專利名稱：變焦鏡頭系統(tǒng)、配備變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備和用于將變焦鏡頭系統(tǒng)變焦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦鏡頭系統(tǒng)、配備變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備和用于將變焦鏡頭系統(tǒng)變焦的方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)在例如日本公開專利申請(qǐng)N0.10-213744中提出了一種適合于固態(tài)成像裝置的負(fù)先行型變焦鏡頭系統(tǒng)。然而，在傳統(tǒng)的負(fù)先行型變焦鏡頭系統(tǒng)中，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)尺寸減小和像差的良好校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述問(wèn)題而被建立，并且具有提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)良好的光學(xué)性能的尺寸減小的變焦鏡頭系統(tǒng)的目的。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種變焦鏡頭系統(tǒng)，以從物體側(cè)起的順序包括:第一透鏡組，其具有負(fù)折 射光焦度；以及，第二透鏡組，其具有正折射光焦度；所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)包括被布置到物體側(cè)的正透鏡和被布置到圖像側(cè)的負(fù)透鏡，在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變，并且滿足下面的條件表達(dá)式(I):0.020<dt/f2<0.130(I)其中，dt表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間沿著光軸的距離，并且，f2表示所述第二透鏡組的焦距。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學(xué)設(shè)備，其配備了根據(jù)第一方面的所述變焦鏡頭系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種變焦鏡頭系統(tǒng)，以從物體側(cè)起的順序包括:第一透鏡組，其具有負(fù)折射光焦度；以及，第二透鏡組，其具有正折射光焦度；所述第一透鏡組由一個(gè)或兩個(gè)負(fù)透鏡部件和一個(gè)或兩個(gè)正透鏡部件構(gòu)成，所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡并且由正透鏡部件構(gòu)成，在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變，并且滿足下面的條件表達(dá)式(6):0.02<Υ/Σ <0.26(6)其中，Y表示在圖像平面上的最大圖像高度，并且，Σ .表示從在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的最物體側(cè)透鏡表面到在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面的、光學(xué)系統(tǒng)的組合焦距。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種配備了根據(jù)第三方面的所述變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種變焦鏡頭系統(tǒng)，以從物體側(cè)起的順序包括:第一透鏡組，其具有負(fù)折射光焦度；以及，第二透鏡組，其具有正折射光焦度；所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)由被布置到物體側(cè)的正透鏡和被布置到圖像側(cè)的負(fù)透鏡構(gòu)造，在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變，并且滿足下面的條件表達(dá)式(9):0.16<ndn-ndp<0.40(9)其中，ndp表示在所述第二透鏡組中包括的所述膠合透鏡中的正透鏡的折射率的平均值，并且ndn表示在所述第二透鏡組中包括的所述膠合透鏡中的負(fù)透鏡的折射率的平均值。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種用于制造變焦鏡頭系統(tǒng)的方法，所述變焦鏡頭系統(tǒng)以從物體側(cè)起的順序包括第一透鏡組和第二透鏡組，所述方法包括步驟:布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，所述第一透鏡組整體具有負(fù)折射光焦度，所述第二透鏡組整體具有正折射光焦度，所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)包括被布置到物體側(cè)的正·透鏡和被布置到圖像側(cè)的負(fù)透鏡；以及，布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，使得在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變?cè)谒龅谝煌哥R組和所述第二透鏡組之間的距離，并且滿足下面的條件表達(dá)式(I):0.020<dt/f2<0.130(I)其中，dt表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間沿著光軸的距離，并且，f2表示所述第二透鏡組的焦距。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種用于制造變焦鏡頭系統(tǒng)的方法，所述變焦鏡頭系統(tǒng)以從物體側(cè)起的順序包括第一透鏡組和第二透鏡組，所述方法包括步驟:布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，所述第一透鏡組整體具有負(fù)折射光焦度，所述第一透鏡組由一個(gè)或兩個(gè)負(fù)透鏡部件和一個(gè)或兩個(gè)正透鏡部件構(gòu)成，所述第二透鏡組整體具有正折射光焦度，所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述第二透鏡組由正透鏡部件構(gòu)成；并且，布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，并且在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變?cè)谒龅谝煌哥R組和所述第二透鏡組之間的距離，并且滿足下面的條件表達(dá)式(6 ):0.02<Υ/Σ <0.26(6)其中，Σι表示從在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的最物體側(cè)透鏡表面到在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面的、光學(xué)系統(tǒng)的組合焦距，并且，Y表示在圖像平面上的最大圖像高度。通過(guò)以這種方式來(lái)構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)、配備變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備和用于將變焦鏡頭變焦的方法，變得可能獲得良好的光學(xué)性能和緊湊性。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例1、第二實(shí)施例的示例5和第三實(shí)施例的示例10的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖2A、2B和2C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第一實(shí)施例的示例1、第二實(shí)施例的示例5和第三實(shí)施例的示例10的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖2A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖2B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖2C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例2的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖4A、4B和4C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第一實(shí)施例的示例2的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖4A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖4B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖4C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例3和第二實(shí)施例的示例7的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖6A、6B和6C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第一實(shí)施例的示例3和第二實(shí)施例的示例7的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖6A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖6B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖6C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例4的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖8A、8B和8C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第一實(shí)施例的示例4的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖8A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖SB示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖8C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的示例6的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖10A、10B和IOC是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第二實(shí)施例的示例6的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖1OA示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖1OB示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖1OC示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的示例8的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖12A、12B和12C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第二實(shí)施例的示例8的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖12A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖12B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖12C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖13是示出根據(jù)第二實(shí)施例的示例9的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖14A、14B和14C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第二實(shí)施例的示例9的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖14A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖14B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖14C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖15是不出根據(jù)第三實(shí)施例的不例11的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖16A、16B和16C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第三實(shí)施例的示例11的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖16A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖16B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖16C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖17是不出根據(jù)第三實(shí)施例的不例12的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖18A、18B和18C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第三實(shí)施例的示例12的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖18A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖18B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差， 并且圖18C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。
圖19是示出根據(jù)第三實(shí)施例的示例13的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖。圖20A、20B和20C是示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)根據(jù)第三實(shí)施例的示例13的變焦鏡頭系統(tǒng)的各種像差的圖，其中，圖20A示出在廣角端狀態(tài)中的各種像差，圖20B示出在中間焦距狀態(tài)中的各種像差，并且圖20C示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的各種像差。圖21A和21B是示出配備了根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)的電子照相機(jī)的圖，其中，圖21A是前視圖，并且圖21B是后視圖。圖22是沿著在圖2IA中的A-A線的截面圖。圖23是示意地描述用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的變焦鏡頭系統(tǒng)的方法的流程圖。圖24是示意地描述用于制造根據(jù)第二實(shí)施例的變焦鏡頭系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)下面參考附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例。順便提及，在說(shuō)明書中，除非另外描述，廣角端狀態(tài)或遠(yuǎn)攝端狀態(tài)示出在聚焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的狀態(tài)。如圖1中所示，變焦鏡頭系統(tǒng)ZL以從物體側(cè)起的順序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2構(gòu)成。在從 廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)改變透鏡位置的狀態(tài)時(shí)，在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離改變。第二透鏡組G2包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)以從物體側(cè)起的順序由正透鏡與負(fù)透鏡膠合構(gòu)造。關(guān)于出自具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl的光通量，通過(guò)將正透鏡布置到第二透鏡組G2的物體側(cè)，校正球面像差，使得可以將該鏡頭系統(tǒng)保持得較快。然而，因?yàn)檫^(guò)量地產(chǎn)生彗差，所以為了校正彗差，負(fù)透鏡通常必須被布置到正透鏡的圖像側(cè)。在本實(shí)施例中，通過(guò)以正負(fù)配置構(gòu)成物體側(cè)膠合透鏡，變得可以以良好平衡的方式來(lái)校正彗差和色像差。而且，在具有上述配置的傳統(tǒng)變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，因?yàn)樵诰哂姓凵涔饨苟鹊耐哥R組中需要具有強(qiáng)曲率的負(fù)光焦度，所以當(dāng)獨(dú)立地布置具有負(fù)折射光焦度的透鏡組時(shí)，曲率半徑趨向于變得太小，使得產(chǎn)生高階像差，因此這是不期望的。而且，一種用于將具有負(fù)折射光焦度的透鏡組簡(jiǎn)單地劃分為多個(gè)透鏡的方法已經(jīng)難以將出射光瞳布置到物體側(cè)。在本實(shí)施例中，通過(guò)以正負(fù)配置來(lái)構(gòu)成被布置到第二透鏡組G2的圖像側(cè)的具有正折射光焦度的膠合透鏡，變得可以充分地保證出射光瞳。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變具有正折射光焦度的第二透鏡組G2的透鏡配置，變得可以使得出射光瞳更遠(yuǎn)，并且將鏡頭全長(zhǎng)(totallens length)保持得較短，而不使得各種像差變差。在變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，優(yōu)選的是，滿足下面的條件表達(dá)式(I):0.020<dt/f2<0.130(I)其中，dt表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的距離，并且，f2表示第二透鏡組G2的焦距。條件表達(dá)式(I)限定了所謂的透鏡組距離dt相對(duì)于第二透鏡組G2的焦距f2，dt表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的距離。當(dāng)比率dt/f2等于或超過(guò)條件表達(dá)式(I)的上限時(shí)，在第二透鏡組G2中的每一個(gè)透鏡的負(fù)擔(dān)變大，因此變得難以校正球面像差和彗差。而且，每一個(gè)透鏡的曲率半徑變得過(guò)小，因此在變焦時(shí)在彗差上的變化變大。因此，變得難以校正離軸像差，因此這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)置為0.125。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)置為0.120。另一方面，當(dāng)比率dt/f2等于或小于條件表達(dá)式(I)的下限時(shí)，第二透鏡組G2的焦距變得太大，并且第二透鏡組G2的移動(dòng)量變大，使得變得難以保證在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離。而且，第二透鏡組G2的焦距變得過(guò)大，因此變得不可能使得變焦鏡頭系統(tǒng)ZL減小尺寸。否則，在第一透鏡組Gl上的負(fù)擔(dān)變得較大，因此變得難以充分地校正下部彗差和畸變。因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(I)的下限設(shè)置為0.027。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(I)的下限設(shè)置為0.030。優(yōu)選的是，滿足下面的條件表達(dá)式(2):0.200<X2/ft<0.730(2)其中，ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的焦距，并且，X2表示在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)第二透鏡組G2沿著光軸向物體側(cè)的移動(dòng)量。條件表達(dá)式(2)限定在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)第二透鏡組G2沿著光軸向物體側(cè)的移動(dòng)量X2相對(duì)于在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的變焦鏡頭系統(tǒng)的焦距。當(dāng)比率X2/ft等于或超過(guò)條件表達(dá)式(2)的上限時(shí)，第二透鏡組G2的移動(dòng)量變大，并且結(jié)果，變焦鏡頭系統(tǒng)ZL變大，因此，這是不期望的。而且，在變焦時(shí)在彗差上的變化變大，因此變得難以在像差上保持良好的平衡。因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(2)的上限設(shè)置為0.715。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式
(2)的上限設(shè)置為0.700。另一方面，當(dāng)比率X2/ft等于或小于條件表達(dá)式(2)的下限時(shí)，第二透鏡組G2的移動(dòng)量變得太小，因此不能獲得足夠的變焦比。而且，第二透鏡組G2的折射光焦度變得過(guò)大，因此變得 難以充分地校正球面像差和彗差。因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)置為0.300。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)置為0.400。而且，優(yōu)選的是，滿足條件表達(dá)式(3):0.010<dt/ft<0.090(3)其中，ft表示變焦鏡頭系統(tǒng)ZL在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的焦距，dt表示所謂的透鏡組距離，其是在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的距離。條件表達(dá)式(3)限定了在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的透鏡組距離dt相對(duì)于在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的焦距ft。當(dāng)比率dt/ft等于或超過(guò)條件表達(dá)式(3)的上限時(shí)，在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的透鏡組距離dt變大，變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的鏡頭全長(zhǎng)和第一透鏡組Gl的直徑變大，因此，這是不期望的。而且，當(dāng)分開第一透鏡組和第二透鏡組時(shí)，在圖像周邊的光量變小。為了避免這一點(diǎn)，當(dāng)進(jìn)入大量的離軸光通量時(shí)，彗差變得更差。而且，變得難以校正球面像差，因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(3)的上限設(shè)置為0.080。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(3)的上限設(shè)置為0.070。另一方面，當(dāng)比率dt/ft等于或小于條件表達(dá)式(3)的下限時(shí)，在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的透鏡組距離dt變得太小，因此變得難以保證在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離。而且，變得難以充分地校正彗差，因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(3)的下限設(shè)置為0.015。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(3)的下限設(shè)置為0.020。而且，優(yōu)選的是，滿足下面的條件表達(dá)式(4):0.530<f2/ft<0.750 (4)其中，f2表示第二透鏡組G2的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的焦距。條件表達(dá)式(4)限定了第二透鏡組G2的焦距f2相對(duì)于在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的焦距ft。當(dāng)比率f2/ft等于或超過(guò)條件表達(dá)式(4)的上限時(shí)，第二透鏡組G2的焦距f2變大，因此第二透鏡組G2的移動(dòng)量變大。結(jié)果，變焦鏡頭系統(tǒng)ZL變大，因此，這是不期望的。而且，在第一透鏡組Gl上的負(fù)擔(dān)變得較大，因此變得難以校正彗差。因此，這是不期望的。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(4)的上限設(shè)置為0.735。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(4)的上限設(shè)置為0.725。另一方面，當(dāng)比率f2/ft等于或小于條件表達(dá)式(4)的下限時(shí)，第二透鏡組G2的焦距變得太小，因此在第二透鏡組G2中的每一個(gè)透鏡的曲率半徑變小。因此，變得難以校正球面像差和彗差。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)置為0.550。為了進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)置為0.570。在第二透鏡組G2中的膠合透鏡中，優(yōu)選的是，至少兩個(gè)被連續(xù)地布置。使用這種配置，變得可以實(shí)現(xiàn)變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的尺寸減小，并且良好地校正像差。而且，因?yàn)榈诙哥R組G2可以由小數(shù)量的透鏡部件構(gòu)成，所以可以抑制制造誤差。優(yōu)選的是，下述膠合透鏡的被布置到最圖像側(cè)的負(fù)透鏡的圖像側(cè)透鏡表面是面向圖像側(cè)的凹表面，即，所述膠合透鏡是在第二透鏡組G2中布置的膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡。使用這種配置，變得可以將出射光瞳定位為朝向物體側(cè)，并且良好地校
正彗差。在變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，優(yōu)選的是，滿足下面的條件表達(dá)式(5):1.77<nd(5)其中，nd表示下述膠合透鏡的被布置到最圖像側(cè)的負(fù)透鏡的在d線上的折射率，SP，所述膠合透鏡是在第二透鏡組G2中的膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡。條件表達(dá)式(5)限定了在第二透鏡組G2中的負(fù)透鏡的在d線(λ =587.6nm)的折射率。當(dāng)值nd等于或小于條件表達(dá)式(5)的下限時(shí)，曲率半徑變得太小，因此高階像差變大。而且，變得難以校正珀茲伐和，并且場(chǎng)曲在廣角端狀態(tài)中變差，因此，這是不期望的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(5)，曲率半 徑可以較小，并且可以抑制高階像差。為了保證本實(shí)施例的效果，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)置為1.80。而且，最優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式
(5)的下限設(shè)置為1.90，因此珀茲伐和增大，并且可以進(jìn)一步保證本實(shí)施例的效果。優(yōu)選的是，第二透鏡組G2包括兩個(gè)連續(xù)地布置的膠合透鏡，并且優(yōu)選的是，連續(xù)地布置的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面是面向圖像側(cè)的凸表面。利用這種配置，變得可以將出射光瞳定位為朝向物體側(cè)，并且良好地校正彗差。順便提及，當(dāng)最圖像側(cè)透鏡表面是非球面時(shí)，將該凸表面看作參考球體。而且，在第二透鏡組G2的最物體側(cè)中，可以布置正單透鏡，其具有面向物體側(cè)的凸表面。然而，當(dāng)因?yàn)橥哥R數(shù)量等的限制而不能布置像這樣的透鏡時(shí)，優(yōu)選的是，在第二透鏡組G2中的膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面上形成非球面，因此變得可以良好地校正球面像差和上部彗差。優(yōu)選的是，第二透鏡組G2包括至少兩個(gè)雙凸正透鏡。替代地，構(gòu)成在第二透鏡組G2中的被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的正透鏡優(yōu)選地是雙凸正透鏡。利用這種配置，變得可以良好地校正球面像差。而且，因?yàn)檎饨苟茸儚?qiáng)，所以珀茲伐和變大，因此變得可以良好地校正場(chǎng)曲。因此，這是期望的。優(yōu)選的是，在第二透鏡組G2中包括的膠合透鏡都是正透鏡部件。雖然在膠合透鏡中包括負(fù)透鏡，但是每一個(gè)組合的焦距都是正的，因此，在每一個(gè)透鏡部件中，可以良好地校正球面像差和彗差，并且也可以抑制在膠合后的剩余像差量。優(yōu)選的是，第二透鏡組G2包括3個(gè)透鏡部件。利用這種配置，因?yàn)橥哥R的總數(shù)較小，所以變得可以校正球面像差和彗差，并且實(shí)現(xiàn)變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的尺寸減小。具體地說(shuō)，優(yōu)選的是，第二透鏡組G2以從物體側(cè)起的順序由下述部分構(gòu)成:正單透鏡、包括正透鏡和負(fù)透鏡的膠合透鏡、以及包括正透鏡和負(fù)透鏡的膠合透鏡。利用這種配置，變得可以良好地校正球面像差、色像差和珀茲伐和的平衡。在變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，優(yōu)選的是，第一透鏡組Gl以從物體側(cè)起的順序包括一個(gè)或兩個(gè)負(fù)單透鏡和正單透鏡。利用這種配置，變得可以使得第一透鏡組Gl尺寸減小，并且將離軸光線向光軸改變，因此可以獲得良好的像差校正，并且抑制高階像差的產(chǎn)生。在變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，第二透鏡組G2的至少一部分在包括與光軸垂直的分量的方向上移動(dòng)。利用這種配置，變得可以獲得良好的光學(xué)性能，并且在減振時(shí)有更少的偏心彗差。在變焦鏡頭系統(tǒng)ZL中，在第二透鏡組G2中的膠合透鏡的至少一個(gè)在包括與光軸垂直的分量的方向上移動(dòng)?！だ眠@種配置，變得可以獲得良好的光學(xué)性能，并且在減振時(shí)有更少的偏心彗差。將參考圖23來(lái)描述用于制造變焦鏡頭系統(tǒng)的方法的概述，該變焦鏡頭系統(tǒng)以從物體側(cè)起的順序包括第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2。首先，將具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2布置到具有圓柱形狀的透鏡鏡筒中，第二透鏡組G2包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)由物體側(cè)的正透鏡和圖像側(cè)的負(fù)透鏡構(gòu)成。然后，布置每一個(gè)透鏡組，使得在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離改變，并且滿足下面的條件表達(dá)式(I):0.020<dt/f2<0.130(I)其中，dt表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的距離，并且，f2表示第二透鏡組G2的焦距。下面參考附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的每一個(gè)示例。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例I的變焦鏡頭系統(tǒng)的截面圖，并且示出變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的折射光焦度分布，并且，通過(guò)在圖1中的下側(cè)的箭頭來(lái)示出在從廣角端狀態(tài)(W)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(T)改變焦距時(shí)的每一個(gè)透鏡組的移動(dòng)。在圖1中所示的變焦鏡頭系統(tǒng)ZLl以從物體側(cè)起的順序由下述部分構(gòu)成:具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2。在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)改變透鏡位置時(shí)，變焦鏡頭系統(tǒng)ZLl改變?cè)诘谝煌哥R組Gl和第二透鏡組G2之間的距離。在每一個(gè)示例中，在第二透鏡組G2和圖像平面I之間(在示例2和和4中，在第三透鏡組G3和圖像平面I之間)布置低通濾波器Pl，低通濾波器Pl阻擋超過(guò)在圖像平面I上布置的諸如CCD這樣的固態(tài)成像裝置的分辨率限制的空間頻率。在每一個(gè)示例中，通過(guò)下面的表達(dá)式(a)來(lái)表達(dá)非球面:S(y) = (y2/r)/[l+[l-K (y2/r2)]1/2]+A3 X I y 13+A4 X y4+A6 X y6+A8 X y8+A10 X y10 (a)其中，“y”表示相對(duì)于光軸的垂直高度，S(y)表示垂度量，該垂度量是沿著光軸從在非球面的頂點(diǎn)處的切平面到在距光軸垂直高度I處的非球面的距離，r表示參考球體的曲率半徑(近軸曲率半徑)，K表示錐形系數(shù)，并且An表示第η階的非球面系數(shù)。在每一個(gè)示例中，“Ε-η”表示“ X 10_η”，并且在每一個(gè)示例中，第二階非球面系數(shù)Α2是O。通過(guò)向表面編號(hào)左側(cè)附上來(lái)在(透鏡數(shù)據(jù))中表達(dá)每一個(gè)非球面。< 示例 1>圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的示例I的變焦鏡頭系統(tǒng)ZLl的截面圖。在圖1中所示的變焦鏡頭系統(tǒng)ZLl以從物體側(cè)起的順序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2構(gòu)成。整體具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl由3個(gè)透鏡構(gòu)成，該3個(gè)透鏡以從物體側(cè)起的順序是:負(fù)彎月形透鏡L11，其具有面向物體側(cè)的凸表面；雙凹負(fù)透鏡L12 ;以及，正彎月形透鏡L13，其具有面向物體側(cè)的凸表面。整體具有正折射光焦度的第二透鏡組G2由5個(gè)透鏡構(gòu)成，該5個(gè)透鏡以從物體側(cè)起的順序是:正彎月形透鏡L21，其具有面向物體側(cè)的凸表面；孔徑光闌S ;由雙凸正透鏡L22與雙凹負(fù)透鏡L23膠合構(gòu)造的膠合透鏡；以及，由雙凸正透鏡L24與負(fù)彎月形透鏡L25膠合構(gòu)造的膠合透鏡，該負(fù)彎月形透鏡L25具有面向圖像側(cè)的凸表面。在表I中列出與示例I相關(guān)聯(lián)的各種值。在(規(guī)格)中，W表示廣角端狀態(tài)，M表示中間焦距狀態(tài)，T表示遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，f表示焦距，F(xiàn)NO表示F數(shù)，2 ω表示視角，Bf表示后焦距離。在(透鏡數(shù)據(jù))中，“i”表示表面編號(hào)，“r”表示透鏡表面的曲率半徑，“ vd”表示阿貝數(shù)，并且“nd”表示折射率。表面編號(hào)是以從物體側(cè)起的順序計(jì)數(shù)的、沿著光傳播方向的透鏡表面編號(hào)，表面距離表不沿著光軸從一個(gè)光學(xué)表面到下一個(gè)光學(xué)表面的距離，并且折射率和阿貝數(shù)是相對(duì)于d線(波長(zhǎng)λ =587.6nm)的值。在用于多種值的各個(gè)表格中，“mm” 一般用于諸如焦距f、曲率半徑和到下一個(gè)透鏡表面的距離這樣的長(zhǎng)度的單位。然而，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)成比例地放大或縮小其尺寸的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)獲得類似的光學(xué)性能，所以該單位不必然限于“mm”，并且可以使用任何其他適當(dāng)?shù)膯挝?。而且，r=0.0000指示平面，并且省略空氣的折射率nd=l.00000。在下面的示例中，在多種表格中的參考符號(hào)的解釋是相同的。在示例I中，使用非球面來(lái)形成第一、第二和第十五表面的每一個(gè)。在(非球面數(shù)據(jù))中，示出錐形系數(shù)K和每一個(gè)非球面系數(shù)A4至A10。在示例I中，在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間沿著光軸的距離dl、在第二透鏡組G2和低通濾波器Pl之間沿著光軸的距離d2和鏡頭全長(zhǎng)tl在變焦時(shí)改變。在(可變距離數(shù)據(jù))中，示出相對(duì)于廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的每一個(gè)焦距的可變距離。表1(規(guī)格)
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭系統(tǒng)，以從物體側(cè)起的順序包括: 第一透鏡組，具有負(fù)折射光焦度；以及， 第二透鏡組，具有正折射光焦度； 所述第一透鏡組由一個(gè)或兩個(gè)負(fù)透鏡部件和一個(gè)或兩個(gè)正透鏡部件構(gòu)成， 所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡并且由正透鏡部件構(gòu)成， 在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離改變，并且 滿足下面的條件表達(dá)式:0.02<Υ/Σ <0.26 其中，Y表示在圖像平面上的最大圖像高度，并且，Σ .表示從在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的最物體側(cè)透鏡表面到在所述第二透鏡組G2中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面的、光學(xué)系統(tǒng)的組合焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其中，滿足下面的條件表達(dá)式:0.03<FN0ff/TL ( 0.07(1/mm) 其中，F(xiàn)NOff表示在廣角端狀態(tài)中的所述變焦鏡頭系統(tǒng)ZL的F數(shù)，并且TL表示在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變的鏡頭全長(zhǎng)中的最大鏡頭全長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變 焦鏡頭系統(tǒng)，其中，滿足下面的條件表達(dá)式: 0.04< (fw.f t)1/2/Σ f〈0.70 其中，Σ f表示從在所述第二透鏡組中的至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的最物體側(cè)透鏡表面到在所述第二透鏡組中的至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面的、光學(xué)系統(tǒng)的組合焦距，fw表示在廣角端狀態(tài)中的所述變焦鏡頭系統(tǒng)的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的所述變焦鏡頭系統(tǒng)的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其中，所述第二透鏡組包括連續(xù)地布置的兩個(gè)膠合透鏡，并且在所述兩個(gè)膠合透鏡中，被布置到物體側(cè)的膠合透鏡包括在物體側(cè)的正透鏡和在圖像側(cè)的負(fù)透鏡，并且被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡包括在物體側(cè)的負(fù)透鏡和在圖像側(cè)的正透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其中，所述第二透鏡組包括連續(xù)地布置的兩個(gè)膠合透鏡，并且所述兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)包括在物體側(cè)的正透鏡和在圖像側(cè)的負(fù)透鏡。
6.一種光學(xué)設(shè)備，配備了根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)。
7.一種用于制造變焦鏡頭系統(tǒng)的方法，所述變焦鏡頭系統(tǒng)以從物體側(cè)起的順序包括第一透鏡組和第二透鏡組，所述方法包括步驟: 布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，所述第一透鏡組整體具有負(fù)折射光焦度，所述第一透鏡組由一個(gè)或兩個(gè)負(fù)透鏡部件和一個(gè)或兩個(gè)正透鏡部件構(gòu)成，所述第二透鏡組整體具有正折射光焦度，所述第二透鏡組包括至少兩個(gè)膠合透鏡，所述第二透鏡組由正透鏡部件構(gòu)成；并且， 布置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，并且在從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)改變?cè)谒龅谝煌哥R組和所述第二透鏡組之間的距離，并且滿足下面的條件表達(dá)式:. 0.02<Υ/Σ <0.26 其中，Σ .表示從在所述第二透鏡組中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到物體側(cè)的膠合透鏡的最物體側(cè)透鏡表面到在所述第二透鏡組中的所述至少兩個(gè)膠合透鏡中的、被布置到圖像側(cè)的膠合透鏡的最圖像側(cè)透鏡表面的、光學(xué)系統(tǒng)的組合焦距，并且，Y表示在圖像平面上的最大圖像高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括步驟: 滿足下面的條件表達(dá)式:. 0.04< (fw.ft) 1/2/Σ .〈0.70 其中，fw表示在廣角端狀態(tài)中的所述變焦鏡頭系統(tǒng)的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的所述變焦鏡頭系 統(tǒng)的焦距。
全文摘要
一種在電子照相機(jī)(1)中安裝的變焦鏡頭系統(tǒng)(ZL)包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組(G1)，并且也包括具有正折射光焦度的第二透鏡組(G2)，第一透鏡組和第二透鏡組從物體側(cè)以該順序被布置。第二透鏡組(G2)具有至少兩個(gè)膠合透鏡，所述至少兩個(gè)膠合透鏡的每一個(gè)包括在物體側(cè)的正透鏡和在圖像側(cè)的負(fù)透鏡。因?yàn)楫?dāng)從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)攝端狀態(tài)改變放大率時(shí)在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離改變，所以變焦鏡頭系統(tǒng)具有良好的光學(xué)性能。也提供了配備該變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備和使用變焦鏡頭系統(tǒng)的放大率改變方法。
文檔編號(hào)G02B15/177GK103235401SQ201310088530
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者村谷真美, 佐藤治夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康