專利名稱：變焦光學系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變焦光學系統(tǒng)，特別是涉及適合于小型中心快門式照相機的變焦光學系統(tǒng)。
近年來，中心快門式照相機用的攝影鏡頭中，變焦鏡頭成為主流，在鏡頭系統(tǒng)的構(gòu)造方面，提出了各種有關正負2組變焦鏡頭的方案。
正負2組變焦鏡頭，由正鏡頭組和配置在其像側(cè)的負鏡頭組構(gòu)成。通過變化正鏡頭組與負鏡頭組之間的間隔，使整個鏡頭系統(tǒng)的焦點距離變化(變焦)。這種正負2組變焦鏡頭例如已由日本專利公報特開平2-73322號揭示。
小型的中心快門式照相機，其攜帶性和重量輕是很重要的。從攜帶性方面考慮，與照相機本體相比，更加要求鏡頭部分的小型化。從重量輕方面考慮，在相同性能條件下，要求價格便宜。因此，希望降低照相機和鏡頭的制造成本。
近年來，隨著變焦鏡頭的普及，各種有關實現(xiàn)小型化和低成本化的變焦鏡頭的方案被提出。例如，在日本專利公報特開平3-127009號和特開平5-257063號中，揭示了確保預定變焦比并實現(xiàn)低成本化的鏡頭系統(tǒng)。這些公報揭示的鏡頭系統(tǒng)中，通過減少鏡頭數(shù)或采用塑料材料，減低成本。
通常，塑料比玻璃融點低，所以容易模制成型，大批量生產(chǎn)的小型中心快門式照相機等可減低制造成本。
特開平3-127009號公報中揭示的鏡頭系統(tǒng)，正鏡頭組由負鏡頭和正鏡頭二個鏡頭構(gòu)成。負鏡頭的物體側(cè)面起收斂作用，像側(cè)的面起發(fā)散作用，而且，將負鏡頭的兩面形成為非球面狀，以修正軸上像差和軸外像差。另外，負鏡頭組由一個鏡頭構(gòu)成，可減少鏡頭數(shù)目，降低成本。
特開平5-257063號公報中揭示的鏡頭系統(tǒng)，在正鏡頭組和負鏡頭組中，分別采用一個塑料鏡頭，以謀求低成本化。
但是，特開平3-127009號公報揭示的鏡頭系統(tǒng)中，正鏡頭組中的負鏡頭的物體側(cè)面具有強正折射力，像側(cè)面具有強負折射力，兩個面都是非球面，所以，制造時產(chǎn)生的偏心會引起性能惡化。
特開平5-257063號公報揭示的鏡頭系統(tǒng)中，因使用了塑料鏡頭而降低成本。但是，由于正鏡頭組由4個鏡頭構(gòu)成，在減少鏡頭數(shù)方面尚不盡人意。另外，由于配置在物體側(cè)的鏡頭，其凸面朝著物體側(cè)，所以，廣角端中的正歪曲像差的修正不是很理想。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種變焦比超過2倍、構(gòu)造簡單、制造成本低且性能高的小型變焦光學系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，第1發(fā)明的小型變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，由具有正折射力的正鏡頭組G1和配置在該正鏡頭組G1的像側(cè)的、具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的光路中，配置著開口光闌S；正鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由負折射力的第1鏡頭L1、負折射力的第2鏡頭L2和正折射力的第3鏡頭L3構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設第2鏡頭L2的像側(cè)面的曲率半徑為r22、第2鏡頭L2的像側(cè)面與開口光闌S之間的沿光軸距離為D時，則滿足以下條件式(1)1.5＜r22/D＜4 (1)第2發(fā)明的小型變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的正鏡頭組G1和具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設正鏡頭組G1的焦點距離為f1、負鏡頭組G2的焦點距離為f2、廣角端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為fw、攝遠端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為ft時，則滿足以下的條件式(5)0.5＜(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＜1.2 (5)第3發(fā)明的小型變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的正鏡頭組G1和具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設廣角端狀態(tài)時的反焦距為Bfw、攝遠端狀態(tài)時的鏡頭全長為TLt、廣角端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為fw、攝遠端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為ft時，則滿足以下的條件式(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw)＜0.4) (6)為了實現(xiàn)上述目的，第4發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的第1鏡頭組G1和具有負折射力的第2鏡頭組G2構(gòu)成；通過減少第1鏡頭組G1與第2鏡頭組G2的空氣間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦；第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的負折射力第1鏡頭成分L1、負折射力的第2鏡頭成分L2和正折射力的第3鏡頭成分L3構(gòu)成；設第1鏡頭成分L1的物體側(cè)面的曲率半徑為r11、第1鏡頭成分L1的像側(cè)的面的曲率半徑為r12時，則滿足下面的條件式(8)-1.43＜(r11+r12)/(r11-r12)＜-0.7 (8)
第5發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的第1鏡頭組G1和具有負折射力的第2鏡頭組G2構(gòu)成；通過減少第1鏡頭組G1與第2鏡頭組G2的空氣間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦；第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的負折射力第1鏡頭成分L1、負折射力的第2鏡頭成分L2和正折射力的第3鏡頭成分L3構(gòu)成；第2鏡頭成分L2至少具有一個塑料鏡頭LP1第2鏡頭組G2至少具有一個塑料鏡頭LP2。
通常，在正負2組變焦鏡頭中，通過減少正折射力的第1鏡頭組與負折射力的第2鏡頭組的間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦。開口光闌配置在第1鏡頭組與第2鏡頭組之間，變焦時，與第1鏡頭組一體地移動，或者與各鏡頭組獨立地移動。
通常，在正負2組變焦鏡頭中，鏡頭位置從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變化時，各鏡頭組向物體側(cè)移動，并且正鏡頭組與負鏡頭組之間的間隔減少。開口光闌配置在鏡頭組與負鏡頭組之間，鏡頭位置狀態(tài)變化時，與正鏡頭組一體地移動，或者與各鏡頭組獨立地移動。
但是，為了實現(xiàn)廣角化，在廣角端狀態(tài)，挾著開口光闌的折射力配置極端地非對稱，所以，正歪曲像差增大。因此，必須分別抑制在第1鏡頭組和第2鏡頭組產(chǎn)生的正的歪曲像差。另外，在廣角端狀態(tài)不容易得到足夠的反焦距，通過遠離開口光闌配置著的鏡頭成分的軸外光束偏離光軸，鏡頭直徑容易大型化。
為了謀求鏡頭系統(tǒng)的小型化，分別加強正鏡頭組折射力和負鏡頭組的折射力是有效的辦法。但是，這種情況下，由于廣角端狀態(tài)時的折射力配置顯著地非對稱，所以，正的歪曲像差修正困難。另外，為了系統(tǒng)的小型化而縮短攝遠端狀態(tài)時的鏡頭全長時，在廣角狀態(tài)得不到足夠的反焦距。其結(jié)果，通過遠離開口光闌的鏡頭組的軸外光束偏離光軸，容易導致鏡頭直徑的大型化。
本發(fā)明中，由于正折射力的第1鏡頭組G1由配置在物體側(cè)的負部分組(第1鏡頭成分L1和第2鏡頭成分L2)和配置在像側(cè)的正部分組(第3鏡頭成分L3)構(gòu)成，所以，使在第1鏡頭組G1產(chǎn)生負的歪曲像差，在廣角端狀態(tài)能得到足夠的反焦距。
本發(fā)明中，正鏡頭組G1由負部分組G1a和配置在其像側(cè)的正部分組G構(gòu)成，這樣，能良好地修正負歪曲像差，同時，在廣角端狀態(tài)能得到足夠的反焦距。
在特開平2-73322號公報揭示的變焦鏡頭中，負部分組由正鏡頭成分和負接合鏡頭成分構(gòu)成，所以，鏡頭數(shù)目多。
在特開平3-127009揭示的變焦鏡頭中，負部分組由一個負鏡頭構(gòu)成，該負鏡頭的兩側(cè)面形成為非球面狀，所以，偏心時的性能惡化非常嚴重，制造不容易。
本發(fā)明中，負部分組由2個負鏡頭成分L1和L2構(gòu)成，所以，能極力抑制偏心時的性能惡化。
另外，負部分組由正鏡頭和負鏡頭構(gòu)成時，負部分組的主點位置靠近像面，所以，使第1鏡頭組G1具有預定的折射力，負部分組與正部分組的主點間隔縮短。其結(jié)果，負部分組和正部分組折射力加強，相互偏心而導致性能惡化。
另外，負部分組由正鏡頭和負鏡頭構(gòu)成時，負部分組的主點位置靠近像面，所以，負部分組與正部分組的主點間隔變窄。其結(jié)果，為了在正鏡頭組G1得到預定的折射力，負部分組和正部分組折射力加強，相互偏心導致性能惡化。
本發(fā)明中，由于負部分組由2個負鏡頭成分L1和L2構(gòu)成，使負部分組的主點位置向靠近物體側(cè)移動，分別減弱負部分組和正部分組的折射力，能抑制相互偏心導致的性能惡化。
特別是，在本發(fā)明中，通過適當?shù)卦O定負部分組G1a與正部分組G1b之間的間隔，分別減弱負部分組G1a和正部分組G1b的折射力，抑制相互偏心導致的性能惡化。
另外，本發(fā)明中，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的間隔減少。因此，隨著接近攝遠端狀態(tài)，通過負鏡頭組G2的軸上光束偏離光軸，正的球面像差有增大的傾向。
本發(fā)明中，由于負鏡頭組G2由配置在物體側(cè)的正鏡頭L2P(第4鏡頭L4)和配置在像側(cè)的負鏡頭L2N(第5鏡頭L5)構(gòu)成，所以，在負鏡頭L2P產(chǎn)生的正球面像差與在正鏡頭L2P產(chǎn)生的負球面像差抵消，可抑制隨著從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時的球面像差的變動。
另外，隨著從廣角狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦，通過負鏡頭組G2的軸外光束的高度接近光軸，所以，把正鏡頭L2P的物體側(cè)面形成為非球面狀，可以良好地抑制隨著從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時的幀像差的變動。
本發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)，是基于上述技術背景做出的，從物體側(cè)起，由具有正折射力的正鏡頭組G1和具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成，通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化。在第1發(fā)明中，正鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由負折射力的第1鏡頭L1、負折射力的第2鏡頭L2和正折射力的第3鏡頭L3構(gòu)成，滿足預定的條件式(1)，可實現(xiàn)小型化和低成本化并具有高性能。
另外，本發(fā)明中，由于第1鏡頭成分L1的物體側(cè)面是凹面朝著物體側(cè)，所以，有效地產(chǎn)生負的歪曲像差，可減少廣角端狀態(tài)時的正的歪曲像差。
第2鏡頭成分L2中，在廣角端狀態(tài)軸外光束偏離光軸。因此，為了更有效地修正第1鏡頭成分L1中產(chǎn)生的幀像差和廣角端狀態(tài)時的歪曲像差，最好把第2鏡頭成分L2的至少一個面形成為非球面狀。尤其把第2鏡頭成分L2的物體側(cè)面形成為非球面狀最為有效。
攝影鏡頭采用塑料材料時，有以下2個問題。
①溫度變化引起的折射率變化比玻璃大，所以，隨著溫度的變化，像面位置也容易變化。
②溫度變化引起的形狀變化比玻璃大，所以，隨著溫度的變化，像差容易變動。
本發(fā)明中，由于采用折射力較弱的塑料鏡頭，可以極力抑制隨溫度變化的像面位置的變動。另外，由于在第1鏡頭組G1中配置負塑料鏡頭，在第2鏡頭組G2中配置正塑料鏡頭，使像面位置變動抵消，良好地抑制隨溫度變化的像面位置的變動。
當塑料鏡頭具有雙凸鏡頭形狀或雙凹鏡頭形狀時，溫度上升時，由于體積膨張，兩側(cè)的面的曲率加大，溫度下降時，兩側(cè)的面的曲率減小。其結(jié)果，溫度變化引起的折射力變動和像差的變動增大。當塑料鏡頭具有彎月形狀時，在溫度變化時，一面的曲率正向加大，另一面的曲率負向加大。其結(jié)果，可抑制溫度變化時的反射力變動或像差變動。
本發(fā)明中，由于把塑料鏡頭做成為彎月形狀，所以，可抑制隨著溫度變化的折射力變動和像差變動。
特開平5-257063號公報揭示的變焦鏡頭中，用與本發(fā)明相同的方法，解決上述①、②的問題。但是，第1鏡頭成分的物體側(cè)的面是凸面朝向物體側(cè)，不能修正廣角端狀態(tài)時正的歪曲像差。
本發(fā)明中，第1鏡頭成分L1是凹面朝向物體側(cè)，該第1鏡頭成分L1能積極地修正像差，實現(xiàn)高性能化及減少鏡頭數(shù)目。
小型中心快門式照相機中用的小型鏡頭，通常都是用模制成型法制造非球面鏡頭(至少一面形成為非球面狀的鏡頭)。塑料是最適合于模制成型法的材料，隨著近年來的技術進步，玻璃的模制成型也能做到低成本。因此，也可以用玻璃做非球面鏡頭，只用玻璃鏡頭構(gòu)成第1鏡頭組G1。
從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，通過第2鏡頭組G2的軸外光束距光軸高度接近光軸。因此，第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭具有正折射力時，由于該正塑料鏡頭的至少一個面為非球面，所以，能良好地抑制從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時產(chǎn)生的幀像差變動。這樣，第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭有正折射力時，該正塑料鏡頭的至少一面最好形成為非球面狀。尤其把該正塑料鏡頭的至少物體側(cè)的面做成為非球面狀更加有效。
本發(fā)明的光學系統(tǒng)，是基于上述技術背景作出的，從物體側(cè)起，由具有正折射力的第1鏡頭組G1和具有負折射力的第2鏡頭組G2構(gòu)成；通過減少第1鏡頭組G1與第2鏡頭組G2的空氣間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦；第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的負折射力第1鏡頭成分L1、負折射力的第2鏡頭成分L2和正折射力的第3鏡頭成分L3構(gòu)成。
第1發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)中，由于第1鏡頭成分L1滿足條件式(1)，能實現(xiàn)小型化及低成本化，并具有高性能。第2發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)中，由于在第2鏡頭成分L2和第2鏡頭組G2中，分別導入至少一個塑料鏡頭，所以，能實現(xiàn)小型化及低成本化，并具有高性能。
下面，說明本發(fā)明的各條件式。
第1發(fā)明中，滿足下面的條件式(1)1.5＜r22/D＜4 (1)式中，r22第2鏡頭L2的像側(cè)面的曲率半徑D第2鏡頭L2的像面面與開口光闌S之間的沿光軸距離條件式(1)對負鏡頭L2的像側(cè)鏡頭面的曲率半徑規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
第1發(fā)明中，正鏡頭組G1由負部分組G1a和正部分組G1b構(gòu)成，負部分組G1a由2個負鏡頭L1和L2構(gòu)成，正部分組G1由配置在其像側(cè)的一個正鏡頭L3構(gòu)成。通過這樣的構(gòu)造，在廣角端狀態(tài)，能確保足夠的反焦距，實現(xiàn)鏡頭直徑的小型化，同時能良好地修正正的歪曲像差。
另外，負鏡頭L2的像側(cè)的鏡頭面，是負部分組G1a的最靠近像側(cè)的鏡頭面，為了抑制軸外像差的產(chǎn)生，凹面朝著開口光闌側(cè)。
如果超過了條件式(1)的上限值，則在負鏡頭L2的像側(cè)鏡頭面中產(chǎn)生正的球面像差不足，不容易修正在整個正鏡頭組G1產(chǎn)生的負的球面像差。
反之，如果超過條件式(1)的下限值，則在廣角狀態(tài)時，相對于下方軸外光束的幀像差修正過剩，在整個畫面上得不良好的成像性能。
在第1發(fā)明中，為了謀求系統(tǒng)的小型化和高性能化的平衡，最好滿足以下的條件式(2)0.02＜D23/|f1a|＜0.08 (2)式中，D23第2鏡頭L2與第3鏡頭L3之間的軸上空氣間隔f1a第1鏡頭L1與2鏡頭L2的合成焦點距離條件式(2)對正鏡頭組G1中的、由負鏡頭L1和L2構(gòu)成的負部分組G1a的焦點距離f1a規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(2)的上限值，則負部分組G1a的發(fā)散作用加強，在攝遠端狀態(tài)不能實現(xiàn)鏡頭全長的縮短。
如果超過了條件式(2)的下限值，則負部分組G1a的發(fā)散作用減弱，不容易良好地修正在正部分組G1b產(chǎn)生的負的球面像差。
另外，為了得到更高的成像性能，最好在負鏡頭組G2中導入非球面。這時，最好把負鏡頭組G2的最靠近物體側(cè)的面形成為非球面狀。由于通過負鏡頭組G2中的軸上光束與軸外光束的高度差大，所以，通過把非球面導入負鏡頭組G2，能實現(xiàn)廣角化和小型化，并能得到高的成像性能。
如前所述，為了良好地修正在負鏡頭組G2產(chǎn)生的正的球面像差，負鏡頭組G2由配置在物體側(cè)的正鏡頭L2P(第4鏡頭L4)和配置在像側(cè)的負鏡頭L2N(第5鏡頭L5)構(gòu)成。
第1發(fā)明中，為了良好地修正分別在正鏡頭組G1和負鏡頭組G2產(chǎn)生的軸上像差，實現(xiàn)高性能化和高變焦化，負鏡頭組G2，從物體側(cè)起，由正折射力的第4鏡頭L4和負折射力的第5鏡頭L5構(gòu)成，最好滿足下面的條件式(3)
0.08＜D45/|f2|＜0.40 (3)式中，D45第4鏡頭L4與第5鏡頭L5之間的軸上空氣間隔f2負鏡頭組G2的焦點距離條件式(3)對負鏡頭組G2中的第4鏡頭L4與第5鏡頭L5之間的軸上空氣間隔D45規(guī)定了適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(3)的上限值，則為了確保攝遠端狀態(tài)中正鏡頭組G1與負鏡頭組G2的軸上空氣間隔為預定量以上，在廣角端狀態(tài)第5鏡頭L5離開開口光闌S。其結(jié)果，通過第5鏡頭L5的軸外光束偏離光軸，不能實現(xiàn)鏡頭直徑的小型化。
反之，如果超過了條件式(3)的下限值，則第4鏡頭L4的折射力和第5鏡頭L5的折射力分別加強，很難同時地修正軸上像差和軸外像差。
第1發(fā)明中，為了良好地修正在廣角端狀態(tài)產(chǎn)生的正的歪曲像差，并縮短攝遠狀態(tài)的鏡頭全長，最好滿足以下的條件式(4)0.1＜f2/f1a＜0.5 (4)如果超過了條件式(4)的下限值，則在廣角端狀態(tài)不容易良好地修正正的歪曲像差。
如果超過了條件式(4)的上限值，則攝遠狀態(tài)時的鏡頭全長大型化。
按照本發(fā)明另一觀點的第2發(fā)明中，為了實現(xiàn)鏡頭直徑的小型化及攝遠端狀態(tài)時鏡頭全長的縮短，應滿足下面的條件式(5)0.5＜(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＜1.2(5)式中，f1正鏡頭組G1的焦點距離
fw廣角端狀態(tài)時整個光學系統(tǒng)的焦點距離ft攝遠端狀態(tài)時整個光學系統(tǒng)的焦點距離條件式(5)對正鏡頭組G1的焦點距離和負鏡頭組G2的焦點距離的絕對值之和規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(5)的上限值，則從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，各鏡頭組的移動量非常大，特別是在攝遠端狀態(tài)中的鏡頭全長大型化。
反之，如果超過了條件式(5)的下限值，則在廣角端，挾住開口光闌的反射力配置極端地非對稱，所以，不能良好地修正正的歪曲像差。
按照本發(fā)明另一觀點的第3發(fā)明中，為了謀求鏡頭系統(tǒng)的小型化和高變焦化。應滿足下面的條件式(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw)＜0.4 (6)式中，Bfw廣角端狀態(tài)時的反焦距TLt攝遠端狀態(tài)時的鏡頭全長反焦距是在光學系統(tǒng)中最靠近像側(cè)的面與像面之間的光軸上距離。鏡頭全長是在光學系統(tǒng)中最靠近物體側(cè)的面與像面之間的光軸上距離。
如前所述，在廣角端狀態(tài)中的反焦距變短時，通過負鏡頭組G2的軸外光束偏離光軸，導致鏡頭直徑大型化。因此，最好加大反焦距相對于廣角端狀態(tài)時整個光學系統(tǒng)的焦點距離之比。另外，在攝遠端狀態(tài)，減小攝遠比(鏡頭全長相對于整個光學系統(tǒng)的焦點距離之比)有利于光學系統(tǒng)的小型化。
條件式(6)的值，可變形為(Bfw/TLt)/(ft/fw)。因此，條件式(6)的值大時，意味著廣角端狀態(tài)的反焦距大，攝遠狀態(tài)時的鏡頭全長短。條件式(6)的上限值是為了實現(xiàn)與光學性能的平衡而設定的值。
如果超過了條件式(6)的上限值，則廣角端狀態(tài)時的反焦距過大，不容易獨立地修正軸上像差和軸外像差。
為了實現(xiàn)光學系統(tǒng)的小型化，條件式(6)的下限值，最好設定為0.15。如果超過了下限值，則導致光學系統(tǒng)極端地大型化。
在第1發(fā)明到第3發(fā)明中，為了良好地修正廣角端狀態(tài)中產(chǎn)生的正的歪曲像差，并且在攝遠端狀態(tài)中縮短鏡頭全長，最好滿足下面的條件式(7)1＜|f1a|)/(fw·ft)1/2＜4(7)條件式(7)是對構(gòu)成正鏡頭組G1的負部分組G1a的焦點距離規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(7)的上限值，則不能修正在廣角端狀態(tài)產(chǎn)生的正的歪曲像差。
如果超過了條件式(7)的下限值，則導致攝遠端狀態(tài)時鏡頭全長極端地大型化。
如前所述，本發(fā)明中，通過導入塑料鏡頭，可實現(xiàn)大量生產(chǎn)時的低成本化和輕量化。由于塑料比玻璃的成型溫度低，所以適合低成本，也能低成本地導入非球面。
第5發(fā)明中，滿足下面的條件式(8)。第6發(fā)明中，最好滿足下面的條件式(8)。
-1.43＜(r11+r12)/(r11-r12)＜-0.7 (8)式中，r11第1鏡頭成分L1的物體側(cè)的面的曲率半徑r12第1鏡頭成分L1的像側(cè)的面的曲率半徑條件式(8)是規(guī)定第1鏡頭成分L1的彎曲形狀的條件式，使廣角端狀態(tài)中的正歪曲像差的修正與視埸角的幀像差變動降低取得平衡，防止因制造上的偏心誤差引起成像性能惡化。
如果超過了條件式(8)的上限值，則第1鏡頭成分L1的發(fā)散作用增強，雖然在廣角端狀態(tài)能良好地修正正的歪曲像差，但不能良好地抑制視埸角的幀像差變動。
如果超過了條件式(8)的下限值，則第1鏡頭成分L1的物體側(cè)面與像側(cè)面之間的對準困難，因偏心誤差而引起成像性能惡化。
第5發(fā)明和第6發(fā)明中，最好滿足下面的條件式(9)和(10)。
2.0＜|f11|/f1＜8.0 (9)0.6＜f13/f1＜0.95 (10)式中，f1第1鏡頭組G1的焦點距離f11第1鏡頭成分L1的焦點距離f13第3鏡頭成分L3的焦點距離條件式(9)對第1鏡頭成分L1的焦點距離規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(9)的上限值，則第1鏡頭成分L1的發(fā)散作用減弱，不能充分在抑制廣角端狀態(tài)產(chǎn)生的正的歪曲像差。另外，廣角端狀態(tài)的反焦距變短，通過第2鏡頭組G2的軸外光束偏離光軸，第2鏡頭組G2的鏡頭直徑大型化。其結(jié)果，不僅阻礙系統(tǒng)的小型化，而且玻璃材料體積增加，導致重量增加及高成本化，不能達到本發(fā)明的目的。最好把條件式(9)的上限值設定為4.5。
如果超過了條件式(9)的下限值，則第1鏡頭成分的發(fā)散作用加強，由于第1鏡頭成分L1的物體側(cè)面是曲率大的凹面朝向物體側(cè)，所以，不能良好地抑制視埸角的幀像差變動。
條件式(10)對第3鏡頭成分L3的焦點距離規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(10)的上限值，則第3鏡頭成分L3的焦點距離正向增大，第1鏡頭成分L1和第2鏡頭成分L2的合成焦點距離負向增大。因此，在第1鏡頭組G1不能產(chǎn)生足夠的負歪曲像差，不能良好修正廣角端狀態(tài)中的正的歪曲像差。最好把條件式(10)的下限值設定為0.90。
如果超過了條件式(10)的下限值，則第3鏡頭成分L3的焦點距離過分減小，在第3鏡頭成分L3產(chǎn)生的負球面像差增大，不能充分修正第1鏡頭組G1的負球面像差。條件式(10)的下限值最好設定為0.63。
第6發(fā)明中，最好滿足下面的條件式(11)|f12|/f1＞3.0(11)式中，f12第2鏡頭成分L2的近軸焦點距離條件式(11)對至少有一個塑料鏡頭LP1的第2鏡頭成分L2的近軸焦點距離規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(11)的下限值，則第2鏡頭成分L2的折射力增強。其結(jié)果，如前所述，塑料鏡頭LP1溫度變化時的折射率變化的影響增大，因溫度變化導致像的惡化。最好把條件式(11)的下限值設定為4.2。
第6發(fā)明中，最好滿足下面的條件式(12)。
|f21|/f2＞2.8 (12)式中，f21第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭LP2的焦點距離條件式(12)對第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭LP2的焦點距離規(guī)定適當?shù)姆秶?br>
如果超過了條件式(12)的下限值，則塑料鏡頭LP2的折射力加強。其結(jié)果，如前所述，塑料鏡頭LP2溫度變化時的折射率變化的影響增大，因溫度變化導致像的惡化。
另外，通過第2鏡頭成分L2的光束，比通過第2鏡頭組G2的光束粗。所以，第2鏡頭成分L2比第2鏡頭組G2更加受溫度變化產(chǎn)生的折射力變化的影響。因此，條件式(11)的下限值設定得比條件式(12)的下限值大。
以下各實施例中，塑料是采用的聚碳酸酯，但也可以采用除此之外的有機樹脂材料等。
通過在鏡頭系統(tǒng)中導入更多的非球面，可以良好地修正各鏡頭組中產(chǎn)生的球面像差，可以使鏡頭系統(tǒng)大口徑化。
另外，通過使鏡頭組全體或一部分相對于光軸偏心，則可以使像移位。這時，例如通過將角速度傳感器(該角速度傳感器用于檢測鏡頭系統(tǒng)的晃動)和驅(qū)動部件(該驅(qū)動部件根據(jù)鏡頭系統(tǒng)的晃動，使鏡頭組的全體或一部分偏心驅(qū)動)組合起來，可以修正因鏡頭系統(tǒng)的晃動而引起的像位置變動，得到防振效果。
此外，眾所周知，把軸上光束和軸外光束通過的高度差小的鏡頭面形成為非球面狀時，可有效地修正軸上像差。反之，把軸外光束偏離軸上光束通過的鏡頭面形成為非球面狀時，可有效地修正軸外像差。
本發(fā)明中，在正鏡頭組G1和負鏡頭組G2中分別導入一個塑料鏡頭，分別減少構(gòu)成正鏡頭組G1和負鏡頭組G2的鏡頭數(shù)，可實現(xiàn)低成本化和輕量化。
下面，參照
本發(fā)明的各實施例。
圖1是表示本發(fā)明各實施例變焦光學系統(tǒng)的折射力分配及從廣角端狀態(tài)(W)向攝遠端狀態(tài)(T)變焦時的各鏡頭組移動情形的圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖3是第1實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖4是第1實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖5是第1實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖6是表示本發(fā)明第2實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖7是第2實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖8是第2實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖9是第2實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖10是表示本發(fā)明第3實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖11是第3實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖12是第3實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖13是第3實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖14是表示本發(fā)明第4實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖15是第4實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖16是第4實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖17是第4實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖18是表示本發(fā)明第5實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖19是第5實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖20是第5實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖21是第5實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖22是表示本發(fā)明各實施例變焦光學系統(tǒng)的折射力分配及從廣角端狀態(tài)(W)向攝遠端狀態(tài)(T)變焦時的各鏡頭組移動情形的圖。
圖23是表示本發(fā)明第6實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖24是第6實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖25是第6實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖26是第6實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖27是表示本發(fā)明第7實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖28是第7實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖29是第7實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖30是第7實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖31是表示本發(fā)明第8實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖32是第8實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖33是第8實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖34是第8實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖35是表示本發(fā)明第9實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖36是第9實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖37是第9實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖38是第9實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖39是表示本發(fā)明第10實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖40是第10實施例的廣角端狀態(tài)時的各像差圖。
圖41是第10實施例的中間焦點狀態(tài)時的各像差圖。
圖42是第10實施例的攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
圖1是表示本發(fā)明各實施例變焦光學系統(tǒng)的折射力分配及從廣角端狀態(tài)(W)向攝遠端狀態(tài)(T)變焦時的各鏡頭組移動情形的圖。
如圖1所示，本發(fā)明各實施例的變焦光學系統(tǒng)，由具有正折射力的正鏡頭組G1和配置在該正鏡頭組G1的像側(cè)的、具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成。從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，各鏡頭組向物體側(cè)移動，并且使正鏡頭組G1與負鏡頭組G2的空氣間隔減少。
各實施例中，設垂直于光軸方向的高度為Y，高度Y中的光軸方向的變位量(下垂量)為S(Y)，基準的近軸曲率半徑為R，圓錐系數(shù)為κ，n次的非球面系數(shù)為Cn時，則非球面形狀用下式(a)表示。
式1S(Y)＝(Y2/R{1+(1-κ·Y2/R2)1/2}+C4·Y4+C6·Y6+C8·Y8+C10·Y10+…(a)各實施例中，對非球面，在面編號的右側(cè)，注以*記號。
〔第1實施例〕圖2是表示本發(fā)明第1實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖2的變焦光學系統(tǒng)，由正鏡頭組G1和負鏡頭組G2構(gòu)成，正鏡頭組G1從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸鏡頭L3構(gòu)成，負彎月鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖2表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(1)中，列出了本發(fā)明第1實施例的各值。表(1)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(1)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表1f＝39.0～63.1～104.1FNO＝3.8～6.2～10.32ω＝55.9～37.3～23.4面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-68.6158 1.262 1.75520 27.52-272.95741.0103*31.7481 1.893 1.58518 30.2 (聚碳酸酯)4 25.2870 3.5345 74.9079 6.311 1.48749 70.56-12.3908 1.2627 ∞(d7＝可變)(開口光闌)8*-56.7963 3.786 1.58518 30.2(聚碳酸酯)9-29.1266 4.67010 -10.9563 1.262 1.71700 48.011 -56.7140 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κC43面 31.74811.0000-1.10903×10-4C6C8C10-9.88867×10-7+9.79079×10-10-1.08850×10-10R κC48面 -56.79631.0000+4.60428×10-5C6C8C10+5.53412×10-7-5.77346×10-9+5.34985×10-11
變點時的可變間隔f 39.0003 63.1078104.1294d7 13.6976 7.0901 2.8791Bf 9.846831.332967.8939條件對應值f1a＝-78.660f2＝-24.520f1＝+27.512TLt＝95.763(1)r22/D＝2.277(2)D23/|f1a|＝0.045(3)D45/|f2| ＝0.190(4)f2/f1a ＝0.312(5)(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＝0.817(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw) ＝0.275(7)|f1a|/(fw·ft)1/2＝1.234圖3至圖5，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第1實施例的各像差圖。圖3是廣角端狀態(tài)(最短焦點距離狀態(tài))時的各像差圖，圖4是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖5是攝遠端狀態(tài)(最長焦點距離狀態(tài))時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，Y表示像高，A表示相對于各像高的視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第2實施例〕圖6是表示本發(fā)明第2實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖6的變焦光學系統(tǒng)，由正鏡頭組G1和負鏡頭組G2構(gòu)成，正鏡頭組G1從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸鏡頭L3構(gòu)成，負彎月鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖6表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(2)中，列出了本發(fā)明第2實施例的各值。表(2)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(2)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表2f＝38.6～62.5～103.1FNO＝4.0～6.5～10.72ω＝56.3～37.6～23.6面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-67.9559 1.2501.75520 27.52-305.12961.0003*30.0902 1.8751.58518 30.2 (聚碳酸酯)4 25.0438 3.5005 74.1874 6.2501.48749 70.56-12.3343 1.2507∞ (d7＝可變)(開口光闌)8*-58.0641 3.7501.58518 30.2 (聚碳酸酯)9-23.9338 3.87510 -11.0381 1.2501.78590 43.911 -59.9494 (Bf)
(非球面數(shù)據(jù))R κ C43面 30.0902 1.0000 -1.11473×10-4C6C8C10-9.71609×10-7-5.61576×10-9+1.14622×10-11R κ C48面 -58.0641 1.0000 +4.41581×10-5C6C8C10+7.65030×10-7-9.89839×10-9+8.21306×10-11變點時的可變間隔f38.6250 62.5000103.1251d7 13.5999 6.9969 2.7887Bf 10.3124 31.943268.7497條件對應值f1a＝-81.342f2＝-24.595f1＝+27.146TLt＝95.538(1)r22/D ＝2.277(2)D23/|f1a| ＝0.043(3)D45/|f2| ＝0.158(4)f2/f1a ＝0.302(5)(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＝0.820(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw) ＝0.288(7)|f1a|/(fw·ft)1/2＝1.289圖7至圖9，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第2實施例的各像差圖。圖7是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖8是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖9是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，Y表示像高，A表示相對于各像高的視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第3實施例〕圖10是表示本發(fā)明第3實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖10的變焦光學系統(tǒng)，由正鏡頭組G1和負鏡頭組G2構(gòu)成，正鏡頭組G1從物體側(cè)起，由雙凹鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸鏡頭L3構(gòu)成，負彎月鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖10表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(3)中，列出了本發(fā)明第3實施例的各值。表(3)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(3)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表3f＝39.1～63.3～104.4FNO＝3.8～6.2～10.22ω＝55.8～37.3～23.4面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-106.86161.265 1.74000 28.22 1013.0365 0.3803*31.2778 1.898 1.5851830.2 (聚碳酸酯)4 25.34434.1755 72.81976.325 1.48749 70.56-13.24901.2657 ∞(d7＝可變) (開口光闌)8*-50.17593.795 1.58518 30.2(聚碳酸酯)9-23.89314.42810 -12.12681.265 1.78590 43.911 -59.2933(Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κC43面 31.27781.0000 -9.53770×10-5C6C8C10-6.06670×10-7-2.52850×10-9-4.91140×10-11R κC48面-50.17591.0000 +3.69420×10-5C6C8C10+1.59790×10-7-3.85190×10-10+1.13840×10-11變點時的可變間隔f 39.0885 63.2500 104.3625d715.1503 7.2372 2.1940Bf9.4766 32.5876 71.9126條件對應值f1a＝-85.003f2＝-27.830f1＝+29.095TLt＝98.901(1)r22/D ＝2.154(2)D23/|f1a| ＝0.049(3)D45/|f2| ＝0.159(4)f2/f1a ＝0.327(5)(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＝0.891(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw) ＝0.256(7)|f1a|/(fw·ft)1/2＝1.331圖11至圖13，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第3實施例的各像差圖。圖11是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖12是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖13是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，Y表示像高，A表示相對于各像高的視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第4實施例〕圖14是表示本發(fā)明第4實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖14的變焦光學系統(tǒng)，由正鏡頭組G1和負鏡頭組G2構(gòu)成，正鏡頭組G1從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸鏡頭L3構(gòu)成，負彎月鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖14表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(4)中，列出了本發(fā)明第4實施例的各值。表(4)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(4)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表4f＝39.1～63.3～104.4FNO＝3.9～6.3～10.32ω＝55.3～37.1～23.3面編號曲率半徑 面間隔 反射率 阿貝數(shù)1 -35.2008 1.265 1.86074 23.02 -51.5066 0.3803*28.8300 1.898 1.58518 30.24 24.7508 3.7955 64.6983 4.934 1.48749 70.56 -11.8803 1.2657∞(d7＝可變)(開口光闌)8*-60.0708 3.795 1.58518 30.2(聚碳酸酯)9 -29.1522 4.04810 -9.5882 1.265 1.77250 49.611 -41.0970 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κ C43面28.8300 1.0000-1.23738×10-4C6C8C10-1.30031×10-6-2.36070×10-10-1.41375×10-10R κ C48面 -60.0708 1.0000+6.73719×10-5C6C8C10+1.18785×10-6-1.73419×10-8+2.03159×10-10變點時的可變間隔f 39.0885 63.2500 104.3625d7 10.6062 5.6660 2.5175Bf 11.4022 31.4748 65.6298
條件對應值f1a＝-95.246f2＝-20.493f1＝+24.668TLt＝90.791(1)r22/D＝2.477(2)D23/|f1a|＝0.040(3)D45/|f2| ＝0.198(4)f2/f1a ＝0.215(5)(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＝0.707(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw) ＝0.335(7)|f1a|/(fw·ft)1/2＝1.491圖15至圖17，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第4實施例的各像差圖。圖15是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖16是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖17是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，Y表示像高，A表示相對于各像高的視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第5實施例〕圖18是表示本發(fā)明第5實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖18的變焦光學系統(tǒng)，由正鏡頭組G1和負鏡頭組G2構(gòu)成，正鏡頭組G1從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸鏡頭L3構(gòu)成，負彎月鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖18表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(5)中，列出了本發(fā)明第4實施例的各值。表(5)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(5)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表5f＝30.9～50.0～72.5FNO＝4.1～6.7～9.722ω＝67.2～46.0～33.0面編號 曲率半徑 面間隔反射率 阿貝數(shù)1-22.8115 1.2501.80518 25.42-35.8489 0.3753*28.6144 1.8751.58518 30.2(聚碳酸酯)4 24.1589 3.2505 49.3944 3.0001.48749 70.56-10.1096 1.2507 ∞(d7＝可變) (開口光闌)8*-38.4669 3.0001.58518 30.2(聚碳酸酯)9-21.5864 4.12510 -8.9318 1.2501.78800 47.511 -39.5226 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κC43面28.6144 1.0000 -2.12818×10-4C6C8C10-2.51648×10-6-1.29851×10-8-6.08610×10-10
R κC48面-38.4669 1.0000 +7.59706×10-5C6C8C10+1.63450×10-6-2.17223×10-8+2.80180×10-10變點時的可變間隔f 30.875050.000072.4999d79.9230 4.9247 2.4206Bf7.8629 24.751144.6195條件對應值f1a＝-62.822f2＝-18.375f1＝+21.375TLt＝66.415(1)r22/D＝3.221(2)D23/|f1a|＝0.052(3)D45/|f2| ＝0.224(4)f2/f1a ＝0.292(5)(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＝0.840(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw) ＝0.278(7)|f1a|/(fw·ft)1/2＝1.328圖19至圖21，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第5實施例的各像差圖。圖19是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖20是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖21是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，Y表示像高，A表示相對于各像高的視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
上述各實施例中，塑料材料是采用的聚碳酸酯，但是，也可以采用聚乙烯或丙烯酸酯等塑料材料。當然也可以不采用塑料而采用玻璃。
圖22是表示本發(fā)明各實施例變焦光學系統(tǒng)的折射力分配及從廣角端狀態(tài)(W)向攝遠端狀態(tài)(T)變焦時的各鏡頭組移動情形的圖。
如圖22所示，本發(fā)明各實施例的變焦光學系統(tǒng)，由具有正折射力的正鏡頭組G1和配置在該正鏡頭組G1的像側(cè)的、具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成。從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，各鏡頭組向物體側(cè)移動，并且使正鏡頭組G1與負鏡頭組G2的空氣間隔減少。
〔第6實施例〕圖23是表示本發(fā)明第1實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖23的變焦光學系統(tǒng)，由第1鏡頭組G1和第2鏡頭組G2構(gòu)成。第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由雙凹的負鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸的正鏡頭L3構(gòu)成。第2鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。第1實施例中，第2鏡頭組G2中的正彎月鏡頭L4是塑料鏡頭，其物體側(cè)的面形成為非球面狀。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖23表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(6)中，列出了本發(fā)明第6實施例的各值。表(6)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(6)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表6f＝31.9～50.0～81.2FNO＝4.0～6.3～10.32ω＝66.8～46.3～29.8°面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-40.7837 3.00001.64831 33.82 247.50003.58463 非球面 2.55511.69320 33.74 39.4748 1.39985 42.3989 6.25001.48749 70.46-10.9741 1.25007 ∞ (d7＝可變) (開口光闌)8 非球面 3.75001.58518 30.2(聚碳酸酯)9-25.4862 4.625010 -10.9094 1.50001.84042 43.411 -50.7970 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))Rκ C43面 50.9578 1.0000 -1.4382×10-4C6C8C10-1.5551×10-61.3326×10-8-5.6196×10-10Rκ C48面 -46.6164 1.0000 5.0207×10-5C6C8C104.5918×10-7-3.2120×10-93.6910×10-11變點時的可變間隔廣角端 中間焦點距離 攝遠端f31.8804 50.000081.2337d7 14.0844 8.3835 4.5269Bf 6.672522.869750.7894
條件對應值f1＝23.686f11＝-53.788f13＝18.596(1)(r11+r12)/(r11-r12)＝-0.717(2)|f11|/f1 ＝2.271(3)f13/f1 ＝0.785圖24至圖26，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第6實施例的各像差圖。圖24是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖25是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖26是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，A(度)表示半視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。表示幀像差的像差圖中，表示半視埸角A(度)中的子午幀像差。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第7實施例〕圖27是表示本發(fā)明第7實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖27的變焦光學系統(tǒng)，由第1鏡頭組G1和第2鏡頭組G2構(gòu)成。第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸的正鏡頭L3構(gòu)成。第2鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。第7實施例也與第6實施例同樣地，正彎月鏡頭L4是塑料鏡頭，其物體側(cè)的面形成為非球面狀。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖27表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖22中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(7)中，列出了本發(fā)明第7實施例的各值。表(7)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(7)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表7f＝38.6～60.0～103.1FNO＝3.7～5.8～10.02ω＝56.6～39.1～23.6°面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-71.0296 1.12501.79504 28.62-433.03440.96933 非球面 5.35101.69320 33.74 18.4325 2.82765 33.8449 5.42571.51680 64.16-12.5305 1.25007 ∞ (d7＝可變) (開口光闌)8 非球面 2.50001.58518 30.2(聚碳酸酯)9-20.3464 4.068210 -11.1557 1.25001.79668 45.411 -56.5906 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κ C43面32.4928 1.0000 -8.4490×10-5C6C8C10-6.6224×10-72.1995×10-10-6.5294×10-11R κ C48面 -38.1272 1.0000 4.2125×10-5
C6C8C104.9024×10-7-4.3669×10-94.0004×10-11變點時的可變間隔廣角端 中間焦點距離攝遠端f38.6329 60.0001 103.1266d7 15.5813 9.29484.5415Bf 9.4119 28.2461 66.2603條件對應值f1＝27.815f11＝-107.018f13＝18.430(1)(r11+r12)/(r11-r12)＝-1.392(2)|f11|/f1 ＝3.847(3)f13/f1 ＝0.663圖28至圖30，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第7實施例的各像差圖。圖28是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖29是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖30是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，A(度)表示半視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。表示幀像差的像差圖中，表示半視埸角A(度)中的子午幀像差。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第8實施例〕圖31是表示本發(fā)明第8實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖31的變焦光學系統(tǒng)，由第1鏡頭組G1和第2鏡頭組G2構(gòu)成。第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸的正鏡頭L3構(gòu)成。第2鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。第8實施例中，負彎月鏡頭L2和正彎月鏡頭L4是塑料鏡頭，它們的物體側(cè)的面形成為非球面狀。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖31表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖22中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(8)中，列出了本發(fā)明第8實施例的各值。表(8)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(7)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表8f＝38.6～65.0～103.2FNO＝3.9～6.5～10.32ω＝56.8～36.4～23.6°面編號 曲率半徑面間隔反射率 阿貝數(shù)1-55.1359 1.3750 1.62588 35.72-1379.0944 0.37503 非球面 3.7500 1.58518 30.2(聚碳酸酯)4 21.4967 2.25005 40.4310 6.2500 1.48749 70.56-12.1286 1.25007 ∞ (d7＝可變) (開口光闌)8 非球面 3.7500 1.58518 30.2(聚碳酸酯)9-28.0205 4.625010 -11.1610 1.5000 1.77250 49.611 -46.1241 (Bf)
(非球面數(shù)據(jù))R κ C43面30.9168 1.0000-1.0996×10-4C6C8C10-9.6734×10-72.7232×10-9-1.7356×10-10R κ C48面 -52.4999 1.0000 4.3820×10-5C6C8C106.2695×10-7-6.1061×10-94.9122×10-11變點時的可變間隔廣角端中間焦點距離 攝遠端f 38.631265.0000 103.1568d7 13.62956.46972.5897Bf 9.4478 33.3198 67.8636條件對應值f1＝27.443f11＝-91.799f12＝-141.334f13＝-19.915f2＝-24.845f21＝97.197(1)(r11+r12)/(r11-r12)＝-1.083(2)|f11|/f1 ＝3.345(3)f13/f1 ＝0.726(4)|f12|/f1 ＝5.150(5)|f21|/|f2| ＝3.912圖32至圖34，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第8實施例的各像差圖。圖32是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖33是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖34是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，A(度)表示半視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。表示幀像差的像差圖中，表示半視埸角A(度)中的子午幀像差。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第9實施例〕圖35是表示本發(fā)明第9實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖35的變焦光學系統(tǒng)，由第1鏡頭組G1和第2鏡頭組G2構(gòu)成。第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由雙凹的負鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸的正鏡頭L3構(gòu)成。第2鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。第9實施例也與第8實施例同樣地，負彎月鏡頭L2和正彎月鏡頭L4是塑料鏡頭，它們的物體側(cè)的面形成為非球面狀。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖35表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖1中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(9)中，列出了本發(fā)明第6實施例的各值。表(9)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(6)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表9f＝38.6～62.5～102.5FNO＝3.9～6.3～10.42ω＝55.9～37.5～23.7°面編號 曲率半徑面間隔反射率阿貝數(shù)1 -61.43561.12501.6889331.12955.5772 0.12503非球面 2.5000 1.58518 30.2(聚碳酸酯)429.08393.7500567.04904.3102 1.48749 70.56-11.7826 1.25007 ∞ (d7＝可變)(開口光闌)8非球面 4.1072 1.58518 30.2(聚碳酸酯)9-34.6611 5.079510 -11.0269 1.1250 1.74443 49.511 -51.0731 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))Rκ C43面 36.9334 1.0000 -1.3643×10-4C6C8C10-1.2271×10-67.6903×10-9-3.6149×10-10Rκ C48面-67.1509 1.0000 4.4752×10-5C6C8C105.2501×10-7-4.9753×10-94.4129×10-11變點時的可變間隔廣角端 中間焦點距離攝遠端f 38.635262.5001 102.5131d7 13.73867.41933.4261Bf 9.2998 29.7318 63.9891條件對應值f1＝27.328f11＝-83.751f12＝-265.008f13＝20.932f2＝-23.397f21＝116.963(1)(r11+r12)/(r11-r12)＝-0.879(2)|f11|/f1 ＝3.064(3)f13/f1 ＝0.766(4)|f12|/f1 ＝9.697(5)|f21|/|f2| ＝4.999圖36至圖38，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第9實施例的各像差圖。圖36是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖37是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖38是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，A(度)表示半視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。表示幀像差的像差圖中，表示半視埸角A(度)中的子午幀像差。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
〔第10實施例〕圖39是表示本發(fā)明第10實施例變焦光學系統(tǒng)中的鏡頭構(gòu)造的圖。
圖39的變焦光學系統(tǒng)，由第1鏡頭組G1和第2鏡頭組G2構(gòu)成。第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L1、凸面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L2和雙凸的正鏡頭L3構(gòu)成。第2鏡頭組G2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月鏡頭L4和凹面朝向物體側(cè)的負彎月鏡頭L5構(gòu)成。第10實施例也與第8實施例同樣地，負彎月鏡頭L2和正彎月鏡頭L4是塑料鏡頭，它們的物體側(cè)的面形成為非球面狀。
開口光闌S配置在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間，從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)變焦時，與正鏡頭G1一體地移動。
圖39表示廣角端狀態(tài)時各鏡頭組的位置關系，向攝遠端狀態(tài)變焦時，沿著圖22中箭頭所示變焦軌道在光軸上移動。
在下面的表(10)中，列出了本發(fā)明第10實施例的各值。表(10)中，f表示焦點距離，F(xiàn)NO表示F編號，2ω表示視埸角，Bf表示反焦距。面編號表示沿著光線前進方向的從物體側(cè)起的鏡頭面的順序，折射率和阿貝數(shù)分別表示相對于d線(λ＝587.6nm)的值。表(7)的鏡頭數(shù)據(jù)中，曲率半徑∞(無限大)的面表示平面。表示開口光闌S的面的曲率半徑雖然為∞，但表示開口光闌S的面上不存在鏡頭面。
表10f＝35.7～62.5～94.2FNO＝3.8～6.6～10.02ω＝60.6～37.9～25.8°面編號 曲率半徑面間隔反射率阿貝數(shù)1-65.7176 3.12501.7950428.62-373.75002.12503 非球面 3.75001.58518 30.2(聚碳酸酯)4 34.0749 1.08805 98.8372 7.49651.4978282.56-12.2763 1.25007 ∞ (d7＝可變) (開口光闌)8 非球面 3.10121.58518 30.2(聚碳酸酯)9-22.6426 4.853110 -11.2131 1.57791.7727949.511 -43.5284 (Bf)(非球面數(shù)據(jù))R κ C43面35.62501.0000 -1.0693×10-4C6C8C10-8.8074×10-7-7.7286×10-10-1.0611×10-10R κ C48面 -33.93281.00004.2757×10-5C6C8C104.2379×10-7-1.8544×10-92.1135×10-11變點時的可變間隔廣角端中間焦點距離攝遠端f 35.692762.5001 94.2186d713.74185.8414 2.3002Bf7.7855 33.0901 63.0305條件對應值f1＝26.391f11＝-100.747f12＝-12517f13＝22.439f2＝-24.911f21＝105.586(1)(r11+r12)/(r11-r12)＝-1.427(2)|f11|/f1 ＝3.818(3)f13/f1 ＝0.850(4)|f12|/f1 ＝474.3(5)|f21|/|f2| ＝4.238圖40至圖42，是相對于d線(λ＝587.6nm)的第10實施例的各像差圖。圖40是廣角端狀態(tài)時的各像差圖，圖41是中間焦點距離狀態(tài)時的各像差圖，圖42是攝遠端狀態(tài)時的各像差圖。
各像差圖中，F(xiàn)NO表示F編號，A(度)表示半視埸角。
在表示非點像差的像差圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。在表示球面像差的像差圖中，虛線表示正弦條件。表示幀像差的像差圖中，表示半視埸角A(度)中的子午幀像差。
從各像差圖中可見，本實施例中，在各焦點距離狀態(tài)，各像差被良好地修正，具有很好的成像性能。
如上所述，本發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)，具有超過2倍的變焦比，構(gòu)造簡單且可低成本地制造，而且性能高。
權利要求
1.一種變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，由具有正折射力的正鏡頭組G1和配置在該正鏡頭組G1的像側(cè)的、具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；在正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的光路中，配置著開口光闌S；正鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由負折射力的第1鏡頭L1、負折射力的第2鏡頭L2和正折射力的第3鏡頭L3構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設第2鏡頭L2的像側(cè)面的曲率半徑為r22、第2鏡頭L2的像側(cè)面與開口光闌S之間的沿光軸距離為D時，則滿足以下條件式(1)1.5＜r22/D＜4(1)
2.如權利要求1所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第2鏡頭L2與第3鏡頭L3的軸上空氣間隔為D23、第1鏡頭L1與第2鏡頭L2的合成焦點距離為f1a時，則滿足以下條件式(2)0.02＜D23/|f1a|＜0.08(2)
3.如權利要求1或2所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，負鏡頭組G2，從物體側(cè)起，由正折射力的第4鏡頭L4和負折射力的第5鏡頭L5構(gòu)成，設第4鏡頭L4與第5鏡頭L5的軸上空氣間隔為D45、負鏡頭組G2的焦點距離為f2時，滿足下面的條件式(3)0.08＜D45/|f2|＜0.4 (3)
4.如權利要求1至3中任一項所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設上述第1鏡頭L1與第2鏡頭L2的合成焦點距離為f1a、負鏡頭組G2的焦點距離為f2時，滿足下面的條件式(4)0.1＜f2/f1a＜0.5(4)
5.一種變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的正鏡頭組G1和具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設正鏡頭組G1的焦點距離為f1、負鏡頭組G2的焦點距離為f2、廣角端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為fw、攝遠端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為ft時，則滿足以下的條件式(5)0.5＜(f1+|f2|)/(fw·ft)1/2＜1.2 (5)
6.一種變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的正鏡頭組G1和具有負折射力的負鏡頭組G2構(gòu)成；通過變化正鏡頭組G1與負鏡頭組G2之間的空氣間隔，使整個光學系統(tǒng)的焦點距離變化；設廣角端狀態(tài)時的反焦距為Bfw、攝遠端狀態(tài)時的鏡頭全長為TLt、廣角端狀態(tài)時的整光學系統(tǒng)的焦點距離為fw、攝遠端狀態(tài)時的整個光學系統(tǒng)的焦點距離為ft時，則滿足以下的條件式(6)(Bfw/TLt)·(ft/fw)＜0.4 (6)
7.如權利要求5或6所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，正鏡頭組G1由具有負折射力的負部分組G1a和配置在該負部分組G1a的像側(cè)的具有正折射力的正部分組G1b構(gòu)成，設負部分組G1a的焦點距離為f1a、廣角端狀態(tài)時整個光學系統(tǒng)的焦點距離為fw、攝遠端狀態(tài)時整個光學系統(tǒng)的焦點距離為ft時，則滿足下面的條件式(7)1＜|f1a|)/(fw·ft)1/2＜4(7)
8.如權利要求1至7中任一項所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，正鏡頭組G1至少包括一個塑料鏡頭PL1；負鏡頭組G2至少包括一個塑料鏡頭PL2；塑料鏡頭PL1的折射力和塑料鏡頭PL2的折射力彼此為不同符號。
9.一種變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的第1鏡頭組G1和具有負折射力的第2鏡頭組G2構(gòu)成；通過減少第1鏡頭組G1與第2鏡頭組G2的空氣間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦；第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的負折射力第1鏡頭成分L1、負折射力的第2鏡頭成分L2和正折射力的第3鏡頭成分L3構(gòu)成；設第1鏡頭成分L1的物體側(cè)面的曲率半徑為r11、第1鏡頭成分L1的像側(cè)的面的曲率半徑為r12時，則滿足下面的條件式(8)-1.43＜(r11+r12)/(r11-r12)＜-0.7 (8)
10.如權利要求9所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第2鏡頭成分L2的至少一個面形成為非球面狀。
11.如權利要求9或10所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第1鏡頭組G1的焦點距離為f1、第1鏡頭成分L1的焦點距離為f11、第3鏡頭成分L3的焦點距離為f13時，滿足下面的條件式(9)、(10)2.0＜|f11|/f1＜8.0(9)0.6＜f13/f1＜0.95 (10)
12.如權利要求11所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第1鏡頭組G1是由3個單鏡頭構(gòu)成的。
13.一種光學變焦系統(tǒng)，其特征在于，從物體側(cè)起，由具有正折射力的第1鏡頭組G1和具有負折射力的第2鏡頭組G2構(gòu)成；通過減少第1鏡頭組G1與第2鏡頭組G2的空氣間隔，進行從廣角端狀態(tài)向攝遠端狀態(tài)的變焦；第1鏡頭組G1，從物體側(cè)起，由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的負折射力第1鏡頭成分L1、負折射力的第2鏡頭成分L2和正折射力的第3鏡頭成分L3構(gòu)成；第2鏡頭成分L2至少具有一個塑料鏡頭LP1第2鏡頭組G2至少具有一個塑料鏡頭LP2。
14.如權利要求13所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第1鏡頭成分L1的物體側(cè)的面的曲率半徑為r11、第1鏡頭成分L1的像側(cè)的面的曲率半徑為r12時，則滿足下面的條件式(8)-1.43＜(r11+r12)/(r11-r12)＜-0.7 (8)
15.如權利要求13或14所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第2鏡頭成分L2的至少一個面形成為非球面狀。
16.如權利要求13至15中任一項所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第1鏡頭組G1的焦點距離為f1、第1鏡頭成分L1的焦點距離為f11、第3鏡頭成分L3的焦點距離為f13時，滿足下面的條件式(9)、(10)2.0＜|f11|/f1＜8.0 (9)0.6＜f13/f1＜0.95(10)
17.如權利要求15或16所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第1鏡頭組G1的焦點距離為f1、第2鏡頭成分L2的近軸焦點距離為f12時，滿足下面的條件式(11)|f12|/f1＞3.0 (11)
18.如權利要求13至17中任一項所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，設第2鏡頭組G2的焦點距離為f2、第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭LP2的焦點距離為f21時，滿足下面的條件式(12)|f21|/f2＞2.8 (12)
19.如權利要求18所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭LP2具有正折射力。
20.如權利要求19所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第2鏡頭組G2中的塑料鏡頭LP2的至少一個面形成為非球面狀。
21.如權利要求13至20中任一項所述的變焦光學系統(tǒng)，其特征在于，第1鏡頭組G1由3個單鏡頭構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明從物體側(cè)起,由第1鏡頭組和第2鏡頭組構(gòu)成;通過減少第1鏡頭組與第2鏡頭組的空氣間隔進行從廣角端向攝遠端的變焦;第1鏡頭組從物體側(cè)起,由物體側(cè)面是凹面朝向物體側(cè)的第1鏡頭、第2鏡頭和第3鏡頭成分構(gòu)成。設負鏡頭的像側(cè)面的曲率半徑為r22、其與開口光闌之間的沿光軸距離為D時,滿足以下條件式:1.5< r22/D< 4;設第1鏡頭成分的物體側(cè)面的曲率半徑為r11、其像側(cè)面的曲率半徑為r12時,則滿足下面的條件式:－1.43< (r11+r12)/(r11－r12)< －0.7。
文檔編號G02B15/16GK1178329SQ97118949
公開日1998年4月8日 申請日期1997年9月29日 優(yōu)先權日1997年9月29日
發(fā)明者小浜昭彥, 大竹基之 申請人:株式會社尼康