專利名稱：透鏡系統(tǒng)和具有該透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于使用固態(tài)圖像傳感元件的照相機(jī)的透鏡系 統(tǒng)以及一種具有這種透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備，所述照相機(jī)例如為電子靜 態(tài)照相機(jī)和攝影機(jī)，。
背景技術(shù)：
近來，數(shù)字照相機(jī)便攜性的重要性正在增加，并且對于降低在照 相機(jī)中安裝的透鏡系統(tǒng)的尺寸和重量的嘗試正在進(jìn)行，以降低照相機(jī) 單元的尺寸、厚度和重量。例如，已經(jīng)公開了一種由按照從物體起的 次序設(shè)置的具有負(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構(gòu)成的變焦透鏡，其中塑 料非球面透鏡被設(shè)置于第一透鏡組中(例如，見日本專利申請?zhí)亻_No. 2005-37727)。
本發(fā)明所要解決的問題
然而，在根據(jù)日本專利申請?zhí)亻_No. 2005-37727的透鏡系統(tǒng)的情 形中，設(shè)置于第一透鏡組中的塑料非球面透鏡的折射光焦度如此之強(qiáng)， 使得塑料的特性，即，由于外部溫度的改變而引起的折射率的改變， 被更加清楚地展示出來。因此，當(dāng)溫度改變時(shí)的性能下降不能被忽略。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供具有優(yōu)良溫度特性的、緊湊的和高性能的透鏡系統(tǒng)，以及具有這種透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)按照從物體起的次序具有 具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組、和具有正折射光焦度的第二透鏡組， 并且第一透鏡組按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的透鏡、 塑料非球面透鏡、和具有正折射光焦度的透鏡，并且條件表達(dá)式 |fp/fl|>4.0得以滿足，其中fp表示塑料非球面透鏡的焦距，并且fl表 示第一透鏡組的焦距。
優(yōu)選的是，具有正折射光焦度的第三透鏡被設(shè)置于第二透鏡組的 像側(cè)。
優(yōu)選的是，條件表達(dá)式-0.65《l/ft《0.50得以滿足，其中fl表示第 一透鏡組的焦距，并且ft是在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下該透鏡系統(tǒng)的焦距。
優(yōu)選的是，條件表達(dá)式f2/ft<0.45得以滿足，其中f2表示第二透 鏡組的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下該透鏡系統(tǒng)的焦距。
優(yōu)選的是，第一透鏡組的塑料非球面透鏡是雙非球面透鏡。
優(yōu)選的是，第一透鏡組的塑料非球面透鏡滿足條件表達(dá)式P2>4.5， 其中p2表示形狀因子(利用p2叫(r2+rl)/(r2-rl)l定義形狀因子p2，其中 rl表示在光軸上在物體側(cè)透鏡表面上塑料非球面透鏡的曲率半徑，并 且r2表示在光軸上在像側(cè)透鏡表面上塑料非球面透鏡的曲率半徑)。
優(yōu)選的是，構(gòu)成第三透鏡組的透鏡是塑料透鏡。
優(yōu)選的是，構(gòu)成第三透鏡組的透鏡是非球面透鏡。
優(yōu)選的是，條件表達(dá)式p30.85得以滿足，其中(33表示在廣角端狀態(tài)下第三透鏡組的放大率。
優(yōu)選的是，通過沿著光軸方向移動(dòng)第三透鏡組而執(zhí)行對焦。
優(yōu)選的是，第二透鏡組具有最靠近物體側(cè)設(shè)置的正透鏡，并且滿 足條件表達(dá)式53<vd2，其中Vd2表示正透鏡的阿貝數(shù)。
優(yōu)選的是，第一透鏡組的具有負(fù)折射光焦度的透鏡是球面透鏡。 優(yōu)選的是，第一透鏡組的具有負(fù)折射光焦度的透鏡是玻璃透鏡。 本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備具有帶有上述構(gòu)造的透鏡系統(tǒng)。 本發(fā)明的有利效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有優(yōu)良溫度特性的、緊湊的和高性能的 透鏡系統(tǒng)，以及具有這種透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
從在下文中給出的詳細(xì)說明將清楚本發(fā)明進(jìn)一步的適用性范圍。 然而，應(yīng)該理解的是，雖然詳細(xì)說明和具體實(shí)例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí) 施例，但是僅僅作為示例給出，因?yàn)楦鶕?jù)該詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以清楚在本發(fā)明的精神和范圍中的各種改變和修改。


從此處在下面給出的詳細(xì)說明和僅僅作為示意給出并且因此并非 限制本發(fā)明的附圖，可以更加充分地理解本發(fā)明。
圖1是描繪根據(jù)實(shí)例1的透鏡系統(tǒng)的構(gòu)造和變焦軌跡的圖表； 圖2是示出根據(jù)實(shí)例1的透鏡系統(tǒng)的各種像差的曲線圖，其中圖 2A是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖，圖 2B是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖， 并且圖2C是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖3是描繪根據(jù)實(shí)例2的透鏡系統(tǒng)的構(gòu)造和變焦軌跡的圖表； 圖4是示出根據(jù)實(shí)例2的透鏡系統(tǒng)的各種像差的曲線圖，其中圖 4A是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖，圖 4B是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖， 并且圖4C是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線 圖5是描繪根據(jù)實(shí)例3的透鏡系統(tǒng)的構(gòu)造和變焦軌跡的圖表； 圖6是示出根據(jù)實(shí)例3的透鏡系統(tǒng)的各種像差的曲線圖，其中圖 6A是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖，圖 6B是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖， 并且圖6C是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線 圖7是描繪根據(jù)實(shí)例4的透鏡系統(tǒng)的構(gòu)造和變焦軌跡的圖表； 圖8是示出根據(jù)實(shí)例4的透鏡系統(tǒng)的各種像差的曲線圖，其中圖 8A是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖，圖 8B是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖， 并且圖8C是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線 圖9是描繪根據(jù)實(shí)例5的透鏡系統(tǒng)的構(gòu)造和變焦軌跡的圖表； 圖IO是示出根據(jù)實(shí)例5的透鏡系統(tǒng)的各種像差的曲線圖，其中圖 10A是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線圖， 圖10B是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差的曲線 圖，并且圖10C是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的各種像差 的曲線圖11示出具有根據(jù)本實(shí)施例的透鏡系統(tǒng)的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)，其中 圖IIA是前視圖并且圖IIB是后視圖12是沿著圖IIA中的A-A'線的橫截面視圖；并且
圖13是描繪用于根據(jù)本實(shí)施例的透鏡系統(tǒng)的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施 例的透鏡系統(tǒng)ZL是一種變焦透鏡，按照從物體起的次序包括具有負(fù) 折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2， 并且第一透鏡組Gl按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的透
鏡Lll、具有弱折射光焦度的塑料非球面透鏡L12和具有正折射光焦度 的透鏡L13。
這里，通過諸如注塑這樣的模塑形成塑料透鏡，所以制造非球面 表面并不像球面表面那么困難，并且成本基本不增加。因此根據(jù)本實(shí) 施例，與使用玻璃模制非球面透鏡的情形相比，通過使用具有非球面 表面的塑料透鏡L12,制造成本被縮減。塑料透鏡L12還被設(shè)置在并
不最靠近物體的位置處，從而限制了溫度變化的影響，由此由于塑料 材料折射率變化的影響而引起的離焦能夠被減小。
根據(jù)本實(shí)施例，在以上構(gòu)造下，下面的條件表達(dá)式(l)得以滿足，
|fp/fl|>4.0 (1) 其中fp表示塑料非球面透鏡L12的焦距，并且fl表示第一透鏡組Gl 的焦距。
條件表達(dá)式(l)規(guī)定了第一透鏡組Gl的折射光焦度相對于設(shè)置于 第一透鏡組G1中的塑料非球面透鏡L12的折射光焦度的比率。通過滿 足這個(gè)條件表達(dá)式(l)，塑料透鏡L12的折射光焦度受到抑制，并且所 產(chǎn)生的像差能夠被令人滿意地校正，并且能夠降低溫度變化對于設(shè)置 于第一透鏡組G1中的塑料非球面透鏡L12的影響。然而，如果條件表 達(dá)式(l)的下限數(shù)值未被達(dá)到，則塑料透鏡L12的折射光焦度增加，并 且當(dāng)塑料材料的折射率由于溫度變化而波動(dòng)時(shí)，由于這種波動(dòng)引起的 后焦點(diǎn)大小的變化以及諸如像散這樣的像差的變化不能被忽略，這是 不理想的。
10為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(l)的上 限數(shù)值設(shè)為30.0。由此畸變和像散能夠被令人滿意地校正。為了使得 本實(shí)施例的效果更加可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(l)的上限數(shù)值設(shè) 為20.0。由此畸變和像散能夠被更加令人滿意地校正。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(l)的下
限數(shù)值設(shè)為4.6。為了使得本實(shí)施例的效果更加可靠，優(yōu)選的是，將條 件表達(dá)式(l)的下限數(shù)值設(shè)為7.0。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，具有正折射光焦度的第三透鏡組G3 被設(shè)置于第二透鏡組G2的像側(cè)。利用這種構(gòu)造，尺寸降低以及良好成 像性能能夠得以實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，下面的條件表達(dá)式(2)得以滿足， -0.65<fl/ft<-0.50 (2)
其中fl表示第一透鏡組Gl的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下該透 鏡系統(tǒng)的焦距。
條件表達(dá)式(2)規(guī)定第一透鏡組Gl的焦距fl相對于在遠(yuǎn)攝端狀態(tài) 下該透鏡系統(tǒng)的焦距ft的比率。如果條件表達(dá)式(2)的上限數(shù)值被超過， 則第二透鏡組G2的移動(dòng)距離增加，這使得難以降低尺寸，并且因此是 不理想的。在另一方面，如果條件表達(dá)式(2)的下限數(shù)值未被達(dá)到，則 在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離降低，這也使得難以降 低尺寸。如果條件表達(dá)式(2)未被滿足，則橫向色差、像散和彗差的校 正變得困難。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(2)的上 限數(shù)值設(shè)為-0.52。為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件 表達(dá)式(2)的下限數(shù)值設(shè)為-0.60。根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，下面的條件表達(dá)式(3)得以滿足，
體<0.45 (3) 其中G表示第二透鏡組G2的焦距，并且ft是在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下該透鏡 系統(tǒng)的焦距。
條件表達(dá)式(3)規(guī)定了第二透鏡組G2的焦距G相對于在遠(yuǎn)攝端狀 態(tài)下該透鏡系統(tǒng)的焦距ft的比率。如果條件表達(dá)式(3)的上限數(shù)值被超 過，則第二透鏡組G2的光焦度變得太低，并且用于變焦所需要的、第 二透鏡組G2的移動(dòng)距離增加，并且因此透鏡系統(tǒng)變得太大，在降低尺 寸方面，這是不理想的。如果條件表達(dá)式(3)的上限數(shù)值被超過，橫向 色差、像散和彗差的校正變得困難。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(3)的上 限數(shù)值設(shè)為0.41。
在本實(shí)施例中，通過滿足條件表達(dá)式(2)和(3)，變焦比能夠被增加 至3倍或者更多，同時(shí)不會(huì)非常大地增加透鏡系統(tǒng)的尺寸。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，第一透鏡組G1的塑料非球面透鏡L12 是雙非球面透鏡。利用這種構(gòu)造，畸變和像散能夠被令人滿意地校正。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，第一透鏡組G1的塑料非球面透鏡L12 滿足下面的條件表達(dá)式(4)，
p2>4.5 (4) 其中p2是形狀因子(利用p2叫(r2+rl)/(r2-rl)席義形狀因子p2，其中rl 是在光軸上在物體側(cè)透鏡表面上塑料非球面透鏡L12的曲率半徑，并 且r2是在光軸上在像側(cè)透鏡表面上塑料非球面透鏡L12的曲率半徑)。
條件表達(dá)式(4)規(guī)定了設(shè)置于第一透鏡組Gl中的塑料透鏡L12的 形狀。通過滿足條件表達(dá)式(4)，塑料透鏡L12的折射光焦度受到抑制，并且所產(chǎn)生的像差能夠被令人滿意地校正，并且能夠降低溫度變化對 于設(shè)置于第一透鏡組G1中的塑料非球面透鏡L12的影響。然而，如果
條件表達(dá)式(4)的下限數(shù)值未被達(dá)到，則塑料透鏡L12的折射光焦度增
加，并且當(dāng)塑料材料的折射率由于溫度變化而波動(dòng)時(shí)，由于這種波動(dòng)
引起的后焦點(diǎn)大小的變化和諸如像散這樣的像差的變化不能被忽略，
這是不理想的。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(4)的下 限數(shù)值設(shè)為5.3。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，構(gòu)成第三透鏡組G3的透鏡是塑料透鏡。 通過使用塑料透鏡，通過注塑而附加非球面表面變得更加容易，并且 透鏡系統(tǒng)的重量變得更輕。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，構(gòu)成第三透鏡組G3的透鏡是非球面透 鏡。利用這種構(gòu)造，像散和畸變能夠被令人滿意地校正。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，下面的條件表達(dá)式(5)得以滿足， 卩3<0.85 (5) 其中(33表示在廣角端狀態(tài)下第三透鏡組G3的放大率。
條件表達(dá)式(5)是用于在變焦時(shí)抑制在第二透鏡組G2中的像差的 波動(dòng)的條件表達(dá)式。如果條件表達(dá)式(5)的上限數(shù)值被超過，則在變焦 時(shí)諸如像散這樣的像差的波動(dòng)增加，這是不理想的。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(5)的上 限數(shù)值設(shè)為0.83。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，通過沿著光軸方向移動(dòng)第三透鏡組G3 執(zhí)行對焦。通過移動(dòng)由比玻璃透鏡更輕的塑料透鏡構(gòu)成的第三透鏡組G3，當(dāng)在變焦和對焦時(shí)、第三透鏡組G3移動(dòng)時(shí)被施加到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù) 荷能夠被降低。如果第三透鏡組G3由利用塑料制成的一個(gè)正透鏡構(gòu) 成，則被施加到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)荷能夠被進(jìn)一步地降低。
根據(jù)本實(shí)施例，為了在以高放大率變焦時(shí)令人滿意地校正軸向色 差，優(yōu)選的是，第二透鏡組G2具有最靠近物體設(shè)置的正透鏡，并且滿 足下面的條件表達(dá)式(6)，
53<vd2 C6) 其中vd2是這個(gè)正透鏡的阿貝數(shù)。
為了使得本實(shí)施例的效果可靠，優(yōu)選的是，將條件表達(dá)式(6)的下 限數(shù)值設(shè)為55。為了使得本實(shí)施例的效果更加可靠，優(yōu)選的是，將條 件表達(dá)式(6)的下限數(shù)值設(shè)為57。
根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，第一透鏡組G1的具有負(fù)折射光焦度的 透鏡Lll是球面透鏡("球面"包括平面)。根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選的是，第 一透鏡組Gl的具有負(fù)折射光焦度的透鏡Lll是玻璃透鏡。
利用這種構(gòu)造，具有高折射率的玻璃材料能夠被選擇用于最靠近 物體設(shè)置的、第一透鏡組G1的具有負(fù)折射光焦度的透鏡Lll，同時(shí)不 會(huì)非常大地增加成本，所以整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)能夠是緊湊的，并且具有在 溫度特性方面優(yōu)良的構(gòu)造。
圖11和圖12將作為具有如上構(gòu)造的透鏡系統(tǒng)ZL的光學(xué)設(shè)備的數(shù) 字靜態(tài)照相機(jī)1的構(gòu)造示出。在這個(gè)數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)1中，當(dāng)按下未 被示意的電源按鈕時(shí)，未被示意的快門被釋放，并且來自未示意物體 的光線在透鏡系統(tǒng)ZL中聚集，并且在設(shè)置于像平面I上的圖像傳感元 件C(例如薄膜、CCD、 CMOS)上形成圖像。在設(shè)置于照相機(jī)l的后部 上的液晶監(jiān)視器2上顯示在圖像傳感元件C上形成的物體圖像。使用 者在觀看液晶監(jiān)視器2并且按著釋放按鈕3時(shí)確定物體圖像的組成。然后物體圖像被圖像傳感元件C捕捉，并且被記錄和保存于未被示意 的存儲(chǔ)器中。
在該數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)1中，設(shè)置當(dāng)物體較暗時(shí)發(fā)射輔助光的輔助
光發(fā)射單元4、當(dāng)透鏡系統(tǒng)ZL從廣角端狀態(tài)(W)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(T) 時(shí)使用的廣角(W)遠(yuǎn)攝(T)按鈕5、和用于設(shè)置數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)1的各種 狀態(tài)的功能按鈕6。
實(shí)例
現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本實(shí)施例的每一個(gè)實(shí)例。在下面示出的 表格1到表格5是在實(shí)例1到實(shí)例5中的每一個(gè)參數(shù)的表格。在[透鏡 數(shù)據(jù)]中，表面號(hào)是沿著光傳播方向從物體觀察到的透鏡表面的次序，r 是每一個(gè)透鏡表面的曲率半徑，d是表面距離，它是在光軸上從每一個(gè) 光學(xué)表面到下一個(gè)光學(xué)表面(或者像平面)的距離，nd是相對于d線(波 長587.6nm)的折射率，并且vd是基于d線的阿貝數(shù)。固定光闌FS示 意固定的孔徑光闌，并且孔徑光闌S示意孔徑光闌。如果透鏡表面是 非球面，則"*"被附加于表面號(hào)，并且在曲率半徑r的部分中示出近軸 曲率半徑。曲率半徑中的"0.0000"示意平面或者開口 ?？諝獾恼凵渎?"1.00000，，被省略。
在[非球面表面數(shù)據(jù)]中，利用下面的表達(dá)式(a)表達(dá)在[透鏡數(shù)據(jù)] 中示出的非球面表面的形狀。換言之，非球面表面的形狀由下面的表 達(dá)式(a)給出，其中，y表示沿著垂直于光軸的方向的高度，S(y)是沿著 光軸從處于非球面表面的頂點(diǎn)的切平面到在非球面表面上處于高度y 處(垂度(Sag)量)的位置的距離，r表示參考球面表面的曲率半徑(近軸曲 率半徑)，K是錐形系數(shù)，并且An是n次非球面系數(shù)。在每一個(gè)實(shí)例 中，2次非球面系數(shù)A2為0，這在數(shù)據(jù)中被省略。En表示x1011。例如， 1.234E-05=1.234xl0-5。
S(y)= (y2/r)/{l+(l-K.y2/r2)1/2}
+ A4 x y4 + A6 x y6 + A8 x y8 + A10 x y10…(a)在[所有參數(shù)]中，f是透鏡系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)no是F數(shù)，并且(D是半視角。在[可變距離數(shù)據(jù)]中，f是透鏡系統(tǒng)的焦距，Di(i是整數(shù))是從第i表面到下一透鏡表面的可變距離，并且TL是總透鏡長度。[組數(shù)據(jù)]
示出每一個(gè)組的第一透鏡表面和焦距。在[條件表達(dá)式]中，示出相應(yīng)于
條件表達(dá)式(1)到(6)的數(shù)值。
在表格中，焦距f、曲率半徑r、表面距離d以及其它長度的單位通常為"mm"。然而，單位不限于"mm"，而是可以使用其它適當(dāng)?shù)膯挝唬驗(yàn)榧幢惚怀杀壤財(cái)U(kuò)大或者成比例地減小，光學(xué)系統(tǒng)也能夠獲得等效的光學(xué)性能。
有關(guān)表格的這個(gè)說明對于其它實(shí)例而言是相同的，對此省略說明。實(shí)例1
現(xiàn)在將參考圖1、圖2和表格1描述實(shí)例1。圖1示出根據(jù)實(shí)例1的透鏡構(gòu)造和變焦軌跡。如圖1所示，根據(jù)實(shí)例1的透鏡系統(tǒng)ZL1按照從物體起的次序包括具有負(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。
第一透鏡組G1按照從物體起的次序包括具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月透鏡L11、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月形狀塑料非球面透鏡L12和具有面向物體的凸表面的正彎月透鏡L13。第二透鏡組G2按照從物體起的次序包括雙凸正透鏡L21、用于調(diào)節(jié)光量的孔徑光闌S、雙凸正透鏡L22和雙凹負(fù)透鏡L23的膠合透鏡、以及用于截?cái)嗖涣脊獾墓潭讖焦怅@FS。第三透鏡組G3包括雙凸塑料非球面透鏡L3。
在第三透鏡組G3和像平面I之間，設(shè)置低通濾光器LPF和用于保護(hù)CCD的圖像傳感部的蓋玻璃G，所述低通濾光器LPF用于截?cái)喑^諸如在像平面I上安裝的CCD這樣的固態(tài)圖像傳感元件的臨界分辨率的空間頻率。
在具有上述構(gòu)造的、根據(jù)實(shí)例1的透鏡系統(tǒng)ZL1中，當(dāng)從廣角端
狀態(tài)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)時(shí)，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2移動(dòng)，而第三透鏡組G3被固定地設(shè)置。
表格1是根據(jù)實(shí)例1的每一個(gè)參數(shù)的表格。表格1中的表面號(hào)1到19對應(yīng)于圖1中的表面1到19。在實(shí)例1中，第三、第四、第七和第十五表面的透鏡表面均被形成為非球面。在表格中，D6、 D13和D15是可變距離。
(表格1)
表面號(hào)rdndvd
143.47810扁01.8830040.77
25.89200.7000
承36.93910.90001.5327056.19
*46.23450扁0
58.37961.50001.8466623.78
619.4985(D6)
承75.47681.45001.5891361.15
8-17.00710.0000
90細(xì)00.1000(孔徑光闌S)
105.15381.50001.7291654.66
11-11.47710扁01.8010034.96
122.98670.6000
130細(xì)0(D13)(固定光闌FS)141076.39731.90001.5327056.19
"5-11.8411(D15)
160.00000.30001.5443770.51
1717 0.0000 0.5000
18 0.0000 0.50001,51633 64.14
19 0.0000 0.5000
第三表面
K=1.1464， A4=-1.6852E-03， A6=5.5302E-05， A8=-2.1988E-06， A10=1.2434E-07
第四表面
K=0.7841， A4=-2.0296E-03， A6=7.4233E-05， A8=-3.7909E-06， A10=1.7078E-07
第七表面
K=-0.0034， A4=-4.5242E-05， A6=0.0000E+00， A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第十五表面
K-1.0000, A4=2.2672E-06， A6=-2.2914E-07， A8=0.0000E+00， A10=0.0000E+OO [所有參數(shù)]
廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端
F 6.8712.66 '、 23.33
Fno 3.23 4.54 '- 6.96
co 32.2410,02
可變距離廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端
f6.8712.6623.33
D611.470.604.42
D134.1817.778.97
D152.542.542.54
TX30.6528.3833.37
組編號(hào)組的第一表面組的焦距<formula>formula see original document page 19</formula> 條件表達(dá)式(l)lfp/fl卜14.9 條件表達(dá)式(2)fl/ft;0.589 條件表達(dá)式(3)f2/f^0.4 條件表達(dá)式(4) p2=18.70 條件表達(dá)式(5) |33=0.815 條件表達(dá)式(6) vd2=61.2
如表格1中的參數(shù)的表格所示，根據(jù)實(shí)例1的透鏡系統(tǒng)ZL1滿足 所有的條件表達(dá)式(1)到(6)。
圖2是示出實(shí)例1的各種像差(球面像差、像散、畸變、橫向色差 和彗差)的曲線圖，其中(a)是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，(b)是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，并且(c)是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 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是F數(shù)， 并且Y是像高度。在示出球面像差的曲線圖中，示出相應(yīng)于最大孔徑 的F數(shù)的數(shù)值，在示出像散的曲線圖和示出畸變的曲線圖中，分別地 示出像高度的最大數(shù)值，并且在示出彗差的曲線圖中，示出每一個(gè)像 高度的數(shù)值。d示出相對于d線(波長587.6nm)的各種像差，并且g 示出相對于g線(波長435.8nm)的各種像差，并且無標(biāo)記則表示相對 于d線的各種像差。在示出像散的曲線圖中，實(shí)線示出弧矢像面，并 且虛線示出子午像面。示出彗差的曲線圖是基于半視角。有關(guān)示出像 差的曲線圖的這個(gè)說明對于其它實(shí)例而言是相同的，因此其說明被省 略。
如在示出像差的每一個(gè)曲線圖中可見，從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀
-13.卯 9.35 22.00態(tài)，在每一個(gè)焦距狀態(tài)下，各種像差均被令人滿意地校正，并且在實(shí) 例1中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的圖像性能。
實(shí)例2
現(xiàn)在將參考圖3、圖4和表格2描述實(shí)例2。圖3示出根據(jù)實(shí)例2 的透鏡構(gòu)造和變焦軌跡。如圖3所示，根據(jù)實(shí)例2的透鏡系統(tǒng)ZL2按 照從物體起的次序包括具有負(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。
第一透鏡組G1按照從物體起的次序包括具有面向物體的凸表面 的負(fù)彎月透鏡L11、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月形狀塑料非球面透 鏡L12、和具有面向物體的凸表面的正彎月透鏡L13。第二透鏡組G2 按照從物體起的次序包括用于調(diào)節(jié)光量的孔徑光闌S、雙凸正透鏡 L21、雙凸正透鏡L22和雙凹負(fù)透鏡L23的膠合透鏡、以及用于截?cái)嗖?良光的固定孔徑光闌FS。第三透鏡組G3包括雙凸塑料非球面透鏡L3。
在第三透鏡組G3和像平面I之間，設(shè)置低通濾光器LPF和用于 保護(hù)CCD的圖像傳感部的蓋玻璃G，所述低通濾光器LPF用于截?cái)喑?過諸如在像平面I上安裝的CCD這樣的固態(tài)圖像傳感元件的臨界分辨 率的空間頻率。
在具有上述構(gòu)造的、根據(jù)實(shí)例2的透鏡系統(tǒng)ZL2中，當(dāng)從廣角端 狀態(tài)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)時(shí)，第一透鏡組G1和第二透鏡組G2移動(dòng)，而 第三透鏡組G3被固定地設(shè)置。
表格2是根據(jù)實(shí)例2的每一個(gè)參數(shù)的表格。表格2中的表面號(hào)1 到19對應(yīng)于圖3中的表面1到19。在實(shí)例2中，第三、第四、第七和 第十五表面的透鏡表面均被形成為非球面。在表格中，D6、 D13和D15 是可變距離。(表格2) [透鏡數(shù)據(jù)]
g面號(hào)rdndvd
172.9434O.謂O1.8830040.77
26.64820.5000
5.83310.90001.5327056.19
*44.8234O，O
7.79021細(xì)01.8466623.78
616.9589(D6)
*75.55131.70001.589136U5
8-16.63970.0000
90.00000.1000(孔徑光闌S)
105.25311.50001.7291654.66
11-9.55400.60001.8010034.96
123.06400.6000
130.0000(D13)(固定光闌FS)
14-55.4517l.卯OO1.5327056.19
*15-10.1544(D15)
160細(xì)00.30001.5443770.51
170.00000.4000
180細(xì)00.50001.5163364.14
190細(xì)00.6000
第三表面
K=1.027， A4=-1.7695E-03, A6=6.4228E-05 ， A8=-2.1934E-06 ， A10=7.5262E-08
第四表面
K=0.824， A4=-2.2442E-03 ， A6=8.9619E-05 ， A8=-4.7187E-06 ， A10=1.5759E-07
第七表面K=0.283， A4=-2.6502E-04， A6=0.0000E+00 A10=0.0000E+00
第十五表面
K=1.000， A4=6.8115E-05 ， A6=-1.4586E-07: A10=0.0000E+00 [所有參數(shù)]
廣角端 中間焦距 遠(yuǎn)攝端 13.34 4.29
A8=0.0000E+00:
f 6.87 Fno 2.90 - 32.24
25.90 7.00 9.08 條件表達(dá)式(l) |fp/fl|=5.5 條件表達(dá)式(2) fl/ft=-0.53 條件表達(dá)式(3) f2/ft=0.363 條件表達(dá)式(4) p2=10.55 條件表達(dá)式(5) P3=0.802 條件表達(dá)式(6) vd2=61.2
A8=0.0000E+00
可變距離廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端
f6.8713.4425.卯
D611.384.210.50
D133.339.2819.88
D153.302.751.79
TL30.9129.1435.07如表格2中的參數(shù)的表格所示，根據(jù)實(shí)例2的透鏡系統(tǒng)ZL2滿足
所有的條件表達(dá)式(1)到(6)。
圖4是示出實(shí)例2的各種像差(球面像差、像散、畸變、橫向色差 和彗差)的曲線圖，其中(a)是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，(b)是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，并且(c)是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 的各種像差的曲線圖。如在示出像差的每一個(gè)曲線圖中可見，從廣角 端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，在每一個(gè)焦距狀態(tài)下，各種像差均被令人滿意 地校正，并且在實(shí)例2中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的圖像性能。
實(shí)例3
現(xiàn)在將參考圖5、圖6和表格3描述實(shí)例3。圖5示出根據(jù)實(shí)例3 的透鏡構(gòu)造和變焦軌跡。如圖5所示，根據(jù)實(shí)例3的透鏡系統(tǒng)ZL3按 照從物體起的次序包括具有負(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。
第一透鏡組G1按照從物體起的次序包括具有面向物體的凸表面 的負(fù)彎月透鏡L11、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月形狀塑料非球面透 鏡L12和具有面向物體的凸表面的正彎月透鏡L13。第二透鏡組G2按 照從物體起的次序包括雙凸正透鏡L21、用于調(diào)節(jié)光量的孔徑光闌S、 雙凸正透鏡L22和雙凹負(fù)透鏡L23的膠合透鏡、以及用于截?cái)嗖涣脊?的固定孔徑光闌FS。第三透鏡組G3包括雙凸塑料透鏡L3。
在第三透鏡組G3和像平面I之間，設(shè)置低通濾光器LPF和用于 保護(hù)CCD的圖像傳感部的蓋玻璃G，所述低通濾光器LPF用于截?cái)喑?過諸如在像平面I上安裝的CCD這樣的固態(tài)圖像傳感元件的臨界分辨 率的空間頻率。
在具有上述構(gòu)造的、根據(jù)實(shí)例3的透鏡系統(tǒng)ZL3中，當(dāng)從廣角端狀態(tài)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)時(shí)，第一透鏡組G1、第二透鏡組G2和第三透
鏡組G3移動(dòng)。
表格3是根據(jù)實(shí)例3的每一個(gè)參數(shù)的表格。表格3中的表面號(hào)1 到19對應(yīng)于圖5中的表面1到19。在實(shí)例3中，第三、第四和第八表 面的透鏡表面均被形成為非球面。在表格中，D6、 D13和D15是可變距離。
(表格3) [透鏡數(shù)據(jù)] 表面號(hào)
d
nd
vd
1131.35350細(xì)01.8830040.77
26.15160扁0
氺36.7606O.卯OO1.5327056.19
*45.31990.8000
57.37021.50001.8466623.78
614.3403(D6)
70.00000.0000(孔徑光闌S)
承85.79381.45001.6188163.86
9-17.96450.1000
105.17191.50001.7291654.66
11-11.95680扁0l.謝OO34.96
123.04420扁0
130.0000(D13)(固定光闌FS)1437.19742.10001.5327056.19
15-13.6242(D15)
160.00000.30001.5443770.51
170.00000.5000
180細(xì)00.50001.5163364.14
190.00000.5000[非球面數(shù)據(jù)]
第三表面
K=1.108， A4=-1.7561E-03， A6=6.2478E-05 ， A8=-2.1362E-06 ， A10=9.3330E-08
第四表面
K=0.817， A4=-2.1817E-03， A6=9.2739E-05 ， A8=-4.8123E-06, A10=1.8472E-07
第八表面
K=-0.001， A4=-5.0738E-05， A6=0.0000E+00， A8=0.0000E+00: A10=0.0000E+00 [所有參數(shù)]
廣角端 中間焦距 遠(yuǎn)攝端
f 6.87 Fno 3.29
12.66 4.58
32.24 組編號(hào)
Gl
G2
G3 條件表達(dá)式(l)lfp/fl卜5.23 條件表達(dá)式(2) fl/ft=-0.5877
廣角端 6.87 12.93 4.38 2.72 30.28
組的第一表面 1 7 14
23.33 6.98
9.08
中間焦距 12.66 4.83 10.40 2.33
28.34
遠(yuǎn)攝端 23.33 0.65 21.30 1.62 33.60
組的焦距 -13.90 9.25 18.99條件表達(dá)式(3) f2/ft=0.388 條件表達(dá)式(4) p2=8.39 條件表達(dá)式(5) (33=0.784 條件表達(dá)式(6) vd2=63.9
如表格31中的參數(shù)的表格所示，根據(jù)實(shí)例3的透鏡系統(tǒng)ZL3滿足 所有的條件表達(dá)式(1)到(6)。
圖6是示出實(shí)例3的各種像差(球面像差、像散、畸變、橫向色差 和彗差)的曲線圖，其中(a)是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，(b)是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，并且(c)是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 的各種像差的曲線圖。如在示出像差的每一個(gè)曲線圖中可見，從廣角 端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，在每一個(gè)焦距狀態(tài)下，各種像差均被令人滿意 地校正，并且在實(shí)例3中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的圖像性能。
實(shí)例4
現(xiàn)在將參考圖7、圖8和表格4描述實(shí)例4。圖7示出根據(jù)實(shí)例4 的透鏡構(gòu)造和變焦軌跡。如圖7所示，根據(jù)實(shí)例4的透鏡系統(tǒng)ZL4按 照從物體起的次序包括具有負(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。
第一透鏡組G1按照從物體起的次序包括具有面向物體的凸表面 的負(fù)彎月透鏡L11、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月形狀塑料非球面透 鏡L12和具有面向物體的凸表面的正彎月透鏡L13。第二透鏡組G2按 照從物體起的次序包括用于調(diào)節(jié)光量的孔徑光闌S、雙凸正透鏡L21、 雙凸正透鏡L22和雙凹負(fù)透鏡L23的膠合透鏡、以及用于截?cái)嗖涣脊?的固定孔徑光闌FS。第三透鏡組G3包括雙凸塑料透鏡L3。
在第三透鏡組G3和像平面I之間，設(shè)置低通濾光器LPF和用于保護(hù)CCD的圖像傳感部的蓋玻璃G，所述低通濾光器LPF用于截?cái)喑?過諸如在像平面I上安裝的CCD這樣的固態(tài)圖像傳感元件的臨界分辨 率的空間頻率。
在具有上述構(gòu)造的、根據(jù)實(shí)例4的透鏡系統(tǒng)ZL4中，當(dāng)從廣角端 狀態(tài)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)時(shí)，第一透鏡組G1、第二透鏡組G2和第三透 鏡組G3移動(dòng)。
表格4是根據(jù)實(shí)例4的每一個(gè)參數(shù)的表格。表格4中的表面號(hào)1 到19對應(yīng)于圖7中的表面1到19。在實(shí)例4中，第三、第四和第八表 面的透鏡表面均被形成為非球面。在表格中，D6、 D13和D15是可變 距離。
(表格4)
表面號(hào)rdndvd
178.80980.80001.8830040.77
26.35740.7000
氺37.86120.90001.5327056.19
*47.11390.7000
9.27971.60001.8466623.78
625.4891(D6)
70細(xì)00細(xì)0(孔徑光闌S)
承85.69681.70001.5831359.38
9-15.84710.1000
106.17881.70001.7725049.61
11-13.66900.60001.8502632.35
123.36280.6000
130.0000(D13)(固定光闌FS)
1446.29531.90001.5327056.1915 -14.5407
16 0.0000
17 0細(xì)0
18 0扁0
19 0.0000 [非球面數(shù)據(jù)] 第三表面
K=1.337， A4=-1.0427E-03 A10=9.3754E-08
第四表面
K=0.731， A4=-1.3117E-03 A10=1.7574E-07
第八表面
K=0.123， A4=-2.4656E-04: A10=0.0000E+00
(D15) 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000
1.54437
1.51633
70.51
64.14
A6=4.0949E-05 ， A8=-1.2169E-06
A6-6.6830E-05 ， A8=-3.6150E-06
A6=0.0000E+00， A8=0.0000E+00
廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端
f 6.87 13.34 25.90
Fno 3.01 4.36 6.97
32.249.00
可變距離廣角端中間焦距遠(yuǎn)攝端
f6.8713.3425.90
D612.934.830.65
D134.3810.4021.30
D152.722.331.62
IX33.1330.6636.66
組編號(hào)組的第一表面組的焦距
Gl1-14.80G2 7 10.15
G3 14 21.00 條件表達(dá)式(l) |fp/fl|=12.4 條件表達(dá)式(2) fl/ft=-0.571 條件表達(dá)式(3) f2/ft=0.392 條件表達(dá)式(4) p2=20.04 條件表達(dá)式(5) p3=0.784 條件表達(dá)式(6) vd2=59.4
如表格4中的參數(shù)的表格所示，根據(jù)實(shí)例4的透鏡系統(tǒng)ZL4滿足 所有的條件表達(dá)式(1)到(6)。
圖8是示出實(shí)例4的各種像差(球面像差、像散、畸變、橫向色差 和彗差)的曲線圖，其中(a)是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，(b)是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí)的 各種像差的曲線圖，并且(c)是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 的各種像差的曲線圖。如在示出像差的每一個(gè)曲線圖中可見，從廣角 端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，在每一個(gè)焦距狀態(tài)下，各種像差均被令人滿意 地校正，并且在實(shí)例4中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的圖像性能。
實(shí)例5
現(xiàn)在將參考圖9、圖IO和表格5描述實(shí)例5。圖9示出根據(jù)實(shí)例 5的透鏡構(gòu)造和變焦軌跡。如圖9所示，根據(jù)實(shí)例5的透鏡系統(tǒng)ZL5 按照從物體起的次序包括具有負(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。
第一透鏡組G1按照從物體起的次序包括具有面向物體的凸表面 的負(fù)彎月透鏡L11、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月形狀塑料非球面透 鏡L12和具有面向物體的凸表面的正彎月透鏡L13。第二透鏡組G2按照從物體起的次序包括用于調(diào)節(jié)光量的孔徑光闌S、具有面向物體的
凸表面的正彎月透鏡L21、具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月透鏡L22、 具有面向物體的凸表面的負(fù)彎月透鏡L23、以及用于截?cái)嗖涣脊獾墓潭?孔徑光闌FS。
在第二透鏡組G2和像平面I之間，設(shè)置低通濾光器LPF和用于 保護(hù)CCD的圖像傳感部的蓋玻璃G，所述低通濾光器LPF用于截?cái)喑?過諸如在像平面I上安裝的CCD這樣的固態(tài)圖像傳感元件的臨界分辨 率的空間頻率。
在具有上述構(gòu)造的、根據(jù)實(shí)例5的透鏡系統(tǒng)ZL5中，當(dāng)從廣角端 狀態(tài)變焦到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)時(shí)，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2移動(dòng)。
表格5是根據(jù)實(shí)例5的每一個(gè)參數(shù)的表格。表格5中的表面號(hào)1 到18對應(yīng)于圖9中的表面1到18。在實(shí)例5中，第三、第四、第八、 第十二和第十三表面的透鏡表面均被形成為非球面。在表格中，D6和 D14是可變距離。
(表格5) [透鏡數(shù)據(jù)]
變面號(hào)rdndvd
111.93700細(xì)01.8830040.77
24.26011.5000
10.07970.90001.5327056.19
7.10950.1000
9.31751.20001.8466623.78
625.0945(D6)
70.00000細(xì)0(孔徑光闌S)
承83.90261.50001.6188163.86
911.39410.1000104.9789O.謂O1.8466623.78
112.93480.5000
*125.43801.00001.6188163.86
*1327.89321.0000
140細(xì)0(D14)(固定光闌FS)
150.00000.30001.5443770.51
160.00000.5000
170.00000.50001.5163364.14
180扁00.6028 第三表面
K=1.000， A4=-2.8198E-03 ， A6=3.3626E-05 ， A8=5.8706E-06 ， A10=-3.3310E-07
第四表面
K=-4.260， A4=-2.2552E-03， A6=-9.0449E-06， A8=6.5209E-06， A10=—4.6984—07
第八表面
K=0.736， A4=-1.9950E-04， A6=0.0OOOE+O0 ， A8=0.0000E+00 ， A10=0.0000E+00
第十二表面
K=1.000， A4=2.4448E-03 ， A6=0.0000E+00 ， A8=0.0000E+00 ， A10=O.OOOOE+00
第十三表面
K =1.000， A4=3.1238E-03， A6=0.0000E+00， A8=0.0000E+00， A10=O.OOOOE+00 [所有參數(shù)]
廣角端 中間焦距 f 6.87 11.60 Fno 3.604.61 co 32.23
遠(yuǎn)攝端 22.00 6.91 10.43
31[可變距離數(shù)據(jù)]
可變距離廣角端 中間焦距 遠(yuǎn)攝端
f 6.87 11.60 22.00
D6 10.75 4.11 0.40
D14 8.44 12.68 20.28
TL 30.49 28.05 31.97 [組數(shù)據(jù)]
組編號(hào) 組的第一表面 組的焦距
Gl 1 -11.50
G2 7 9.00 條件表達(dá)式(l)lfp/fl卜4.4 條件表達(dá)式(2)fl/ft;0.523 條件表達(dá)式(3)f2/f^0.409 條件表達(dá)式(4) p2=5.79 條件表達(dá)式(6) vd2=63.9
如表格5中的參數(shù)的表格所示，根據(jù)實(shí)例5的透鏡系統(tǒng)ZL5滿足 所有的條件表達(dá)式(1)到(4)和(6)。
圖10是示出實(shí)例5的各種像差(球面像差、像散、畸變、橫向色 差和彗差)的曲線圖，其中(a)是示出當(dāng)在廣角端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 的各種像差的曲線圖，(b)是示出當(dāng)在中間焦距狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn)時(shí) 的各種像差的曲線圖，并且(c)是示出當(dāng)在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下對焦于無限遠(yuǎn) 時(shí)的各種像差的曲線圖。如在示出像差的每一個(gè)曲線圖中可見，從廣 角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，在每一個(gè)焦距狀態(tài)下，各種像差均被令人滿 意地校正，并且在實(shí)例5中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的圖像性能。
現(xiàn)在，將參考圖13在總體上描述用于透鏡系統(tǒng)的制造方法，該透 鏡系統(tǒng)按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2。
首先，在柱形透鏡鏡筒中，從物體順序地設(shè)置具有負(fù)折射光焦度
的透鏡Lll、塑料非球面透鏡L12和具有正折射光焦度的透鏡L13，它 們構(gòu)成第一透鏡組G1，從而條件表達(dá)式 |fp/fl|>4.0
(其中fp表示塑料非球面透鏡的焦距，并且fl表示第一透鏡組的焦距) 得以滿足，并且[整個(gè)透鏡系統(tǒng)]具有負(fù)折射光焦度(步驟S1)，然后，在 其中設(shè)置第一正透鏡L21、第二正透鏡L22和負(fù)透鏡L23，它們構(gòu)成第 二透鏡組G2，從而[整個(gè)透鏡系統(tǒng)]具有正折射光焦度(步驟S2)。
在以上實(shí)施例中，在不降低光學(xué)性能的范圍中，如果有必要，能 夠使用下面的內(nèi)容。
在以上實(shí)例中，作為透鏡系統(tǒng)ZL示出兩組或者三組構(gòu)造，但是[本 發(fā)明]還能夠用于其它組構(gòu)造，例如四組構(gòu)造。
單個(gè)透鏡組或者多個(gè)透鏡組或者透鏡組的部分可以是對焦透鏡 組，其沿著光軸方向移動(dòng)以執(zhí)行從無限遠(yuǎn)物體到近距離物體的對焦。 對焦透鏡組還能夠被用于自動(dòng)對焦中，并且對驅(qū)動(dòng)用于自動(dòng)對焦的馬 達(dá)(例如超聲波馬達(dá))而言也是適當(dāng)?shù)?。特別優(yōu)選的是，第一透鏡組Gl 或者第三透鏡組G3是對焦透鏡組。
透鏡組或者透鏡組的部分可以是防振透鏡組，該防振透鏡組沿著 垂直于光軸的方向振動(dòng)以校正由于手部運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的圖像模糊。特別 優(yōu)選的是，至少第二透鏡組G2或者第三透鏡組G3的部分是防振透鏡 組。
每一個(gè)透鏡表面均可以是非球面?？梢允褂美醚心サ姆乔蛎姹?面、通過形成玻璃而產(chǎn)生的玻璃模制非球面表面、使用模具的非球面形狀和通過將在玻璃表面上的樹脂形成為非球面形狀而產(chǎn)生的復(fù)合非 球面表面中的任何一種。
優(yōu)選的是，靠近第二透鏡組G2設(shè)置孔徑光闌S，但是透鏡框架可 以替代這種角色，而不用將孔徑光闌設(shè)置為分離的元件。特別優(yōu)選的 是，與在第二透鏡組G2中最靠近物體的透鏡表面相比，孔徑光闌S被 更加靠近物體而設(shè)置。
可以在每一個(gè)透鏡表面上形成在寬波長范圍中具有高透射率的抗 反射薄膜，從而減輕耀斑或者疊影，并且實(shí)現(xiàn)具有高對比度的高的光 學(xué)性能。
己經(jīng)描述了本實(shí)施例的構(gòu)造要求從而有助于理解本發(fā)明，但是顯 然的是，本發(fā)明不限于此。
如此對本發(fā)明進(jìn)行了描述，顯而易見的是，本發(fā)明可以以很多方 式而被改變。這種改變將不被視為偏離本發(fā)明的精神和范圍，而是期 望在下面的權(quán)利要求的范圍中包括如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯 而易見的所有的這種修改。
權(quán)利要求
1.一種透鏡系統(tǒng)，按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組，所述第一透鏡組按照從所述物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的透鏡、塑料非球面透鏡和具有正折射光焦度的透鏡，并且滿足下面的條件表達(dá)式|fp/f1|＞4.0其中fp表示所述塑料非球面透鏡的焦距，并且f1表示所述第一透鏡組的焦距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其中滿足下面的條件表達(dá)式-0.65<fl/ft<-0.50其中fl表示所述第一透鏡組的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下 所述透鏡系統(tǒng)的焦距。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中滿足下面的條件表達(dá)式f2/ft<0.45其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下 所述透鏡系統(tǒng)的焦距。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第一透鏡組的所述 塑料非球面透鏡是雙非球面透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第一透鏡組的所述 塑料非球面透鏡滿足下面的條件表達(dá)式p2>4.5其中p2表示形狀因子(利用p2叫(r2+rl)/(r2-rl)l定義形狀因子p2，其中rl表示在光軸上在物體側(cè)透鏡表面上所述塑料非球面透鏡的曲率半徑，并且r2表示在光軸上在像側(cè)透鏡表面上所述塑料非球面透鏡的 曲率半徑)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第二透鏡組具有最 靠近所述物體設(shè)置的正透鏡，并且滿足下面的條件表達(dá)式vd2>53其中vd2表示所述正透鏡的阿貝數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第一透鏡組的具有 負(fù)折射光焦度的透鏡是球面透鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第一透鏡組的具有 負(fù)折射光焦度的透鏡是玻璃透鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中在所述第一透鏡組和所 述第二透鏡組之間設(shè)置孔徑光闌。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其中所述第二透鏡組按照從所述物體起的次序包括具有正折射光焦度的第一正透鏡、具有正 折射光焦度的第二正透鏡和具有負(fù)折射光焦度的負(fù)透鏡。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)，其中具有正折射光焦度的 第三透鏡組被設(shè)置于所述第二透鏡組的像側(cè)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的透鏡系統(tǒng)，其中構(gòu)成所述第三透鏡組的透鏡是塑料透鏡。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的透鏡系統(tǒng)，其中構(gòu)成所述第三透鏡組 的透鏡是非球面透鏡。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的透鏡系統(tǒng)，其中滿足下面的條件表達(dá)式(33<0.85其中(33表示在廣角端狀態(tài)下所述第三透鏡組的放大率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的透鏡系統(tǒng)，其中通過沿著光軸方向移 動(dòng)所述第三透鏡組而執(zhí)行對焦。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的透鏡系統(tǒng)，其中，在變焦時(shí)，所述第 一透鏡組、所述第二透鏡組和所述第三透鏡組沿著光軸方向移動(dòng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的透鏡系統(tǒng)，其中，在變焦時(shí)，所述第 一透鏡組和所述第二透鏡組沿著光軸方向移動(dòng)，并且所述第三透鏡組被固定。
18. —種光學(xué)設(shè)備，具有根據(jù)權(quán)利要求l所述的透鏡系統(tǒng)。
19. 一種用于透鏡系統(tǒng)的制造方法，所述透鏡系統(tǒng)按照從物體起 的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第 二透鏡組，所述方法包括下述步驟，即，對于所述第一透鏡組，按照從所述 物體起的次序設(shè)置具有負(fù)折射光焦度的透鏡、塑料非球面透鏡和具有正折射光焦度的透鏡，從而滿足下面的條件表達(dá)式|fp/fl|>4.0其中fp表示所述塑料非球面透鏡的焦距，并且fl表示所述第一透 鏡組的焦距。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于透鏡系統(tǒng)的制造方法，其中滿足下面的條件表達(dá)式-0.65<餓<-0.50其中fl表示所述第一透鏡組的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下 所述透鏡系統(tǒng)的焦距。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于透鏡系統(tǒng)的制造方法，其中滿足下面的條件表達(dá)式f2/ft<0.45其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且ft表示在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下 所述透鏡系統(tǒng)的焦距。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于透鏡系統(tǒng)的制造方法，其中所述 第一透鏡組的所述塑料非球面透鏡是雙非球面透鏡。
全文摘要
透鏡系統(tǒng)和具有該透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。透鏡系統(tǒng)按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和具有正折射光焦度的第二透鏡組，該第一透鏡組按照從物體起的次序包括具有負(fù)折射光焦度的透鏡、塑料非球面透鏡、和具有正折射光焦度的透鏡，并且下面的條件表達(dá)式|fp/f1|＞4.0得以滿足，其中fp表示塑料非球面透鏡的焦距，并且f1表示第一透鏡組的焦距。該透鏡系統(tǒng)具有優(yōu)良溫度特性、緊湊的和高性能。該透鏡系統(tǒng)的制造方法包括對于第一透鏡組，按從物體起的次序設(shè)置具有負(fù)折射光焦度的透鏡、塑料非球面透鏡和具有正折射光焦度的透鏡，從而滿足上述條件表達(dá)式。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101566724SQ200910134750
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者真杉三郎 申請人:株式會(huì)社尼康