專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高變焦比、輕重量、緊湊和良好的性能價格比的變焦透鏡系統(tǒng)，特別是一種具有高變焦比的緊湊的標(biāo)準(zhǔn)變焦透鏡系統(tǒng)。
例如，在日本公開專利申請JP1-229217、8-248319、9-101459、2000-075204、2000-187161、7-113957、2000-338401中已經(jīng)提出了從物端起具有正-負(fù)-正-正分布的四個透鏡組的變焦透鏡系統(tǒng)。
但是，在上述申請中公開的變焦透鏡系統(tǒng)主要具有大約3～4的變焦比。而且具有高變焦比的變焦透鏡系統(tǒng)尺寸已經(jīng)較大，還有很多元件。另外，光學(xué)性能也不盡人意。因此，還不存在本發(fā)明提出的緊湊的變焦透鏡系統(tǒng)，本發(fā)明提出的變焦透鏡系統(tǒng)最終減小了尺寸并具有大于6.62的變焦比，這與35mm膠片幅度中的28mm～200mm對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物端起按順序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、至少一個透鏡組和具有總的正折射光焦度的透鏡組Gm。變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空氣間隔而變化。透鏡組Gm從物端起按順序由一個具有面朝象側(cè)的凸表面的正透鏡組件L1和具有面朝物側(cè)的凹表面的負(fù)透鏡組件L2組成。滿足下列條件表達(dá)式(1)0.10＜∑dw/ft＜0.54(1)此處，∑dw表示廣角端狀態(tài)下最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)表面的頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)表面的頂點之間沿光軸的距離，ft表示攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，滿足下列條件表達(dá)式(2)0.20＜f1/ft＜0.55 (2)此處，f1表示第一透鏡組G1的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，滿足下列條件表達(dá)式(3)0.03＜|f2|/ft＜0.20(3)此處，f2表示第二透鏡組G2的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，滿足下列條件表達(dá)式(4)0.23＜dpn/dm＜0.90 (4)此處，dpn表示透鏡組Gm中正透鏡組件L1象側(cè)頂點和負(fù)透鏡組件L2物側(cè)頂點之間沿光軸的距離，dm表示透鏡組Gm中最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)頂點之間沿光軸的距離。
在一個優(yōu)選實施例中，至少有一個非球面表面包含在透鏡組Gm的正透鏡組件L1或負(fù)透鏡組件L2中。
在一個優(yōu)選實施例中，至少一個透鏡組只由具有正折射光焦度的第三透鏡組G3組成。滿足下列條件表達(dá)式(5)0.2＜f3/fm＜1.0(5)此處，f3表示第三透鏡組G3的焦距，fm表示透鏡組Gm的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，至少有一個非球面表面包含在透鏡組Gm的正透鏡組件L1和負(fù)透鏡組件L2中。至少一個非球面表面具有這樣一種形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，單透鏡元件的正折射光焦度變?nèi)酰騿瓮哥R元件的負(fù)折射光焦度變強。
在一個優(yōu)選實施例中，透鏡組Gm中的正透鏡組件L1由雙非球面表面構(gòu)成，并且其中雙非球面透鏡的象側(cè)表面具有這樣的形狀，即有效孔徑周圍的曲率變得比光軸上的曲率大。
在一個優(yōu)選實施例中，透鏡組Gm中的負(fù)透鏡元件L2至少有一個非球面表面。非球面表面具有這樣的形狀，即有效孔徑最周邊部分中的負(fù)折射光焦度變得比光軸上的負(fù)折射光焦度強。
在一個優(yōu)選實施例中，第二透鏡組G2至少具有一個負(fù)透鏡元件和至少一個正透鏡元件。滿足下列表達(dá)式(6)和(7)np＜1.85(6)vp＜27 (7)此處，np表示正透鏡元件在d線的折射率，vp表示正透鏡元件的阿貝數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組G1，具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2，至少一個透鏡組和具有正折射光焦度的透鏡組Gm。變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空氣間隔而改變。透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由具有面朝象側(cè)的凸面的正透鏡組件L1和負(fù)透鏡組件L2組成。負(fù)透鏡組件L2包括一個正透鏡元件La和一個負(fù)透鏡元件Lb。滿足下列條件表達(dá)式(8)0.10＜∑dw/ft＜0.54 (8)此處，∑dw表示廣角端狀態(tài)下最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)表面的頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)表面的頂點之間沿光軸的距離，ft表示攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，滿足下列條件表達(dá)式(9)0.20＜f1/ft＜0.85(9)此處，f1表示第一透鏡組G1的焦距。
在一個優(yōu)選實施例中，在具有面朝物體的凸面的透鏡組Gm中的正透鏡組件L1至少有一個非球面表面。該非球面表面具有這樣一種形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，曲率變小。
在一個優(yōu)選實施例中，在具有面朝物體的凸面的透鏡組Gm中的正透鏡組件L1在物側(cè)和象側(cè)兩側(cè)都具有非球面表面。非球面表面的物側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，曲率變大。非球面表面的象側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，曲率變小。
在一個優(yōu)選實施例中，滿足下列條件表達(dá)式(10)0.10＜nb-na (10)此處，na表示透鏡組Gm中負(fù)透鏡組件L2的正透鏡元件La在d線的折射率，nb表示透鏡組Gm中負(fù)透鏡組件L2的負(fù)透鏡元件Lb在d線的折射率。
在一個優(yōu)選實施例中，在透鏡組Gm中負(fù)透鏡組件L2的正透鏡元件La和負(fù)透鏡元件Lb彼此膠合在一起。
本發(fā)明引進(jìn)一種新的設(shè)計方法，刪除無用透鏡元件并減少組成每個透鏡組的元件數(shù)量。利用此效果使得能夠通過將每個透鏡組變薄而縮小變焦透鏡系統(tǒng)，無需設(shè)置強制的光焦度分布。<第一實施例>
第一實施例特別重要的是，后透鏡組(主透鏡組)只由正元件和負(fù)元件組成的兩個透鏡元件組成，它們是校正色差和其它象差的最少透鏡元件，其中后透鏡組是正透鏡領(lǐng)頭的變焦透鏡的后透鏡組，典型的代表是正-負(fù)-正-正分布的四單元變焦透鏡。此結(jié)構(gòu)是攝遠(yuǎn)型的基本結(jié)構(gòu)。本實施例的結(jié)構(gòu)是使后(主)透鏡組極薄并使后焦距較短的必要條件。此結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)崿F(xiàn)縮小元件，如濾光片的大小、透鏡系統(tǒng)的直徑和透鏡總長。
下面將根據(jù)條件表達(dá)式解釋本發(fā)明的特征。
條件表達(dá)式(1)定義了攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中由變焦透鏡系統(tǒng)的焦距歸一化的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度，光學(xué)透鏡長度中不包括后焦距。
當(dāng)比值∑dw/ft超過條件表達(dá)式(1)的上限時，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變厚。結(jié)果是，不能夠通過根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)作為本發(fā)明目的的緊湊性。而且，包括透鏡筒在內(nèi)的總重量變大以及材料的成本增高，使得它象普通的高變焦比變焦透鏡一樣沒有吸引力。
當(dāng)條件表達(dá)式(1)的上限設(shè)置為小于0.50時，可以以低制造成本實現(xiàn)普通的高變焦比變焦透鏡。而且，當(dāng)條件表達(dá)式(1)的上限設(shè)置為小于0.47時，可以以更低的制造成本實現(xiàn)普通的高變焦比變焦透鏡。當(dāng)條件表達(dá)式(1)的上限設(shè)置為小于0.45時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降到條件表達(dá)式(1)的下限以下時，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變得極短。結(jié)果，后焦距變短，使得變焦透鏡系統(tǒng)實質(zhì)上不能用作單透鏡來復(fù)相機的可互換透鏡。因為每個透鏡組都需要有極強的光焦度，所以象差的校正變得困難。結(jié)果，使高變焦比變得不可能，因而很不理想。
當(dāng)把條件表達(dá)式(1)的下限設(shè)置為大于0.20時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
條件表達(dá)式(2)定義了在攝遠(yuǎn)端狀態(tài)由變焦透鏡系統(tǒng)的焦距歸一化的第一透鏡組的焦距。優(yōu)化第一透鏡組的焦距是實現(xiàn)良好的象差校正和決定變焦透鏡系統(tǒng)長度的重要條件。
當(dāng)f1/ft比值超過條件表達(dá)式(2)的上限時，意味著第一透鏡組的光焦度變?nèi)?，使得變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變大。這是不希望的。而且，在諸如本發(fā)明的高變焦比變焦透鏡系統(tǒng)中，攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的透鏡總長度急劇變化，使得在透鏡筒上刻出凸輪的曲線變得很困難。實現(xiàn)變焦透鏡系統(tǒng)變得不可能。在諸如本發(fā)明的具有極少透鏡元件的情況下，設(shè)置最佳Petzval總合變得更加重要。當(dāng)?shù)谝煌哥R組的光焦度減小時，Petzval總合變小，以致于校正場曲線和象散變得困難。這是不理想的。
當(dāng)把條件表達(dá)式(2)的上限設(shè)置為小于0.50時，可以較好地設(shè)置Petzval總合。而且，當(dāng)把條件表達(dá)式(2)的上限設(shè)置為小于0.48時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降至條件表達(dá)式(2)的下限以下時，意味著第一透鏡組的折射光焦度變得極強。第一透鏡組折射光焦度的增強具有使以大視角進(jìn)入到前透鏡的光線進(jìn)一步降低到透鏡的外圍的效果。因此，場周圍的光量減少。結(jié)果，前透鏡和濾光片的直徑變大，以致于很不理想。而且，在象差的校正中，廣角端狀態(tài)的外圍慧差和攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的球差變得更嚴(yán)重，以致于很不理想。
當(dāng)把條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)置為大于0.30時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
條件表達(dá)式(3)定義了攝遠(yuǎn)端狀態(tài)由變焦透鏡系統(tǒng)的焦距歸一化的第二透鏡組的焦距的絕對值。
當(dāng)|f2|/ft比值超過條件表達(dá)式(3)的上限時，意味著第二透鏡組的負(fù)折射光焦度變?nèi)?。在此情況下，第二透鏡組的移動量變大，以致于變焦透鏡系統(tǒng)變大。而且，以大視角入射到前透鏡的光線進(jìn)一步降低到透鏡的外圍。因此，場外圍的光量減少。結(jié)果，前透鏡和濾光片的直徑變大，以致于很不理想。
當(dāng)把條件表達(dá)式的上限設(shè)置為小于0.10時，透鏡系統(tǒng)可以更緊湊。當(dāng)把條件表達(dá)式的上限設(shè)置為小于0.085時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降至條件表達(dá)式(3)的下限以下時，意味著第二透鏡組的折射光焦度變得極強。在此情況下，Petzval總合變得比合理值小，以致于校正場曲率和象散變得困難。這是不理想的。而且，校正廣角端狀態(tài)的偏軸象差和畸變變得困難，以致于很不理想。
而且，還希望透鏡組Gm中的正透鏡組件L1或負(fù)透鏡組件L2至少有一個非球面表面。當(dāng)透鏡組Gm構(gòu)造成極窄小并且由最少數(shù)量的能夠校正色差和其它象差的透鏡元件構(gòu)成時，要展示本發(fā)明的最佳性能，尤其希望通過引進(jìn)非球面表面而進(jìn)行象差的校正。在諸如本發(fā)明的高變焦比變焦透鏡系統(tǒng)中，通過引進(jìn)非球面表面校正攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的球差和上部的慧差對于緊湊性和良好的光學(xué)性能是非常重要的。
另外，要展示本發(fā)明的最佳性能，希望變焦透鏡系統(tǒng)具有四個單元變焦透鏡的基本結(jié)構(gòu)，即具有正-負(fù)-正-正分布，從而平衡緊湊性和良好的光學(xué)性能。
條件表達(dá)式(4)定義了透鏡組Gm的兩透鏡之間距離的適當(dāng)值。當(dāng)如本發(fā)明由一個正透鏡和一個負(fù)透鏡構(gòu)成透鏡元件時，空氣距離總體上控制透鏡組的基點，確保靜止空間直接位于透鏡組之前，以合適的值設(shè)置后焦距，實現(xiàn)緊湊性和高變焦比，保持兩透鏡元件的折射光焦度并實現(xiàn)良好的象差校正。
當(dāng)dpn/dm比值超過條件表達(dá)式(4)的上限時，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變大，并且后焦距變短，以致于很不理想。
另一方面，當(dāng)比值降至條件表達(dá)式(4)的下限以下時，意味著兩透鏡元件的折射光焦度變強。在此情況下，廣角端態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)下各種象差以及球差的校正變得更糟，以致于不理想。而且在制造上，出現(xiàn)具有極細(xì)的偏心容差的一部分透鏡元件，以致于變得很難制造。這是不理想的。另外，最靠近象側(cè)的透鏡的象側(cè)表面變得非常凹向圖象。因此，除非實現(xiàn)一種相對于常規(guī)情形極長的后焦距，變焦透鏡系統(tǒng)導(dǎo)致與單透鏡來復(fù)相機的所謂快回行反射鏡的機械干涉，因此不能使用。
當(dāng)把條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)置為大于0.30時，可以很好地校正各種象差，如球差。而且，當(dāng)把條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)置為大于0.58時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，前述的至少一個透鏡組最好只由具有正折射光焦度的第三透鏡組G3組成，并且滿足下列條件表達(dá)式(5)0.2＜f3/fm＜1.0(5)此處f3表示第三透鏡組G3的焦距，fm表示透鏡組Gm的焦距。
條件表達(dá)式(5)定義了第三透鏡組與第四透鏡組的光焦度之比。要校正各種象差，需要第三透鏡組的折射光焦度強于第四透鏡組的折射光焦度。希望比值滿足該條件以具體校正攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中的球差。
當(dāng)比值超過條件表達(dá)式(5)的上限時，意味著第四透鏡組的光焦度變得大于第三透鏡組的光焦度。在此情況下，攝遠(yuǎn)態(tài)的球差和慧差變得非常糟，以致于不能實現(xiàn)如本發(fā)明的緊湊、高變焦比的變焦透鏡系統(tǒng)。
當(dāng)把條件表達(dá)式(5)的上限設(shè)置為小于0.8時，可以很好地校正各種象差，如球差。另外，當(dāng)把條件表達(dá)式(5)的上限設(shè)置為小于0.6時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降至條件表達(dá)式(5)的下限以下時，意味著第三透鏡組的光焦度變得比第四透鏡組的光焦度大。在此情況下，廣角態(tài)和攝遠(yuǎn)態(tài)中的各種象差和球差變得更糟。這是不理想的。而且在制造上，出現(xiàn)具有極細(xì)的偏心容差的一部分透鏡元件，以致于變得很難制造。這是不理想的。
當(dāng)把條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)置為大于0.3時，可以很好地校正各種象差，如球差。另外，當(dāng)把條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)置為大于0.35時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
然后解釋本發(fā)明中引進(jìn)的非球面表面。為了展示本發(fā)明的最佳光學(xué)性能，希望在透鏡組Gm的正透鏡組件L1和負(fù)透鏡組件L2中布置至少一個非球面表面，其中非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到外圍高度的變化，單透鏡元件的正折射光焦度變?nèi)趸騿瓮哥R元件的負(fù)折射光焦度變強。
此技術(shù)對于如本發(fā)明的具有高變焦比的緊湊變焦透鏡系統(tǒng)非常有效。如上所述，在本發(fā)明中，透鏡組Gm被做得極窄小，并且由用于校正色差和其它象差的最少數(shù)量的元件以及在正透鏡組件L1和負(fù)透鏡組件L2中引進(jìn)非球面表面而構(gòu)成，這樣可以獲得設(shè)計自由度，以致于各種偏軸象差如慧差和球差都可以被很好地校正，并且可以理想地布置后焦距以及各個透鏡組之間的靜態(tài)空間。
隨著從透鏡元件的光軸到外圍的高度變化，單透鏡元件的正折射光焦度變?nèi)趸騿瓮哥R元件的負(fù)折射光焦度變強-這樣的形狀能夠很好地校正負(fù)球差。這也用于很好地校正透鏡組Gm本身的球差，并且結(jié)果是使得能夠處理具有小f數(shù)的透鏡系統(tǒng)。
為了展示本發(fā)明的最佳光學(xué)性能，希望透鏡組Gm中的正透鏡組件L1由雙非球面表面構(gòu)成，并且雙非球面透鏡的象側(cè)非球面表面具有這樣的形狀，即有效孔徑外圍的曲率變得大于光軸上的曲率。如上所述，這是用于很好地校正透鏡組Gm本身的球差，并用于增強校正各種偏軸象差的效果。因為兩個非球面表面通過透鏡的厚度彼此分開，所以每個非球面表面有不同的高度和相對于每個入射光線的偏移角。通過利用不同的高度和偏移角度設(shè)計每個非球面表面，可以同時校正多種象差。
另外，希望透鏡組Gm的負(fù)透鏡組件L2至少具有一個非球面表面，其中非球面表面具有這樣的形狀，即有效孔徑的最外圍部分中的負(fù)折射光焦度變得比光軸上的強。這主要用于校正偏軸象差，如廣角端狀態(tài)中的場曲率和攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中的慧差。
另外，本發(fā)明希望第二透鏡組G2具有至少一個負(fù)透鏡元件和至少一個正透鏡元件，并且滿足下列條件表達(dá)式(6)和(7)np＜1.85(6)vp＜27 (7)此處，np表示正透鏡元件在d線的折射率，vp表示正透鏡元件的阿貝數(shù)。
條件表達(dá)式(6)和(7)定義了第二透鏡組正透鏡元件的玻璃材料的適當(dāng)范圍。條件表達(dá)式(6)定義了在d線的合適的折射率值。
當(dāng)該值超過條件表達(dá)式(6)的上限時，正折射光焦度變得過強，以致于如果第二透鏡組以較強的光焦度使用，則設(shè)置最佳的Petzval總合值變得困難。這是不理想的。
另外，當(dāng)條件表達(dá)式(6)的上限設(shè)置為小于1.84或1.83時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
條件表達(dá)式(7)定義了適當(dāng)?shù)陌⒇悢?shù)值。當(dāng)該值超過條件表達(dá)式(7)的上限時，不能很好地校正變焦時軸向色差和橫向色差的變化，以致于是不理想的。
下面參考附圖對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的實例進(jìn)行解釋。[實例1]

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的例1，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡分布以及變焦期間每個透鏡組的移動簡圖。根據(jù)本發(fā)明第一實施例例1的變焦透鏡系統(tǒng)由具有正—負(fù)—正—正分布的四個透鏡組組成。變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序由具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3和具有正折射光焦度的第四透鏡組Gm組成。
第一透鏡組G1從物側(cè)起按順序由膠合正透鏡L11和具有面朝物側(cè)的凸面的正彎月形透鏡L12組成，其中膠合正透鏡L11由一個具有面朝物側(cè)的凸面的負(fù)彎月形透鏡與正透鏡膠合而成。第二透鏡組G2從物側(cè)起按順序由一個負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21、一個雙凹負(fù)透鏡L22、一個雙凸正透鏡L23和一個雙凹負(fù)透鏡L24組成，其中負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂材料組成。第三透鏡組G3從物側(cè)起按順序由一個孔徑光闌S、一個雙凸正透鏡L31、一個正彎月形透鏡L32和一個具有面朝物側(cè)的凹面的負(fù)彎月形透鏡L33組成。第四透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由一個在兩側(cè)具有非球面的雙凸正透鏡L1、一個固定光闌SF和一個負(fù)復(fù)合透鏡L2組成，其中負(fù)復(fù)合透鏡L2由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂組成。
當(dāng)透鏡組位置的狀態(tài)從廣角端態(tài)改變到攝遠(yuǎn)端態(tài)時，所有的透鏡組都獨立地移動，使得第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空間增大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的空間減小，第三透鏡組G3和第四透鏡組Gm之間的空間減小。從無限遠(yuǎn)到較近物體的聚焦通過向物側(cè)移動第二透鏡組G2而進(jìn)行。
與例1有關(guān)的各種值列于表1。在表1中，f表示焦距，F(xiàn)NO表示f數(shù)，2ω表示視角。在透鏡數(shù)據(jù)中，ri表示光學(xué)表面Ri的曲率半徑，di表示光學(xué)表面Ri和Ri+1之間沿光軸的距離，ni表示光學(xué)表面Ri和Ri+1之間的介質(zhì)在d線的折射率，vi表示光學(xué)表面Ri和Ri+1之間的介質(zhì)的阿貝數(shù)，BF表示后焦距。在非球面數(shù)據(jù)中，E-n表示“×10-n”。
每個表中的非球面表面由下列表達(dá)式表示S(y)＝(y2/R)/[1+(1-κ·y2/R2)1/2]+C3·|y|3+C4·y4+C5·|y|5+C6·y6+C8·y8+C10·y10+C12·y12+C14·y14此處，y表示垂直方向上相對于光軸的高度，S(y)表示從非球面表面頂點的切平面到高度y處的非球面表面的位置之間沿光軸的距離(下垂量)，R表示參考曲率半徑，κ表示錐面系數(shù)，Cn表示第n階非球面系數(shù)。
在透鏡數(shù)據(jù)中，星號“*”加在非球面表面的表面號的右側(cè)，近軸曲率半徑列于“r”欄。
在“變焦時可變間隔”中，β表示圖象相對于物體的成象放大率，1-POS表示廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)的狀態(tài)，2-POS表示中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)的狀態(tài)，3-POS表示攝遠(yuǎn)端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)的狀態(tài)，4-POS表示廣角端態(tài)成象放大率β＝-0.03333的狀態(tài)，5-POS表示中等焦距態(tài)成象放大率β＝-0.03333的狀態(tài)，6-POS表示攝遠(yuǎn)端態(tài)成象放大率β＝-0.03333的狀態(tài)，7-POS表示廣角端態(tài)聚焦于近距物體的狀態(tài)，8-POS表示中等焦距態(tài)聚焦于近距物體的狀態(tài)，9-POS表示攝遠(yuǎn)端態(tài)聚焦于近距物體的狀態(tài)。
在各種值的表中，“mm”全部用于長度單位，如焦距、曲率半徑和光學(xué)表面之間的間距。但是，因為正比例放大或縮小的光學(xué)系統(tǒng)可以獲得類似的光學(xué)性能，所以單位不必限于“mm”，也可以使用任何其它合適的單位。
以上的解釋可以適用于于本發(fā)明的任何其它實例。表1(規(guī)格)f 29.1192mm2ω 74.1° 11.8°FNO3.6 5.9(透鏡數(shù)據(jù))r dv n1)85.2964 1.800023.781.8466602)52.3479 6.800060.091.6400003) -11096.9620 0.1000 1.0000004)57.2728 3.850082.521.4978205)232.6502 D5 1.0000006)*113.70610.050038.091.5538907)98.4767 1.600042.721.8348108)15.1317 4.8000 1.0000009) -49.0060 0.900049.611.77250010) 59.9897 0.1000 1.00000011) 25.8325 3.500022.761.80809012) -56.8121 0.9500 1.00000013) -25.2334 0.900049.611.77250014) 500.0000 D14 1.00000015>孔徑光闌 0.5000 1.00000016) 24.4453 4.300082.521.49782017) -38.9608 0.1000 1.00000018) 23.8212 2.050082.521.49782019) 46.3499 2.7000 1.00000020) -24.7866 1.000023.781.84666021) -55.68 2 0D21 1.00000022)*103.46243.500064.101.51680023)*-29.2538 0.0000 1.00000024) 固定光闌 7.8500 1.00000025)*-311.13550.200038.091.55389026) -100.00001.300046.581.80400027) 125.3392BF 1.000000(非球面數(shù)據(jù))表面號6κ＝ 6.2788C3＝-0.11851E-5C4＝ 1.41700E-6C6＝-9.06140E-9C8＝-8.32020E-11C10＝1.34880E-12C12＝-0.38798E-14表面號22κ＝-99.9999C3＝-0.23379E-5C4＝-1.61500E-5C6＝-2.10980E-7C8＝7.43050E-10C10＝1.73820E-11表面號23κ＝2.1022C3＝-0.35074E-5C4＝-1.26210E-5C6＝-5.83470E-8C8＝-4.50420E-10C10＝2.23330E-11C12＝-0.32891E-14表面號25κ＝576.7229C3＝-0.69399E-5C4＝-3.82770E-5C5＝0.65412E-7C6＝-5.66570E-9C8＝-7.01160E-10C10＝3.79140E-12C12＝0.16919E-13(變焦時可變間隔)1-POS 2-POS 3-POSf 29.1 50 192D0 ∞ ∞ ∞D(zhuǎn)5 2.16928 9.21209 38.15808D1419.1486412.105830.80311D215.75080 3.31464 1.469434-POS 5-POS 6-POSβ-0.03333-0.03333-0.03333D0 825.26881429.7337 5065.4811D5 1.59450 8.75909 36.58228D1419.7234212.558832.37891D215.75080 3.31464 1.469437-POS 8-POS 9-POSβ-0.08067-0.13669-0.31493D0 314.9335299.9877259.2589D5 0.79962 7.41055 29.90142D1420.5183013.907379.05977D215.75080 3.31464 1.46943(條件表達(dá)式的值)(1)∑dw/ft＝0.395(2)f1/ft＝ 0.418(3)|f2|/ft＝0.0768(4)dpn/dm＝ 0.611(5)f3/fm＝ 0.491(6)np＝ 1.80809(7)vp＝ 22.76圖2、3、4分別是當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時根據(jù)本發(fā)明第一實施例例1的變焦透鏡系統(tǒng)處于廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的各種象差。
在各條曲線中，F(xiàn)NO表示f數(shù)，Y表示象高，d、g分別表示在d線和g線的象差曲線。在表示球差的曲線中，F(xiàn)NO值是關(guān)于最大孔徑的f數(shù)。在表示象散和畸變的曲線中，Y值表示最大象高。在表示慧差的曲線中，Y值表示每個象的象高。在表示象散的曲線中，實線表示圖象矢表面，虛線表示圖象經(jīng)表面。在下列實例的所有象差曲線中，采用同樣的表示。
從不同象差的各個曲線中清楚地看到，在廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的較大視角，對各種象差做了良好的補償。[例2]圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的例2，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡分布以及變焦期間每個透鏡組的移動簡圖。根據(jù)本發(fā)明第一實施例例2的變焦透鏡系統(tǒng)由具有正-負(fù)-正-正分布的四個透鏡組組成。變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序由具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3和具有正折射光焦度的第四透鏡組Gm組成。
第一透鏡組G1從物側(cè)起按順序由膠合正透鏡L11和具有面朝物側(cè)的凸面的正彎月形透鏡L12組成，其中膠合正透鏡L11由一個具有面朝物側(cè)的凸面的負(fù)彎月形透鏡與一個正透鏡膠合而成。第二透鏡組G2從物側(cè)起按順序由一個負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21、一個雙凹負(fù)透鏡L22、一個雙凸正透鏡L23和一個雙凹負(fù)透鏡L24組成，其中負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂材料組成。第三透鏡組G3從物側(cè)起按順序由一個孔徑光闌S、一個雙凸正透鏡L31、一個雙凸正透鏡L32和一個雙凹負(fù)透鏡L33組成。第四透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由一個在兩側(cè)具有非球面表面的正透鏡L1和一個具有面朝物側(cè)的非球面表面的負(fù)透鏡L2組成。
當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)改變到攝遠(yuǎn)端態(tài)時，所有的透鏡組都獨立地移動，使得第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空間增大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的空間減小，第三透鏡組G3和第四透鏡組Gm之間的空間減小。從無限遠(yuǎn)到較近物體的聚焦通過向物側(cè)移動第二透鏡組G2進(jìn)行。
與例2有關(guān)的各種值都列于表2。表2(規(guī)格)f 29.1 192mm2ω75.72° 12.2°FNO3.65.9(透鏡數(shù)據(jù))rd vn1)87.5279 1.8000 23.78 1.8466602)53.1253 6.5000 58.54 1.6516003) -5701.5805 0.1000 1.0000004)57.4865 4.0000 82.52 1.4978205)226.2795D5 1.0000006)*234.4399 0.1000 38.09 1.5538907)200.0000 1.6000 46.58 1.8040008)15.4471 4.5000 1.0000009) -41.8184 0.8000 46.58 1.80400010) 95.9284 0.2000 1.00000011) 25.9036 3.8000 25.43 1.80518012)-34.9386 0.6000 1.00000013)-24.6319 0.800046.58 1.80400014) 93.9444D14 1.00000015>孔徑光闌 0.5000 1.00000016) 32.9805 2.800070.41 1.48749017)-96.6873 0.1000 1.00000018) 22.2785 5.000065.47 1.60300019)-26.7618 0.3000 1.00000020)-24.6754 0.800034.96 1.80100021) 62.9378D21 1.00000022)*36.7066 4.500064.10 1.51680023)*-126.1978 9.3824 1.00000024)*-49.8973 1.600049.61 1.77250025)-74.7878BF 1.000000(非球面數(shù)據(jù))表面號6κ＝1.0000C4＝1.74130E-6C6＝-3.42140E-8C8＝3.14560E-10C10＝-6.55690E-13表面號22κ＝5.8537C4＝2.59170E-5C6＝2.64070E-7C8＝2.05700E-9C10＝1.98630E-11表面號23κ＝141.6794C4＝6.12670E-5C6＝3.95820E-7C8＝5.44070E-10C10＝7.23820E-11表面號24κ＝ 1.2657C4＝-2.35230E-5C6＝-5.14680E-8C8＝-3.57100E-10C10＝3.87290E-12(變焦時可變間隔)1-POS 2-POS 3-POSf 29.150 192D0 ∞ ∞ ∞D(zhuǎn)5 2.33792 11.58687 38.76375D14 19.38779 12.74116 0.95866D21 5.25943 2.963260.993634-POS 5-POS 6-POSβ -0.03333 -0.03333 -0.03333D0 819.1429 1414.9776 5002.932D5 1.76314 11.08415 37.03206D14 19.96257 13.24388 2.69035D21 5.25943 2.963260.993637-POS 8-POS 9-POSβ -0.08146 -0.13528 -0.30970D0 305.3047 289.9969 251.0323D5 0.95506 9.6172030.20712D14 20.77065 14.71083 9.51529D21 5.25943 2.963260.99363(條件表達(dá)式的值)(1)∑dw/ft＝0.400(2)f1/ft＝ 0.418(3)|f2|/ft＝0.0768(4)dpn/dm＝ 0.606(5)f3/fm＝ 0.491(6)np＝ 1.80518(7)vp＝ 25.43圖6、7、8分別是當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時根據(jù)本發(fā)明第一實施例例2的變焦透鏡系統(tǒng)處于廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的各種象差曲線。
從不同象差的各個曲線中清楚地看到，在廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的較大視角，對各種象差做了良好的補償。[例3]圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的例3，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡分布以及變焦期間每個透鏡組的移動簡圖。根據(jù)本發(fā)明第一實施例例3的變焦透鏡系統(tǒng)由具有正-負(fù)-正-正分布的四個透鏡組組成。變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序由具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3和具有正折射光焦度的第四透鏡組Gm組成。
第一透鏡組G1從物側(cè)起按順序由膠合正透鏡L11和具有面朝物側(cè)的凸面的正彎月形透鏡L12組成，其中膠合正透鏡L11由一個具有面朝物側(cè)的凸面的負(fù)彎月形透鏡與一個正透鏡膠合而成。第二透鏡組G2從物側(cè)起按順序由一個負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21、一個雙凹負(fù)透鏡L22、一個雙凸正透鏡L23和一個雙凹負(fù)透鏡L24組成，其中負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂材料組成。第三透鏡組G3從物側(cè)起按順序由一個孔徑光闌S、一個雙凸正透鏡L31、一個膠合正透鏡L32組成，其中膠合正透鏡L32由一個雙凸正透鏡與一個雙凹負(fù)透鏡膠合而成。第四透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由一個在兩側(cè)具有非球面表面的雙凸正透鏡L1和一個具有面朝物側(cè)的非球面表面的負(fù)透鏡L2組成。
當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)改變到攝遠(yuǎn)端態(tài)時，所有的透鏡組都獨立地移動，使得第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空間增大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的空間減小，第三透鏡組G3和第四透鏡組Gm之間的空間減小。從無限遠(yuǎn)到較近物體的聚焦通過向物側(cè)移動第二透鏡組G2進(jìn)行。
與例3有關(guān)的各種值都列于表3。表3(規(guī)格)f29.1 192mm2ω 75.98°12.21°FNO 3.6 5.9(透鏡數(shù)據(jù))r d v n1)76.75451.8000 23.78 1.8466602)48.60746.4000 58.54 1.6516003)1026.102 10.1000 1.0000004)59.95803.8000 82.52 1.4978205)235.0890 D51.0000006)*128.8373 0.0500 38.09 1.5538907)120.0000 1.6000 42.72 1.8348108)15.24044.6000 1.0000009) -41.51810.8000 52.67 1.74100010) 55.75900.1000 1.00000011) 27.42993.2000 23.78 1.84666012) -57.74631.0000 1.00000013) -26.36240.8000 49.61 1.77250014) 6663.8990D14 1.00000015> 孔徑光闌 0.5000 1.00000016)30.72363.000064.101.51680017) -90.03920.1000 1.00000018)22.80715.200065.471.60300019) -23.26741.500037.171.83400020)56.1488 D20 1.00000021)*45.75693.000064.101.51680022)*-55.85183.0000 1.00000023) 固定光闌 7.0401 1.00000024) -21.08251.600042.241.79952025) -27.3149 BF 1.000000(非球面數(shù)據(jù))表面號6κ＝1.0000C4＝1.08270E-6C6＝-3.32900E-8C8＝2.73850E-10C10＝-6.80120E-13表面號21κ＝ -0.3603C4＝ -7.05470E-7C6＝ 2.38510E-8C8＝ -3.20800E-12C10＝-7.27680E-12表面號22κ＝ 1.0000C4＝ -3.71520E-6C6＝ -5.71920E-8C8＝ -3.30780E-10C10＝-5.13670E-12表面號24κ＝ 1.2657C4＝ -2.93730E-5C6＝ -1.08010E-7C8＝ -1.18720E-9C10＝-1.08530E-12(變焦時可變間隔)1-POS 2-POS 3-POSf 29.1 50192D0 ∞ ∞∞D(zhuǎn)5 2.17796 11.42691 38.60379D14 19.49011 12.84348 1.06098D20 5.27034 2.974171.004544-POS 5-POS 6-POSβ-0.03333 -0.03333 -0.03333D0 819.1429 1414.9776 5002.932D5 1.60318 10.92419 36.87210D14 20.06489 13.34620 2.79267D20 5.27034 2.974171.004547-POS 8-POS 9-POSβ-0.08146 -0.13528 -0.30970D0 305.3047 289.9969 251.0323D5 0.79510 9.4572430.04716D14 20.87297 14.81315 9.61761D20 5.27034 2.974171.00454(條件表達(dá)式的值)(1)∑dw/ft＝0.397(2)f1/ft＝ 0.418(3)|f2|/ft＝0.0768(4)dpn/dm＝ 0.686(5)f3/fm＝ 0.491(6)np＝ 1.84666(7)vp＝ 23.78圖10、11、12分別是當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時根據(jù)本發(fā)明第一實施例例3的變焦透鏡系統(tǒng)處于廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的各種象差曲線。
從不同象差的各個曲線中清楚地看到，在廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的較大視角，對各種象差做了良好的補償。<第二實施例>
第二實施例特別重要的是，后透鏡組(主透鏡組)由校正色差和其它象差的最少數(shù)量的透鏡元件組成，其中后透鏡組是正透鏡領(lǐng)頭的變焦透鏡的后透鏡組，典型的代表是正-負(fù)-正-正分布的四單元透鏡。此結(jié)構(gòu)是攝遠(yuǎn)型的基本結(jié)構(gòu)。本實施例的結(jié)構(gòu)是使后(主)透鏡組極薄并使后焦距較短的必要條件。此結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)崿F(xiàn)縮小濾光片的大小、透鏡系統(tǒng)的直徑和透鏡總長度。
下面將根據(jù)每個條件表達(dá)式解釋本發(fā)明的特征。
條件表達(dá)式(8)定義了攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中由變焦透鏡系統(tǒng)的焦距歸一化的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度，光學(xué)透鏡長度中不包括后焦距。
當(dāng)比值∑dw/ft超過條件表達(dá)式(8)的上限時，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變厚。結(jié)果是，不能夠通過根據(jù)本發(fā)明的透鏡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)作為本發(fā)明目的的緊湊性。而且，包括透鏡筒在內(nèi)的總重量變大和材料的成本增高，使得象普通的高變焦比變焦透鏡一樣沒有吸引力。
當(dāng)條件表達(dá)式(8)的上限設(shè)置為小于0.53時，可以以低制造成本實現(xiàn)普通的高變焦比變焦透鏡。而且，當(dāng)條件表達(dá)式(8)的上限設(shè)置為小于0.50時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降到條件表達(dá)式(8)的下限以下時，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡總長度變得極短。結(jié)果，后焦距變短，使得變焦透鏡系統(tǒng)實質(zhì)上不能用作單透鏡來復(fù)相機的可互換透鏡。因為每個透鏡組都需要有極強的光焦度，所以象差的校正變得困難。結(jié)果，使高變焦比變得不可能，因而很不理想。
當(dāng)把條件表達(dá)式(8)的下限設(shè)置為大于0.20時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
條件表達(dá)式(9)定義了在攝遠(yuǎn)端狀態(tài)由變焦透鏡系統(tǒng)的焦距歸一化的第一透鏡組的焦距。優(yōu)化第一透鏡組的焦距是實現(xiàn)良好的象差校正和決定變焦透鏡系統(tǒng)長度的重要條件。
當(dāng)f1/ft比值超過條件表達(dá)式(9)的上限時，意味著第一透鏡組的光焦度變?nèi)酰沟米兘雇哥R系統(tǒng)的透鏡總長度變大。這是不希望的。
而且，在諸如本發(fā)明的高變焦比變焦透鏡系統(tǒng)中，攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的透鏡總長度急劇變化，使得在透鏡筒上刻出凸輪的曲線變得很困難。
在如本發(fā)明的具有極少透鏡元件的情況下，設(shè)置最佳Petzval總合變得更加重要。當(dāng)?shù)谝煌哥R組的光焦度減小時，Petzval總合變小，以致于校正場曲線和象散變得困難。這是不理想的。
當(dāng)把條件表達(dá)式(9)的上限設(shè)置為小于0.55時，可以較好地設(shè)置Petzval總合。而且，當(dāng)把條件表達(dá)式(9)的上限設(shè)置為小于0.48時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
另一方面，當(dāng)比值降至條件表達(dá)式(9)的下限以下時，第一透鏡組的折射光焦度變得極強。第一透鏡組折射光焦度的增強具有使以大視角進(jìn)入到前透鏡的光線進(jìn)一步降低到透鏡的外圍的效果。因此，場周圍的光量減少。結(jié)果，前透鏡和濾光片的直徑變大，以致于很不理想。而且，在象差的校正中，廣角端狀態(tài)的外圍慧差和攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的球差變得更嚴(yán)重，以致于很不理想。
當(dāng)把條件表達(dá)式(9)的下限設(shè)置為大于0.30時，可以預(yù)期本發(fā)明的最佳光學(xué)性能。
要展示本發(fā)明的最佳光學(xué)性能，希望把一個非球面表面布置在具有面朝物側(cè)的凸面的透鏡組Gm的正透鏡組件L1中。非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從光軸到表面外圍的高度變化，曲率變小。這是為了利用透鏡組Gm、即主透鏡組作為以較少的透鏡元件數(shù)有效校正球差的最快的光學(xué)系統(tǒng)。
而且，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，希望具有面朝物側(cè)的凸表面的透鏡組Gm的正透鏡組件L1在物側(cè)和象側(cè)兩側(cè)上都具有非球面表面。物側(cè)的非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從光軸到表面外圍的高度變化，曲率變大。象側(cè)的非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從光軸到表面外圍的高度變化，曲率變小。如上所述，這是用于很好地校正透鏡組Gm本身的球差和增強校正各種偏軸象差的效果。因為兩個非球面表面通過透鏡的厚度彼此分開，所以每個非球面表面具有不同的高度和相對于每條入射光線的偏離角。通過使用不同的高度和偏離角設(shè)計每個非球面表面，可以同時校正多個象差。
另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，希望滿足下列條件表達(dá)式(10)0.10＜nb-na (10)此處na表示負(fù)透鏡組件L2中正透鏡元件La在d線(λ＝587.56nm)的折射率，nb表示負(fù)透鏡組件L2中負(fù)透鏡元件Lb在d線的折射率。
條件表達(dá)式(10)定義了負(fù)透鏡組件L2中正透鏡元件La和負(fù)透鏡元件Lb之間的折射率之差。
當(dāng)差值降至條件表達(dá)式(10)的下限以下時，Petzval總合變得比合適的值小，并且結(jié)果，校正場曲率和象散變得困難，以致于很不理想。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，希望負(fù)透鏡組件L2中的正透鏡元件La和負(fù)透鏡元件Lb是一個膠合的負(fù)透鏡。在此情況下，透鏡部件的數(shù)量變?yōu)閮蓚€。結(jié)果，透鏡筒的機械結(jié)構(gòu)變得簡單，以致于制造穩(wěn)定性提高。而且，校正Petzval總合、偏軸象差及球差變得有效。[例4]圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例4，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡分布以及變焦期間每個透鏡組的移動簡圖。根據(jù)本發(fā)明第二實施例例4的變焦透鏡系統(tǒng)由具有正-負(fù)-正-正分布的四個透鏡組組成。變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序由具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3和具有正折射光焦度的第四透鏡組Gm組成。
第一透鏡組G1從物側(cè)起按順序由膠合正透鏡L11和具有面朝物側(cè)的凸面的正彎月形透鏡L12組成，其中膠合正透鏡L11由一個具有面朝物側(cè)的凸面的負(fù)彎月形透鏡與雙凸正透鏡膠合而成。
第二透鏡組G2從物側(cè)起按順序由一個負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21、一個雙凹負(fù)透鏡L22、一個雙凸正透鏡L23和一個膠合透鏡L24組成，其中負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂材料組成，膠合透鏡L24由雙凹負(fù)透鏡與雙凸正透鏡膠合而成。
第三透鏡組G3從物側(cè)起按順序由一個孔徑光闌S、一個雙凸正透鏡L31、一個正彎月形透鏡L32和一個具有面朝物側(cè)的凹面的負(fù)彎月形透鏡L33組成。
第四透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由一個在兩側(cè)具有非球面表面的雙凸正透鏡L1和一個膠合負(fù)透鏡L2組成，其中膠合負(fù)透鏡L2由一個正透鏡元件La與一個負(fù)透鏡元件Lb膠合而成。
當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)改變到攝遠(yuǎn)端態(tài)時，所有的透鏡組都獨立地移動，使得第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空間增大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的空間減小，第三透鏡組G3和第四透鏡組Gm之間的空間減小。從無限遠(yuǎn)到較近物體的聚焦通過向物側(cè)移動第二透鏡組G2而進(jìn)行。
與例4有關(guān)的各種值列于表4。
表4(規(guī)格)f 29.1 192mm2ω74.8° 12.35°FNO3.58 5.93(透鏡數(shù)據(jù))rd v n1)150.7807 1.8000 27.51 1.7552002)56.5651 8.6000 60.29 1.6204103) -558.1296 0.1000 1.0000004)49.8248 4.6000 65.47 1.6030005)180.7695D51.0000006)*90.6745 0.0500 38.09 1.5538907)80.0000 1.6000 46.58 1.8040008)15.8095 6.0000 1.0000009) -33.8237 0.8000 52.67 1.74100010) 107.1131 0.5000 1.00000011) 35.0391 3.7000 25.43 1.80518012) -56.1604 1.2000 1.00000013) -24.7700 0.800 52.67 1.74100014)71.9627 1.7000 27.51 1.75520015) -661.1088 D151.00000016>孔徑光闌0.5000 1.00000017)25.5600 5.0000 82.52 1.49782018) -46.6735 0.1000 1.00000019)28.4617 5.5670 60.29 1.62041020)104.35881.8000 1.00000021) -26.9051 1.0000 25.43 1.80518022) -157.7424 D221.00000023)*38.4500 4.1000 64.10 1.51680024)*-22.3486 0.1000 1.00000025)238.79506.5606 38.02 1.60342026) -10.7149 1.0000 42.24 1.79952027)66.1881 BF 1.000000(非球面數(shù)據(jù))表面號6κ＝ -99.9999C3＝ -0.61646E-5C4＝ 2.01760E-5C5＝ 0.57708E-6C6＝ -1.60890E-7C8＝ 7.27630E-10C10＝-2.11670E-12C12＝ 0.28307E-14表面號23κ＝ 8.8167C3＝ 0.11304E-5C4＝ -1.98750E-5C6＝ 2.70560E-7C8＝ -2.13350E-9C10＝ 2.55000E-11表面號24κ＝-0.3981C3＝ 0.00000C4＝ 1.29810E-6C6＝ 2.40440E-7C8＝-2.15810E-9C10＝2.02660E-11(變焦時可變間隔)1-POS 2-POS 3-POSf 29.1 50. 192.D0 ∞ ∞ ∞D(zhuǎn)5 2.19536 11.73635 38.64507D15 19.3433012.75379 0.90567D22 7.92816 5.831063.767354-POS 5-POS 6-POSβ -0.03333-0.03333 -0.03333D0 823.10931417.7163 5003.6169D51.62057 11.22642 36.90420D15 19.9180913.26372 2.64654D22 7.92816 5.831063.767357-POS 8-POS 9-POSβ -0.09033-0.14925 -0.33513D0 274.5556259.0213 220.2366D50.66625 9.5440029.63158D15 20.8724114.94614 9.91916D22 7.92816 5.831063.76735(條件表達(dá)式的值)(8)∑dw/ft＝0.451(9)f1/ft＝ 0.418(10)nb-na＝ 0.1961圖14是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例4，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于廣角端狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。圖15是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例4，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于中等焦距狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。圖16是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例4，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。
從不同象差的各個曲線中清楚地看到，在廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的較大視角，對各種象差做了良好的補償。[例5]圖17是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例5，變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡分布以及變焦期間每個透鏡組的移動簡圖。根據(jù)本發(fā)明第二實施例例5的變焦透鏡系統(tǒng)由具有正-負(fù)-正-正分布的四個透鏡組組成。變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起按順序由具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3和具有正折射光焦度的第四透鏡組Gm組成。
第一透鏡組G1從物側(cè)起按順序由膠合正透鏡L11和具有面朝物側(cè)的凸面的正彎月形透鏡L12組成，其中膠合正透鏡L11由一個具有面朝物側(cè)的凸面的負(fù)彎月形透鏡與一個雙凸正透鏡膠合而成。第二透鏡組G2從物側(cè)起按順序由一個負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21、一個雙凹負(fù)透鏡L22、一個雙凸正透鏡L23和一個膠合透鏡L24組成，其中負(fù)彎月形復(fù)合透鏡L21由具有面朝物側(cè)的非球面表面的玻璃和樹脂材料組成，膠合透鏡L24由一個雙凹負(fù)透鏡與一個雙凸正透鏡膠合而成。第三透鏡組G3從物側(cè)起按順序由一個孔徑光闌S、一個雙凸正透鏡L31、一個正彎月形透鏡L32和一個具有面朝物側(cè)的凹面的負(fù)彎月形透鏡L33組成。第四透鏡組Gm從物側(cè)起按順序由一個在兩側(cè)具有非球面表面的雙凸正透鏡L1和一個膠合負(fù)透鏡L2組成，而膠合負(fù)透鏡L2由正透鏡元件La與負(fù)透鏡元件Lb膠合而成。
當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)改變到攝遠(yuǎn)端態(tài)時，所有的透鏡組都獨立地移動，使得第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的空間增大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的空間減小，第三透鏡組G3和第四透鏡組Gm之間的空間減小。從無限遠(yuǎn)到較近物體的聚焦通過向物側(cè)移動第二透鏡組G2進(jìn)行。
與例5有關(guān)的各種值都列于表5。表5(規(guī)格)f 29.1192mm2ω 74.8° 12.48°FNO 3.595.90(透鏡數(shù)據(jù))r dv n1) 114.90031.800027.511.7552002) 54.8446 9.200070.411.4874903)-348.95380.1000 1.0000004) 42.8308 4.850065.471.6030005) 126.0775 D5 1.0000006) 145.34980.050038.091.5538907) 120.00001.600046.581.8040008) 14.9008 6.0000 1.0000009)-41.9845 0.800052.671.74100010)47.4027 0.3475 1.00000011)29.0279 4.600026.521.76182012) -44.1807 1.0000 1.00000013)-23.9767 0.800046.581.80400014) 278.0169 1.700026.521.76182015)-93.7726D15 1.00000016>孔徑光闌 0.5000 1.00000017) 24.1929 5.500082.521.49782018)-43.7416 0.1000 1.00000019) 26.0219 5.339164.101.51680020) 88.9088 2.980 1.00000021)-22.0092 1.000023.781.84666022)-74.4805D22 1.00000023) 66.2391 4.046564.101.51680024)-21.0448 0.2854 1.00000025) 52.3147 5.952140.751.58144026)-10.9769 1.500046.631.81600027) 56.2263BF 1.000000(非球面數(shù)據(jù))表面號6κ＝ -99.9999C3＝ 0.53019E-5C4＝ 1.07660E-5C5＝ 0.57302E-7C6＝ -8.86250E-8C8＝ 6.40100E-10C10＝-2.25360E-12C12＝ 0.19703E-14C14＝0.41415E-17表面號23κ＝ 15.2437C3＝-0.72476E-6C4＝ 9.43290E-6C5＝-0.29308E-6C6＝ 2.81800E-7C8＝ 1.58600E-10C10＝1.12040E-11C12＝0.16027E-14表面號24κ＝-0.4049C3＝ 0.39752E-5C4＝ 4.97180E-6C5＝-0.31790E-7C6＝ 7.30560E-8C8＝ 1.23550E-9C10＝1.12690E-12C12＝-0.10216E-13(變焦時可變間隔)1-POS 2-POS3-POSf29.1 50. 192.D0∞ ∞∞D(zhuǎn)5 2.7404412.40319 39.20386D1519.63621 13.06935 1.19357D225.894383.72725 1.795024-POS 5-POS6-POSβ-0.03333 -0.03333 -0.03333D0 816.5306 1410.67124995.1770D5 2.1656511.89021 37.45769D1520.21099 13.58233 2.93974D225.894383.72725 1.795027-POS 8-POS9-POSβ-0.10403 -0.17092 -0.37354D0 226.1397 210.6606 171.7931D5 0.987019.89633 29.54829D1521.38964 15.57621 10.84914D225.894383.72725 1.79502(條件表達(dá)式的值)(8)∑dw/ft＝0.460(9)f1/ft ＝0.418(10)nb-na ＝0.23456圖18是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例5，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于廣角端狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。圖19是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例5，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于中等焦距狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。圖20是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的例5，當(dāng)系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時處于攝遠(yuǎn)端狀態(tài)的變焦透鏡系統(tǒng)的各種象差曲線。
從不同象差的各個曲線中清楚地看到，在廣角端態(tài)、中等焦距態(tài)和攝遠(yuǎn)端態(tài)的較大視角，對各種象差做了良好的補償。
在每個實施例的每個實例中，孔徑光闌直接布置在第三透鏡組之前。但是，孔徑光闌也可以布置在第三透鏡組中或直接布置在第四透鏡組之前。
本發(fā)明中引進(jìn)的非球面表面可以由具有相同光學(xué)效果的任何光學(xué)元件代替，如漸變折射率光學(xué)元件、衍射光學(xué)元件和由衍射光學(xué)元件與折射光學(xué)元件結(jié)合而成的復(fù)合光學(xué)元件。無需贅述，由這些光學(xué)元件替代的非球面表面也包括在本發(fā)明的范圍之中。
本發(fā)明使得能夠提供一種視角2ω約為74.1°～11.8°、變焦比約為6.6的變焦透鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)最終具有較小的直徑和緊湊性，由較少的元件數(shù)組成，并具有較高的性能價格比和優(yōu)越的光學(xué)性能。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易實現(xiàn)本發(fā)明的其它優(yōu)點和改型。因此，本發(fā)明的其它方面不限于在此所示及所述的具體細(xì)節(jié)和代表性器件。因此，可以在不脫離本發(fā)明由所附的權(quán)利要求及其等同物限定的實質(zhì)和范圍的前提下進(jìn)行各種改型。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物端起按順序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；至少一個透鏡組；和一個具有總的正折射光焦度的透鏡組，其中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組和第二透鏡組之間的空氣間隔而變化；具有總的正折射光焦度的透鏡組從物端起按順序由一個具有面朝象側(cè)的凸表面的正透鏡組件和一個具有面朝物側(cè)的凹表面的負(fù)透鏡組件組成；并且滿足下列條件表達(dá)式0.10＜∑dw/ft＜0.54此處，∑dw表示廣角端狀態(tài)下最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)表面的頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)表面的頂點之間沿光軸的距離，ft表示攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.20＜f1/ft＜0.55此處，f1表示第一透鏡組的焦距。
3.如權(quán)利要求2所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.03＜|f2|/ft＜0.20此處，f2表示第二透鏡組的焦距。
4.如權(quán)利要求3所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.23＜dpn/dm＜0.90此處，dpn表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中正透鏡組件象側(cè)頂點和負(fù)透鏡組件物側(cè)頂點之間沿光軸的距離，dm表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)頂點之間沿光軸的距離。
5.如權(quán)利要求4所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組的正透鏡組件或負(fù)透鏡組件中至少包含有一個非球面表面。
6.如權(quán)利要求5所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于至少一個透鏡組只由具有正折射光焦度的第三透鏡組組成，并且滿足下列條件表達(dá)式0.2＜f3/fm＜1.0此處，f3表示第三透鏡組的焦距，fm表示具有總的正折射光焦度的透鏡組的焦距。
7.如權(quán)利要求2所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.23＜dpn/dm＜0.90此處，dpn表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中正透鏡組件象側(cè)頂點和負(fù)透鏡組件物側(cè)頂點之間沿光軸的距離，dm表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)頂點之間沿光軸的距離。
8.如權(quán)利要求2所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于至少有一個非球面表面包含在具有總的正折射光焦度的透鏡組的正透鏡組件和負(fù)透鏡組件中，并且至少一個非球面表面具有這樣一種形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，單透鏡元件的正折射光焦度變?nèi)酰騿瓮哥R元件的負(fù)折射光焦度變強。
9.如權(quán)利要求8所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于具有總的正折射光焦度的透鏡組中的正透鏡組件由雙非球面表面構(gòu)成，并且其中雙非球面透鏡的象側(cè)表面具有這樣的形狀，即有效孔徑周圍的曲率變得比光軸上的曲率大。
10.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.03＜|f2|/ft＜0.20此處，f2表示第二透鏡組的焦距。
11.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.23＜dpn/dm＜0.90此處，dpn表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中正透鏡組件象側(cè)頂點和負(fù)透鏡組件物側(cè)頂點之間沿光軸的距離，dm表示具有總的正折射光焦度的透鏡組中最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)頂點之間沿光軸的距離。
12.如權(quán)利要求11所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組的正透鏡組件和負(fù)透鏡組件中至少包含有一個非球面表面，并且其中至少一個非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，單透鏡元件的正折射光焦度減弱或單透鏡元件的負(fù)折射光焦度增強。
13.如權(quán)利要求12所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組中的正透鏡組件由雙非球面表面構(gòu)成，并且雙非球面透鏡的象側(cè)表面具有這樣的形狀，即有效孔徑外圍的曲率變得大于光軸上的曲率。
14.如權(quán)利要求11所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于第二透鏡組具有至少一個負(fù)透鏡元件和至少一個正透鏡元件，并且滿足下列表達(dá)式np＜1.85 (6)vp＜27 (7)此處，np表示正透鏡元件在d線的折射率，vp表示正透鏡元件的阿貝數(shù)。
15.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組的正透鏡組件或負(fù)透鏡組件中至少包含有一個非球面表面。
16.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于至少一個透鏡組只由具有正折射光焦度的第三透鏡組組成，并且滿足下列條件表達(dá)式0.2＜f3/fm＜1.0此處，f3表示第三透鏡組的焦距，fm表示具有總的正折射光焦度的透鏡組的焦距。
17.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組的正透鏡組件和負(fù)透鏡組件中至少包含有一個非球面表面，并且其中至少一個非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從透鏡元件的光軸到周邊高度的變化，單透鏡元件的正折射光焦度減弱或單透鏡元件的負(fù)折射光焦度增強。
18.如權(quán)利要求17所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組中的正透鏡組件由雙非球面表面構(gòu)成，并且雙非球面透鏡的象側(cè)表面具有這樣的形狀，即有效孔徑外圍的曲率變得大于光軸上的曲率。
19.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有總的正折射光焦度的透鏡組中的負(fù)透鏡組件具有至少一個非球面表面，并且非球面表面具有這樣的形狀，即有效孔徑最外圍部分的負(fù)折射光焦度變得大于光軸上的負(fù)折射光焦度。
20.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于第二透鏡組具有至少一個負(fù)透鏡元件和至少一個正透鏡元件，并且滿足下列表達(dá)式np＜1.85vp＜27此處，np表示正透鏡元件在d線的折射率，vp表示正透鏡元件的阿貝數(shù)。
21.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物側(cè)起按順序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；至少一個透鏡組；和一個具有正折射光焦度的透鏡組，其中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組和第二透鏡組之間的空氣間隔而改變；具有正折射光焦度的透鏡組從物側(cè)起按順序由下列組件組成一個具有面朝象側(cè)的凸面的正透鏡組件和一個負(fù)透鏡組件；負(fù)透鏡組件包括一個正透鏡元件和一個負(fù)透鏡元件；并且滿足下列條件表達(dá)式0.10＜∑dw/ft＜0.54此處，∑dw表示廣角端狀態(tài)下最靠近物側(cè)透鏡元件的物側(cè)表面的頂點和最靠近象側(cè)透鏡元件的象側(cè)表面的頂點之間沿光軸的距離，ft表示攝遠(yuǎn)端狀態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距。
22.如權(quán)利要求21所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.20＜f1/ft＜0.85此處，f1表示第一透鏡組的焦距。
23.如權(quán)利要求22所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在透鏡組中具有面朝物體的凸面的正透鏡組件至少有一個非球面表面，并且該非球面表面具有這樣一種形狀，即隨著從光軸到該表面周邊高度的變化，曲率變小。
24.如權(quán)利要求23所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在透鏡組中具有面朝物體的凸面的正透鏡組件在物側(cè)和象側(cè)兩側(cè)都具有非球面表面，其中非球面表面的物側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從光軸到該表面周邊高度的變化，曲率變大，并且非球面表面的象側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從光軸到該表面周邊高度的變化，曲率變小。
25.如權(quán)利要求24所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.10＜nb-na此處，na表示具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件在d線的折射率，nb表示具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的負(fù)透鏡元件在d線的折射率。
26.如權(quán)利要求25所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件彼此膠合在一起。
27.如權(quán)利要求21所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中帶有面朝物體的凸面的正透鏡組件至少具有一個非球面表面，并且非球面表面具有這樣的形狀，即隨著從光軸到該表面外圍高度的變化，曲率變小。
28.如權(quán)利要求27所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件彼此膠合在一起。
29.如權(quán)利要求21所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中帶有面朝物體的凸面的正透鏡組件在象側(cè)和物側(cè)兩側(cè)具有非球面表面，其中非球面表面的物側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從光軸到該表面周邊高度的變化，曲率變大，并且非球面表面的象側(cè)表面具有這樣一種形狀，即隨著從光軸到該表面周邊高度的變化，曲率變小。
30.如權(quán)利要求29所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件彼此膠合在一起。
31.如權(quán)利要求21所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿足下列條件表達(dá)式0.10＜nb-na此處，na表示具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件在d線的折射率，nb表示具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的負(fù)透鏡元件在d線的折射率。
32.如權(quán)利要求31所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件彼此膠合在一起。
33.如權(quán)利要求21所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在具有正折射光焦度的透鏡組中負(fù)透鏡組件的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件彼此膠合在一起。
34.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物側(cè)起按順序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；至少一個透鏡組；和一個具有總的正折射光焦度的透鏡組，其中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組和第二透鏡組之間的空氣間隔而改變；具有總的正折射光焦度的透鏡組，從物側(cè)起按順序由下列組件組成一個具有面朝象側(cè)的凸面的正透鏡組件和一個具有面朝物側(cè)的凹面的負(fù)透鏡組件；其中第二透鏡組具有至少一個負(fù)透鏡元件和至少一個正透鏡元件；并且滿足下列表達(dá)式np＜1.85vp＜27此處，np表示正透鏡元件在d線的折射率，vp表示正透鏡元件的阿貝數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種視角2ω約為74.1°～11.8°、變焦比約為6.6的變焦透鏡系統(tǒng),該系統(tǒng)最終具有較小的直徑和緊湊性,由較少的元件數(shù)組成,并具有較高的性能價格比和優(yōu)越的光學(xué)性能。該系統(tǒng)從物端起按順序包括:具有正折射光焦度的第一透鏡組,具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組,至少一個透鏡組,和一個具有總的正折射光焦度的透鏡組Gm。變焦透鏡系統(tǒng)的焦距通過改變第一透鏡組和第二透鏡組之間的空氣間隔而變化。透鏡組Gm從物端起按順序由一個具有面朝象側(cè)的凸表面的正透鏡組件和一個具有面朝物側(cè)的凹表面的負(fù)透鏡組件組成,并且滿足特定的條件表達(dá)式。
文檔編號G02B15/163GK1383019SQ02118189
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月25日
發(fā)明者佐藤治夫 申請人:株式會社尼康