11-8. Alle diese Ausführungsformen sind mit einem Abschwächungsfilter ND und einer Glasabdeckung CG ausgestattet. Das Abschwächungsfilter ND kann wahlweise in den Lichtweg eingebracht werden. Ist das Abschwächungsfilter ND eingesetzt, so wird die Lichtmenge auf etwa ein Drittel oder ein Viertel der ursprünglichen Lichtmenge verringert, wodurch der wirksame Blendenbereich erhöht wird. Die Glasab deckung CG ist vor einer Bildaufnahmefläche einer Bildaufnah mevorrichtung angeordnet, die nicht dargestellt ist. Die bildseitige Fläche der Glasabdeckung CG bildet die bilderzeu gende Fläche. Für eine Kamera, die einen Silberhalogenid-Film verwendet, ist keine Glasabdeckung CG vorgesehen.

In Diagrammen der Aberrationen sind SA die sphärische Aberra tion, SC die Sinusbedingung, d-Linie, g-Linie und C-Linie die chromatischen Aberrationen, dargestellt durch die sphärischen Aberrationen bei der jeweiligen Wellenlänge, S die Sa gittalstrahlen und M die Meridionalstrahlen.

In den folgenden Tabellen und Zeichnungen ist F_No die F-Zahl, F die Brennweite, Y die Bildgröße, W der halbe Feldwinkel, Ya die Bildgröße in der rechteckigen Bildebene in Richtung der kürzeren Seite, Wa der zu der Bildgröße Ya gehörende halbe Feldwinkel, Yb die Bildgröße in der rechteckigen Bildebene in Richtung der längeren Seite, Wb der zu der Bildgröße Yb gehörende halbe Feldwinkel, Yc der Bildgröße in der recht eckigen Bildebene in Richtung der Diagonalen, Wc der zu der Bildgröße Yc gehörende halbe Feldwinkel, f_B die hintere Bildweite, R der Krümmungsradius, D die Linsendicke oder der Abstand zwischen den Linsen, Nd der Brechungsindex bei der d- Linie und ν_d die Abbe-Zahl bei der d-Linie. In den Zeich nungen sind Abstände, die sich während der Brennweitenände rung ändern, mit einem Stern gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Er findung. Fig. 1 zeigt eine Linsenanordnung bei der Einstel lung kürzester Brennweite. Fig. 2A bis 2D, 3A bis 3D und 4A bis 4D zeigen Diagramme der Aberrationen bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. Die numerischen Daten des in Fig. 1 dargestellten Objektivs sind in Tabelle 1 aufgeführt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Bildformat durch ein 1/3′′-CCD-Lichtempfänger gegeben (Die längere Seite beträgt 4,8 mm, die kürzere Seite ungefähr 3,6 mm, die Diagonale un gefähr 6,0 mm). Die halbe Bildgröße Ya in der rechteckigen Bildebene in Richtung der kürzeren Seite beträgt 1,8 mm und die halbe Bildgröße Yb in Richtung der längeren Seite beträgt 2,4 mm.

Tabelle 1

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 5 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Su perweitwinkel-Varioobjektivs. Fig. 5 zeigt eine Linsenanord nung bei der Einstellung kürzester Brennweite. Fig. 6A bis 6D, 7A bis 7D und 8A bis 8D zeigen die Diagramme der Aberra tionen bei der Einstellung kürzester Brennweite, mittlerer Brennweite und längster Brennweite. Die numerischen Daten des in Fig. 5 dargestellten Objektivs sind in Tabelle 2 aufge führt.

Tabelle 2

Ausführungsbeispiel 3

Fig. 9 bis 12 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des Su perweitwinkel-Varioobjektivs. Fig. 9 zeigt eine Linsenanord nung bei der Einstellung kürzester Brennweite. Fig. 10A bis 10D, 11A bis 11D und 12A bis 12D zeigen die Diagramme der Aberrationen bei der Einstellung kürzester Brennweite, mitt lerer Brennweite und längster Brennweite. Die numerischen Da ten des in Fig. 9 dargestellten Objektivs sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3

Ausführungsbeispiel 4

Fig. 13 bis 16 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel des Su perweitwinkel-Varioobjektivs. Fig. 13 zeigt eine Linsenan ordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite. Fig. 14A bis 14D, 15A bis 15D und 16A bis 16D zeigen Diagramme der Aberrationen bei der Einstellung kürzester Brennweite, mitt lerer Brennweite und längster Brennweite. Die numerischen Da ten des in Fig. 13 dargestellten Objektivs sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4

Ausführungsbeispiel 5

Fig. 17 bis 20 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel des Su perweitwinkel-Varioobjektivs. Fig. 17 zeigt eine Linsenan ordnung bei der Einstellung kürzester Brennweite. Fig. 18A bis 18D, 19A bis 19D und 20A bis 20D zeigen Diagramme der Aberrationen bei der Einstellung kürzester Brennweite, mitt lerer Brennweite und längster Brennweite. Die numerischen Da ten des in Fig. 17 dargestellten Objektivs sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Tabelle 5

Die numerischen Werte von F, F_No, W, Y, Wa, Wb, Wc sind für die jeweiligen Ausführungsbeispiele in Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 6

Ausführungsbeispiel 1

Ausführungsbeispiel 2

Ausführungsbeispiel 3

Ausführungsbeispiel 4

Ausführungsbeispiel 5

In Tabelle 6 ist der größte Wert von W mit 90° angesetzt, und der größte Wert von Y ist gleich der diagonalen Bildgröße plus 0,5. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch angewen det werden, wenn W und Y größer als die jeweiligen Maximal werte sind.

Tabelle 7 zeigt die numerischen Werte der Beziehungen (1) bis (3) für die oben dargestellten fünf Ausführungsbeispiele.

Tabelle 7

Wie aus Tabelle 7 ersichtlich, genügen die Ausführungsbei spiele 1 bis 5 den in den Beziehungen (1) und (2) festgeleg ten Anforderungen, und die Ausführungsbeispiele 1 bis 3 und das fünfte Ausführungsbeispiel genügen der Beziehung (3).

Da die kürzeste Brennweite des erfindungsgemäßen Objektivs so angesetzt ist, daß bei einem rechteckigen Bildformat zumin dest ein Teil des die kreisförmige Bildfläche umrandenden Bildkreises in dem rechteckigen Bildformat (Bildfeld) enthal ten ist, kann bei Betrieb einer CCTV-Kamera nicht nur eine weitwinklige Abdeckung der Bildebene erreicht werden, sondern es können zudem besondere Kompositionseffekte in Fotoobjekti ven erzielt werden.

Claims

1. Superweitwinkelobjektiv mit mindestens zwei Linsengrup pen, von denen eine erste Linsengruppe negative Brech kraft und eine zweite Linsengruppe positive Brechkraft hat und deren gegenseitiger Abstand zur Brennweitenände rung veränderbar ist, mit einem durch eine rechteckige Apertur begrenzten Bildfeld, wobei mindestens ein Teil eines Bildkreises, der die Umrandung einer von dem Objek tiv erzeugten kreisförmigen Bildfläche bildet, bei der Einstellung kürzester Brennweite innerhalb des recht eckigen Bildfeldes angeordnet ist.

2. Superweitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es folgende Beziehung (1) erfüllt: worin f_s die Gesamtbrennweite des Objektivs bei der Ein stellung kürzester Brennweite und f_1G die Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

3. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß bildseitig von der zweiten Lin sengruppe eine Blende und eine positive dritte Linsen gruppe angeordnet sind, wobei zur Brennweitenänderung die erste und die zweite Linsengruppe bewegt werden und die dritte Linsengruppe festgehalten wird und folgende Bezie hung (2) erfüllt ist: worin D_w der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe bei der Einstellung kürzester Brennweite ist.

4. Superweitwinkel-Varioobjektiv mit einer negativen ersten Linsengruppe, einer positiven zweiten Linsengruppe, einer Blende und einer positiven dritten Linsengruppe, wobei zur Brennweitenänderung die erste und die zweite Lin sengruppe bewegt werden und die dritte Linsengruppe festgehalten wird und wobei folgende Beziehung (2) er füllt ist: worin D_w der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe bei der Einstellung kürzester Brennweite und f_1G die Brennweite der ersten Linsengruppe ist.

5. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negative erste Linsengruppe aus einem negativen ersten Linsenelement, einem negativen zweiten Linsenelement und einer dritten Linsenuntergruppe besteht und folgende Beziehung (3) erfüllt ist: worin f_1-2 die resultierende Brennweite (<0) des ersten und des zweiten Linsenelements der ersten Linsengruppe und f₁ die Brennweite (<0) des ersten Linsenelements der ersten Linsengruppe ist.

6. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linsenuntergruppe der er sten Linsengruppe aus einem negativen Linsenelement und einem positiven Linsenelement besteht, die miteinander verkittet sind.

7. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach einem der Ansprüche l, 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ein stellung kürzester Brennweite ein halber Feldwinkel min destens 60° beträgt und einer halben kürzeren Seite des rechteckigen Bildfeldes entspricht.

8. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ein stellung kürzester Brennweite ein halber Feldwinkel min destens 75° beträgt und einer halben längeren Seite des rechteckigen Bildfeldes entspricht.

9. Superweitwinkel-Varioobjektiv mit mindestens zwei Linsen gruppen mit einer negativen ersten Linsengruppe und einer positiven zweiten Linsengruppe, deren gegenseitiger Ab stand zur Brennweitenänderung veränderbar ist, mit einem rechteckigen Bildfeld, wobei bei der Einstellung kürze ster Brennweite ein halber Feldwinkel mindestens 60° be trägt und einer halben kürzeren Seite des rechteckigen Bildfeldes entspricht.

10. Superweitwinkel-Varioobjektiv mit mindestens zwei Linsen gruppen mit einer negativen ersten Linsengruppe und einer positiven zweiten Linsengruppe, deren gegenseitiger Ab stand zur Brennweitenänderung veränderbar ist, mit einem rechteckigen Bildfeld, wobei bei der Einstellung kürze ster Brennweite ein halber Feldwinkel mindestens 75° be trägt und einer halben längeren Seite des rechteckigen Bildfeldes entspricht.

11. Superweitwinkel-Varioobjektiv nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehung (1) er füllt ist: worin f_s die Gesamtbrennweite des Objektivs bei der Ein stellung kürzester Brennweite und f_1G die Brennweite der ersten Linsengruppe ist.