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變焦光學系統、配備有該系統的光學設備和用于制造變焦光學系統的方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2020-03-27
  • 技術成熟度:未知
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

專利推薦

  • 申請號 CN201010228921.5 
  • 公開號 CN101950068A 
  • 申請日 2010/07/09 
  • 公開日 2011/01/19 
  • 申請人 株式會社尼康  
  • 優先權日期  
  • 發明人 松尾拓  
  • 主分類號 G02B15/20 
  • 申請人地址 日本東京 
  • 分類號 G02B15/20 
  • 專利代理機構 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219 
  • 當前專利狀態 發明專利申請公布 
  • 代理人 孫志湧 
  • 有效性 授權 
  • 法律狀態 發明專利申請公布
  •  
  • 01

    項目簡介

    按照從物體側的順序,一種變焦光學系統ZL包括:具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3、具有正折射光焦度的第四透鏡組G4,和具有負折射光焦度的第五透鏡組G5;并且置放每一個透鏡組以滿足給定條件表達式1;由此提供一種能夠抑制在變焦時的像差變化并且執行優良減振的變焦光學系統ZL、一種配備該變焦光學系統的光學設備、和一種用于制造該變焦光學系統的方法。
    展開
  • 02

    說明書

    在這里通過引用結合以下優先權申請的公開:于2009年7月9日提交的日本專利申請No.2009-162681。?技術領域本發明涉及一種變焦光學系統、一種配備有該變焦光學系統的光學設備和一種用于制造該變焦光學系統的方法。?背景技術已經提出在例如日本專利申請公開No.2003-344768中公開的、適用于膠片照相機、電子靜態照相機、視頻照相機等的變焦光學系統。然而,傳統的變焦光學系統具有在變焦時像差具有大的變化的問題。?發明內容本發明鑒于上述問題而得以做出,并且具有以下目的,即,提供一種能夠應對在變焦時像差變化的問題并且獲得優良光學性能的變焦光學系統、一種配備有該變焦光學系統的光學設備,和一種用于制造該變焦光學系統的方法。?根據本發明的第一方面,提供一種變焦光學系統,按照從物體側的順序,包括:具有正折射光焦度的第一透鏡組;具有負折射光焦度的第二透鏡組;具有正折射光焦度的第三透鏡組;具有正折射光焦度的第四透鏡組;和具有負折射光焦度的第五透鏡組;以下條件表達式(1)得以滿足:?0.20<f3/fw<0.70?????????(1)?其中f3表示第三透鏡組的焦距,并且fw表示在廣角端狀態中變?焦光學系統的焦距。?在本發明的第一方面,優選的是,在從廣角端狀態變焦到遠攝端狀態時,第二透鏡組是固定的。?在本發明的第一方面,優選的是,第二透鏡組的至少一部分能夠沿著包括與光軸基本垂直的分量的方向移動。?在本發明的第一方面,優選的是,以下條件表達式(2)得以滿足:?1.00<f1/fw<1.43???????????(2)?其中f1表示第一透鏡組的焦距。?在本發明的第一方面,優選的是,以下條件表達式(3)得以滿足:?0.20<(-f2)/fw<0.50????????(3)?其中f2表示第二透鏡組的焦距。?在本發明的第一方面,優選的是,在聚焦時第五透鏡組的至少一部分能夠沿著光軸移動。?在本發明的第一方面,優選的是,以下條件表達式(4)得以滿足:?2.10<f1/(-f2)<3.50????????(4)?其中f1表示第一透鏡組的焦距,f2表示第二透鏡組的焦距。?在本發明的第一方面,優選的是,以下條件表達式(5)得以滿足:?0.40<(-f5)/f3<0.70????????(5)?其中f5表示第五透鏡組的焦距。?在本發明的第一方面,優選的是,按照從物體側的順序,第二透鏡組包括:具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡,和膠合透鏡。?在本發明的第一方面,優選的是,按照從物體側的順序,第五透鏡組包括:具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡,和膠合透鏡。?在本發明的第一方面,優選的是,孔徑光闌被置放于第三透鏡組的圖像側。?在本發明的第一方面,優選的是,在變焦時孔徑光闌與第三透鏡組一體地移動。?根據本發明的第二方面,提供一種配備有第一方面的光學設備。?根據本發明的第三方面,提供一種用于制造變焦光學系統的方法,該變焦光學系統包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負折射光焦度的第二透鏡組、具有正折射光焦度的第三透鏡組、具有正折射光焦度的第四透鏡組,和具有負折射光焦度的第五透鏡組,該方法包括以下步驟:提供第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組、第四透鏡組,和第五透鏡組;和,置放每一個透鏡組以滿足以下條件表達式(1):?0.20<f3/fw<0.70??????????(1)?其中f3表示第三透鏡組的焦距,并且fw表示在廣角端狀態中變焦光學系統的焦距。?在本發明的第三方面,該第三方面優選地包括以下步驟:在從廣角端狀態變焦到遠攝端狀態時固定第二透鏡組。?在本發明的第三方面,該第三方面優選地包括以下步驟:置放能夠沿著包括與光軸基本垂直的分量的方向移動的第二透鏡組的至少一部分。?在本發明的第三方面,該第三方面優選地包括以下步驟:置放每一個透鏡組以滿足以下條件表達式(2):?1.00<f1/fw<1.43????????????(2)?其中f1表示第一透鏡組的焦距。?在本發明的第三方面,該第三方面優選地包括以下步驟;置放每一個透鏡組以滿足以下條件表達式(3):?0.20<(-f2)/fw<0.50?????????(3)?其中f2表示第二透鏡組的焦距。?通過構造如上所述的變焦光學系統、配備有該變焦光學系統的光學設備,和用于制造該變焦光學系統的方法,獲得能夠應對在變焦時的像差變化的優良光學性能成為可能。?附圖說明圖1是示出根據實例1的變焦光學系統的透鏡構造的截面視圖。?圖2A、2B和2C是示出在無限遠處聚焦時根據實例1的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖2A是在廣角端狀態中的、圖2B是在中間焦距狀態中的,并且圖2C是在遠攝端狀態中的。?圖3A、3B和3C是示出在校正根據實例1的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖3A是在廣角端狀態中的、圖3B是在中間焦距狀態中的,并且圖3C是在遠攝端狀態中的。?圖4是示出根據實例2的變焦光學系統的透鏡構造的截面視圖。?圖5A、5B和5C是示出在無限遠處聚焦時根據實例2的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖5A是在廣角端狀態中的、圖5B是在中間焦距狀態中的,并且圖5C是在遠攝端狀態中的。?圖6A、6B和6C是示出在校正根據實例2的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖6A是在廣角端狀態中的、圖6B是在中間焦距狀態中的,并且圖6C是在遠攝端狀態中的。?圖7是示出根據實例3的變焦光學系統的透鏡構造的截面視圖。?圖8A、8B和8C是示出在無限遠處聚焦時根據實例3的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖8A是在廣角端狀態中的、圖8B是在?中間焦距狀態中的,并且圖8C是在遠攝端狀態中的。?圖9A、9B和9C是示出在校正根據實例3的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖9A是在廣角端狀態中的、圖9B是在中間焦距狀態中的,并且圖9C是在遠攝端狀態中的。?圖10是示出配備有根據本實施例的變焦光學系統的單反數字照相機的截面視圖。?圖11是概略地解釋用于制造根據本實施例的變焦光學系統的方法的流程圖。?具體實施方式參考附圖解釋了根據本申請的優選實施例。如在圖1中所示,按照從物體側的順序,根據本實施例的變焦光學系統Zl由下述構成:具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3、具有正折射光焦度的第四透鏡組G4,和具有負折射光焦度的第五透鏡組G5。在從廣角端狀態變焦到遠攝端狀態時,第二透鏡組G2優選地被固定。利用這種結構,簡化變焦機構并且使得透鏡鏡筒緊湊成為可能。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,以下條件表達式(1)優選地得以滿足:?0.20<f3/fw<0.70????????????(1)?其中f3表示第三透鏡組G3的焦距,并且fw表示廣角端狀態的焦距。?條件表達式(1)相對于廣角端狀態中的焦距限定第三透鏡組G3的焦距的適當范圍。當比率f3/fw等于或者超過條件表達式(1)的上限時,第三透鏡組G3的光焦度變弱,從而透鏡鏡筒的總長度變大。而且,變得難以校正場曲,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(1)的上限設為0.63。在另一方面,當比率f3/fw等于或者降至低于條件表達式(1)的下限時,變得難以校正?球面像差,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(1)的下限設為0.40。?根據本實施例的變焦透鏡系統ZL可以具有減振透鏡,減振透鏡通過沿著包括與光軸基本垂直的分量的方向移動透鏡組或者透鏡組的一部分或者通過在包括光軸的平面中進行旋轉運動(搖擺運動)而校正由于照相機抖動引起的圖像模糊。特別地,作為減振透鏡組,第二透鏡組G2的至少一部分優選地沿著包括與光軸基本垂直的分量的方向移動。利用這種結構,通過緊湊的、小直徑透鏡組執行減振和使得減振單元和透鏡鏡筒緊湊成為可能。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,以下條件表達式(2)優選地得以滿足:?1.00<f1/fw<1.43????????????(2)?其中f1表示第一透鏡組的焦距。?條件表達式(2)相對于在廣角端狀態中的焦距限定第一透鏡組G1的焦距的適當范圍。當比率f1/fw等于或者超過條件表達式(2)的上限時,第一透鏡組G1的光焦度變弱,并且總長度變大,從而第二透鏡組變大。據此,產生變得難以被校正的球面像差,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(2)的上限設為1.20。在另一方面,當比率f1/fw等于或者降至低于條件表達式(2)的下限時,變得難以校正球面像差和場曲,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(2)的下限設為1.10。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,以下條件表達式(3)優選地得以滿足:?0.20<(-f2)/fw<0.50????????(3)?其中f2表示第二透鏡組G2的焦距。?條件表達式(3)相對于在廣角端狀態中的焦距限定第二透鏡組G2的焦距的適當范圍。當比率(-f2)/fw等于或者超過條件表達式(3)的上限時,第二透鏡組G2的光焦度變弱,從而變得難以補償由第一透鏡組G1產生的畸變。而且,變得難以確保所期望的速度并且使得第二透鏡組G2是緊湊的,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(3)的上限設為0.48。在另一方面,當比率(-f2)/fw等于或者降至低于條件表達式(3)的下限時,是減振透鏡組的第二透鏡組G2的光焦度變得過強,從而變得難以校正彗差和縱向色差。而且,在減振時圖像傾斜變化變大,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(3)的下限設為0.30。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,為了從無限遠到近物體地改變聚焦,透鏡組的一部分、單一透鏡組或者多個透鏡組可以作為聚焦透鏡組沿著光軸移動。在此情形中,聚焦透鏡組能夠被用于自動聚焦,并且適用于被馬達例如超聲波馬達驅動。特別優選的是第五透鏡組G5的至少一部分作為聚焦透鏡組移動。利用這種結構,并且通過移動具有最小直徑的第五透鏡組G5,使得透鏡鏡筒緊湊并且執行快速聚焦成為可能。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,以下條件表達式(4)優選地得以滿足:?2.10<f1/(-f2)<3.50????????(4)?其中f1表示第一透鏡組G1的焦距,并且f2表示第二透鏡組G2的焦距。?條件表達式(4)相對于第二透鏡組G2的焦距限定第一透鏡組G1的焦距的適當范圍。當比率f1/(-f2)等于或者超過條件表達式(4)的上限時,變得難以使得透鏡鏡筒和第二透鏡組G2的總長度緊湊。而且,第一透鏡組G1的光焦度變弱從而產生球面像差,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(4)的上限設?為3.20。在另一方面,當比率f1/(-f2)等于或者降至低于條件表達式(4)的下限時,變得難以校正畸變和橫向色差,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(4)的下限設為2.50。?在根據本實施例的變焦透鏡系統ZL中,以下條件表達式(5)優選地得以滿足:?0.40<(-f5)/f3<0.70????????(5)?其中f5表示第五透鏡組G5的焦距。?條件表達式(5)相對于第三透鏡組G3的焦距限定第五透鏡組G5的焦距的適當范圍。當比率(-f5)/f3等于或者超過條件表達式(5)的上限時,在聚焦時第五透鏡組G5的移動量變大,并且透鏡鏡筒的總長度變大,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(5)的上限設為0.66。在另一方面,當比率(-f5)/f3等于或者降至低于條件表達式(5)的下限時,是聚焦透鏡組的第五透鏡組G5的光焦度變強,并且在聚焦時的場曲變化變大,從而這是不理想的。為了確保本實施例的效果,優選的是將條件表達式(5)的下限設為0.50。?在圖10中,示出截面視圖,該截面視圖示出作為配備有上述變焦光學系統ZL的光學設備的單反數字照相機(在下文中簡單地稱為照相機)1。在照相機1中,從未示出的物體發射的光被變焦光學系統2(變焦光學系統ZL)會聚、被快速復原反光鏡3反射,并且在聚焦屏4上聚焦。在聚焦屏4上聚焦的光在五角形屋脊棱鏡5中被反射多次,并且被引導至目鏡6。據此,攝影師能夠通過目鏡6觀察物體(被拍攝的被攝體)圖像作為直立圖像。?當攝影師完全地按下未示出的釋放按鈕時,快速復原反光鏡3從光路縮退,來自未示出的物體(被拍攝的被攝體)的光在成像器件7上形成物體圖像。據此,從物體(被拍攝的被攝體)發射并且被變焦?光學系統2會聚的光被成像器件7捕捉,并且作為物體(被拍攝的被攝體)的拍攝圖像而被存儲于未示出的存儲器中。以此方式,攝影師能夠利用照相機1對物體(被拍攝的被攝體)照相。附帶說一句,圖10所示的照相機1可以被構造成以可移除方式保持變焦光學系統ZL,或者可以被與變焦光學系統ZL一體地構造。照相機1可以是所謂的單反照相機,或者并不包括快速復原反光鏡等的緊湊式照相機。?在下面參考圖11解釋了用于制造根據本實施例的變焦光學系統ZL的方法的概要。首先,通過置放每一個透鏡而提供每一個透鏡組(步驟S100)。具體地,在本實施例中,例如按照從物體側的順序作為第一透鏡組G1置放由具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L11與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L12膠合而構造的膠合透鏡,和雙凸正透鏡L13。按照從物體側的順序,作為第二透鏡組G2置放具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡L21、由雙凹負透鏡L22與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L23膠合而構造的膠合透鏡,和具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L24。按照從物體側的順序,作為第三透鏡組G3置放由雙凸正透鏡L31與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L32膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,作為第四透鏡組G4置放具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L41,和由雙凸正透鏡L42與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L43膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,作為第五透鏡組G5置放具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L51,和由雙凹負透鏡L52與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L53膠合而構造的膠合透鏡。置放以此方式設置的每一個透鏡組以制造變焦光學系統ZL。?在此情形中,當利用f3表示第三透鏡組G3的焦距,并且利用fw表示在廣角端狀態中變焦光學系統的焦距時,每一個透鏡組被置放成滿足上述條件表達式(1)(步驟S200)。?在下面參考附圖解釋了根據本實施例的每一個實例。在圖1、4和7中,示出變焦光學系統ZL1、ZL2和ZL3中的每一個在從廣角端狀態W變焦到遠攝端狀態T時的每一個透鏡組的光焦度分布和移動。如在圖1、4和7中所示,按照從物體側的順序,根據每一個實例的變焦透鏡系統ZL1、ZL2和ZL3中的每一個由下述構成:具有正折射光焦度的第一透鏡組G1、具有負折射光焦度的第二透鏡組G2、具有正折射光焦度的第三透鏡組G3、具有正折射光焦度的第四透鏡組G4,和具有負折射光焦度的第五透鏡組G5。在從廣角端狀態變焦到遠攝端狀態時,第二透鏡組G2是固定的,并且移動其它透鏡組從而在第一透鏡組G1和第二透鏡組G2之間的距離增加,在第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離減小,在第三透鏡組G3和第四透鏡組G4之間的距離增加,并且在第四透鏡組G4和第五透鏡組G5之間的距離減小。?在每一個實例中,通過沿著包括與光軸基本垂直的分量的方向移動被置放于第二透鏡組G2的物體側的三個透鏡(L21、L22和L23)而校正由于照相機抖動引起的圖像模糊(減振)。通過沿著光軸移動第五透鏡組G5執行聚焦??讖焦怅@S在第三透鏡組G3的附近被置放于圖像側,并且在變焦時與第三透鏡組G3一體地移動。?<實例1>?圖1是示出根據實例1的變焦光學系統ZL1的透鏡構造的截面視圖。在圖1所示變焦光學系統ZL?1中,按照從物體側的順序,第一透鏡組G1由下述構成:由具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L11與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L12膠合而構造的膠合透鏡,和雙凸正透鏡L13。按照從物體側的順序,第二透鏡組G2由下述構成:具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡L21、由雙凹負透鏡L22與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L23膠合而構造的膠合透鏡,和具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L24。第三透鏡組G3由按照從物體側的順序,通過雙凸正透鏡L31與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L32膠合而構造的膠合透鏡構成。?按照從物體側的順序,第四透鏡組G4由下述構成:具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L41,和由雙凸正透鏡L42與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L43膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,第五透鏡組G5由下述構成:具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L51,和由雙凹負透鏡L52與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L53膠合而構造的膠合透鏡。?在表格1中列出與根據實例1的變焦光學系統ZL1相關聯的各種數值。在[規格]中,W表示廣角端狀態、M表示中間焦距狀態、T表示遠攝端狀態、f表示變焦光學系統的焦距、FNO表示f數,并且ω表示半視角(單位:度)。在[透鏡數據]中,最左列“i”示出沿著光傳播方向按照從物體側的順序計數的透鏡表面號、第二列“r”示出透鏡表面的曲率半徑、第三列“d”示出到下一表面的距離、第四列“νd”示出在d線(波長λ=587.6nm)處的阿貝數,并且第五列“nd”示出在d線(波長λ=587.6nm)處的折射率。在第五列“nd”中,空氣的折射率nd=1.000000被省略。在第二列“r”中,r=0.0000示意平面。在第三列“d”中,Bf表示后焦距。在[透鏡組數據]中,示出每一個透鏡組的焦距。在[可變距離]中,示出關于每一個焦距狀態的可變距離和總透鏡長度TL。在[用于條件表達式的數值]中,示出用于條件表達式的數值。在關于各種數值的各個表格中,“mm”通常被用作長度例如焦距、曲率半徑和到下一透鏡表面的距離的單位。然而,因為能夠利用它的尺寸被成比例地放大或者降低的光學系統獲得類似的光學性能,所以該單位不必被限制為“mm”,并且能夠使用任何其它適當的單位。在其它實例中對參考符號的解釋是相同的,?表格1?[規格]??????????W???????????????M?????????????T?f=??????206.00??????????295.00????????485.00?FNO=????4.32????????????4.94??????????5?ω=????????????5.864.112.50?[透鏡數據]?i????????r?????????????d??????????νd??????nd?1????????244.8444??????3.0000?????40.76????1.882997?2????????120.3763??????9.4429?????82.51????1.497820?3????????4664.1553?????0.2000?4????????138.3751??????9.2119?????82.51????1.497820?5????????-1043.5032????(d1)?6????????-110.9315?????2.5157?????35.30????1.592701?7????????-64.2071??????2.0000?8????????-76.2610??????1.7000?????40.76????1.882997?9????????68.4216???????3.2379?????23.78????1.846660?10???????937.43121?????2.7829?11???????-34.6687??????1.7000?????64.11????1.516800?12???????-42.0244??????(d2)?13???????828.7768??????8.8325?????59.39????1.583130?14???????-48.2695??????2.0000?????23.78????1.846660?15???????-61.3129??????0.2000?16???????0.0000????????(d3)???????孔徑光闌S?17???????146.1734??????2.4455?????70.40????1.487490?18???????325.8486??????0.2000?19???????79.1135???????7.4196?????82.51????1.497820?20???????-80.6498??????2.0000?????40.76????1.882997?21???????-280.2533?????(d4)?22???????52.9598???????1.2000?????40.76????1.882997?23???????31.8370???????23.9607?24???????-199.9571?????1.2000?????42.72????1.834807?25???????26.7474???????6.9869?????31.27????1.903660?26???????346.7584??????(Bf)?[透鏡組數據]?組????????????????焦距?G1????????????????230.000?G2????????????????-85.754?G3????????????????110.000?G4????????????????152.894?G5????????????????-61.970?[可變距離]???????????????W?????????????M??????????T?d1????????????55.157????????89.322?????129.916?d2????????????27.858????????18.494?????11.795?d3????????????2.000?????????13.901?????23.749?d4????????????40.310????????28.209?????2.000?Bf????????????46.997????????56.460?????79.635?TL????????????274.560???????308.622????349.331?[用于條件表達式的數值]?(1):f3/fw=0.534?(2):f1/fw=1.117?(3):(-f2)/fw=0.415?(4):f1/(-f2)=2.688?(5):(-f5)/f3=0.503?圖2A、2B和2C是示出在無限遠處聚焦時根據實例1的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖2A是在廣角端狀態中的,圖2B是在中間焦距狀態中的,并且圖2C是在遠攝端狀態中的。圖3A、3B和3C是示出在校正根據實例1的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖3A是在廣角端狀態中的,圖3B是在中間焦距?狀態中的,并且圖3C是在遠攝端狀態中的。在示出像散的圖表中,實線示意弧矢圖像平面,并且虛線示意子午圖像平面。在各個圖表中,FNO表示f數,A表示半視角,d表示d線(波長λ=587.6nm),并且g表示g線(波長λ=435.6nm)。如從各個圖表明顯地,由于從廣角端狀態到遠攝端狀態對于在每一個焦距狀態中的各種像差的良好校正,根據實例1的變焦光學系統ZL1示出卓越的光學性能。?<實例2>?圖4是示出根據實例2的變焦光學系統ZL2的透鏡構造的截面視圖。在圖4所示變焦光學系統ZL2中,按照從物體側的順序,第一透鏡組G1由下述構成:由具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L11與雙凸正透鏡L12膠合而構造的膠合透鏡,和雙凸正透鏡L13。按照從物體側的順序,第二透鏡組G2由下述構成:具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡L21、由雙凹負透鏡L22與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L23膠合而構造的膠合透鏡,和具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L24,第三透鏡組G3由按照從物體側的順序,通過雙凸正透鏡L31與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L32膠合而構造的膠合透鏡構成。按照從物體側的順序,第四透鏡組G4由下述構成:具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L41,和由雙凸正透鏡L42與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L43膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,第五透鏡組G5由下述構成:具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L51,和由雙凹負透鏡L52與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L53膠合而構造的膠合透鏡。?在表格2中列出與根據實例2的變焦光學系統ZL2相關聯的各種數值。?表格2?[規格]????????????W???????????M?????????????T?f=????????203.00??????305.00????????485.00?FNO=??????3.92????????4.88??????????5.79?ω=???????5.95????????3.97??????????2.50?[透鏡數據]?i????r??????????????d??????????νd??????????nd?1????347.4248???????2.2000?????40.76????????1.882997?2????146.0225???????11.4567????82.51????????1.497820?3????-562.8397??????0.2000?4????143.3073???????9.4340?????82.51????????1.497820?5????-5914.9730?????(d1)?6????-103.3794??????3.8878?????35.30????????1.592701?7????-64.4995???????1.0000?8????-84.9358???????1.5000?????40.76????????1.882997?9????61.7704????????3.6004?????25.68????????1.784723?10???2004.3015??????8.6533?11???-34.6015???????2.6259?????64.11????????1.516800?12???-39.7969???????(d2)?13???169.6277???????7.0348?????48.08????????1.699998?14???-54.3130???????2.0000?????23.06????????1.860740?15???-86.0482???????0.2000?16???0.0000?????????(d3)???????孔徑光闌S?17???125.8628???????2.9436?????82.51????????1.497820?18???962.3746???????0.2000?19???82.9966????????5.6727?????70.40????????1.487490?20???-102.7506??????2.0000?????40.76????????1.882997?21???1126.4921??????(d4)?22???61.9956????????1.2000?????40.76????????1.882997?23???32.1728????????19.0123?24????-153.3232????1.5000????44.17????????1.785900?25????27.2143??????5.4404????32.35????????1.850260?26????2940.9598????(Bf)?[透鏡組數據]?組????????????焦距?G1????????????230.361?G2????????????-94.950?G3????????????90.606?G4????????????206.593?G5????????????-59.855?[可變距離]???????W??????????M?????????T?d1????74.455?????96.231????131.721?d2????46.821?????27.971????14.938?d3????0.200??????6.672?????13.126?d4????32.182?????20.741????0.200?Bf????46.632?????70.473????97.562?TL????292.052????313.850???348.310?[用于條件表達式的數值]?(1):f3/fw=0.446?(2):f1/fw=1.135?(3):(-f2)/fw=0.468?(4):f1/(-f2)=2.426?(5):(-f5)/f3=0.662?圖5A、5B和5C是示出在無限遠處聚焦時根據實例2的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖5A是在廣角端狀態中的,圖5B是在?中間焦距狀態中的,并且圖5C是在遠攝端狀態中的。圖6A、6B和6C是示出在校正根據實例2的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖6A是在廣角端狀態中的,圖6B是在中間焦距狀態中的,并且圖6C是在遠攝端狀態中的。如從各個圖表明顯地,由于從廣角端狀態到遠攝端狀態對于在每一個焦距狀態中的各種像差的良好校正,根據實例2的變焦光學系統ZL2示出卓越的光學性能。?<實例3>?圖7是示出根據實例3的變焦光學系統ZL3的透鏡構造的截面視圖。在圖7所示變焦光學系統ZL3中,按照從物體側的順序,第一透鏡組G1由下述構成:由具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L11與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L12膠合而構造的膠合透鏡,和雙凸正透鏡L13。按照從物體側的順序,第二透鏡組G2由下述構成:具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡L21、由具有面向圖像側的凸形表面的正彎月形透鏡L22與雙凹負透鏡L23膠合而構造的膠合透鏡,和由雙凹負透鏡L24與雙凸正透鏡L25膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,第三透鏡組G3由下述構成:雙凸正透鏡L31,和由雙凸正透鏡L32與雙凹負透鏡L33膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,第四透鏡組G4由下述構成:雙凸正透鏡L41,和由雙凸正透鏡L42與具有面向物體側的凹形表面的負彎月形透鏡L43膠合而構造的膠合透鏡。按照從物體側的順序,第五透鏡組G5由下述構成:具有面向圖像側的凹形表面的負彎月形透鏡L51,和由雙凹負透鏡L52與具有面向物體側的凸形表面的正彎月形透鏡L53膠合而構造的膠合透鏡。?在表格3中列出與根據實例3的變焦光學系統ZL3相關聯的各種數值。?表格3?[規格]????????W?????????M???????????T?f=????206.00????305.00??????485.00?FNO=??3.92??????4.51????????5.92?ω=???5.92??????4.00????????2.50?[透鏡數據]?i????r????????????d?????????νd??????nd?1????206.4295?????2.2000????40.76????1.882997?2????118.8362?????9.2593????82.51????1.497820?3????736.0691?????0.2000?4????125.9346?????10.4209???91.21????1.456000?5????-2048.5213???(d1)?6????-271.5836????2.0000????30.13????1.698947?7????-138.1248????4.0000?8????-635.5274????2.1397????39.22????1.595510?9????-134.8098????1.5000????40.76????1.882997?10???194.2742?????5.2488?11???-59.4210?????1.5000????40.76????1.882997?12???134.2058?????4.0091????23.78????1.846660?13???-123.7939????(d2)?14???119.9455?????8.0000????44.79????1.743997?15???-166.0361????1.1752?16???62.3217??????6.0710????47.93????1.717004?17???-263.5052????1.5018????31.27????1.903660?18???59.7305??????6.4358?19???0.0000???????(d3)??????孔徑光闌S?20???38.8635??????3.0034????50.89????1.658441?21???-385.4491????0.2000?22???70.5560??????5.4227????64.11????1.516800?23???-101.2001????1.5000????31.27????1.903660?24????-1083.1653?????(d4)?25????47.5908????????1.6000????40.76????1.882997?26????29.1167????????22.1429?27????-141.7167??????2.2825????44.17????1.785900?28????27.8192????????8.0000????31.27????1.903660?29????419.8714???????(Bf)?[透鏡組數據]?組????????焦距?G1????????239.430?G2????????-76.466?G3????????127.225?G4????????92.011?G5????????-63.945?[可變距離]???????W??????????M??????????T?d1????69.017?????99.752?????124.910?d2????38.601?????28.096?????0.400?d3????2.000??????5.986??????48.891?d4????26.981?????17.610?????2.000?Bf????47.013?????62.700?????63.199?TL????293.425????323.958????349.213?[用于條件表達式的數值]?(1):f3/fw=0.618?(2):f1/fw=1.162?(3):(-f2)/fw=0.371?(4):f1/(-f2)=3.131?(5):(-f5)/f3=0.503?圖8A、8B和8C是示出在無限遠處聚焦時根據實例3的變焦光學系統的各種像差的圖表,其中圖8A是在廣角端狀態中的,圖8B是在中間焦距狀態中的,并且圖8C是在遠攝端狀態中的。圖9A、9B和9C是示出在校正根據實例3的變焦光學系統的0.2度的旋轉照相機抖動時的彗差的圖表,其中圖9A是在廣角端狀態中的,圖9B是在中間焦距狀態中的,并且圖9C是在遠攝端狀態中的。如從各個圖表明顯地,由于從廣角端狀態到遠攝端狀態對于在每一個焦距狀態中的各種像差的良好校正,根據實例3的變焦光學系統ZL3示出卓越的光學性能。?附帶說一句,可以在并不減弱光學性能的范圍內適當地應用以下描述。?在上述解釋和實例中,雖然已經示出具有五透鏡組構造的變焦光學系統,但是上述透鏡構造能夠被應用于其它透鏡構造例如六透鏡組構造和七透鏡組構造。而且,其中透鏡或者透鏡組被添加到最物體側的透鏡構造和其中透鏡或者透鏡組被添加到最圖像側的透鏡構造是可能的。附帶說一句,透鏡組被定義為具有至少一個透鏡的部分,該部分通過在變焦時改變的空氣間隔從其它部分分離。?而且,任何透鏡表面可以被形成為球面、平面或者非球面。當透鏡表面是球面或者平面時,加工和組裝變得容易,從而由于在加工和組裝時的誤差引起的光學性能劣化能夠得以防止。即便圖像平面移位,光學性能的劣化也是小的,從而這是理想的。當透鏡表面是非球面時,可以利用細磨工藝、利用模具將玻璃材料形成為非球面形狀的玻璃模制工藝或者在玻璃表面上將樹脂材料形成為非球面形狀的復合類型工藝制造非球面。任何透鏡表面可以是衍射光學表面。任何透鏡可以是梯度折射率透鏡(GRIN透鏡),或者塑料透鏡。?雖然孔徑光闌S優選地被置于第三透鏡組G3的附近,但是該功?能可以利用透鏡框架替代而不置放作為孔徑光闌的部件。?在寬波長范圍上具有高透射率的抗反射涂層可以被涂覆到每一個透鏡表面以減少耀斑或者重像,從而能夠獲得具有高對比度的高光學性能。?本實施例僅僅為了更好地理解本申請的目的示出具體實例。據此,不必說,本申請在它的更寬廣的方面不限于具體細節和代表性裝置。?
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