專利名稱：變焦鏡頭、光學(xué)設(shè)備和用于制造變焦鏡頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭、一種光學(xué)設(shè)備和一種用于制造變焦鏡頭的方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)在像捕捉裝置例如數(shù)字照相機(jī)和攝影機(jī)中，要求更小的尺寸和更高的性能。 作為一種用于滿足這些需求的鏡頭，一種按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的透鏡組、具有正折射光焦度的透鏡組和具有正折射光焦度的透鏡組的變焦鏡頭被廣泛地使用。 關(guān)于這種變焦鏡頭，一種通過(guò)包括較少數(shù)目的透鏡并且替代玻璃透鏡地使用塑料透鏡而降低了其重量和成本的透鏡系統(tǒng)是已知的(例如見日本公開專利公報(bào)No. 2008-181118(A))。然而，在這種傳統(tǒng)變焦鏡頭的情形中，即便實(shí)現(xiàn)了更小的尺寸、更輕的重量和更低的成本，視角也是窄的并且變焦比也是低的。作為滿足關(guān)于照相機(jī)主單元的更小的尺寸、更加纖細(xì)的構(gòu)造和更輕的重量的需求的變焦鏡頭已知的另一種變焦鏡頭按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組、具有正折射光焦度的第二透鏡組和具有正折射光焦度的第三透鏡組，其中通過(guò)在第一透鏡組中有效地置放作為負(fù)透鏡的非球面透鏡，第一透鏡組僅僅由兩個(gè)透鏡構(gòu)成(例如日本公開專利公報(bào)No. 2005-84648 (A))。但是如果非球面透鏡被用于負(fù)透鏡，則制造成本急劇地增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供在具有寬視角和高變焦比的同時(shí)、帶有緊湊的尺寸和低的成本的、具有良好的成像性能的一種變焦鏡頭和一種光學(xué)設(shè)備，和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；具有正折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，其中在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，至少第一透鏡組和第二透鏡組分別地沿著光軸移動(dòng)，并且第一透鏡組按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡和具有正折射光焦度的第二透鏡，并且第二透鏡是具有非球面的塑料透鏡，第二透鏡組按照從物側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，并且第四透鏡和第五透鏡中的一個(gè)是負(fù)透鏡并且另一個(gè)是正透鏡，第三透鏡組包括具有正折射光焦度的第六透鏡，并且以下條件表達(dá)式分別地得以滿足，1. 50 < ("fl)/fw < 2. 520. 4 < (-fl)/fL2 < 0. 8
n2Xn2Xv2 < 77. 0這里Π表示第一透鏡組的焦距，fw表示變焦鏡頭在廣角端狀態(tài)中的焦距，fL2表示第二透鏡的焦距，n2表示第二透鏡的折射率，并且v2表示第二透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足1. 89 < f2/ (-fLn) < 2. 85這里f2表示第二透鏡組的焦距，并且fLn表示在第四透鏡和第五透鏡中的負(fù)透鏡的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足-1. 8 < (Rb+Ra) / (Rb-Ra) < 0. 1這里Rb表示第六透鏡的、最靠近像的透鏡表面的曲率半徑，并且Ra表示第六透鏡的、最靠近物的透鏡表面的曲率半徑。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 9 < (-fl)/f2 < 1. 4這里f2表示第二透鏡組的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足-1. 2 < (Rd+Rc) / (Rd-Rc) < -0. 1這里Rd表示第一透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Rc表示第一透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 30 < Σ Dl/(-fl) < 0. 50這里Σ Dl表示在光軸上從第一透鏡的物側(cè)透鏡表面到第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的距離。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第六透鏡具有非球面。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第六透鏡是塑料透鏡。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足48.0 < ν3這里v3表示第三透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第三透鏡具有非球面。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第四透鏡和第五透鏡構(gòu)成膠合透鏡。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是通過(guò)沿著光軸移動(dòng)第三透鏡組來(lái)從處于無(wú)窮遠(yuǎn)處的物到處于有限距離處的物執(zhí)行聚焦。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的光學(xué)設(shè)備是一種具有用于在預(yù)定表面上形成物的像的變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備，并且該變焦鏡頭是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；具有正折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，其中第一透鏡組僅僅由在其間具有空氣間隔的一個(gè)負(fù)球面透鏡和一個(gè)正透鏡構(gòu)成，第二透鏡組由包括至少一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡的三個(gè)或者更少的透鏡構(gòu)成，并且以下條件表達(dá)式得以 兩足
1. 4 < nl2 <1.72. 05 < fl2/(-fl) < 3. 502. 0 < (-fl)/IH < 3. 3這里nl2表示構(gòu)成第一透鏡組的正透鏡的折射率，Π2表示構(gòu)成第一透鏡組的正透鏡的焦距，Π表示第一透鏡組的焦距，并且IH表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在成像平面上的最大像高度。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 8 < (-fl)/f2 < 1. 8這里f2表示第二透鏡組的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足15. 0 < vdl < 35. 0這里vdl表示構(gòu)成第一透鏡組的正透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足55. 0 < vd21 < 95. 0這里vd21表示在構(gòu)成第二透鏡組的正透鏡當(dāng)中最靠近物的正透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是構(gòu)成第一透鏡組的負(fù)球面透鏡滿足以下條件表達(dá)式0. 60 < - (R12+R11) / (R12-R11) < 1. 50這里Rl 1表示物側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R12表示像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足25. 0 < vd22 < 55. 0這里vd22表示在構(gòu)成第二透鏡組的負(fù)透鏡當(dāng)中最靠近像的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第三透鏡組由一個(gè)透鏡構(gòu)成。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是第三透鏡組由塑料透鏡構(gòu)成。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是構(gòu)成第一透鏡組的正透鏡是塑料透鏡。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是比第一透鏡組更加靠近像側(cè)置放孔徑光闌。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，孔徑光闌與第二透鏡組一起地移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一種光學(xué)設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法被構(gòu)造成制造根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足1. 89 < f2/ (-fLn) < 2. 85這里f2表示第二透鏡組的焦距，并且fLn表示在第四透鏡和第五透鏡中的負(fù)透鏡的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足-1. 8 < (Rb+Ra) / (Rb-Ra) < 0. 1這里Rb表示第六透鏡的、最靠近像的透鏡表面的曲率半徑，并且Ra表示第六透鏡的、最靠近物的透鏡表面的曲率半徑。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 9 < (-fl)/f2 < 1. 4這里f2表示第二透鏡組的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足-1. 2 < (Rd+Rc) / (Rd-Rc) < -0. 1這里Rd表示第一透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Rc表示第一透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 30 < Σ Dl/(-Π) < 0. 50這里Σ Dl表示在光軸上從第一透鏡的物側(cè)透鏡表面到第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的距離。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的、用于制造變焦鏡頭的方法被構(gòu)造成制造根據(jù)本發(fā)明的第二方面的變焦鏡頭。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足0. 8 < (-fl)/f2 < 1. 8這里f2表示第二透鏡組的焦距。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足15. 0 < vdl < 35. 0這里vdl表示構(gòu)成第一透鏡組的正透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式得以滿足55. 0 < vd21 < 95. 0這里vd21表示在構(gòu)成第二透鏡組的正透鏡中最靠近物的正透鏡的阿貝數(shù)。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的、用于制造變焦鏡頭的方法中，優(yōu)選的是構(gòu)成第一透鏡組的負(fù)球面透鏡滿足以下條件表達(dá)式 0. 60 < - (R12+R11) / (R12-R11) < 1. 50這里Rl 1表示物側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R12表示像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。根據(jù)本發(fā)明，能夠在具有寬視角和高變焦比的同時(shí)以小的尺寸和低的成本實(shí)現(xiàn)良好的成像性能。根據(jù)在下文中給出的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明進(jìn)一步的適用性范圍將變得明顯。然而，應(yīng)該理解，雖然示意本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)例是僅僅通過(guò)示意給出的， 因?yàn)楦鶕?jù)該詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改將變得明顯。


根據(jù)僅僅通過(guò)示意給出并且因此并非限制本發(fā)明的在下文中給出的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，本發(fā)明將變得被更加充分地得到理解。圖IA是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例1的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖IB是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖IC是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖2A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例1的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖2B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖2C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖3A是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖:3B是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖3C是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖4A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖4B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖4C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖5A是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例3的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖5B是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖5C是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖6A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例3的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖6B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖6C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖7A是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例4的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖7B是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖7C是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖8A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例4的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖8B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖8C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖9A是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例5的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖9B是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖9C是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖IOA是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例5的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖IOB是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖IOC是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖IlA是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例6的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖IlB是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖Iic是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖；圖12A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)根據(jù)實(shí)例6的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖12B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖12C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖13是描繪根據(jù)實(shí)例7的變焦鏡頭的配置和變焦軌跡的圖表；圖14是示出根據(jù)實(shí)例7的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖14A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖14B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖14C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖15是描繪根據(jù)實(shí)例8的變焦鏡頭的配置和變焦軌跡的圖表；圖16是示出根據(jù)實(shí)例8的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖16A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖16B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖16C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖17是描繪根據(jù)實(shí)例9的變焦鏡頭的配置和變焦軌跡的圖表；圖18是示出根據(jù)實(shí)例9的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖18A是示出在廣角端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖18B是示出在中間焦距狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖18C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖；圖19A是數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的前視圖，并且圖19B是數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的后視圖；圖20是描繪用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的變焦鏡頭的方法的流程圖；并且圖21是描繪用于制造根據(jù)第二實(shí)施例的變焦鏡頭的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述每一個(gè)實(shí)施例和實(shí)例。圖19示出具有根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM。圖19A示出數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM的前視圖，并且圖19B示出數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM的后視圖。如果，在圖19所示數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM上按下未被示意的電源按鈕，則像捕捉鏡頭(ZL)的、未被示意的快門被釋放，并且來(lái)自物的光被像捕捉鏡頭(ZL)會(huì)聚并且在圖片元件(例如(XD、CM0Q上形成像，該圖片元件被置放在像平面I上(見圖1)。在圖片元件上形成的物像被顯示在液晶監(jiān)視器M上，液晶監(jiān)視器M被置放在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM的背面上。使用者在觀察液晶監(jiān)視器M的同時(shí)確定物像的構(gòu)圖，然后按下釋放按鈕Bl以通過(guò)圖片元件捕捉物像，并且將其存儲(chǔ)在未被示意的存儲(chǔ)器中。
成像捕捉鏡頭由根據(jù)在以后描述的實(shí)施例的、在以后述及的變焦鏡頭ZL構(gòu)成。數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM具有當(dāng)物是暗的時(shí)發(fā)射輔助光的輔助光發(fā)射單元D、用于從廣角端狀態(tài) (W)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(T)變焦像捕捉鏡頭(變焦鏡頭ZL)的廣角(W)-遠(yuǎn)攝(T)按鈕B2，和被用于為數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM設(shè)置各種條件的功能按鈕B3。變焦鏡頭ZL能夠被分類成第一實(shí)施例類型和第二實(shí)施例類型，并且將首先描述根據(jù)第一實(shí)施例的變焦鏡頭。例如，如在圖1中所示，這個(gè)變焦鏡頭ZL按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組G1、具有正折射光焦度的第二透鏡組G2，和具有正折射光焦度的第三透鏡組G3。在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，至少第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2分別地沿著光軸移動(dòng)。在變焦鏡頭ZL和像平面I之間置放例如由低通濾波器和紅外截止濾波器構(gòu)成的濾波器組FL。第一透鏡組Gl按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡Li，和具有正折射光焦度的第二透鏡L2，并且第二透鏡L2是具有非球面的塑料透鏡。第二透鏡組G2 按照從物側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第三透鏡L3、第四透鏡L4和第五透鏡L5，并且第四透鏡L4和第五透鏡L5中的一個(gè)是負(fù)透鏡，并且另一個(gè)是正透鏡。第三透鏡組G3包括具有正折射光焦度的第六透鏡L6。在具有這種配置的變焦鏡頭ZL中，以下條件表達(dá)式 (1)得以滿足，這里fl表示第一透鏡組Gl的焦距，并且fw表示變焦鏡頭ZL在廣角端狀態(tài)中的焦距。1. 50 < ("fl) /fw < 2. 52 (1)在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，第一透鏡組Gl按照從物側(cè)的次序僅僅由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成，因此在廣角端狀態(tài)中的彗差、像散、場(chǎng)曲和畸變能夠被校正，并且在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的球面像差能夠被校正。不僅對(duì)于降低變焦鏡頭的重量和成本而且還對(duì)于降低變焦鏡頭ZL在回縮狀態(tài)中的厚度而言，利用小數(shù)目的透鏡構(gòu)成第一透鏡組Gl都是有效的。在降低重量和成本方面，為第一透鏡組Gl的正透鏡即第二透鏡L2使用塑料透鏡是理想的。優(yōu)選的是第二透鏡L2具有非球面。如果第二透鏡L2的透鏡表面是非球面，則不僅在廣角端狀態(tài)中的彗差、像散和場(chǎng)曲能夠被校正，而且在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中的球面像差也能夠被校正。如果第二透鏡組G2僅僅由正透鏡、正透鏡和負(fù)透鏡(凹透鏡)構(gòu)成，則球面像差和彗差能夠被校正。不僅對(duì)于降低變焦鏡頭的重量和成本，而且還對(duì)于降低變焦鏡頭ZL在回縮狀態(tài)中的厚度而言，利用小數(shù)目的透鏡構(gòu)成第二透鏡組G2都是有效的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(1)，在降低光學(xué)系統(tǒng)的全長(zhǎng)的同時(shí)，視角能夠變寬并且良好的像差校正能夠得以執(zhí)行。因此根據(jù)本實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)在具有寬視角和高變焦比的同時(shí)帶有緊湊尺寸和低成本的、具有良好成像性能的變焦鏡頭ZL，和一種光學(xué)設(shè)備(具有這個(gè)變焦鏡頭的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM)。條件表達(dá)式(1)將第一透鏡組Gl的折射光焦度規(guī)定為適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式(1)的下限數(shù)值，則畸變的校正變得困難，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式(1)的上限數(shù)值，則第一透鏡組Gl的折射光焦度降低，并且佩茲伐和增加，這使得難以校正像散和場(chǎng)曲。在變焦時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的全長(zhǎng)也增加，這是不理想的。進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)寬的視角變得困難，這是不理想的。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(1)的下限數(shù)值是1.85。為了進(jìn)一步確保效
12果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(1)的下限數(shù)值是2. 20。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(1) 的上限數(shù)值是2. 48。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(1)的上限數(shù)值是2. 44。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式( 得以滿足，這里 fL2表示第二透鏡L2的焦距。0. 4 < (-Π) /fL2 <0.8 (2)條件表達(dá)式( 將是塑料透鏡的第二透鏡L2的折射光焦度規(guī)定為適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式( 的下限數(shù)值，則球面像差的校正變得困難，這是不理想的。如果超過(guò)條件表達(dá)式O)的上限數(shù)值，則像散和場(chǎng)曲的校正變得困難。由于塑料透鏡的溫度改變引起的焦點(diǎn)的移動(dòng)和性能的降低變成主要問題，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式0)， 能夠在降低溫度改變的影響的同時(shí)執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式O)的下限數(shù)值是0.45。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式O)的下限數(shù)值是0.5。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(2) 的上限數(shù)值是0.73。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式O)的上限數(shù)值是0.65。在第二透鏡L2中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式C3)得以滿足，這里π2表示第二透鏡 L2在d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)處的折射率，并且v2表示第二透鏡L2在d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)處的阿貝數(shù)。n2Xn2Xv2 < 77. 0 (3)條件表達(dá)式(3)將第二透鏡L2的折射率和阿貝數(shù)規(guī)定為適當(dāng)范圍。如果超過(guò)條件表達(dá)式(3)的上限數(shù)值，則變得難以校正隨著變焦比增加而增加的縱向色像差，這是不理想的。進(jìn)而，在廣角端狀態(tài)中的場(chǎng)曲增加，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(3)，能夠執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(3)的下限數(shù)值是73.0。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(3)的下限數(shù)值是70.0。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(4)得以滿足，這里 f2表示第二透鏡組G2的焦距，并且fLn表示在第四透鏡L4和第五透鏡L5中的負(fù)透鏡的焦距。1. 89 < f2/ (-fLn) < 2. 85 (4)條件表達(dá)式(4)規(guī)定在第四透鏡L4和第五透鏡L5中的負(fù)透鏡的焦距相對(duì)于第二透鏡組G2的焦距的比率。如果未達(dá)到條件表達(dá)式⑷的下限數(shù)值，則在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中球面像差的校正變得不足，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式的上限數(shù)值， 則在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中球面像差的校正變得過(guò)度，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式，能夠執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式的下限數(shù)值是1. 94。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(4)的下限數(shù)值是1.99。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(4) 的上限數(shù)值是2. 78。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式的上限數(shù)值是2. 70。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(5)得以滿足，這里 Rb是第六透鏡L6的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Ra表示第六透鏡L6的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。-1. 8 < (Rb+Ra) / (Rb-Ra) < 0. 1 (5)
條件表達(dá)式( 規(guī)定在第三透鏡組G3的形狀中的適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式(5)的下限數(shù)值，則變得難以校正彗差、像散和場(chǎng)曲，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式(5)的上限數(shù)值，則變得難以在廣角端狀態(tài)中校正像散、場(chǎng)曲和畸變，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(5)，能夠執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(5)的下限數(shù)值是-1.5。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(5)的下限數(shù)值是-1.2。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(5) 的上限數(shù)值是-0.4。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(5)的上限數(shù)值是-0.7。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(6)得以滿足，這里 f2表示第二透鏡組G2的焦距。0. 9 < (-fl)/f2 < 1. 4(6)條件表達(dá)式(6)規(guī)定第一透鏡組Gl的焦距相對(duì)于第二透鏡組G2的焦距的比率。 如果未達(dá)到條件表達(dá)式(6)的下限數(shù)值，則在廣角端狀態(tài)中畸變的校正變得困難，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式(6)的上限數(shù)值，則第二透鏡組G2的折射光焦度增加，并且球面像差和彗差的校正變得困難。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(6)，能夠執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(6)的下限數(shù)值是1.0。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(6)的下限數(shù)值是1.1。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(6) 的上限數(shù)值是1.38。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(6)的上限數(shù)值是1.35。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(7)得以滿足，這里 Rd表示第一透鏡Ll的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Rc表示第一透鏡Ll的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。-1. 2 < (Rd+Rc) / (Rd-Rc) < -0. 1 (7)條件表達(dá)式(7)規(guī)定第一透鏡Ll的形狀的適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式(7) 的下限數(shù)值，則變得難以校正彗差、像散和場(chǎng)曲，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式(7)的上限數(shù)值，則在廣角端狀態(tài)中畸變的校正變得困難，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(7)，能夠執(zhí)行良好的像差校正。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(7)的下限數(shù)值是-1. 1。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(7)的下限數(shù)值是-1.05。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(7) 的上限數(shù)值是-0.4。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(7)的上限數(shù)值是-0.6。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(8)得以滿足，這里 Σ Dl表示在光軸上從第一透鏡Ll的物側(cè)透鏡表面到第二透鏡L2的像側(cè)透鏡表面的距離。0. 30 < Σ Dl/ (-Π) < 0. 50 (8)條件表達(dá)式(8)規(guī)定在光軸上第一透鏡組Gl的厚度的適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式(8)的下限數(shù)值，則變得難以在廣角端狀態(tài)中校正像散和場(chǎng)曲，這是不理想的。在另一方面，如果超過(guò)條件表達(dá)式(8)的上限數(shù)值，則在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中球面像差的校正變得困難。進(jìn)而，在回縮狀態(tài)中變焦鏡頭的厚度增加，這是不理想的。通過(guò)滿足條件表達(dá)式(8)， 能夠在降低在回縮狀態(tài)中變焦鏡頭的厚度的同時(shí)執(zhí)行良好的像差校正。優(yōu)選的是條件表達(dá)式⑶的下限數(shù)值是0. 33。更加優(yōu)選的是條件表達(dá)式⑶的下限數(shù)值是0.35。為了確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(8)的上限數(shù)值是0.46。為了進(jìn)一步確保效果，優(yōu)選的是條件表達(dá)式(8)的上限數(shù)值是0.42。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是第六透鏡L6具有非球面。通過(guò)利用非球面構(gòu)成第六透鏡L6的透鏡表面，像散和場(chǎng)曲能夠被校正。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是第六透鏡L6是塑料透鏡。如果第六透鏡L6是塑料透鏡，則透鏡能夠被容易地加工并且能夠防止由于加工誤差引起的、光學(xué)性能的降低，這是理想的。即便像平面移位，描繪性能也不被非常大地減弱，這是理想的。在變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是以下條件表達(dá)式(9)得以滿足，這里v3是在d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)處第三透鏡L3的阿貝數(shù)。48. 0 < v3(9)條件表達(dá)式(9)將第三透鏡L3的阿貝數(shù)規(guī)定為適當(dāng)范圍。如果未達(dá)到條件表達(dá)式(9)的下限數(shù)值，則變得難以校正隨著變焦比增加而增加的縱向色像差，這是不理想的。 通過(guò)滿足條件表達(dá)式(9)，能夠執(zhí)行良好的像差校正。優(yōu)選的是條件表達(dá)式(9)的下限數(shù)值是54. 0。更加優(yōu)選的是條件表達(dá)式(9)的下限數(shù)值是60.0。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是第三透鏡L3具有非球面。利用非球面構(gòu)成第三透鏡L3的透鏡表面，球面像差和彗差能夠被校正。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是第四透鏡L4和第五透鏡L5構(gòu)成膠合透鏡。利用這種配置，縱向色像差和橫向色像差能夠被良好地校正。在根據(jù)本實(shí)施例的變焦鏡頭ZL中，優(yōu)選的是通過(guò)沿著光軸移動(dòng)第三透鏡組G3來(lái)從處于無(wú)窮遠(yuǎn)處的物到處于有限距離處的物執(zhí)行聚焦。將第三透鏡組G3用于聚焦能夠在聚焦于處于有限距離處的物上時(shí)降低各種像差、特別地場(chǎng)曲和像散的波動(dòng)，同時(shí)防止環(huán)境光量下降。將參考圖20描述一種用于制造具有上述配置的變焦鏡頭ZL的方法。首先，在圓柱形透鏡鏡筒中組裝本實(shí)施例的第一透鏡組G1、第二透鏡組G2和第三透鏡組G3 (步驟S 1)。 這里第一到第三透鏡組Gl到G3中的每一個(gè)透鏡均被如此置放，使得其中上述條件表達(dá)式 (1)、條件表達(dá)式( 和條件表達(dá)式C3)分別地得以滿足。當(dāng)在透鏡鏡筒中組裝每一個(gè)透鏡時(shí)，可以沿著光軸按照次序一次一個(gè)地在透鏡鏡筒中組裝每一個(gè)透鏡組，或者部分或者全部透鏡組可以被一體地保持在保持部件上，并且然后在透鏡鏡筒中組裝。于在透鏡鏡筒中組裝每一個(gè)透鏡組之后，在其中每一個(gè)透鏡組均被組裝于透鏡鏡筒中的狀態(tài)中檢查是否形成物像，即，每一個(gè)透鏡組的中心是否對(duì)準(zhǔn)(步驟S》。在檢查是否形成像之后，檢查變焦鏡頭ZL的各種操作(步驟S3)。各種操作的實(shí)例有其中執(zhí)行變焦的透鏡組(例如第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2) 沿著光軸移動(dòng)的變焦操作、其中從處于長(zhǎng)距離處的物到處于短距離處的物執(zhí)行聚焦的透鏡組(例如第三透鏡組沿著光軸移動(dòng)的聚焦操作，和其中透鏡的至少一個(gè)部分移動(dòng)從而具有垂直于光軸的分量的手部運(yùn)動(dòng)模糊校正操作。在本實(shí)施例中，在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，至少第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2沿著光軸移動(dòng)，從而在第一透鏡組Gl 和第二透鏡組G2之間的距離減小，并且在第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離增加。檢查各種操作的順序是任意的。根據(jù)這種制造方法，在具有寬視角和高變焦比的同時(shí)帶有緊湊尺寸和低成本的、具有良好成像性能的變焦鏡頭ZL能夠得以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)例(實(shí)例1)現(xiàn)在將參考附圖描述第一實(shí)施例的每一個(gè)實(shí)例。將首先使用圖1、圖2和表格1描述實(shí)例1。圖IA是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例1的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖IB是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖IC是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖。根據(jù)實(shí)例1的變焦鏡頭ZL按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組G1、具有正折射光焦度的第二透鏡組G2，和具有正折射光焦度的第三透鏡組G3。在從廣角端狀態(tài)(W)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(T)變焦時(shí)，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2分別地沿著光軸移動(dòng)，從而在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離減小，并且在第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離增加。孔徑光闌S被置放在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間。第一透鏡組Gl按照從物側(cè)的次序包括是雙凹負(fù)透鏡的第一透鏡Li，和是具有面向物的凸面的正彎月形透鏡的第二透鏡L2，并且第二透鏡L2的兩個(gè)透鏡表面均是非球面。 第二透鏡組G2按照從物側(cè)的次序包括是雙凸正透鏡的第三透鏡L3、是具有面向物的凸面的正彎月形透鏡的第四透鏡L4，和是具有面向物的凸面的負(fù)彎月形透鏡的第五透鏡L5，并且第三透鏡L3的兩個(gè)透鏡表面均是非球面。第四透鏡L4和第五透鏡L5被膠合為膠合透鏡。第三透鏡組G3僅僅包括是雙凸正透鏡的第六透鏡L6，并且第六透鏡L6的、面向像平面 I的透鏡表面是非球面。第二透鏡L2和第六透鏡L6是塑料透鏡。通過(guò)沿著光軸移動(dòng)第三透鏡組G3執(zhí)行從處于無(wú)窮遠(yuǎn)處的物到處于有限距離處的物的聚焦?？讖焦怅@S被靠近在第二透鏡組G2中最靠近物定位的第三透鏡L3的物側(cè)置放， 并且在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)與第二透鏡組G2 —起地移動(dòng)。被置放在第三透鏡組G3和像平面I之間的濾波器組FL由低通濾波器、紅外截止濾波器等構(gòu)成。在下面示出的表格1到表格6是列出根據(jù)實(shí)例1到實(shí)例6的變焦鏡頭的每一個(gè)數(shù)據(jù)的表格。在每一個(gè)表格的[總體數(shù)據(jù)]中，f是焦距，F(xiàn)No是F數(shù)，2ω是視角(最大入射角單位是“ ° ”)，Y是最大像高度，BF是后焦距離(被換算成空氣)，并且TL是鏡頭全長(zhǎng) (被換算成空氣)。在[透鏡數(shù)據(jù)]中，表面編號(hào)是從物數(shù)起的透鏡表面的順序，r是透鏡表面的曲率半徑，d是到下一透鏡表面的距離，nd是在d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)處的折射率，并且vd是在d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)處的阿貝數(shù)。附于表面編號(hào)右側(cè)的“*”示意這個(gè)透鏡表面是非球面。在曲率半徑中的“⑴”示意平面，并且省略了空氣的折射率nd = 1.000000。在[非球面數(shù)據(jù)]中，非球面系數(shù)由以下條件表達(dá)式(10)給出，這里y表示沿著垂直于光軸的方向的高度，X (y)表示沿著光軸方向在高度y處的位移量，R表示參考球面的曲率半徑(近軸曲率半徑)，κ表示錐形系數(shù)，并且An表示η階非球面系數(shù)(n = 4、6、8、 10)。在每一個(gè)實(shí)例中，2階非球面系數(shù)Α2都是“0”，在這里予以省略。在[非球面數(shù)據(jù)] 中，“Ε-η” 表示 “Χ10_η”。X(y) = (y2/R)/{l+(l"K Xy2/R2)"2}+A4 X y4+A6 X y6+A8 X y8+A10 X y10 (10)在[可變距離數(shù)據(jù)]中，示出了從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的焦距f和每一個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)值。在[條件表達(dá)式對(duì)應(yīng)數(shù)值]中，示出了對(duì)應(yīng)于每一個(gè)條件表達(dá)式的數(shù)值，并且這里Π是第一透鏡組Gl的焦距，f2是第二透鏡組G2的焦距，fw是在廣角端狀態(tài)中變焦鏡頭ZL的焦距，fL2是第二透鏡L2的焦距，fLn是在第四透鏡L4和第五透鏡L5中的負(fù)透鏡的焦距，并且Σ Dl是在光軸上從第一透鏡Ll的物側(cè)透鏡表面到第二透鏡L2的像側(cè)透鏡表面的距離?！癿m”通常被用于在下文中的全部數(shù)據(jù)數(shù)值中列出的焦距f、曲率半徑r、表面距離d和其它長(zhǎng)度的單位，但是該單位不限于“mm”，因?yàn)榧幢愎鈱W(xué)系統(tǒng)被成比例地?cái)U(kuò)大或者成比例地減小，也獲得了等價(jià)的光學(xué)性能。與這個(gè)實(shí)例相同的參考符號(hào)還被用于將在以后描述的實(shí)例2到實(shí)例6的數(shù)據(jù)數(shù)值。表格1示出實(shí)例1的每一個(gè)數(shù)據(jù)。在表格1中的表面編號(hào)1到16對(duì)應(yīng)于在圖1 中的表面1到16，并且在表格1中的組編號(hào)Gl到G3對(duì)應(yīng)于在圖1中的每一個(gè)透鏡組Gl到 G3。在實(shí)例1中，第三表面、第四表面、第六表面、第七表面和第十二表面中的每一個(gè)透鏡表面均被形成為非球面。(表格1) 變焦比=4.71
廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端CN 102385148 A說(shuō)明書13/45 頁(yè)
f=4.118.9219.37FNO=2.754.147.162ω=80.1440.3619.06Y=2.903.253.25BF-2.823.003.46TL=27.3324.4932.01[透鏡數(shù)據(jù)]表面編號(hào) rdndvd1-53.70960.65001.7550052.3424.59891.10003*9.57532.00001.6074027.004*227.1210(d4)5OO-0.4000(孔徑光闌)6*4.70651.60001.4958982.247*-9.39770.100084.45651.45001.8348142.73942.73500.40001.9036631.27102.7198(dlO)11200.00001.70001.5315355.9512*-8.3030(dl2)13OO0.21001.5168063.8814OO0.300015OO0.50001.5168063.8816OO0.6000[非球面數(shù)據(jù)]第三表面κ = 5. 4923、A4 = -3. 00120E-04、A6 = -8. 05140E-05、A8 = 5. 12070E-06、AlO =-8. 89660E-08第四表面K=L 0000、A4 = -6. 76820E-04、A6 = -3. 72700E-05、A8 = 2. 11400E-06、AlO =3.04940E-08第六表面 κ= 0. 0395、A4 = -1. 06920E_04、A6 = 0. 00000E+00、A8 = 0. 00000E+00、A10 = 0.OOOOOE+OO第七表面κ = -4. 5000、A4 = 0. OOOOOE+OO,A6 = 0. 00000E+00,A8 = 0. 00000E+00,AlO = 0.00000E+00第十二表面κ= 1. 0000、A4 = 7. 62620E_04、A6 = -3. 12830E_05、A8 = 9. 28290E_07、A10 =
180.00000E+00
廣角端 f-4.ll d4=12.195 dl0=3.709 dl2=1.456
中間焦距 8.92 4.524 8.363 1.636
遠(yuǎn)攝端 19.37 0.971 18.975 2.092
組編號(hào) Gl G2 G3
組的第一表面 1
11
組的焦距 -9.40026 7.59000 15.04092 fl =-9.40026
f2=7.59000 fw=4.11000 fL2=16.40125 fLn=-3.22968 Σ 1=3.75 條件表達(dá)式(1) 條件表達(dá)式(2) 條件表達(dá)式(3) 條件表達(dá)式(4) 條件表達(dá)式(5) 條件表達(dá)式(6) 條件表達(dá)式(7) 條件表達(dá)式(8) 條件表達(dá)式(9)
(-fl)/fw=2.28717 (-fl)/fL2=0.57314 η2χη2χν2=69.76084 f2/(-fLn)=2.35008 (Rb+Ra)/(Rb-Ra)=-0.92028 (-fl)/f2=l.23851 (Rd+Rc)/(Rd-Rc)=-0 · 84226 Σ 1/(-Π)=0.39893 v3=82.24
以此方式，在該實(shí)例中全部條件表達(dá)式⑴到(9)均得以滿足。 圖2A到圖2C是示出根據(jù)實(shí)例1的變焦鏡頭ZL的各種像差的曲線圖<
圖2A是示出在廣角端狀態(tài)(f = 4. Ilmm)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，圖2B 是示出在中間焦距狀態(tài)(f = 8. 92mm)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，并且圖2C是示出在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(f = 19. 37mm)中在聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)上時(shí)變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。在示出像差的每一個(gè)曲線圖中，F(xiàn)No表示F數(shù)，并且A表示相對(duì)于每一個(gè)像高度的半視角。在示出像差的每一個(gè)曲線圖中，分別地，d表示在d線(λ = 587. 6nm)處、 g表示在g線(λ = 435. 8nm)處、C表示在C線(λ = 656. 3nm)處并且F表示在F線(λ =486. Inm)處的像差。在示出像散的曲線圖中，實(shí)線示意弧矢像面，并且虛線示意子午像面。關(guān)于示出像差的曲線圖的說(shuō)明對(duì)于其它實(shí)例是相同的。在實(shí)例1中，如關(guān)于像差的分別的曲線圖示出地，在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的每一個(gè)焦距狀態(tài)中，各種像差均被良好地校正，并且優(yōu)良的光學(xué)性能得以呈現(xiàn)。結(jié)果，通過(guò)安裝實(shí)例1的變焦鏡頭ZL，能夠同樣對(duì)于數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)CAM確保優(yōu)良的光學(xué)性能。(實(shí)例2)現(xiàn)在將使用圖3、圖4和表格2描述實(shí)例2。圖3A是描繪在廣角端狀態(tài)中根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的橫截面視圖，圖:3B是描繪在中間焦距狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖，并且圖3C是描繪在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中變焦鏡頭的橫截面視圖。除了第一透鏡組Gl的形狀的一個(gè)部分，實(shí)例2的變焦鏡頭具有與實(shí)例1的變焦鏡頭相同的配置，因此每一個(gè)構(gòu)件均由與實(shí)例 1相同的參考符號(hào)表示，并且省略其詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)例2的第一透鏡組Gl按照從物側(cè)的次序包括是具有面向物的凸面的負(fù)彎月形透鏡的第一透鏡Li，和是具有面向物的凸面的正彎月形透鏡的第二透鏡L2，并且第二透鏡L2的兩個(gè)透鏡表面均是非球面。表格2示出實(shí)例2的每一個(gè)數(shù)據(jù)。在表格2中的表面編號(hào)1到16對(duì)應(yīng)于在圖3 中的表面1到16，并且在表格2中的組編號(hào)Gl到G3對(duì)應(yīng)于在圖3中的每一個(gè)透鏡組Gl到 G3。在實(shí)例2中，第三表面、第四表面、第六表面、第七表面和第十二表面中的每一個(gè)透鏡表面均被形成為非球面。(表格2)[總體數(shù)據(jù)] 變焦比=4.71
廣角端 中間焦距遠(yuǎn)攝端
f=3.918.49 18.43
FNO-2.854.24 7.25
2(0=84.4842.08 19.92
Y=2.903.25 3.25
BF=2.882.93 3.02
TL-26.2723.33 29.85
表面編號(hào) rd nd vd
1300.11410.6000 1.7550052.34
24.67531.1000
3* 6.61991.8500 1.6328023.35
4* 13.2374(d4)
5-0.2000 (孔徑光闌)
6* 7.01171.2500 1.5920167.05
7* -12.99270.1000
8 3.54081.3000 1.8160046.639 14.27450.4000 1.7950428.69
102.3832(dlO)
111000.0000 1.9000 1.5311055.91 12* -6.9659(dl2)
13oo0.2100 1.5168063.88
14°o0.3000
15oo0.5000 1.5168063.88
160.6000[非球面數(shù)據(jù)]第三表面K=L 9047、A4 = -7. 31917E-04、A6 = -4. 48631E-05、A8 = 4. 75920E-06、AlO =-5. 79203E-08第四表面K = 3. 2860、A4 = -1. 14753E-03、A6 = -8. 71361E-06、A8 = 4. 45605E-06、AlO =-8. 73198E-08第六表面K = -3. 6643、A4 = 9. 48677E-04、A6 = -2. 49585E-05、A8 = 0. 00000E+00、AlO =0.00000E+00第七表面
κ = -1. 3464、A4 = 0. 00000E+00、A6 = 0. 00000E+00、A8 = 0. 00000E+00、A10 = 0.OOOOOE+OO第十二表面κ = -1. 5170、A4 = 3. 82584E-04、A6 = -4. 56444E-05、A8 = 1. 33199E-06、AlO =0.OOOOOE+OO
廣角端 f=3.91 d4=11.785 dlO 二 3.307 dl2=1.512
中間焦距 8.49 4.318 7.786
1.557
遠(yuǎn)攝端 18.43 0.879
17.646
1.65權(quán)利要求
1. 一種變焦鏡頭，按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；具有正折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，至少所述第一透鏡組和所述第二透鏡組分別地沿著光軸移動(dòng)，所述第一透鏡組按照從物側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡和具有正折射光焦度的第二透鏡，并且所述第二透鏡是具有非球面的塑料透鏡，所述第二透鏡組按照從物側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，并且所述第四透鏡和所述第五透鏡中的一個(gè)是負(fù)透鏡并且另一個(gè)是正透鏡， 所述第三透鏡組包括具有正折射光焦度的第六透鏡，并且以下條件表達(dá)式分別地得以滿足1.50 < ("fl)/fw < 2. 52·0.4 < (-fl)/fL2 < 0. 8 n2Xn2Xv2 < 77. 0這里Π表示所述第一透鏡組的焦距，fw表示所述變焦鏡頭在廣角端狀態(tài)中的焦距，fL2表示所述第二透鏡的焦距，n2表示所述第二透鏡的折射率，并且v2表示所述第二透鏡的阿貝數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足1.89 < f2/ (-fLn) < 2. 85這里f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fLn表示在所述第四透鏡和所述第五透鏡中的所述負(fù)透鏡的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 -1. 8 < (Rb+Ra) / (Rb-Ra) < 0. 1這里Rb表示所述第六透鏡的、最靠近像的透鏡表面的曲率半徑，并且Ra表示所述第六透鏡的、最靠近物的透鏡表面的曲率半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 9 < (-fl)/f2 < 1. 4這里f2表示所述第二透鏡組的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 -1. 2 < (Rd+Rc) / (Rd-Rc) < -0. 1這里Rd表示所述第一透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Rc表示所述第一透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 30 <Σ Dl/(-fl) < 0. 50這里Σ Dl表示在光軸上從所述第一透鏡的物側(cè)透鏡表面到所述第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中所述第六透鏡具有非球面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中所述第六透鏡是塑料透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 48. 0 < v3這里v3表示所述第三透鏡的阿貝數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中所述第三透鏡具有非球面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中所述第四透鏡和所述第五透鏡構(gòu)成膠合透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭，其中通過(guò)沿著光軸移動(dòng)所述第三透鏡組從處于無(wú)窮遠(yuǎn)處的物到處于有限距離處的物執(zhí)行聚焦。
13.一種光學(xué)設(shè)備，包括用于在預(yù)定表面上形成物的像的變焦鏡頭， 所述變焦鏡頭是根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭。
14.一種變焦鏡頭，按照從物的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；具有正折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，所述第一透鏡組僅僅由在其間具有空氣間隔的一個(gè)負(fù)球面透鏡和一個(gè)正透鏡構(gòu)成， 所述第二透鏡組由包括至少一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡的三個(gè)或者更少的透鏡構(gòu)成，并且以下條件表達(dá)式得以滿足1.4 < nl2 < 1. 72.05 < fl2/(-fl) < 3. 50 2. 0 < (-fl)/IH < 3. 3這里nl2表示構(gòu)成所述第一透鏡組的所述正透鏡的折射率，Π2表示構(gòu)成所述第一透鏡組的所述正透鏡的焦距，Π表示所述第一透鏡組的焦距，并且IH表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在成像平面上的最大像高度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 8 < (-fl)/f2 < 1. 8這里f2表示所述第二透鏡組的焦距。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 15. 0 < vdl < 35. 0這里vdl表示構(gòu)成所述第一透鏡組的所述正透鏡的阿貝數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 55. 0 < vd21 < 95. 0這里vd21表示在構(gòu)成所述第二透鏡組的正透鏡當(dāng)中最靠近物的正透鏡的阿貝數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中構(gòu)成所述第一透鏡組的所述負(fù)球面透鏡滿足以下條件表達(dá)式0. 60 < -(R12+R11)/(R12-R11) < 1. 50這里Rll表示物側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R12表示像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 25. 0 < vd22 < 55. 0這里vd22表示在構(gòu)成所述第二透鏡組的負(fù)透鏡當(dāng)中最靠近像的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中所述第三透鏡組由一個(gè)透鏡構(gòu)成。1
21.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中所述第三透鏡組由塑料透鏡構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中構(gòu)成所述第一透鏡組的所述正透鏡是塑料透^Ml O
23.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中孔徑光闌與所述第一透鏡組相比被更加靠近像側(cè)置放。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭，其中當(dāng)從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時(shí)，所述孔徑光闌與所述第二透鏡組一起地移動(dòng)。
25.一種光學(xué)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭。
26.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述方法用于制造根據(jù)權(quán)利要求1的變焦鏡頭。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 1. 89 < f2/ (-fLn) < 2. 85這里f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fLn表示在所述第四透鏡和所述第五透鏡當(dāng)中的所述負(fù)透鏡的焦距。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 -1. 8 < (Rb+Ra) / (Rb-Ra) < 0. 1這里Rb表示所述第六透鏡的、最靠近像的透鏡表面的曲率半徑，并且Ra表示所述第六透鏡的、最靠近物的透鏡表面的曲率半徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 9 < (-fl)/f2 < 1. 4這里f2表示所述第二透鏡組的焦距。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 -1. 2 < (Rd+Rc) / (Rd-Rc) < -0. 1這里Rd表示所述第一透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且Rc表示所述第一透鏡的物側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 30 <Σ Dl/(-fl) < 0. 50這里Σ Dl表示在光軸上從所述第一透鏡的物側(cè)透鏡表面到所述第二透鏡的像側(cè)透鏡表面的距離。
32.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述方法用于制造根據(jù)權(quán)利要求14的變焦鏡頭。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 0. 8 < (-fl)/f2 < 1. 8這里f2表示所述第二透鏡組的焦距。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 15. 0 < vdl < 35. 0這里vdl表示構(gòu)成所述第一透鏡組的所述正透鏡的阿貝數(shù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中以下條件表達(dá)式得以滿足 55. 0 < vd21 < 95. 0這里vd21表示在構(gòu)成所述第二透鏡組的正透鏡當(dāng)中最靠近物的正透鏡的阿貝數(shù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的、用于制造變焦鏡頭的方法，其中構(gòu)成所述第一透鏡組的所述負(fù)球面透鏡滿足以下條件表達(dá)式·0.60 < -(R12+R11)/(R12-R11) < 1. 50這里Rll表示物側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R12表示像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及變焦鏡頭、光學(xué)設(shè)備和用于制造變焦鏡頭的方法。一種變焦鏡頭(ZL)，包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組(G1)、具有正折射光焦度的第二透鏡組(G2)，和具有正折射光焦度的第三透鏡組(G3)，其中第一透鏡組(G1)包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡和是具有正折射光焦度的塑料透鏡的第二透鏡，第二透鏡組(G2)包括具有正折射光焦度的第三透鏡、具有正折射光焦度的第四透鏡和具有負(fù)折射光焦度的第五透鏡，第三透鏡組(G3)包括具有正折射光焦度的第六透鏡，并且條件表達(dá)式1.50＜(-f1)/fw＜2.52、0.4＜(-f1)/fL2＜0.8、n2×n2×v2＜77.0分別地得以滿足。
文檔編號(hào)G02B15/177GK102385148SQ20111026313
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者倉(cāng)茂孝道, 真杉三郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康