本發(fā)明涉及變倍光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)設(shè)備以及變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法。
背景技術(shù):
以往,作為適合于相機(jī)用的可換鏡頭、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等的變倍光學(xué)系統(tǒng),提出了許多最靠物體側(cè)的透鏡組具有正的光焦度的系統(tǒng)(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
提出了通過使這些變倍光學(xué)系統(tǒng)中的、一部分的透鏡組沿著光軸移動來進(jìn)行對焦的光學(xué)系統(tǒng)。
另外,提出了許多通過使透鏡組沿與光軸垂直的方向移動來使像沿與光軸垂直的方向移動的像抖動校正方式。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-179214號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
用于解決課題的手段
第1發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng),具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,在進(jìn)行對焦時,所述第3透鏡組沿著光軸移動,且滿足以下的條件式:
0.480<f3/ft<4.000
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
f3:所述第3透鏡組的焦距。
到第4透鏡組的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
第1發(fā)明的光學(xué)設(shè)備搭載有上述第1發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
第1發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,該變倍光學(xué)系統(tǒng)沿著光軸從物體側(cè)依次具備正光焦度的第1透鏡組、負(fù)光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組、正光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的特征在于,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,在進(jìn)行對焦時,所述第3透鏡組沿著光軸移動,以滿足以下的條件式的方式,在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:
0.480<f3/ft<4.000
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
f3:所述第3透鏡組的焦距。
第2發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng),具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,且滿足以下的條件式:
0.480<f3/ft<4.000
-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
f3:所述第3透鏡組的焦距,
fw:廣角端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從所述第3透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡面到所述第4透鏡組的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從所述第3透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡面到所述第4透鏡組的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
第2發(fā)明的光學(xué)設(shè)備搭載有上述第2發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
第2發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,該變倍光學(xué)系統(tǒng)具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的特征在于,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,以滿足以下的條件式的方式,在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:
0.480<f3/ft<4.000
-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
f3:所述第3透鏡組的焦距,
fw:廣角端狀態(tài)下的所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從所述第3透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡面到所述第4透鏡組的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從所述第3透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡面到所述第4透鏡組的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
第3發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng),具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,所述第4透鏡組具有孔徑光闌。
第3發(fā)明的光學(xué)設(shè)備搭載有上述第3發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
第3發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,該變倍光學(xué)系統(tǒng)具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組,所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的特征在于,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔、所述第4透鏡組與所述第5透鏡組之間的間隔變化,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定,所述第4透鏡組具有孔徑光闌。
第4發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng),具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組及具有正的光焦度的第4透鏡組,在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔變化,所述第4透鏡組具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組和第4B子透鏡組,其中,該第4A子透鏡組構(gòu)成為為了對像抖動進(jìn)行校正而能夠以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動。
第4發(fā)明的光學(xué)設(shè)備搭載有上述第4發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
第4發(fā)明的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,該變倍光學(xué)系統(tǒng)具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組及具有正的光焦度的第4透鏡組,所述變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的特征在于,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,所述第1透鏡組與所述第2透鏡組之間的間隔、所述第2透鏡組與所述第3透鏡組之間的間隔、所述第3透鏡組與所述第4透鏡組之間的間隔變化,所述第4透鏡組具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組和第4B子透鏡組,其中,該第4A子透鏡組構(gòu)成為為了對像抖動進(jìn)行校正而能夠以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動。
附圖說明
圖1的(W)、(M)以及(T)分別是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的剖視圖。
圖2的(a)、(b)以及(c)分別是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時的各像差圖。
圖3的(a)、(b)以及(c)分別是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖。
圖4的(a)、(b)以及(c)分別為在第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖。
圖5的(W)、(M)以及(T)分別是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的剖視圖。
圖6的(a)、(b)以及(c)分別是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時的各像差圖。
圖7的(a)、(b)以及(c)分別是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖。
圖8的(a)、(b)以及(c)分別是在第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖。
圖9的(W)、(M)以及(T)分別是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的剖視圖。
圖10的(a)、(b)以及(c)分別是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時的各像差圖。
圖11的(a)、(b)以及(c)分別是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖。
圖12的(a)、(b)以及(c)分別是在第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖。
圖13的(W)、(M)以及(T)分別是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的剖視圖。
圖14的(a)、(b)以及(c)分別是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時的各像差圖。
圖15的(a)、(b)以及(c)分別是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖。
圖16的(a)、(b)以及(c)分別是在第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間焦距狀態(tài)以及遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的無限遠(yuǎn)物體對焦時進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖。
圖17是示出搭載了第1~第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的相機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖18是示出第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的概略的圖。
圖19是示出第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的概略的圖。
圖20是示出第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的概略的圖。
圖21是示出第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的概略的圖。
具體實(shí)施方式
(第1~第4實(shí)施方式)
以下,參照附圖對第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示,第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)變倍并且抑制伴隨變倍的畸變、像散以及球面像差各自的變動。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,在進(jìn)行變倍時,將最靠像側(cè)的透鏡組(圖1中,相當(dāng)于第5透鏡組G5)相對于像面I大致固定。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,使穿過最靠像側(cè)的透鏡組的軸外光束的高度的變化最佳,能夠抑制畸變、像散的變動。并且,能夠簡化構(gòu)成第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的鏡筒構(gòu)造,抑制由制造誤差等引起的偏心,能夠抑制由于最靠像側(cè)的透鏡組的偏心而產(chǎn)生的偏心彗差和周邊像面的傾斜。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,使第3透鏡組G3沿著光軸移動來進(jìn)行對焦。通過該結(jié)構(gòu),能夠抑制遠(yuǎn)焦側(cè)的對焦時的移動量,能夠抑制遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下入射到作為對焦透鏡組的第3透鏡組G3的光線自光軸起的高度的變動,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL滿足以下條件式(1)。
0.480<f3/ft<4.000…(1)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距。
條件式(1)規(guī)定了第3透鏡組G3的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(1),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(1)的對應(yīng)值低于下限值時,在進(jìn)行變倍時,難以抑制在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。另外,當(dāng)想要抑制這種像差變動時,需要更多的構(gòu)成透鏡,因此無法實(shí)現(xiàn)小型化。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(1)的下限值為0.570。
當(dāng)條件式(1)的對應(yīng)值超過上限值時,在進(jìn)行變倍時,在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(1)的上限值為3.200。為了進(jìn)一步可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(1)的上限值為2.400。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(2)。
0.900<(-f2)/fw<1.800…(2)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f2:第2透鏡組G2的焦距。
條件式(2)規(guī)定了第2透鏡組G2的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(2),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(2)的對應(yīng)值低于下限值時,在進(jìn)行變倍時難以抑制在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(2)的下限值為0.970。為了進(jìn)一步可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(2)的下限值為1.065。
當(dāng)條件式(2)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,需要增大變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化。其結(jié)果是,穿過第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的軸上光束的直徑的比大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(2)的上限值為1.600。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(3)。
0.600<f3/f4<4.000…(3)
其中,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(3)規(guī)定了第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(3),能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(3)的對應(yīng)值低于下限值時,在進(jìn)行對焦時難以實(shí)現(xiàn)在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(3)的下限值為0.840。為了進(jìn)一步可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(3)的下限值為0.970。
當(dāng)條件式(3)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的對焦范圍,需要使對焦時的第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔大幅度變化。其結(jié)果是,由于穿過第3透鏡組G3的軸上光束的直徑大幅度變化,因此對焦時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(3)的上限值為2.880。
關(guān)于第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行對焦時,僅第3透鏡組G3沿著光軸移動。通過該結(jié)構(gòu),與通過多個透鏡組進(jìn)行對焦的情況相比,能夠抑制對焦時的對焦透鏡組間的制造上的彼此偏心,能夠抑制偏心彗差的產(chǎn)生,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第3透鏡組G3由一個透鏡成分構(gòu)成。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對焦透鏡組的小型化,能夠抑制對焦時的球面像差的變動。另外,能夠貢獻(xiàn)于對焦時的高速化。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第3透鏡組G3由一個單透鏡構(gòu)成。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對焦透鏡組的小型化。另外,能夠貢獻(xiàn)于對焦時的高速化。另外,關(guān)于構(gòu)成第3透鏡組G3的透鏡,由于不用通過多個且接合透鏡來構(gòu)成,因此能夠?qū)⒂上嗷サ耐哥R彼此的偏心引起的偏心彗差等的影響抑制得相對小,能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第3透鏡組G3具有使用了滿足以下條件式(4)的光學(xué)材料的透鏡。
48.00<ν3…(4)
其中,
ν3:在構(gòu)成第3透鏡組G3的透鏡中使用的光學(xué)材料的以d線為基準(zhǔn)的阿貝數(shù)。
條件式(4)規(guī)定在構(gòu)成第3透鏡組G3的透鏡中使用的光學(xué)材料的適當(dāng)?shù)陌⒇悢?shù)的范圍。當(dāng)條件式(4)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制對焦時的色像差的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(4)的下限值為55.00。為了進(jìn)一步可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(4)的下限值為58.00。
另外,為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(4)的上限值為90.00。為了進(jìn)一步可靠地得到第1實(shí)施方式的上述效果,優(yōu)選使條件式(4)的上限值為75.00。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第3透鏡組G3至少一面為非球面形狀。通過該結(jié)構(gòu),能夠抑制變倍時以及對焦時的球面像差和像散的變動。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(5)。
-0.050<(d3t-d3w)/fw<0.330…(5)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
條件式(5)規(guī)定變倍時的第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化的適當(dāng)?shù)姆秶?。通過滿足條件式(5),能夠抑制變倍時的像散的變動。
當(dāng)條件式(5)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(5)的下限值為0.010。
當(dāng)條件式(5)的對應(yīng)值超過上限值時,變倍時穿過第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化變大,從而在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(5)的上限值為0.275。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第4透鏡組G4具有孔徑光闌S。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,抑制在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,孔徑光闌S配置在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間。通過該結(jié)構(gòu),減少變倍時穿過第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度方向的變化,能夠抑制在第3透鏡組G3和第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(6)。
0.470<f4/ft<0.900…(6)
其中,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(6)規(guī)定第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶Mㄟ^滿足條件式(6),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(6)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(6)的下限值為0.530。
當(dāng)條件式(6)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,在進(jìn)行變倍時,需要增大第4透鏡組G4相對于像面I的移動量。其結(jié)果是,穿過第4透鏡組G4的軸上光束的直徑大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(6)的上限值為0.720。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,最靠像側(cè)的透鏡組具有正的光焦度。通過該結(jié)構(gòu),最靠像側(cè)的透鏡組的可用倍率變得小于原始尺寸倍率,能夠使比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組(例如,在圖1中,相當(dāng)于第1透鏡組G1~第4透鏡組G4)的合成焦距相對較大。其結(jié)果是,能夠?qū)⒅圃鞎r在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的、由透鏡彼此的偏心引起的偏心彗差等的影響抑制得相對較小,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(7)。
3.000<fR/fw<9.500…(7)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
fR:最靠像側(cè)的透鏡組的焦距。
條件式(7)規(guī)定最靠像側(cè)的透鏡組的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(7),能夠抑制變倍時的像散和畸變的變動。
當(dāng)條件式(7)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在最靠像側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散和畸變的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(7)的下限值為4.200。
當(dāng)條件式(7)的對應(yīng)值超過上限值時,難以通過最靠像側(cè)的透鏡組對變倍時在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散的變動進(jìn)行校正,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第1實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(7)的上限值為7.600。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,最靠像側(cè)的透鏡組為第5透鏡組G5。通過該結(jié)構(gòu),能夠良好地校正變倍時的球面像差的變動。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,還能夠?qū)⒆羁肯駛?cè)的透鏡組設(shè)為第6透鏡組G6。通過該結(jié)構(gòu),能夠良好地校正變倍時的像散的變動。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,第3透鏡組G3向像側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠僅通過第3透鏡組G3進(jìn)行對焦,能夠?qū)崿F(xiàn)對焦透鏡組的小型化,并且能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1向物體側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠抑制變倍時穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度的變化。其結(jié)果是,能夠抑制由于第1透鏡組G1而產(chǎn)生的變倍時的像散的變動。另外,第1透鏡組G1可以向物體側(cè)單調(diào)移動,也可以以描繪凸向像側(cè)的軌跡的方式移動。
關(guān)于第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔增加。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使第2透鏡組G2的倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
關(guān)于第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減少。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,能夠使從第3透鏡組G3到最靠像側(cè)的透鏡組為止的合成倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
在第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第2透鏡組G2向物體側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。另外,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。另外,第2透鏡組G2可以向物體側(cè)單調(diào)移動,也可以以描繪凸向像側(cè)的軌跡的方式移動。
根據(jù)具有如上所述的結(jié)構(gòu)的第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,能夠?qū)崿F(xiàn)變倍時和對焦時具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
接著,參照圖17,對具備上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的相機(jī)(光學(xué)設(shè)備)進(jìn)行說明。如圖17所示,相機(jī)1是具備上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL來作為攝影鏡頭2的鏡頭可換式的相機(jī)(所謂無反相機(jī))。在該相機(jī)1中,來自未圖示的物體(被攝體)的光通過攝影鏡頭2而被聚光,通過未圖示的OLPF(Optical low pass filter:光學(xué)低通濾波器)在攝像部3的攝像面上形成被攝體像。并且,通過設(shè)置在攝像部3上的光電轉(zhuǎn)換元件對被攝體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成被攝體的圖像。該圖像顯示于在相機(jī)1設(shè)置的EVF(Electronic view finder:電子取景器)4上。由此,攝影者能夠通過EVF4觀察被攝體。另外,當(dāng)由攝影者按下未圖示的釋放按鈕時,通過攝像部3生成的被攝體的圖像存儲在未圖示的存儲器中。由此,攝影者能夠進(jìn)行基于相機(jī)1的被攝體的攝影。
根據(jù)后述的各實(shí)施例也可知,作為攝影鏡頭2而搭載在相機(jī)1上的第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL通過其特征性的鏡頭結(jié)構(gòu),在變倍時和對焦時具有高光學(xué)性能。因此,根據(jù)第1實(shí)施方式的相機(jī)1,能夠?qū)崿F(xiàn)在變倍時和對焦時具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
另外,即使在具有快速復(fù)原反光鏡且通過取景器光學(xué)系統(tǒng)觀察被攝體的單反類型的相機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL時,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。另外,即使在攝像機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的情況下,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。
接著,參照圖18對上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的制造方法進(jìn)行概述。首先,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:具備沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5(步驟ST110)。此時,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化(步驟ST120)。另外,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定(步驟ST130)。以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行對焦時,第3透鏡組G3沿著光軸移動(步驟ST140)。并且,以滿足上述條件式中的至少條件式(1)的方式配置各透鏡(步驟ST150)。
0.480<f3/ft<4.000…(1)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距。
當(dāng)例舉第1實(shí)施方式中的透鏡配置的一例時,在圖1所示的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,作為具有正的光焦度的第1透鏡組G1,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13配置在鏡筒內(nèi)。作為具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第3透鏡組G3,將雙凸形狀的正透鏡L31配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第4透鏡組G4,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡、雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45配置在鏡筒內(nèi)。作為第5透鏡組G5,將凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51配置在鏡筒內(nèi)。將各透鏡以滿足條件式(1)的方式配置在鏡筒內(nèi)(條件式(1)的對應(yīng)值為1.031)。
根據(jù)第1實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,能夠制造變倍時和對焦時具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL。
如以上說明,根據(jù)第1實(shí)施方式,能夠解決以往的變倍光學(xué)系統(tǒng)所具有的在進(jìn)行對焦時難以維持足夠高的光學(xué)性能的問題。
接著,參照附圖對第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示,第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)變倍,能夠抑制伴隨變倍的畸變、像散以及球面像差各自的變動。
關(guān)于第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組(在圖1中相當(dāng)于第5透鏡組G5)相對于像面I大致固定。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,使穿過最靠像側(cè)的透鏡組的軸外光束的高度的變化最佳,能夠抑制畸變和像散的變動。并且,能夠簡化構(gòu)成第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的鏡筒構(gòu)造,能夠抑制由制造誤差等引起的偏心,能夠抑制由于最靠像側(cè)的透鏡組的偏心而產(chǎn)生的偏心彗差和周邊像面的傾斜。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL滿足以下條件式(8)。
0.480<f3/ft<4.000…(8)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距。
條件式(8)規(guī)定第3透鏡組G3的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(8),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(8)的對應(yīng)值低于下限值時,在進(jìn)行變倍時,難以抑制在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(8)的下限值為0.570。
當(dāng)條件式(8)的對應(yīng)值超過上限值時,在進(jìn)行變倍時,在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(8)的上限值為3.200。為了進(jìn)一步可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(8)的上限值為2.400。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL滿足以下條件式(9)。
-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(9)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
條件式(9)規(guī)定變倍時的第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化的適當(dāng)?shù)姆秶?。通過滿足條件式(9),能夠抑制變倍時的像散的變動。
當(dāng)條件式(9)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(9)的下限值為-0.080。
當(dāng)條件式(9)的對應(yīng)值超過上限值時,變倍時穿過第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化變大,從而在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(9)的上限值為0.275。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,最靠像側(cè)的透鏡組具有正的光焦度。通過該結(jié)構(gòu),最靠像側(cè)的透鏡組的可用倍率變得小于原始尺寸倍率,能夠使比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組(例如,在圖1中相當(dāng)于第1透鏡組G1~第4透鏡組G4)的合成焦距相對較大。其結(jié)果是,能夠?qū)⒅圃鞎r在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的、由透鏡彼此的偏心引起的偏心彗差等的影響抑制得相對較小,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(10)。
3.000<fR/fw<9.500…(10)
其中,
fR:所述最靠像側(cè)的透鏡組的焦距。
條件式(10)規(guī)定最靠像側(cè)的透鏡組的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(10),能夠抑制變倍時的像散和畸變的變動。
當(dāng)條件式(10)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在最靠像側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散和畸變的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(10)的下限值為4.200。
當(dāng)條件式(10)的對應(yīng)值超過上限值時,難以通過最靠像側(cè)的透鏡組對變倍時在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散的變動進(jìn)行校正,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(10)的上限值為7.600。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(11)。
0.730<(-f2)/fw<1.800…(11)
其中,
f2:第2透鏡組G2的焦距。
條件式(11)規(guī)定第2透鏡組G2的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過條件式(11),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(11)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(11)的下限值為0.900。為了進(jìn)一步可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(11)的下限值為1.065。
當(dāng)條件式(11)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,需要增大變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化。其結(jié)果是,由于穿過第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的軸上光束的直徑的比大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(11)的上限值為1.600。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(12)。
0.470<f4/ft<0.900…(12)
其中,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(12)規(guī)定第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶Mㄟ^滿足條件式(12),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(12)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(12)的下限值為0.530。
當(dāng)條件式(12)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,在進(jìn)行變倍時,需要增大第4透鏡組G4相對于像面I的移動量。其結(jié)果是,穿過第4透鏡組G4的軸上光束的直徑大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(12)的上限值為0.720。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1向物體側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠抑制變倍時穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度的變化。其結(jié)果是,能夠抑制由于第1透鏡組G1而產(chǎn)生的變倍時的像散的變動。
關(guān)于第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔增加。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使第2透鏡組G2的倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
關(guān)于第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減少。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使從第3透鏡組G3到第5透鏡組G5的合成倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(13)。
0.350<(d1t-d1w)/ft<0.800…(13)
其中,
d1w:廣角端狀態(tài)下的從第1透鏡組G1的最靠像側(cè)的透鏡面到第2透鏡組G2的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d1t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第1透鏡組G1的最靠像側(cè)的透鏡面到第2透鏡組G2的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
條件式(13)規(guī)定變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化的適當(dāng)?shù)姆秶?。通過滿足條件式(13),能夠抑制變倍時的像散和彗差的變動。
當(dāng)條件式(13)的對應(yīng)值低于下限值時,為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的變倍比,需要增強(qiáng)第1透鏡組G1與第2透鏡組G2的光焦度。于是,難以抑制在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的變倍時的像散和彗差的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(13)的下限值為0.380。
當(dāng)條件式(13)的對應(yīng)值超過上限值時,變倍時穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度的變化變大,從而在第1透鏡組G1中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(13)的上限值為0.650。
第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(14)。
0.200<(d2w-d2t)/ft<0.700…(14)
其中,
d2w:廣角端狀態(tài)下的從第2透鏡組G2的最靠像側(cè)的透鏡面到第3透鏡組G3的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d2t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第2透鏡組G2的最靠像側(cè)的透鏡面到第3透鏡組G3的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
條件式(14)規(guī)定變倍時的第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔變化的適當(dāng)?shù)姆秶?。通過條件式(14),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(14)的對應(yīng)值低于下限值時,為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的變倍比,需要增強(qiáng)第2透鏡組G2與第3透鏡組G3的光焦度。于是,難以抑制在第2透鏡組G2和第3透鏡組G3中產(chǎn)生的變倍時的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(14)的下限值為0.270。
當(dāng)條件式(14)的對應(yīng)值超過上限值時,變倍時穿過第2透鏡組G2的軸外光束自光軸起的高度的變化變大,從而在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第2實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(14)的上限值為0.550。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第4透鏡組G4具有孔徑光闌S。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,能夠抑制在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,孔徑光闌S配置在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間。通過該結(jié)構(gòu),變倍時穿過第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化減少,能夠抑制在第3透鏡組G3和第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行對焦時,第3透鏡組G3沿著光軸移動。通過該結(jié)構(gòu),抑制向遠(yuǎn)焦側(cè)對焦時的移動量,能夠抑制在遠(yuǎn)焦側(cè)時入射到作為對焦透鏡組的第3透鏡組G3的光線自光軸起的高度的變動,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動。
在第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,第3透鏡組G3向像側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠僅通過第3透鏡組G3進(jìn)行對焦,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
根據(jù)具有如上所述的結(jié)構(gòu)的第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,能夠?qū)崿F(xiàn)在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
接著,參照圖17對具備上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的相機(jī)(光學(xué)設(shè)備)進(jìn)行說明。該相機(jī)1與第1實(shí)施方式的相機(jī)相同,由于已經(jīng)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,因此省略此處的說明。
根據(jù)后述的各實(shí)施例也可知,作為攝影鏡頭2而搭載在相機(jī)1上的第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL通過其特征性的鏡頭結(jié)構(gòu),在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能。因此,根據(jù)第2實(shí)施方式的相機(jī)1,能夠?qū)崿F(xiàn)在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
另外,即使在具有快速復(fù)原反光鏡且通過取景器光學(xué)系統(tǒng)觀察被攝體的單反類型的相機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL時,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。另外,即使在攝像機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的情況下,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。
接著,參照圖19對上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的制造方法進(jìn)行概述。首先,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組(步驟ST210)。此時,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化(步驟ST220)。另外,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定(步驟ST230)。并且,以滿足上述條件式中的至少條件式(8)、(9)的方式,配置各透鏡(步驟ST240)。
0.480<f3/ft<4.000…(8)
-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(9)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
當(dāng)例舉第2實(shí)施方式中的透鏡配置的一例時,在圖1所示的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,作為具有正的光焦度的第1透鏡組G1,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13配置在鏡筒內(nèi)。作為具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第3透鏡組G3,將雙凸形狀的正透鏡L31配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第4透鏡組G4,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡、雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45配置在鏡筒內(nèi)。作為第5透鏡組G5,將凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51配置在鏡筒內(nèi)。并且,將各透鏡以滿足條件式(8)、(9)的方式,配置在鏡筒內(nèi)(條件式(8)的對應(yīng)值為1.031,條件式(9)的對應(yīng)值為0.215)。
根據(jù)第2實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,能夠制造在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL。
如以上說明,根據(jù)第2實(shí)施方式,能夠解決以往的變倍光學(xué)系統(tǒng)具有的、難以在整個變焦范圍內(nèi)維持足夠高的光學(xué)性能的問題。
接著,參照附圖對第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示,第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)變倍,能夠抑制伴隨變倍的畸變、像散以及球面像差各自的變動。
關(guān)于第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組(在圖1中相當(dāng)于第5透鏡組G5)相對于像面I大致固定。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,使穿過最靠像側(cè)的透鏡組的軸外光束的高度的變化最佳,能夠抑制畸變和像散的變動。并且,能夠簡化構(gòu)成第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的鏡筒構(gòu)造,能夠抑制由制造誤差等引起的偏心,能夠抑制由于最靠像側(cè)的透鏡組的偏心而產(chǎn)生的偏心彗差和周邊像面的傾斜。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,第4透鏡組G4具有孔徑光闌S。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,能夠抑制在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(15)。
0.480<f3/ft<4.000…(15)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距。
條件式(15)規(guī)定第3透鏡組G3的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶Mㄟ^滿足條件式(15),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(15)的對應(yīng)值低于下限值時,在進(jìn)行變倍時,難以抑制在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(15)的下限值為0.570。
當(dāng)條件式(15)的對應(yīng)值超過上限值時,在進(jìn)行變倍時,在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(15)的上限值為3.200。為了進(jìn)一步可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(15)的上限值為2.400。
第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(16)。
0.470<f4/ft<0.900…(16)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(16)規(guī)定第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(16),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(16)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(16)的下限值為0.530。
當(dāng)條件式(16)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,在進(jìn)行變倍時,需要增大第4透鏡組G4相對于像面I的移動量。其結(jié)果是,穿過第4透鏡組G4的軸上光束的直徑大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(16)的上限值為0.720。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,最靠像側(cè)的透鏡組具有正的光焦度。通過該結(jié)構(gòu),最靠像側(cè)的透鏡組的可用倍率變得小于原始尺寸倍率,能夠使比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組(例如,在圖1中相當(dāng)于第1透鏡組G1~第4透鏡組G4)的合成焦距相對較大。其結(jié)果是,能夠?qū)⒅圃鞎r在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的、由透鏡彼此的偏心引起的偏心彗差等的影響抑制得相對較小,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(17)。
3.000<fR/fw<9.500…(17)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
fR:所述最靠像側(cè)的透鏡組的焦距。
條件式(17)規(guī)定最靠像側(cè)的透鏡組的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(17),能夠抑制變倍時的像散和畸變的變動。
當(dāng)條件式(17)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在最靠像側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散和畸變的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(17)的下限值為4.200。
當(dāng)條件式(17)的對應(yīng)值超過上限值時,難以通過最靠像側(cè)的透鏡組對變倍時在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散的變動進(jìn)行校正,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(17)的上限值為7.600。
第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(18)。
0.730<(-f2)/fw<1.800…(18)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f2:第2透鏡組G2的焦距。
條件式(18)規(guī)定第2透鏡組G2的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(18),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(18)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(18)的下限值為0.900。為了進(jìn)一步可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(18)的下限值為1.065。
當(dāng)條件式(18)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,需要增大變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化。其結(jié)果是,由于穿過第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的軸上光束的直徑的比大幅度變化,變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(18)的上限值為1.600。
第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL滿足以下條件式(19)。
-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(19)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
d3w:廣角端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離,
d3t:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的從第3透鏡組G3的最靠像側(cè)的透鏡面到第4透鏡組G4的最靠物體側(cè)的透鏡面為止的光軸上的距離。
條件式(19)規(guī)定變倍時的第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化的適當(dāng)?shù)姆秶?。通過滿足條件式(19),能夠抑制變倍時的像散的變動。
當(dāng)條件式(19)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(19)的下限值為-0.080。
當(dāng)條件式(19)的對應(yīng)值超過上限值時,變倍時穿過第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化變大,從而在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第3實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(19)的上限值為0.275。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1向物體側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠抑制變倍時穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度的變化。其結(jié)果是,能夠抑制由于第1透鏡組G1而產(chǎn)生的變倍時的像散的變動。
關(guān)于第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔增加。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使第2透鏡組G2的倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
關(guān)于第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減少。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使從第3透鏡組G3到第5透鏡組G5的合成倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,孔徑光闌S配置在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間。通過該結(jié)構(gòu),變倍時穿過第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化減少,能夠抑制在第3透鏡組G3和第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行對焦時,第3透鏡組G3沿著光軸移動。通過該結(jié)構(gòu),抑制向遠(yuǎn)焦側(cè)對焦時的移動量,能夠抑制在遠(yuǎn)焦側(cè)入射到作為對焦透鏡組的第3透鏡組G3的光線自光軸起的高度的變動,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動。
在第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,第3透鏡組G3向像側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠僅通過第3透鏡組G3進(jìn)行對焦,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
根據(jù)具有如上所述的結(jié)構(gòu)的第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,能夠?qū)崿F(xiàn)在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
接著,參照圖17對具備上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的相機(jī)(光學(xué)設(shè)備)進(jìn)行說明。該相機(jī)1與第1實(shí)施方式的相機(jī)相同,由于已經(jīng)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,因此省略此處的說明。
根據(jù)后述的各實(shí)施例也可知,作為攝影鏡頭2而搭載在相機(jī)1上的第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL通過其特征性的鏡頭結(jié)構(gòu),在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能。因此,根據(jù)第3實(shí)施方式的相機(jī)1,能夠?qū)崿F(xiàn)在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
另外,即使在具有快速復(fù)原反光鏡且通過取景器光學(xué)系統(tǒng)觀察被攝體的單反類型的相機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL時,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。另外,即使在攝像機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的情況下,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。
接著,參照圖20對上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的制造方法進(jìn)行概述。首先,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組、具有正的光焦度的第3透鏡組、具有正的光焦度的第4透鏡組以及第5透鏡組(步驟ST310)。此時,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化(步驟ST320)。另外,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面大致固定(步驟ST330)。第4透鏡組G4構(gòu)成為具有孔徑光闌S(步驟ST340)。
當(dāng)例舉第3實(shí)施方式中的透鏡配置的一例時,在圖1所示的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,作為具有正的光焦度的第1透鏡組G1,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13配置在鏡筒內(nèi)。作為具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第3透鏡組G3,將雙凸形狀的正透鏡L31配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第4透鏡組G4,沿著光軸從物體側(cè)依次將孔徑光闌S、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡、雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45配置在鏡筒內(nèi)。作為第5透鏡組G5,將凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51配置在鏡筒內(nèi)。
根據(jù)第3實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,能夠制造在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL。
如以上說明,根據(jù)第3實(shí)施方式,能夠解決以往的變倍光學(xué)系統(tǒng)具有的、難以在整個變焦范圍內(nèi)維持足夠高的光學(xué)性能的問題。
接著,參照附圖對第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示,第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL構(gòu)成為,具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3以及具有正的光焦度的第4透鏡組G4,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化。通過該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)變倍,能夠抑制伴隨變倍的畸變、像散以及球面像差各自的變動。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,第4透鏡組G4具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的、構(gòu)成為為了對像抖動進(jìn)行校正而能夠以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動的第4A子透鏡組G4A(防抖透鏡組)和第4A子透鏡組G4B。通過該結(jié)構(gòu),使像的向與光軸垂直的方向的移動量相對于第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量的比適當(dāng),能夠抑制在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行變倍時,第4A子透鏡組G4A與第4B子透鏡組G4B之間的間隔恒定。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行制造時,能夠抑制第4A子透鏡組G4A與第4B子透鏡組G4B之間的傾斜偏心,能夠抑制由傾斜偏心引起的偏心彗差和像散。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(20)。
0.480<f3/ft<4.000…(20)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f3:第3透鏡組G3的焦距。
條件式(20)規(guī)定第3透鏡組G3的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶Mㄟ^滿足條件式(20),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動、在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
當(dāng)條件式(20)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(20)的下限值為0.570。
當(dāng)條件式(20)的對應(yīng)值超過上限值時,在進(jìn)行變倍時,在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。另外,像的向與光軸垂直的方向的移動量相對于第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量的比變小,因此必要的第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量變大。于是,無法抑制在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(20)的上限值為3.200。為了進(jìn)一步可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(20)的上限值為2.400。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第4A子透鏡組G4A具有正的光焦度。通過該結(jié)構(gòu),使像的向與光軸垂直的方向的移動量相對于第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量的比適當(dāng),能夠抑制在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(21)。
0.900<f4/fw<4.450…(21)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(21)規(guī)定第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(21),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(21)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(21)的下限值為1.400。為了進(jìn)一步可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(21)的下限值為2.500。
當(dāng)條件式(21)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,在進(jìn)行變倍時,需要增大第4透鏡組G4相對于像面I的移動量。其結(jié)果是,穿過第4透鏡組G4的軸上光束的直徑大幅度變化,因此變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(21)的上限值為4.200。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(22)。
0.600<f3/f4<4.000…(22)
其中,
f3:第3透鏡組G3的焦距,
f4:第4透鏡組G4的焦距。
條件式(22)規(guī)定第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(22),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動、在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
當(dāng)條件式(22)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制在變倍時的第3透鏡組G3中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(22)的下限值為0.840。為了進(jìn)一步可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(22)的下限值為0.970。
當(dāng)條件式(22)的對應(yīng)值超過上限值時,像的向與光軸垂直的方向的移動量相對于第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量的比變小,必要的第4A子透鏡組G4A的向與光軸垂直的方向的移動量變大。于是,無法抑制在第4A子透鏡組G4A向與光軸垂直的方向移動時產(chǎn)生的偏心彗差和像散。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(22)的上限值為2.880。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(23)。
0.155<(-f2)/ft<0.500…(23)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f2:第2透鏡組G2的焦距。
條件式(23)規(guī)定第2透鏡組G2的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(23),能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
當(dāng)條件式(23)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第2透鏡組G2中產(chǎn)生的球面像差和像散的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(23)的下限值為0.170。
當(dāng)條件式(23)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,需要增大變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化。其結(jié)果是,由于穿過第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的軸上光束的直徑的比大幅度變化,變倍時的球面像差的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(23)的上限值為0.380。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(24)。
0.750<f1/ft<3.000…(24)
其中,
ft:遠(yuǎn)焦端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
f1:第1透鏡組G1的焦距。
條件式(24)規(guī)定第1透鏡組G1的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶?。通過滿足條件式(24),能夠抑制變倍時的球面像差和像散、倍率色像差的變動。
當(dāng)條件式(24)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在第1透鏡組G1中產(chǎn)生的球面像差、像散和倍率色像差的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(24)的下限值為0.850。
當(dāng)條件式(24)的對應(yīng)值超過上限值時,為了確保預(yù)定的變倍比,需要增大變倍時的第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔變化。其結(jié)果是,由于穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度大幅度變化,因此變倍時的像散的變動變得過大,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(24)的上限值為2.000。為了進(jìn)一步可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(24)的上限值為1.700。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,沿著光軸在第4透鏡組G4的像側(cè)具有第5透鏡組G5,在進(jìn)行變倍時,第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化。通過該結(jié)構(gòu),能夠更高效地進(jìn)行變倍,因此能夠減弱第4透鏡組G4的光焦度,能夠抑制伴隨變倍的在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的畸變、像散以及球面像差的變動。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行變倍時,最靠像側(cè)的透鏡組(例如,在圖1中相當(dāng)于第5透鏡組G5)相對于像面I大致固定。如上所述,使最靠像側(cè)的透鏡組相對于像面I大致固定,從而在進(jìn)行變倍時,使穿過最靠像側(cè)的透鏡組的軸外光束的高度的變化最佳,能夠抑制畸變和像散的變動。另外,能夠簡化構(gòu)成變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的鏡筒構(gòu)造,能夠抑制由制造誤差等引起的偏心,能夠抑制通過最靠像側(cè)的透鏡組的偏心產(chǎn)生的偏心彗差和周邊像面的傾斜。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,最靠像側(cè)的透鏡組具有正的光焦度。通過該結(jié)構(gòu),最靠像側(cè)的透鏡組的可用倍率變得小于原始尺寸倍率,能夠使比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組(例如,在圖1中相當(dāng)于第1透鏡組G1~第4透鏡組G4)的合成焦距相對較大。其結(jié)果是,能夠?qū)⒅圃鞎r在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的、由透鏡彼此的偏心引起的偏心彗差等的影響抑制得相對較小,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL優(yōu)選滿足以下條件式(25)。
3.000<fR/fw<9.500…(25)
其中,
fw:廣角端狀態(tài)下的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的焦距,
fR:最靠像側(cè)的透鏡組的焦距。
條件式(25)規(guī)定最靠像側(cè)的透鏡組的適當(dāng)?shù)慕咕喾秶Mㄟ^滿足條件式(25),能夠抑制變倍時的像散和畸變的變動。
當(dāng)條件式(25)的對應(yīng)值低于下限值時,難以抑制變倍時在最靠像側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散和畸變的變動,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(25)的下限值為4.200。
當(dāng)條件式(25)的對應(yīng)值超過上限值時,難以通過最靠像側(cè)的透鏡組對變倍時在比最靠像側(cè)的透鏡組靠物體側(cè)的透鏡組中產(chǎn)生的像散的變動進(jìn)行校正,無法實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。
為了更可靠地得到第4實(shí)施方式的效果,優(yōu)選使條件式(25)的上限值為7.600。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行對焦時,僅第3透鏡組G3沿著光軸移動。通過該結(jié)構(gòu),抑制向遠(yuǎn)焦側(cè)對焦時的移動量,抑制在遠(yuǎn)焦側(cè)時入射到作為對焦透鏡組的第3透鏡組G3的光線自光軸起的高度的變動,能夠抑制對焦時的球面像差和像散的變動。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,第3透鏡組G3向像側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),能夠僅通過第3透鏡組G3進(jìn)行對焦,能夠?qū)崿F(xiàn)對焦透鏡組的小型化且抑制對焦時的球面像差和像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1向物體側(cè)移動。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,能夠抑制穿過第1透鏡組G1的軸外光束自光軸起的高度的變化。由此,能夠抑制由于第1透鏡組G1而產(chǎn)生的變倍時的像散的變動。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔增加。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使第2透鏡組G2的倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
關(guān)于第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,優(yōu)選的是,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減少。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行從廣角端端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,由于能夠使從第3透鏡組G3到最靠像側(cè)的透鏡組為止的合成倍率倍增,因此能夠?qū)⑺械耐哥R組的焦距構(gòu)成得長,能夠抑制變倍時的球面像差和像散的變動。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,第4透鏡組G4具有孔徑光闌S。通過該結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變倍時,能夠抑制在第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,孔徑光闌S配置在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間。通過該結(jié)構(gòu),變倍時穿過第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的軸外光束自光軸起的高度的變化減少,能夠抑制在第3透鏡組G3和第4透鏡組G4中產(chǎn)生的像散的變動,能夠?qū)崿F(xiàn)高光學(xué)性能。
根據(jù)具有如上所述結(jié)構(gòu)的第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL,能夠?qū)崿F(xiàn)不僅在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能而且在進(jìn)行像抖動校正時也具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
接著,參照圖17對具備上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的相機(jī)(光學(xué)設(shè)備)進(jìn)行說明。該相機(jī)1與第1實(shí)施方式的相機(jī)相同,由于已經(jīng)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,因此省略此處的說明。
根據(jù)后述的各實(shí)施例也可知,作為攝影鏡頭2而搭載在相機(jī)1上的第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL通過其特征性的鏡頭結(jié)構(gòu),不僅在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能,而且在進(jìn)行像抖動校正時也具有高光學(xué)性能。因此,根據(jù)第4實(shí)施方式的相機(jī)1,能夠?qū)崿F(xiàn)不僅在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能而且在進(jìn)行像抖動校正時也具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
另外,即使在具有快速復(fù)原反光鏡且通過取景器光學(xué)系統(tǒng)觀察被攝體的單反類型的相機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL時,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。另外,即使在攝像機(jī)上搭載了上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的情況下,也能夠起到與上述相機(jī)1相同的效果。
接著,參照圖21對上述的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的制造方法進(jìn)行概述。首先,以如下方式在鏡頭鏡筒內(nèi)配置各透鏡:具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3及具有正的光焦度的第4透鏡組G4(步驟ST410)。此時,以如下方式配置各透鏡:在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化(步驟ST420)。以如下方式配置各透鏡:第4透鏡組G4具有沿著光軸從物體側(cè)依次排列的、構(gòu)成為為了對像抖動進(jìn)行校正而能夠以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動的第4A子透鏡組G4A和第4B子透鏡組G4B(步驟ST430)。
當(dāng)例舉第4實(shí)施方式中的透鏡配置的一例時,在圖1所示的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,作為具有正的光焦度的第1透鏡組G1,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13配置在鏡筒內(nèi)。作為具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2,沿著光軸從物體側(cè)依次將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第3透鏡組G3,將雙凸形狀的正透鏡L31配置在鏡筒內(nèi)。作為具有正的光焦度的第4透鏡組G4,沿著光軸從物體側(cè)依次將由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡構(gòu)成的第4A子透鏡組G4A和由雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45構(gòu)成的第4B透鏡組G4B配置在鏡筒內(nèi)。作為第5透鏡組G5,將凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51配置在鏡筒內(nèi)。
根據(jù)第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)的制造方法,能夠制造不僅在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能而且在進(jìn)行像抖動校正時也具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL。
如以上說明,根據(jù)第4實(shí)施方式,能夠解決以往的變倍光學(xué)系統(tǒng)具有的、難以在整個變焦范圍內(nèi)維持足夠高的光學(xué)性能的問題以及難以在進(jìn)行像抖動校正時得到足夠高的光學(xué)性能的問題。
第1~第4實(shí)施方式的實(shí)施例
以下,根據(jù)附圖對第1~第4實(shí)施方式的各實(shí)施例進(jìn)行說明。以下,示出表1~表4,它們是第1實(shí)施例~第4實(shí)施例中的各參數(shù)的表。
其中,第4實(shí)施例僅對應(yīng)于第4實(shí)施方式。
關(guān)于第1實(shí)施例的圖1的各參照標(biāo)號,為了避免由參照標(biāo)號的位數(shù)的增大引起的說明的復(fù)雜化,對每個實(shí)施例獨(dú)立使用。因此,即使標(biāo)上與其他實(shí)施例的附圖相同的參照標(biāo)號,它們也不一定是與其他實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
在各實(shí)施例中,作為像差特性的計算對象,選擇d線(波長587.5620nm)、g線(波長435.8350nm)。
在表中的[透鏡參數(shù)]中,面編號表示沿著光線行進(jìn)的方向的從物體側(cè)起的光學(xué)面的順序,R表示各光學(xué)面的曲率半徑,D表示從各光學(xué)面到下一個光學(xué)面(或像面)的光軸上的距離即面間隔,nd表示光學(xué)部件的材質(zhì)的對d線的折射率,νd表示光學(xué)部件的材質(zhì)的以d線為基準(zhǔn)的阿貝數(shù)。物面表示物體面,(可變)表示可變的面間隔,曲率半徑的“∞”表示平面或開口,(光圈S)表示孔徑光闌S,像面表示像面I。省略空氣的折射率“1.00000”。在光學(xué)面為非球面時,在面編號上標(biāo)上*標(biāo)記,在曲率半徑R的欄中表示近軸曲率半徑。
在表中的[非球面數(shù)據(jù)]中,關(guān)于在[透鏡參數(shù)]中所示的非球面,通過下式(a)表示其形狀。X(y)表示從非球面的頂點(diǎn)的切面到高度y處的非球面上的位置為止的沿著光軸方向的距離,R表示基準(zhǔn)球面的曲率半徑(近軸曲率半徑),κ表示圓錐常數(shù),Ai表示第i次的非球面系數(shù)?!癊-n”表示“×10-n”。例如,1.234E-05=1.234×10-5。另外,2次非球面系數(shù)A2為0,省略記載。
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12
…(a)
在表中的[各種數(shù)據(jù)]中,在無限遠(yuǎn)物體對焦時,f表示鏡頭整個系統(tǒng)的焦距,F(xiàn)NO表示F值,ω表示半視場角(單位為“°”),Y表示像高,表示孔徑光闌S的光圈直徑,TL表示光學(xué)全長(無限遠(yuǎn)物體對焦時的從第1面到像面I為止的光軸上的距離),BF表示后焦距(無限遠(yuǎn)物體對焦時的從最靠像面?zhèn)鹊耐哥R面到像面I為止的光軸上的距離)。另外,W表示廣角端狀態(tài),M表示中間焦距狀態(tài),T表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。
在表中的[可變間隔數(shù)據(jù)]中,表示無限遠(yuǎn)對焦時的廣角端狀態(tài)(W)、中間焦距狀態(tài)(M)、遠(yuǎn)焦端狀態(tài)(T)的各狀態(tài)下的可變間隔的值Di。另外,Di表示第i面與第(i+1)面的可變間隔。
在表中的[對焦時的對焦組移動量]中,表示從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)向近距離對焦?fàn)顟B(tài)(物像間距離1.00m)的、對焦透鏡組(第3透鏡組G3)的移動量。此處,對焦透鏡組的移動方向?qū)⑾蛳駛?cè)的移動作為正。另外,攝影距離表示從物體到像面I的距離。
在表中的[透鏡組數(shù)據(jù)]中,示出各透鏡組的始面和焦距。
在表中的[條件式對應(yīng)值]中,示出與上述條件式對應(yīng)的值。
以下,在所有的參數(shù)值中,關(guān)于所記載的焦距f、曲率半徑R、面間隔D、其他長度等,在沒有特別記載時一般使用“mm”,但是即使光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行比例放大或比例縮小也能夠得到相同的光學(xué)性能,因此并不限定于此。另外,單位不限定于“mm”,能夠使用其他適當(dāng)?shù)膯挝弧?/p>
此處的表的說明在所有的實(shí)施例中都相同,省略以下的說明。
(第1實(shí)施例)
使用圖1~圖4以及表1對第1實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖1所示,第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL(ZL1)由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4及具有正的光焦度的第5透鏡組G5構(gòu)成。在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間具備孔徑光闌S,孔徑光闌S構(gòu)成第4透鏡組G4。第5透鏡組G5為最靠像側(cè)的透鏡組。
第1透鏡組G1由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13構(gòu)成。
第2透鏡組G2由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23構(gòu)成。另外,負(fù)彎月形透鏡L21是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、樹脂與玻璃的復(fù)合型非球面透鏡。
第3透鏡組G3由雙凸形狀的正透鏡L31構(gòu)成。另外,正透鏡L31是使物體側(cè)和像側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第4透鏡組G4由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組G4A和第4B子透鏡組G4B構(gòu)成,其中,該第4A子透鏡組G4A由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡構(gòu)成,該第4B子透鏡組G4B由雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45構(gòu)成。另外,負(fù)彎月形透鏡L44是使像側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第5透鏡組G5由凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51構(gòu)成。
在本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1中,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1~第4透鏡組G4沿著光軸移動,以使第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔分別變化。第5透鏡組G5相對于像面I固定。
詳細(xì)地講,第1透鏡組G1~第4透鏡組G4向物體側(cè)移動??讖焦怅@S與第4透鏡組G4一體地向物體側(cè)移動。
由此,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔增加,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔減少,第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔增加,第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔增加。另外,孔徑光闌S與第3透鏡組G3之間的空氣間隔增加。
通過使第3透鏡組G3沿著光軸移動來進(jìn)行對焦。詳細(xì)地講,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,通過使第3透鏡組G3沿著光軸向像側(cè)移動來進(jìn)行對焦。
在產(chǎn)生像抖動時,作為防抖透鏡組,使第4A子透鏡組G4A以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動,從而進(jìn)行像面I上的像抖動校正(防抖)。
在下述的表1中示出第1實(shí)施例中的各參數(shù)的值。表1中的面編號1~25對應(yīng)于圖1所示的m1~m25的各光學(xué)面。
(表1)
[透鏡參數(shù)]
[非球面數(shù)據(jù)]
第6面
κ=1.00000
A4=1.30134E-05
A6=5.20059E-08
A8=-1.38176E-09
A10=6.06866E-12
A12=0.00000E+00
第13面
κ=0.3322
A4=5.55970E-05
A6=3.96498E-07
A8=3.97804E-09
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
第14面
κ=4.0000
A4=9.44678E-05
A6=5.47705E-07
A8=1.37698E-23
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
第21面
κ=-1.0412
A4=8.07840E-06
A6=-1.60525E-07
A8=-3.84486E-09
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
[各種數(shù)據(jù)]
變倍比4.71
[可變間隔數(shù)據(jù)]
[對焦時的對焦組移動量]
[透鏡組數(shù)據(jù)]
[條件式對應(yīng)值]
條件式(1)f3/ft=1.031
條件式(2)(-f2)/fw=1.078
條件式(3)f3/f4=1.726
條件式(4)ν3=61.15
條件式(5)(d3t-d3w)/fw=0.215
條件式(6)f4/ft=0.597
條件式(7)fR/fw=6.326
條件式(8)f3/ft=1.031
條件式(9)(d3t-d3w)/fw=0.215
條件式(10)fR/fw=6.326
條件式(11)(-f2)/fw=1.078
條件式(12)f4/ft=0.597
條件式(13)(d1t-d1w)/ft=0.424
條件式(14)(d2w-d2t)/ft=0.344
條件式(15)f3/ft=1.031
條件式(16)f4/ft=0.597
條件式(17)fR/fw=6.326
條件式(18)(-f2)/fw=1.078
條件式(19)(d3t-d3w)/fw=0.215
條件式(20)f3/ft=1.031
條件式(21)f4/fw=2.812
條件式(22)f3/f4=1.726
條件式(23)(-f2)/ft=0.229
條件式(24)f1/ft=1.180
條件式(25)fR/fw=6.326
從表1可知,本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1滿足條件式(1)~(25)。
圖2是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1的無限遠(yuǎn)對焦時的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖3是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖4是第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1的無限遠(yuǎn)對焦時的進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖,(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。在本實(shí)施例中,如圖4(a)~4(c)所示,通過與畫面中心和像高±5.6mm對應(yīng)的子午橫向像差圖表示防抖時的光學(xué)性能。
在各像差圖中,F(xiàn)NO表示F值,NA表示從最靠像側(cè)的透鏡射出的光線的開口數(shù),A表示光線入射角即半視場角(單位為“°”),H0表示物體高(單位為“mm”),Y表示像高。D表示d線,g表示g線下的像差。另外,未記載d、g的表示d線下的像差。在球面像差圖中,實(shí)線表示球面像差。在像散圖中,實(shí)線表示弧矢像面,虛線表示子午像面。在彗差圖中,實(shí)線表示子午方向的彗差。另外,在后述的各實(shí)施例的像差圖中,也使用與本實(shí)施例相同的符號。
根據(jù)圖2~圖4所示的各像差圖可知,第1實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL1從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)、或者從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)到近距離對焦?fàn)顟B(tài)良好地對各像差進(jìn)行校正,具有高光學(xué)性能。另外,可知在像抖動校正時具有高成像性能。
(第2實(shí)施例)
使用圖5~圖8以及表2對第2實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖5所示,第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL(ZL2)由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4、具有正的光焦度的第5透鏡組G5構(gòu)成。在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間具備孔徑光闌S,孔徑光闌S構(gòu)成第4透鏡組G4。第5透鏡組G5為最靠像側(cè)的透鏡組。
第1透鏡組G1由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13構(gòu)成。
第2透鏡組G2由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23構(gòu)成。另外,負(fù)彎月形透鏡L21是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、樹脂與玻璃的復(fù)合型非球面透鏡。
第3透鏡組G3由凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L31構(gòu)成。另外,正彎月形透鏡L31是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第4透鏡組G4由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組G4A和第4B子透鏡組G4B構(gòu)成,其中,該第4A子透鏡組G4A由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡構(gòu)成,該第4B子透鏡組G4B由雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L45與凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L46的接合透鏡構(gòu)成。另外,負(fù)彎月形透鏡L44是使像側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第5透鏡組G5由凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L51構(gòu)成。
在本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2中,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1~第4透鏡組G4沿著光軸移動,以使第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔分別變化。第5透鏡組G5相對于像面I固定。
詳細(xì)地講,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4向物體側(cè)移動。第2透鏡組G2從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)向像側(cè)移動,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)向物體側(cè)移動??讖焦怅@S與第4透鏡組G4一體地向物體側(cè)移動。
由此,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔增加,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔減少,第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加,第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔增加。另外,孔徑光闌S與第3透鏡組G3之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加。
通過使第3透鏡組G3沿著光軸移動來進(jìn)行對焦。詳細(xì)地講,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,通過使第3透鏡組G3沿著光軸向像側(cè)移動來進(jìn)行對焦。
在產(chǎn)生像抖動時,作為防抖透鏡組,使第4A子透鏡組G4A以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動,從而進(jìn)行像面I上的像抖動校正(防抖)。
在下述的表2中示出第2實(shí)施例中的各參數(shù)的值。表2中的面編號1~26對應(yīng)于圖5所示的m1~m26的各光學(xué)面。
(表2)
[透鏡參數(shù)]
[非球面數(shù)據(jù)]
第6面
κ=-1.9998
A4=2.80199E-05
A6=-2.77907E-07
A8=2.24720E-09
A10=-8.56636E-12
A12=0.00000E+00
第13面
κ=1.7623
A4=-2.39838E-05
A6=-7.89804E-08
A8=2.79454E-09
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
第21面
κ=-0.1893
A4=-9.56775E-06
A6=-6.24519E-07
A8=1.01416E-08
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
[各種數(shù)據(jù)]
變倍比6.59
[可變間隔數(shù)據(jù)]
[對焦時的對焦組移動量]
[透鏡組數(shù)據(jù)]
[條件式對應(yīng)值]
條件式(1)f3/ft=0.633
條件式(2)(-f2)/fw=1.210
條件式(3)f3/f4=1.111
條件式(4)ν3=61.13
條件式(5)(d3t-d3w)/fw=0.033
條件式(6)f4/ft=0.597
條件式(7)fR/fw=7.063
條件式(8)f3/ft=0.663
條件式(9)(d3t-d3w)/fw=0.033
條件式(10)fR/fw=7.063
條件式(11)(-f2)/fw=1.210
條件式(12)f4/ft=0.597
條件式(13)(d1t-d1w)/ft=0.451
條件式(14)(d2w-d2t)/ft=0.330
條件式(15)f3/ft=0.663
條件式(16)f4/ft=0.597
條件式(17)fR/fw=7.063
條件式(18)(-f2)/fw=1.210
條件式(19)(d3t-d3w)/fw=0.033
條件式(20)f3/ft=0.663
條件式(21)f4/fw=3.937
條件式(22)f3/f4=1.111
條件式(23)(-f2)/ft=0.184
條件式(24)f1/ft=1.005
條件式(25)fR/fw=7.063
從表2可知,本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2滿足條件式(1)~(25)。
圖6是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2的無限遠(yuǎn)對焦時的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖7是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖8是第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2的無限遠(yuǎn)對焦時的進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖,(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。在本實(shí)施例中,如圖8(a)~8(c)所示,通過與畫面中心和像高±5.6mm對應(yīng)的子午橫向像差圖表示防抖時的光學(xué)性能。
根據(jù)圖6~圖8所示的各像差圖可知,關(guān)于第2實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL2,從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)、或者從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)到近距離對焦?fàn)顟B(tài)良好地對各像差進(jìn)行校正,具有高光學(xué)性能。另外,可知在像抖動校正時,具有高成像性能。
(第3實(shí)施例)
使用圖9~圖12以及表3對第3實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖9所示,第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL(ZL3)由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3、具有正的光焦度的第4透鏡組G4、具有負(fù)的光焦度的第5透鏡組G5及具有正的光焦度的第6透鏡組G6構(gòu)成。在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間具備孔徑光闌S,孔徑光闌S構(gòu)成第4透鏡組G4。第6透鏡組G6為最靠像側(cè)的透鏡組。
第1透鏡組G1由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與雙凸形狀的正透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13構(gòu)成。
第2透鏡組G2由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L23構(gòu)成。另外,負(fù)透鏡L22是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第3透鏡組G3由雙凸形狀的正透鏡L31構(gòu)成。另外,正透鏡L31是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第4透鏡組G4由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組G4A和第4B子透鏡組G4B構(gòu)成,其中,該第4A子透鏡組G4A由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡構(gòu)成,該第4B子透鏡組G4B由雙凸形狀的正透鏡L43與凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L44的接合透鏡構(gòu)成。另外,負(fù)彎月形透鏡L44是使像側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第5透鏡組G5由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L51構(gòu)成。
第6透鏡組G6由凹面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L61構(gòu)成。
在本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3中,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1~第5透鏡組G5沿著光軸移動,以使第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔、第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔、第5透鏡組G5與第6透鏡組G6之間的空氣間隔分別變化。第6透鏡組G6相對于像面I固定。
詳細(xì)地講,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1、第3透鏡組G3、第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5向物體側(cè)移動。關(guān)于第2透鏡組G2,從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)向像側(cè)移動,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)向物體側(cè)移動??讖焦怅@S與第4透鏡組G4一體地向物體側(cè)移動。
由此,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔增加,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔減少,第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少、從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加,第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的空氣間隔增加,第5透鏡組G5與第6透鏡組G6之間的空氣間隔增加。另外,孔徑光闌S與第3透鏡組G3之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加。
通過使第3透鏡組G3沿著光軸移動來進(jìn)行對焦。詳細(xì)地講,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,通過使第3透鏡組G3沿著光軸向像側(cè)移動來進(jìn)行對焦。
在產(chǎn)生像抖動時,作為防抖透鏡組,使第4A子透鏡組G4A以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動,從而進(jìn)行像面I上的像抖動校正(防抖)。
在下述的表3中示出第3實(shí)施例中的各參數(shù)的值。表3中的面編號1~24對應(yīng)于圖9所示的m1~m24的各光學(xué)面。
(表3)
[透鏡參數(shù)]
[非球面數(shù)據(jù)]
第8面
κ=1.0000
A4=2.09316E-05
A6=-8.10797E-07
A8=2.75349E-08
A10=-4.70299E-10
A12=2.62880E-12
第12面
κ=1.0000
A4=-4.37334E-05
A6=3.04727E-07
A8=-6.38106E-09
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
第20面
κ=1.0000
A4=2.28740E-05
A6=-3.19205E-07
A8=-1.46715E-10
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
[各種數(shù)據(jù)]
變倍比4.71
[可變間隔數(shù)據(jù)]
[對焦時的對焦組移動量]
[透鏡組數(shù)據(jù)]
[條件式對應(yīng)值]
條件式(1)f3/ft=0.687
條件式(2)(-f2)/fw=0.962
條件式(3)f3/f4=2.155
條件式(4)ν3=61.13
條件式(5)(d3t-d3w)/fw=0.031
條件式(6)f4/ft=0.597
條件式(7)fR/fw=5.304
條件式(8)f3/ft=0.687
條件式(9)(d3t-d3w)/fw=-0.031
條件式(10)fR/fw=5.304
條件式(11)(-f2)/fw=0.962
條件式(13)(d1t-d1w)/ft=0.424
條件式(14)(d2w-d2t)/ft=0.343
條件式(15)f3/ft=0.687
條件式(17)fR/fw=5.304
條件式(18)(-f2)/fw=0.962
條件式(19)(d3t-d3w)/fw=-0.031
條件式(20)f3/ft=0.687
條件式(21)f4/fw=1.503
條件式(22)f3/f4=2.155
條件式(23)(-f2)/ft=0.204
條件式(24)f1/ft=1.256
條件式(25)fR/fw=5.304
從表3可知,本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3滿足條件式(1)~(11)、(13)~(15)、(17)~(25)。
圖10是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3的無限遠(yuǎn)對焦時的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖11是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖12是第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3的無限遠(yuǎn)對焦時的進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖,(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。在本實(shí)施例中,如圖12(a)~12(c)所示,通過與畫面中心和像高±5.6mm對應(yīng)的子午橫向像差圖來表示防抖時的光學(xué)性能。
根據(jù)圖10~圖12所示的各像差圖可知,第3實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL3從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)、或者從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)到近距離對焦?fàn)顟B(tài)良好地對各像差進(jìn)行校正,具有高光學(xué)性能。另外,可知在像抖動校正時,具有高成像性能。
(第4實(shí)施例)
使用圖13~圖16以及表4對第4實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖13所示,第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL(ZL4)由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的具有正的光焦度的第1透鏡組G1、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡組G2、具有正的光焦度的第3透鏡組G3及具有正的光焦度的第4透鏡組G4構(gòu)成。在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間具備孔徑光闌S,孔徑光闌S構(gòu)成第4透鏡組G4。第4透鏡組G4為最靠像側(cè)的透鏡組。
第1透鏡組G1由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L11與凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L12的接合透鏡、凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L13構(gòu)成。
第2透鏡組G2由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的雙凹形狀的負(fù)透鏡L21、雙凹形狀的負(fù)透鏡L22、雙凸形狀的正透鏡L23與雙凹形狀的負(fù)透鏡L24的接合透鏡構(gòu)成。另外,負(fù)透鏡L22是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第3透鏡組G3由凸面朝向物體側(cè)的正彎月形透鏡L31構(gòu)成。另外,正彎月形透鏡L31是使物體側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
第4透鏡組G4由沿著光軸從物體側(cè)依次排列的第4A子透鏡組G4A和第4B子透鏡組G4B構(gòu)成,其中,該第4A子透鏡組G4A與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形透鏡L41與雙凸形狀的正透鏡L42的接合透鏡構(gòu)成,該第4B子透鏡組G4B由雙凸形狀的正透鏡L43與雙凹形狀的負(fù)透鏡L44的接合透鏡、雙凸形狀的正透鏡L45構(gòu)成。另外,負(fù)透鏡L44是使像側(cè)的透鏡面成為非球面形狀的、玻璃模鑄非球面透鏡。
在本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4中,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1~第4透鏡組G4沿著光軸移動,以使第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔分別變化。
詳細(xì)地講,在進(jìn)行從廣角端狀態(tài)向遠(yuǎn)焦端狀態(tài)的變倍時,第1透鏡組G1~第4透鏡組G4向物體側(cè)移動??讖焦怅@S與第4透鏡組G4一體地向物體側(cè)移動。
由此,在進(jìn)行變倍時,第1透鏡組G1與第2透鏡組G2之間的空氣間隔增加,第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的空氣間隔減少,第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加。另外,孔徑光闌S與第3透鏡組G3之間的空氣間隔從廣角端狀態(tài)到中間焦距狀態(tài)減少,從中間焦距狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)增加。
通過使第3透鏡組G3沿著光軸移動來進(jìn)行對焦。詳細(xì)地講,在進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦時,通過使第3透鏡組G3沿著光軸向像側(cè)移動來進(jìn)行對焦。
在產(chǎn)生像抖動時,作為防抖透鏡組,通過使第4A子透鏡組G4A以具有與光軸垂直的方向的分量的方式移動,從而進(jìn)行像面I上的像抖動校正(防抖)。
在下述的表4中示出第4實(shí)施例中的各參數(shù)的值。表4中的面編號1~23對應(yīng)于圖13所示的m1~m23的各光學(xué)面。
(表4)
[透鏡參數(shù)]
[非球面數(shù)據(jù)]
第8面
κ=1.0000
A4=9.05226E-06
A6=-3.64342E-07
A8=1.64340E-08
A10=-2.40084E-10
A12=2.62880E-12
第13面
κ=1.0000
A4=-3.32881E-05
A6=-5.73267E-07
A8=1.34421E-08
A10=0.00000E+00
A12=0.00000E+00
第21面
κ=1.0000
A4=4.36460E-05
A6=-1.73977E-06
A8=-8.65204E-08
A10=4.98963E-09
A12=0.00000E+00
[各種數(shù)據(jù)]
變倍比4.71
[可變間隔數(shù)據(jù)]
[對焦時的對焦組移動量]
[透鏡組數(shù)據(jù)]
[條件式對應(yīng)值]
條件式(20)f3/ft=0.626
條件式(21)f4/fw=2.705
條件式(22)f3/f4=1.090
條件式(23)(-f2)/ft=0.187
條件式(24)f1/ft=1.400
從表4可知,本實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4滿足條件式(20)~(24)。
圖14是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4的無限遠(yuǎn)對焦時的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖15是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4的近距離物體對焦時(物像間距離1.00m)的各像差圖(球面像差圖、像散圖、畸變圖、彗差圖以及倍率色像差圖),(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。圖16是第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4的無限遠(yuǎn)對焦時的進(jìn)行了像抖動校正時(防抖透鏡組的偏移量=0.1mm)的子午橫向像差圖,(a)表示廣角端狀態(tài),(b)表示中間焦距狀態(tài),(c)表示遠(yuǎn)焦端狀態(tài)。在本實(shí)施例中,如圖16(a)~16(c)所示,通過與畫面中心和像高±5.6mm對應(yīng)的子午橫向像差圖表示防抖時的光學(xué)性能。
根據(jù)圖14~圖16所示的各像差圖可知,第4實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL4從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)焦端狀態(tài)、或者從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)到近距離對焦?fàn)顟B(tài)良好地對各像差進(jìn)行校正,具有高光學(xué)性能。另外,可知在進(jìn)行像抖動校正時,具有高成像性能。
根據(jù)以上的各實(shí)施例,能夠?qū)崿F(xiàn)對焦透鏡組小型且變倍時和對焦時具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
另外,根據(jù)以上的各實(shí)施例,能夠?qū)崿F(xiàn)在整個變焦范圍內(nèi)具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
另外,根據(jù)以上的各實(shí)施例,能夠?qū)崿F(xiàn)在進(jìn)行像抖動校正時也具有高光學(xué)性能的變倍光學(xué)系統(tǒng)。
到此為止為了容易理解本發(fā)明,雖然附上實(shí)施方式的構(gòu)成要件來進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明當(dāng)然不限定于此。能夠在不損壞本申請的變倍光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能的范圍內(nèi)適當(dāng)采用以下的內(nèi)容。
作為第1~第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL的數(shù)值實(shí)施例,雖然示出了4組、5組、6組結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,也能夠在其他組結(jié)構(gòu)(例如,7組等)中應(yīng)用。具體地講,也可以是在最靠物體側(cè)增加透鏡或透鏡組而成的結(jié)構(gòu)、在最靠像側(cè)增加透鏡或透鏡組而成的結(jié)構(gòu)。另外,透鏡組表示被進(jìn)行變倍時變化的空氣間隔分離的、具有至少一個透鏡的部分。
第1~在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,也可以構(gòu)成為,為了進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距離物體的對焦,使透鏡組的一部分、一個透鏡組全體或者多個透鏡組作為對焦透鏡組向光軸方向移動。在本實(shí)施方式中,雖然舉出了將第3透鏡組G3作為對焦透鏡組的例子,但是也能夠使第2透鏡組G2的至少一部分、第3透鏡組G3的至少一部分、第4透鏡組G4的至少一部分、第5透鏡組G5的至少一部分中的任意一個作為對焦透鏡組。另外,該對焦透鏡組還能夠應(yīng)用于自動聚焦,也適用于基于自動聚焦用的電機(jī)(例如,超聲波電機(jī)等)的驅(qū)動。
第1~在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,作為使任意一個透鏡組全體或部分透鏡組作為防抖透鏡組,以具有與光軸垂直的方向的成分的方式移動、或者在包含光軸的面內(nèi)方向上旋轉(zhuǎn)移動(擺動),從而對由于手抖動等而產(chǎn)生的像抖動進(jìn)行校正的構(gòu)成例,雖然例舉了第4A子透鏡組G4A,但是并不限定于此,例如,還能夠?qū)⒌?透鏡組G3的至少一部分、第4透鏡組G4的至少一部分、第5透鏡組G5的至少一部分作為防抖透鏡組。
第1~在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,透鏡面可以由球面或平面形成、也可以由非球面形成。在透鏡面為球面或平面的情況下,透鏡加工和組裝調(diào)整變得容易,能夠防止由加工和組裝調(diào)整的誤差引起的光學(xué)性能的劣化,因此是優(yōu)選的。另外,即使在像面偏移的情況下描繪性能的劣化也少,因此是優(yōu)選的。在透鏡面為非球面的情況下,非球面可以是基于研磨加工的非球面、通過模具將玻璃形成為非球面形狀的玻璃模鑄非球面、在玻璃的表面將樹脂形成為非球面形狀的復(fù)合型非球面中的任意的非球面。另外,透鏡面也可以是衍射面,也可以使透鏡為折射率分布型透鏡(GRIN透鏡)或塑料透鏡。
第1~在第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,優(yōu)選的是,孔徑光闌S配置在第4透鏡組G4內(nèi)或其附近。另外,也可以不設(shè)置作為孔徑光闌的部件,而用透鏡的框來代替其作用。
在第1~第4實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)ZL中,為了減少眩光和重影并實(shí)現(xiàn)高對比度的高光學(xué)性能,也可以在各透鏡面上實(shí)施在寬波長區(qū)域中具有高透射率的防反射膜。
標(biāo)號說明
ZL(ZL1~ZL4) 變倍光學(xué)系統(tǒng)
G1 第1透鏡組
G2 第2透鏡組
G3 第3透鏡組
G4 第4透鏡組
G4A 第4A子透鏡組
G4B 第4B子透鏡組
G5 第5透鏡組
G6 第6透鏡組
S 孔徑光闌
I 像面
1 相機(jī)(光學(xué)設(shè)備)