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)明涉及一種適用于電子靜態(tài)相機(jī)的變焦透鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在適用于電子靜態(tài)相機(jī)的變焦透鏡系統(tǒng)中，第一透鏡組固定的變焦透鏡系統(tǒng)或是第一透鏡組可移動的變焦透鏡系統(tǒng)已在日本專利申請JP6-281862和JP2003-177318已公知。
但是，在第一透鏡組固定的變焦透鏡系統(tǒng)中，雖然第一透鏡組的透鏡直徑可以很小以便于聚焦，但它很難在確保高光學(xué)性能的前提下實現(xiàn)大的變焦比，以至于變焦比約為5.7。而且雖然期待著變焦比大約在7.6～9.7，但為了使變焦比增大，反過來又令像差校正變得不足，以至于光學(xué)性能的下降成為問題。
而且，在日本待定專利申請JP6-281862中公開的第一透鏡組可移動的變焦透鏡系統(tǒng)中，雖然光學(xué)性能是足夠的，但變焦比很小，約為1.9-3.7，并且在遠(yuǎn)攝端態(tài)的半視角約為11.7°～17.3°，顯得相對較大。
另外，在日本待定專利申請JP2003-177318中公開的通過使第一透鏡組可移動而使變焦比較大的變焦透鏡系統(tǒng)中，雖然變焦比較大，約為7.4-7.5，并且在遠(yuǎn)攝端態(tài)的半視角足夠小，約為4.6°～4.7°，但光學(xué)性能不足。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述問題制定了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種在確保較高光學(xué)性能的前提下在遠(yuǎn)攝端態(tài)下具有4°或更小半視角、變焦比約為10或更大以及第一透鏡組有很小的有效直徑的變焦透鏡系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起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，具有正折射光焦度的第三透鏡組，具有正折射光焦度的第四透鏡組和具有正折射光焦度的第五透鏡組。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動，并且第二透鏡組沿面朝物側(cè)凹進(jìn)形狀的變焦軌跡移動。第四透鏡組從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔。滿足下列條件表達(dá)式(1)-0.45＜(f4F+f4R)/f4＜-0.20(1)此處，f4表示第四透鏡組的焦距，f4F表示前透鏡組的焦距，f4R表示后透鏡組的焦距。
在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(2)0.090＜(fW×f1)/(fT×f3)＜0.170 (2)此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f1表示第一透鏡組的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(3)0.050＜(fW×f4)/(fF×f3)＜0.100 (3)此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
在本發(fā)明的第一方面，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(4)0.050＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100 (4)此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f5表示第五透鏡組的焦距。
在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(5)0.40＜f4F/f5＜0.60 (5)此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
在本發(fā)明的第一方面，第四透鏡組的至少一個表面是非球面。
在本發(fā)明的第一方面中，優(yōu)選在透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時第五透鏡組固定，并在聚焦時第五透鏡組沿光軸移動。
在本發(fā)明的第一方面中，變焦透鏡系統(tǒng)還包括一個平面平行板和一個固態(tài)成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起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，具有正折射光焦度的第三透鏡組，具有正折射光焦度的第四透鏡組和具有正折射光焦度的第五透鏡組。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動。第四透鏡組從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔。滿足下列條件表達(dá)式(1)-0.45＜(f4F+f4R)/f4＜-0.20(1)此處f4表示第四透鏡組的焦距，f4F表示前透鏡組的焦距，f4R表示后透鏡組的焦距。
通過下面參考附圖對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清晰。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實例1的大孔徑比內(nèi)聚焦遠(yuǎn)攝透鏡的截面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖2B是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖2C是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖3A是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖3B是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖3C是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖4是根據(jù)本發(fā)明實例2的大孔徑比內(nèi)聚焦遠(yuǎn)攝透鏡的截面圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖5B是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖5C是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖6A是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖6B是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖6C是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖7是根據(jù)本發(fā)明實例3的大孔徑比內(nèi)聚焦遠(yuǎn)攝透鏡的截面圖；
圖8A是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖8B是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖8C是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖9A是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖9B是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖9C是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖10是根據(jù)本發(fā)明實例4的大孔徑比內(nèi)聚焦遠(yuǎn)攝透鏡的截面圖；圖11A是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖11B是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖11C是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖12A是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖12B是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖12C是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖13是根據(jù)本發(fā)明實例5的大孔徑比內(nèi)聚焦遠(yuǎn)攝透鏡的截面圖；圖14A是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖14B是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；
圖14C是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線；圖15A是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖15B是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在中等焦距態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；圖15C是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端態(tài)聚焦于最近物時的各種像差曲線；具體實施方式
下面解釋根據(jù)本發(fā)明每個實施例的變焦透鏡系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起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，具有正折射光焦度的第三透鏡組，具有正折射光焦度的第四透鏡組和具有正折射光焦度的第五透鏡組。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動，并且第二透鏡組沿面朝物側(cè)凹進(jìn)形狀的變焦軌跡移動。第四透鏡組從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔。滿足下列條件表達(dá)式(1)-0.45＜(f4F+f4R)/f4＜-0.20 (1)此處，f4表示第四透鏡組的焦距，f4F表示前透鏡組的焦距，f4R表示后透鏡組的焦距。
條件表達(dá)式(1)用于在優(yōu)選確保中等焦距態(tài)中各種像差的情況下確保第一透鏡組的透鏡直徑處于給定的直徑內(nèi)。當(dāng)比值(f4F+f4R)/f4等于或超過條件表達(dá)式(1)的上限時，在中等焦距態(tài)中產(chǎn)生內(nèi)彗差，以至于很不理想。另一方面，當(dāng)比值(f4F+f4R)/f4等于或低于條件表達(dá)式(1)的下限時，第一透鏡組的有效直徑變大，以至于也很不理想。當(dāng)條件表達(dá)式(1)的上限設(shè)置為-0.25時，中等焦距態(tài)的內(nèi)彗差變得更理想。當(dāng)條件表達(dá)式(1)的下限設(shè)置為-0.40時，第一透鏡組的有效直徑變得更理想。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(2)0.090＜(fW×f1)/(fT×f3)＜0.170 (2)此處，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f1表示第一透鏡組的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
條件表達(dá)式(2)用于通過在從廣角端態(tài)向遠(yuǎn)攝端態(tài)變焦時保持第一透鏡組移動量的情況下確保優(yōu)良的光學(xué)性能。當(dāng)比值(fW×f1)/(fT×f3)等于或超過條件表達(dá)式(2)的上限時，第一透鏡組在變焦時的移動量變大，以至于不理想。另一方面，當(dāng)比值(fW×f1)/(fT×f3)等于或低于條件表達(dá)式(2)的下限時，負(fù)方向上的球差變大，以至于不理想。當(dāng)條件表達(dá)式(2)的上限設(shè)置為0.168時，第一透鏡組的移動量變得更理想。當(dāng)條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)置為0.110時，球差變得更理想。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(3)0.050＜(fW×f4)/(fT×f3)＜0.100 (3)條件表達(dá)式(3)用于通過保持第一透鏡組較小的有效直徑來確保良好的光學(xué)性能。當(dāng)比值(fW×f4)/(fT×f3)等于或超過條件表達(dá)式(3)的上限時，第一透鏡組的有效直徑變得太大，以至于不理想。另一方面，當(dāng)比值(fW×f4)/(fT×f3)等于或低于條件表達(dá)式(3)的下限時，球差的彎曲變大，以至于不理想。當(dāng)條件表達(dá)式(3)的上限設(shè)置為0.098時，第一透鏡組的有效直徑變得更理想。當(dāng)條件表達(dá)式(3)的下限設(shè)置為0.060時，球差變得更為理想。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(4)0.05＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100 (4)此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
條件表達(dá)式(4)用于通過保持第一透鏡組變焦時較小的移動量來確保優(yōu)良的光學(xué)性能。當(dāng)比值(fW×f4)/(fT×f5)等于或超過條件表達(dá)式(4)的上限時，第一透鏡組變焦時的移動量變大，以至于不理想。另一方面，當(dāng)比值(fW×f4)/(fT×f5)等于或低于條件表達(dá)式(4)的下限時，負(fù)方向上的Petzval和變大，在正方向上產(chǎn)生較大的場曲率，以至于不理想。當(dāng)條件表達(dá)式(4)的上限設(shè)置為0.097時，第一透鏡組的移動量變得更為理想。當(dāng)條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)置為0.062時，球差變得更為理想。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選滿足下列條件表達(dá)式(5)0.40＜f4F/f5＜0.60 (5)條件表達(dá)式(5)用于通過保持第一透鏡組變焦時較小的移動量來確保優(yōu)良的光學(xué)性能。當(dāng)比值f4F/f5等于或超過條件表達(dá)式(5)的上限時，第一透鏡組變焦時的移動量變大，以至于不理想。另一方面，當(dāng)比值f4F/f5等于或低于條件表達(dá)式(5)的下限時，負(fù)方向上的Petzval和變大，在正方向上產(chǎn)生較大的場曲率，以至于不理想。當(dāng)條件表達(dá)式(5)的上限設(shè)置為0.58時，第一透鏡組的移動量變得更為理想。當(dāng)條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)置為0.41時，像平面的均勻性變得更為理想。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，為了獲得遠(yuǎn)攝端態(tài)下良好的球差，優(yōu)選第四透鏡組的至少一個透鏡表面為非球面。而且為了減小透鏡元件的數(shù)量，優(yōu)選第四透鏡組的前透鏡組由正透鏡元件構(gòu)成，該正透鏡元件的至少一個表面為非球面。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的變焦透鏡系統(tǒng)中，為了簡化保持變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)或電子控制系統(tǒng)的透鏡筒，優(yōu)選在從廣角端態(tài)向遠(yuǎn)攝端態(tài)變焦時第五透鏡組固定，并在變焦時第五透鏡組沿光軸移動。而且為了減輕聚焦致動器的負(fù)擔(dān)，優(yōu)選第五透鏡組由單正透鏡元件組成，以至于可以實現(xiàn)聚焦透鏡組重量的減輕。
下面參考附圖解釋根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的實例。
在每個實例中，根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由這些元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。第四透鏡組G4從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組G4F和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組G4R組成。當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)W變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)T時，第一透鏡組G1移向物側(cè)，第二透鏡組G2沿面向物側(cè)凹進(jìn)形狀的變焦軌跡移動，第三透鏡組G3移向物側(cè)，并且第四透鏡組G4移向物側(cè)。
而且在從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時第五透鏡組G5固定，在從無限遠(yuǎn)向近距物體聚焦時第五透鏡組G5移向物體。
順便說一下，在每個實例中，設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的像高在實例1～4中為3.52mm，在實例5中為3.75mm。
<實例1>
圖1是根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)W聚焦于無限遠(yuǎn)時的透鏡分布圖。
在圖1中，根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由這些元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。
第一透鏡組G1從物側(cè)起由下列元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡與凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡膠合而成的膠合正透鏡L11，以及凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L12。
第二透鏡組G2從物側(cè)起由下列元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L21，雙凹負(fù)透鏡與雙凸正透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L22。
第三透鏡組G3從物側(cè)起由下列元件組成雙凸正透鏡L31，凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L32。
第四透鏡組G4從物側(cè)起由前透鏡組G4F和后透鏡組G4R組成。
前透鏡組G4F由具有朝向像側(cè)的非球面的雙凸正透鏡L41組成。
后透鏡組G4R由膠合負(fù)透鏡L42組成，該膠合負(fù)透鏡從物側(cè)起由雙凸正透鏡與雙凹負(fù)透鏡膠合而成。
第五透鏡組G5由凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L51組成。
與實例1有關(guān)的各種值列于表1。在[規(guī)格]一欄中，f表示焦距，F(xiàn)NO表示f數(shù)。在[透鏡數(shù)據(jù)]一欄中，最左欄表示從物側(cè)數(shù)起的透鏡表面數(shù)，第二欄“r”表示透鏡表面的曲率半徑，第三欄“d”表示相鄰?fù)哥R表面之間的距離，第四欄“v”表示介質(zhì)在d線(λ＝587.6nm)處的阿貝數(shù)，第五欄“n”表示介質(zhì)在d線的折射率，“φ1”表示膠合正透鏡L11的有效直徑，“Bf”表示后焦距。順便說一下，省去空氣的折射率1.000000，用r＝0.0000表示平面。
在[非球面數(shù)據(jù)]中，表示每個非球面系數(shù)，非球面用下列表達(dá)式表示X(y)＝y(tǒng)2/[r×{1+(1-κ×y2/r2)1/2}]+C2×y2+C4×y4+C6×y6+C8×y8此處，R＝1/((1/r)+2×C2)其中y表示距離光軸的高度，X(y)表示從非球面頂點處的切面到高度為y處的非球面之間沿光軸的距離，r表示參考曲率半徑(R表示近軸曲率半徑)，κ表示錐面系數(shù)，Ci表示第i階非球面系數(shù)。在[非球面數(shù)據(jù)]，“E-n”表示“10-n”。非球面用表面數(shù)帶星號(*)表示。
在各個數(shù)值表中，“mm”一般用于長度的單位，如焦距，曲率半徑和光學(xué)表面之間的距離。但是，因為正比例放大或縮小其尺寸的光學(xué)系統(tǒng)可以獲得類似的光學(xué)性能，所以單位不必局限于“mm”可以用其它合適的單位。
標(biāo)號的解釋與其他的實例相同，因此在此省去重復(fù)的解釋。
表1[規(guī)格]W Tf＝ 6.3660.00FNO＝2.6 5.4[透鏡數(shù)據(jù)]rd v n1)49.9711 1.2000 23.78 1.846660 Φ1＝22.0
2) 29.4301 3.3000 55.53 1.6967973) 5378.98550.10004) 33.8916 2.3000 82.56 1.4978205) 117.7111 (d5)6) 411.5528 1.0000 40.76 1.8829977) 9.1748 2.80008) -14.4058 1.0000 61.14 1.5891309) 10.8161 2.3000 22.76 1.80809510) -352.1299(d10)11> 0.00 0.5000 孔徑光闌S12) 14.2018 2.3000 60.67 1.56383913) -19.3736 1.400014) -12.1858 1.0000 23.78 1.84666015) -32.4283 (d15)16) 103.3476 2.2000 40.87 1.80432017*) -16.97190.100018) 8.5267 3.6000 82.56 1.49782019) -17.5207 1.1000 40.76 1.88299720) 9.6921 (d20)21) 14.2621 1.9000 48.84 1.53171722) 75.3615 (d22)23) 0.0000 1.6000 70.51 1.54437024) 0.0000 0.500025) 0.0000 0.5000 64.10 1.51680026) 0.0000 Bf[非球面數(shù)據(jù)]表面數(shù) 17κ＝-0.1290C2＝0.00000E+00C4＝0.00000E+00
C6＝-1.77080E-07C8＝1.51460E-09[可變距離]<聚焦于無限遠(yuǎn)時>
WMTf 6.36000 28.00000 60.00000D0 ∞ ∞ ∞d5 1.58729 15.69746 22.06330d1022.98517 7.63292 2.74873d159.89944 5.01384 3.95498d202.90783 18.06457 26.11013d225.00000 5.00000 5.00000Bf 1.02477 1.02477 1.02477TL 74.10449 83.13355 91.60191<聚焦于近物時>
β -0.02598-0.09576 -0.05429D0 225.8955216.8664 908.3982d5 1.58729 15.69746 22.06330d10 22.985177.63292 2.74873d15 9.89944 5.01384 3.95498d20 2.57693 13.52669 20.75771d22 5.33090 9.53788 10.35242Bf 1.02477 1.02477 1.02477TL 74.1044983.13355 91.60191[條件表達(dá)式的值](1)(f4F+f4R)/f4 ＝-0.326(2)(fW×f1)/(ft×f3) ＝0.145(3)(fW×f4)/(fT×f3) ＝0.088(4)(fW×f4)/(fT×f5) ＝0.089(5)f4F/f5 ＝0.558
圖2A、2B和2C是表示根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線，其中圖2A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖2B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖2C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。圖3A、3B和3C是表示根據(jù)本發(fā)明實例1的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于最近物時的各種像差曲線，其中圖3A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖3B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖3C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。
在各條曲線中，F(xiàn)NO表示f數(shù)，Y表示像高，NA表示數(shù)值孔徑，C表示在C線(λ＝656.3nm)的像差曲線，d表示在d線(λ＝587.6nm)的像差曲線，F(xiàn)表示在F線(λ＝486.1nm)的像差曲線，g表示在g線(λ＝435.8nm)的像差曲線。在表示像散的曲線中，實線表示徑向像平面，虛線表示縱向平面。上述關(guān)于各條像差曲線的解釋與其它實例的相同。
從各條曲線顯見，根據(jù)實例1的變焦透鏡系統(tǒng)作為良好地校正了從廣角端態(tài)到遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種焦距態(tài)下的各種像差的結(jié)果，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。
順便說一下，在實例1中，靠近第一透鏡組G1最物側(cè)透鏡的膠合正透鏡L11的有效直徑φ1小于22.0mm，以至于變焦透鏡系統(tǒng)的設(shè)計非常緊湊。第一透鏡組從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時的移動量約為遠(yuǎn)攝端態(tài)T下變焦透鏡系統(tǒng)的總透鏡長度的1/5，因此鏡筒在縮回時可以有效的收回。遠(yuǎn)攝端態(tài)T下的半視角約為3.3°。
<實例2>
圖4是根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)下聚焦于無限遠(yuǎn)時的透鏡布置簡圖。
在圖4中，根據(jù)實例2的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由下列元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。
第一透鏡組G1從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡與凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡膠合而成的膠合正透鏡L11，和凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L12。
第二透鏡組G2從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L21，由雙凹負(fù)透鏡與凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L22。
第三透鏡組G3從物側(cè)起由這些元件組成雙凸正透鏡L31和凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L32。
第四透鏡組G4從物側(cè)起由這些元件組成前透鏡組G4F和后透鏡組G4R。
前透鏡組G4F由非球面朝向像側(cè)的雙凸正透鏡L41組成。
后透鏡組G4R由從物側(cè)起的雙凸正透鏡與雙凹負(fù)透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L42組成。
第五透鏡組G5由凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L51組成。
與實例2有關(guān)的各種值列于表2。
表2[規(guī)格]W Tf＝ 6.36 60.00FNO＝2.75.9[透鏡數(shù)據(jù)]r d v n1) 55.06521.200033.89 1.803840Φ1＝22.22) 23.77623.600055.53 1.6967973) 215.8744 0.10004) 36.58122.300082.56 1.4978205) 2497.9174 (d5)6) 60.29081.200040.76 1.8829977) 8.5204 3.30008*) -12.7297 1.100064.10 1.5168009) 10.77792.400022.76 1.80809510) 135.4699 (d10)11> 0.0000 0.5000孔徑光闌S12) 14.13902.300082.52 1.49782013) -19.3654 2.600014) -10.6233 1.100023.78 1.84666015) -19.0400 (d15)16) 68.45052.200040.87 1.80432017*)-18.2949 0.100018) 9.1400 3.600082.56 1.49782019) -19.6293 1.100040.76 1.88299720) 9.7796 (d20)21) 12.68081.90008.84 1.53171722) 48.0770(d22)23) 0.0000 1.600070.51 1.544370
24) 0.0000 0.500025) 0.0000 0.500064.10 1.51680026) 0.0000 Bf[非球面數(shù)據(jù)]表面數(shù) 8κ＝ 1.4722C2＝ 0.00000E+00C4＝ 0.00000E+00C6＝ -1.17080E-06C8＝ 5.18160E-09表面數(shù)17κ＝ -0.2417C2＝ 0.00000E+00C4＝ 0.00000E+00C6＝ -8.07840E-08C8＝ 1.57540E-10[可變距離]<聚焦于無限遠(yuǎn)時>
W M Tf 6.36000 28.00000 60.00000D0 ∞∞∞d5 1.53220 16.37499 22.66404d10 22.72841 7.26469 2.92108d15 9.23659 4.47495 3.24643d20 2.52172 20.12208 33.21485d22 5.20000 5.20000 5.20000Bf 0.83352 0.83352 0.83352TL 75.25244 87.47022 101.27992<聚焦于近物時>
β -0.02607 -0.09698-0.05408
D0224.7476 212.5298 898.7201d51.53220 16.37499 22.66404d10 22.72841 7.26469 2.92108d15 9.23659 4.47495 3.24643d20 2.20140 15.66133 28.02150d22 5.52032 9.66074 10.39335Bf0.83352 0.83352 0.83352TL75.25244 87.47022 101.27992[條件表達(dá)式的值](1)(f4F+f4R)/f4 ＝-0.255(2)(fW×f1)/(ft×f3)＝0.168(3)(fW×f4)/(fT×f3)＝0.098(4)(fW×f4)/(fT×f5)＝0.097(5)f4F/f5 ＝0.571圖5A、5B和5C是表示根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線，其中圖5A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖5B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖5C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。圖6A、6B和6C是表示根據(jù)本發(fā)明實例2的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于最近物時的各種像差曲線，其中圖6A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖6B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖6C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。
從各條曲線顯見，根據(jù)實例2的變焦透鏡系統(tǒng)作為良好地校正了從廣角端態(tài)到遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種焦距態(tài)下的各種像差的結(jié)果，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。
順便說一下，在實例2中，靠近第一透鏡組G1最物側(cè)透鏡的膠合正透鏡L11的有效直徑φ1小于22.2mm，以至于變焦透鏡系統(tǒng)的設(shè)計非常緊湊。第一透鏡組從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時的移動量約為遠(yuǎn)攝端態(tài)T下變焦透鏡系統(tǒng)的總透鏡長度的1/4，因此鏡筒在縮回時可以有效的收回。遠(yuǎn)攝端態(tài)T下的半視角約為3.3°。
<實例3>
圖7是根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)W下聚焦于無限遠(yuǎn)時的透鏡分布簡圖。
在圖7中，根據(jù)實例3的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由下列元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。
第一透鏡組G1從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡與雙凸正透鏡膠合而成的膠合正透鏡L11，和凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L12。
第二透鏡組G2從物側(cè)起由這些元件組成雙凹負(fù)透鏡L21，由雙凹負(fù)透鏡與雙凸正透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L22。
第三透鏡組G3從物側(cè)起由這些元件組成雙凸正透鏡L31和凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡132。
第四透鏡組G4從物側(cè)起由這些元件組成前透鏡組G4F和后透鏡組G4R。
前透鏡組G4F由非球面朝向像側(cè)的雙凸正透鏡L41組成。
后透鏡組G4R由從物側(cè)起的雙凸正透鏡與雙凹負(fù)透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L42組成。
第五透鏡組G5由雙凸正透鏡L51組成。
與實例3有關(guān)的各種值列于表3。
表3[規(guī)格]W Tf＝6.3660.00FNO＝ 2.8 5.2[透鏡數(shù)據(jù)]r d v n1)47.2981 1.2000 23.78 1.846660Φ1＝22.02)27.8770 3.4000 55.53 1.6967973)-609.3584 0.10004)28.6190 2.3000 82.56 1.4978205)54.3710 (d5)6)-131.5016 1.2000 40.76 1.8829977)8.54452.80008*) -15.3114 1.1000 64.10 1.5168009)11.6111 2.3000 22.76 1.80809510) -294.9826 (d10)11> 0.00000.5000 孔徑光闌S12) 13.7503 2.3000 64.10 1.51680013) -21.4402 1.900014) -11.5906 1.1000 23.78 1.84666015) -27.8389 (d15)16) 103.9090 2.2000 40.87 1.80432017*) -15.3357 0.1000
18)7.3456 3.6000 82.561.49782019)-16.75711.1000 40.761.88299720)8.0735 (d20)21)34.7963 1.9000 48.841.53171722)-56.1513(d22)23)0.0000 1.6000 70.511.54437024)0.0000 0.500025)0.0000 0.5000 64.101.51680026)0.0000 Bf[非球面數(shù)據(jù)]表面數(shù)8κ＝-1.4873C2＝0.00000E+00C4＝0.00000E+00C6＝-4.71380E-07C8＝2.03480E-08表面數(shù) 17κ＝0.0748C2＝ 0.00000E+00C4＝ 0.00000E+00C6＝1.39380E-08C8＝-1.03260E-08[可變距離]<聚焦于無限遠(yuǎn)時>
W MTf6.36000 28.00000 60.00000D0 ∞ ∞ ∞d5 1.53220 15.54518 22.13202d10 23.548997.89879 2.92110d15 8.21038 4.01207 3.22481
d202.38936 16.12178 22.94060d225.20000 5.20000 5.20000Bf 1.71609 1.71609 1.71609TL 74.29702 82.19392 89.83460<聚焦于近物時>
β-0.02604 -0.09711 -0.05539D0 225.7030 217.8060 910.1655d5 1.53220 15.54518 22.13202d1023.54899 7.89879 2.92110d158.21038 4.01207 3.22481d201.99671 10.83033 16.69159d225.59265 10.49145 11.44900Bf 1.71609 1.71609 1.71609TL 74.29702 82.19392 89.83460[條件表達(dá)式的值](1)(f4F+f4R)/f4 ＝-0.360(2)(fW×f1)/(ft×f3)＝0.120(3)(fW×f4)/(fT×f3)＝0.061(4)(fW×f4)/(fT×f5)＝0.060(5)f4F/f5 ＝0.412圖8A、8B和8C是表示根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線，其中圖8A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖8B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖8C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線，圖9A、9B和9C是表示根據(jù)本發(fā)明實例3的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于最近物時的各種像差曲線，其中圖9A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖9B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖9C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。
從各條曲線顯見，根據(jù)實例3的變焦透鏡系統(tǒng)作為良好地校正了從廣角端態(tài)到遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種焦距態(tài)下的各種像差的結(jié)果，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。
順便說一下，在實例3中，靠近第一透鏡組G1最物側(cè)透鏡的膠合正透鏡L11的有效直徑φ1小于22.0mm，以至于變焦透鏡系統(tǒng)的設(shè)計非常緊湊。第一透鏡組從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時的移動量約為遠(yuǎn)攝端態(tài)T下變焦透鏡系統(tǒng)的總透鏡長度的1/6，因此鏡筒在縮回時可以有效的收回。遠(yuǎn)攝端態(tài)T下的半視角約為3.3°。
<實例4>
圖10是根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)W下聚焦于無限遠(yuǎn)時的透鏡分布簡圖。
在圖10中，根據(jù)實例4的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由下列元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。
第一透鏡組G1從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡與凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡膠合而成的膠合正透鏡L11，和凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L12。
第二透鏡組G2從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L21，由雙凹負(fù)透鏡與凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L22。
第三透鏡組G3從物側(cè)起由這些元件組成雙凸正透鏡L31和凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡132。
第四透鏡組G4從物側(cè)起由這些元件組成前透鏡組G4F和后透鏡組G4R。
前透鏡組G4F由非球面朝向像側(cè)的雙凸正透鏡L41組成。
后透鏡組G4R由從物側(cè)起的雙凸正透鏡與雙凹負(fù)透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L42組成。
第五透鏡組G5由凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L51組成。
與實例4有關(guān)的各種值列于表4。
表4[規(guī)格]W Tf＝5.57 52.50FNO＝ 2.76.0[透鏡數(shù)據(jù)]rd vn1)50.9297 1.000033.891.803840Φ1＝22.82)21.7394 3.500055.531.6967973)159.7280 0.10004)28.2085 2.000082.561.4978205)515.6394 (d5)6)43.8393 1.100040.761.8829977)7.2537 2.90008*) -11.6415 1.000064.101.5168009)9.2610 2.100022.761.80809510) 85.9378 (d10)
11>0.0000 0.5000 孔徑光闌 S12)12.3859 2.0000 82.52 1.49782013)-16.9370 2.300014)-9.2792 1.0000 23.78 1.84666015)-16.6220 (d15)16)64.7278 1.9000 40.87 1.80432017*) -15.9612 0.100018)8.1828 3.2000 82.56 1.49782019)-17.6201 1.0000 40.76 1.88299720)8.7793 (d20)21)11.1172 1.7000 48.84 1.53171722)42.3486 (d22)23)0.0000 1.5000 70.51 1.54437024)0.0000 0.500025)0.0000 0.5000 64.10 1.51680026) 0.0000 Bf[非球面數(shù)據(jù)]表面數(shù) 8κ＝1.2175C2＝0.00000E+00C4＝0.00000E+00C6＝-2.76600E-06C8＝-2.93520E-09表面數(shù) 17κ＝-0.3265C2＝0.00000E+00C4＝0.00000E+00C6＝-1.33490E-07C8＝-3.04060E-10[可變距離]
<聚焦于無限遠(yuǎn)時>
WM Tf 6.36000 28.00000 60.00000D0∞ ∞∞d51.22740 14.89085 19.39413d10 19.85241 5.59456 2.60096d15 7.98445 3.21186 2.30792d20 2.20650 19.91373 29.81295d22 4.55000 4.55000 4.55000Bf0.53109 0.53109 0.53109TL66.25185 78.59208 89.09705<聚焦于近物時>
β -0.02220 -0.09425 -0.04780D0233.7482 221.4079 910.9030d51.22740 14.89085 19.39413d10 19.85241 5.59456 2.60096d15 7.98445 3.21186 2.30792d20 1.96739 15.64321 25.72212d22 4.78911 8.82052 8.64083Bf0.53109 0.53109 0.53109TL66.25185 78.59208 89.09705[條件表達(dá)式的值](1)(f4F+f4R)/f4 ＝-0.272(2)(fW×f1)/(ft×f3)＝0.168(3)(fW×f4)/(fT×f3)＝0.098(4)(fW×f4)/(fT×f5)＝0.097(5)f4F/f5 ＝0.578圖11A、11B和11C是表示根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線，其中圖11A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖11B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖11C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線，圖12A、12B和12C是表示根據(jù)本發(fā)明實例4的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于最近物時的各種像差曲線，其中圖12A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖12B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖12C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。
從各條曲線顯見，根據(jù)實例4的變焦透鏡系統(tǒng)作為良好地校正了從廣角端態(tài)到遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種焦距態(tài)下的各種像差的結(jié)果，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。
順便說一下，在實例4中，靠近第一透鏡組G1最物側(cè)透鏡的膠合正透鏡L11的有效直徑φ1小于22.8mm，以至于變焦透鏡系統(tǒng)的設(shè)計非常緊湊。第一透鏡組從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時的移動量約為遠(yuǎn)攝端態(tài)T下變焦透鏡系統(tǒng)的總透鏡長度的1/4，因此鏡筒在縮回時可以有效的收回。遠(yuǎn)攝端態(tài)T下的半視角約為3.8°。
<實例5>
圖13是根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端態(tài)W下聚焦于無限遠(yuǎn)時的透鏡分布簡圖。
在圖13中，根據(jù)實例5的變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起由下列元件組成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，孔徑光闌S，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3，具有正折射光焦度的第四透鏡組G4，具有正折射光焦度的第五透鏡組G5，光學(xué)低通濾波器LPF，和設(shè)置在像平面I中的固態(tài)成像裝置D的蓋玻片CG。
第一透鏡組G1從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡與雙凸正透鏡膠合而成的膠合正透鏡L11，和凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L12。
第二透鏡組G2從物側(cè)起由這些元件組成凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡L21，由雙凹負(fù)透鏡與雙凸正透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L22。
第三透鏡組G3從物側(cè)起由這些元件組成雙凸正透鏡L31和凹面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡132。
第四透鏡組G4從物側(cè)起由這些元件組成前透鏡組G4F和后透鏡組G4R。
前透鏡組G4F由非球面朝向像側(cè)的雙凸正透鏡L41組成。
后透鏡組G4R由從物側(cè)起的雙凸正透鏡與雙凹負(fù)透鏡膠合而成的膠合負(fù)透鏡L42組成。
第五透鏡組G5由凸面朝向物側(cè)的正彎月透鏡L51組成。
與實例5有關(guān)的各種值列于表5。
表5[規(guī)格]W Tf＝ 6.75 77.60FNO＝ 2.65.4[透鏡數(shù)據(jù)]rd vn1) 58.0075 1.2000 25.411.805182Φ1＝24.02) 34.1633 3.5000 65.421.6030013) -428.14670.1000
4)33.8540 2.500082.561.4978205)142.0901 (d5)6)495.8320 1.000040.761.8829977)10.0959 2.80008)-14.8370 1.000061.141.5891309)12.2952 2.300022.761.80809510) -249.3612(d10)11> 0.0000 0.5000孔徑光闌 S12) 13.7682 2.300082.561.49782013) -30.3672 1.318414) -12.2059 1.000023.781.84666015) -20.6505 (d15)16) 124.0192 2.200040.871.80432017*) -16.4504 0.100018) 8.1826 3.600082.561.49782019) -18.9275 1.100040.761.88299720) 8.8897 (d20)21) 16.0881 1.700082.521.49782022) 126.9750 (d22)23) 0.0000 1.600070.511.54437024) 0.0000 0.500025) 0.0000 0.500064.101.51680026) 0.0000 Bf[非球面數(shù)據(jù)]表面數(shù) 17κ＝-0.2398C2＝0.00000E+00C4＝0.00000E+00C6＝-1.22770E-07C8＝-9.86800E-10 <聚焦于無限遠(yuǎn)時>
W M Tf 6.78000 28.0000077.60000D0 ∞ ∞ ∞d5 2.07380 16.3238225.17225d1023.722358.13082 1.27118d158.38910 3.70034 2.18059d202.95227 17.6918129.46637d225.55855 5.55855 5.55855Bf 1.47953 1.47953 1.47954TL 74.9940483.7033195.94692<聚焦于近物時>
β-0.02753-0.09776-0.06866D0 225.0060216.2967904.0540d5 2.07380 16.3238225.17225d1023.722358.13082 1.27118d158.38910 3.70034 2.18059d202.56880 12.9004221.14839d225.94202 10.3499413.87653Bf 1.47953 1.47953 1.47954TL 74.9940483.7033195.94692[條件表達(dá)式的值](1)(f4F+f4R)/f4 ＝-0.272(2)(fW×f1)/(ft×f3)＝0.115(3)(fW×f4)/(fT×f3)＝0.066(4)(fW×f4)/(fT×f5)＝0.066(5)f4F/f5 ＝0.494圖14A、14B和14C是表示根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于無限遠(yuǎn)時的各種像差曲線，其中圖14A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖14B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖14C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線，圖15A、15B和15C是表示根據(jù)本發(fā)明實例5的變焦透鏡系統(tǒng)聚焦于最近物時的各種像差曲線，其中圖15A表示的是在廣角端態(tài)的各種像差曲線，圖15B表示的是在中等焦距態(tài)的各種像差曲線，圖15C表示的是在遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種像差曲線。
從各條曲線顯見，根據(jù)實例5的變焦透鏡系統(tǒng)作為良好地校正了從廣角端態(tài)到遠(yuǎn)攝端態(tài)的各種焦距態(tài)下的各種像差的結(jié)果，表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)性能。
順便說一下，在實例5中，靠近第一透鏡組G1最物側(cè)透鏡的膠合正透鏡L11的有效直徑φ1小于24.0mm，以至于變焦透鏡系統(tǒng)的設(shè)計非常緊湊。第一透鏡組從廣角端態(tài)W向遠(yuǎn)攝端態(tài)T變焦時的移動量約為遠(yuǎn)攝端態(tài)T下變焦透鏡系統(tǒng)的總透鏡長度的1/4.5，因此鏡筒在縮回時可以有效的收回。遠(yuǎn)攝端態(tài)T下的半視角約為2.8°。
如上所述，在每個實例的變焦透鏡系統(tǒng)中，由相機(jī)震動造成的圖像模糊可以通過垂直于光軸地移動任何一個透鏡或透鏡組來校正。而且為了校正拍攝近物時的色差，第五透鏡組可以通過所謂的由正透鏡和負(fù)透鏡組成的消色差組合構(gòu)成。
順便說一下，無需贅述，雖然圖中以五透鏡組結(jié)構(gòu)的變焦透鏡系統(tǒng)說明本發(fā)明的各個實例，但對五透鏡組結(jié)構(gòu)增加透鏡組的變焦透鏡系統(tǒng)也包含在本發(fā)明的實質(zhì)和范圍之內(nèi)。而且在每個透鏡組的結(jié)構(gòu)中，對實例中所示透鏡組簡單增加透鏡元件的透鏡組也包含在本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)。
本領(lǐng)域的其他優(yōu)點及改型將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍不限于在此展示并敘述的具體的細(xì)節(jié)和各個代表性的器件。因此，可以在不脫離本發(fā)明由權(quán)利要求及其等同物限定的實質(zhì)及其范圍的前提下可以對本發(fā)明做各種改型。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物側(cè)起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；具有正折射光焦度的第三透鏡組；具有正折射光焦度的第四透鏡組；和具有正折射光焦度的第五透鏡組；其中當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動，并且第二透鏡組沿面朝物側(cè)凹進(jìn)形狀的變焦軌跡移動，第四透鏡組從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔，并且滿足下列條件表達(dá)式-0.45＜(f4F+f4R)/f4＜-0.20此處，f4表示第四透鏡組的焦距，f4F表示前透鏡組的焦距，f4R表示后透鏡組的焦距。
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0.090＜(fW×f1)/(fT×f3)＜0.170此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f1表示第一透鏡組的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
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0.050＜(fW×f4)/(fT×f3)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
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0.050＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f5表示第五透鏡組的焦距。
5.如權(quán)利要求4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0.40＜f4F/f5＜0.60此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
6.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0.050＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f5表示第五透鏡組的焦距。
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0.40＜f4F/f5＜0.60此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
8.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0.050＜(fW×f4)/(fT×f3)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f3表示第三透鏡組的焦距。
9.如權(quán)利要求8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0.050＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f5表示第五透鏡組的焦距。
10.如權(quán)利要求8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0.40＜f4F/f5＜0.60此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
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0.050＜(fW×f4)/(fT×f5)＜0.100此處，fT表示遠(yuǎn)攝端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，fW表示廣角端態(tài)中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，f5表示第五透鏡組的焦距。
12.如權(quán)利要求11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0.40＜f4F/f5＜0.60此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
13.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0.40＜f4F/f5＜0.60此處，f5表示第五透鏡組的焦距。
14.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于第四透鏡組的至少一個表面為非球面。
15.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在從廣角端態(tài)向遠(yuǎn)攝端態(tài)改變透鏡組的位置狀態(tài)時第五透鏡組固定，并在聚焦時第五透鏡組沿光軸移動。
16.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，還包括平面平行板和固態(tài)成像裝置。
17.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物側(cè)起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；具有正折射光焦度的第三透鏡組；具有正折射光焦度的第四透鏡組；和具有正折射光焦度的第五透鏡組；其中當(dāng)透鏡組的位置狀態(tài)從廣角端態(tài)變?yōu)檫h(yuǎn)攝端態(tài)時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動，第四透鏡組從物側(cè)起由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔，并且滿足下列條件表達(dá)式-0.45＜(f4F+f4R)/f4＜-0.20此處，f4表示第四透鏡組的焦距，f4F表示前透鏡組的焦距，f4R表示后透鏡組的焦距。
全文摘要
提供一種具有高變焦比、小直徑的第一透鏡組的變焦透鏡系統(tǒng)，能夠在收回透鏡筒時有效地收回鏡筒。本變焦透鏡系統(tǒng)從物側(cè)起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，具有正折射光焦度的第三透鏡組，具有正折射光焦度的第四透鏡組和具有正折射光焦度的第五透鏡組。當(dāng)從廣角端態(tài)向遠(yuǎn)攝端態(tài)變焦時，第一、第二、第三和第四透鏡組沿光軸移動，并且第二透鏡組沿面朝物側(cè)凹進(jìn)的變焦軌跡移動。第四透鏡組由具有正折射光焦度的前透鏡組和具有負(fù)折射光焦度的后透鏡組組成，并且前透鏡組和后透鏡組之間具有空氣間隔。滿足給定的條件表達(dá)式。
文檔編號G02B9/00GK1755413SQ20051010887
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者佐藤進(jìn) 申請人:株式會社尼康