CN101950068B - 变焦光学***、配备有该***的光学设备和用于制造变焦光学***的方法 - Google Patents
变焦光学***、配备有该***的光学设备和用于制造变焦光学***的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101950068B CN101950068B CN201010228921.5A CN201010228921A CN101950068B CN 101950068 B CN101950068 B CN 101950068B CN 201010228921 A CN201010228921 A CN 201010228921A CN 101950068 B CN101950068 B CN 101950068B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- lens combination
- optical system
- varifocal optical
- focal length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
- G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
- G02B15/145113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-++-
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
按照从物体侧的顺序，一种变焦光学***(ZL)包括：具有正折射光焦度的第一透镜组(G1)、具有负折射光焦度的第二透镜组(G2)、具有正折射光焦度的第三透镜组(G3)、具有正折射光焦度的第四透镜组(G4)，和具有负折射光焦度的第五透镜组(G5)；并且置放每一个透镜组以满足给定条件表达式(1)；由此提供一种能够抑制在变焦时的像差变化并且执行优良减振的变焦光学***(ZL)、一种配备该变焦光学***的光学设备、和一种用于制造该变焦光学***的方法。
Description
在这里通过引用结合以下优先权申请的公开：于2009年7月9日提交的日本专利申请No.2009-162681。
技术领域
本发明涉及一种变焦光学***、一种配备有该变焦光学***的光学设备和一种用于制造该变焦光学***的方法。
背景技术
已经提出在例如日本专利申请公开No.2003-344768中公开的、适用于胶片照相机、电子静态照相机、视频照相机等的变焦光学***。然而，传统的变焦光学***具有在变焦时像差具有大的变化的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而得以做出，并且具有以下目的，即，提供一种能够应对在变焦时像差变化的问题并且获得优良光学性能的变焦光学***、一种配备有该变焦光学***的光学设备，和一种用于制造该变焦光学***的方法。
根据本发明的第一方面，提供一种变焦光学***，按照从物体侧的顺序，包括：具有正折射光焦度的第一透镜组；具有负折射光焦度的第二透镜组；具有正折射光焦度的第三透镜组；具有正折射光焦度的第四透镜组；和具有负折射光焦度的第五透镜组；以下条件表达式(1)得以满足：
0.20＜f3/fw＜0.70 (1)
其中f3表示第三透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中变焦光学***的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组是固定的。
在本发明的第一方面，优选的是，第二透镜组的至少一部分能够沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动。
在本发明的第一方面，优选的是，以下条件表达式(2)得以满足：
1.00＜f1/fw＜1.43 (2)
其中f1表示第一透镜组的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，以下条件表达式(3)得以满足：
0.20＜(-f2)/fw＜0.50 (3)
其中f2表示第二透镜组的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，在聚焦时第五透镜组的至少一部分能够沿着光轴移动。
在本发明的第一方面，优选的是，以下条件表达式(4)得以满足：
2.10＜f1/(-f2)＜3.50 (4)
其中f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，以下条件表达式(5)得以满足：
0.40＜(-f5)/f3＜0.70 (5)
其中f5表示第五透镜组的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，按照从物体侧的顺序，第二透镜组包括：具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜，和胶合透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，按照从物体侧的顺序，第五透镜组包括：具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜，和胶合透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，孔径光阑被置放于第三透镜组的图像侧。
在本发明的第一方面，优选的是，在变焦时孔径光阑与第三透镜组一体地移动。
根据本发明的第二方面，提供一种配备有第一方面的光学设备。
根据本发明的第三方面，提供一种用于制造变焦光学***的方法，该变焦光学***包括具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有正折射光焦度的第四透镜组，和具有负折射光焦度的第五透镜组，该方法包括以下步骤：提供第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组，和第五透镜组；和，置放每一个透镜组以满足以下条件表达式(1)：
0.20＜f3/fw＜0.70 (1)
其中f3表示第三透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中变焦光学***的焦距。
在本发明的第三方面，该第三方面优选地包括以下步骤：在从广角端状态变焦到远摄端状态时固定第二透镜组。
在本发明的第三方面，该第三方面优选地包括以下步骤：置放能够沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动的第二透镜组的至少一部分。
在本发明的第三方面，该第三方面优选地包括以下步骤：置放每一个透镜组以满足以下条件表达式(2)：
1.00＜f1/fw＜1.43 (2)
其中f1表示第一透镜组的焦距。
在本发明的第三方面，该第三方面优选地包括以下步骤；置放每一个透镜组以满足以下条件表达式(3)：
0.20＜(-f2)/fw＜0.50 (3)
其中f2表示第二透镜组的焦距。
通过构造如上所述的变焦光学***、配备有该变焦光学***的光学设备，和用于制造该变焦光学***的方法，获得能够应对在变焦时的像差变化的优良光学性能成为可能。
附图说明
图1是示出根据实例1的变焦光学***的透镜构造的截面视图。
图2A、2B和2C是示出在无限远处聚焦时根据实例1的变焦光学***的各种像差的图表，其中图2A是在广角端状态中的、图2B是在中间焦距状态中的，并且图2C是在远摄端状态中的。
图3A、3B和3C是示出在校正根据实例1的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图3A是在广角端状态中的、图3B是在中间焦距状态中的，并且图3C是在远摄端状态中的。
图4是示出根据实例2的变焦光学***的透镜构造的截面视图。
图5A、5B和5C是示出在无限远处聚焦时根据实例2的变焦光学***的各种像差的图表，其中图5A是在广角端状态中的、图5B是在中间焦距状态中的，并且图5C是在远摄端状态中的。
图6A、6B和6C是示出在校正根据实例2的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图6A是在广角端状态中的、图6B是在中间焦距状态中的，并且图6C是在远摄端状态中的。
图7是示出根据实例3的变焦光学***的透镜构造的截面视图。
图8A、8B和8C是示出在无限远处聚焦时根据实例3的变焦光学***的各种像差的图表，其中图8A是在广角端状态中的、图8B是在中间焦距状态中的，并且图8C是在远摄端状态中的。
图9A、9B和9C是示出在校正根据实例3的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图9A是在广角端状态中的、图9B是在中间焦距状态中的，并且图9C是在远摄端状态中的。
图10是示出配备有根据本实施例的变焦光学***的单反数字照相机的截面视图。
图11是概略地解释用于制造根据本实施例的变焦光学***的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图解释了根据本申请的优选实施例。如在图1中所示，按照从物体侧的顺序，根据本实施例的变焦光学***Zl由下述构成：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有正折射光焦度的第四透镜组G4，和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组G2优选地被固定。利用这种结构，简化变焦机构并且使得透镜镜筒紧凑成为可能。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，以下条件表达式(1)优选地得以满足：
0.20＜f3/fw＜0.70 (1)
其中f3表示第三透镜组G3的焦距，并且fw表示广角端状态的焦距。
条件表达式(1)相对于广角端状态中的焦距限定第三透镜组G3的焦距的适当范围。当比率f3/fw等于或者超过条件表达式(1)的上限时，第三透镜组G3的光焦度变弱，从而透镜镜筒的总长度变大。而且，变得难以校正场曲，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.63。在另一方面，当比率f3/fw等于或者降至低于条件表达式(1)的下限时，变得难以校正球面像差，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限设为0.40。
根据本实施例的变焦透镜***ZL可以具有减振透镜，减振透镜通过沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动透镜组或者透镜组的一部分或者通过在包括光轴的平面中进行旋转运动(摇摆运动)而校正由于照相机抖动引起的图像模糊。特别地，作为减振透镜组，第二透镜组G2的至少一部分优选地沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动。利用这种结构，通过紧凑的、小直径透镜组执行减振和使得减振单元和透镜镜筒紧凑成为可能。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，以下条件表达式(2)优选地得以满足：
1.00＜f1/fw＜1.43 (2)
其中f1表示第一透镜组的焦距。
条件表达式(2)相对于在广角端状态中的焦距限定第一透镜组G1的焦距的适当范围。当比率f1/fw等于或者超过条件表达式(2)的上限时，第一透镜组G1的光焦度变弱，并且总长度变大，从而第二透镜组变大。据此，产生变得难以被校正的球面像差，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(2)的上限设为1.20。在另一方面，当比率f1/fw等于或者降至低于条件表达式(2)的下限时，变得难以校正球面像差和场曲，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(2)的下限设为1.10。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，以下条件表达式(3)优选地得以满足：
0.20＜(-f2)/fw＜0.50 (3)
其中f2表示第二透镜组G2的焦距。
条件表达式(3)相对于在广角端状态中的焦距限定第二透镜组G2的焦距的适当范围。当比率(-f2)/fw等于或者超过条件表达式(3)的上限时，第二透镜组G2的光焦度变弱，从而变得难以补偿由第一透镜组G1产生的畸变。而且，变得难以确保所期望的速度并且使得第二透镜组G2是紧凑的，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的上限设为0.48。在另一方面，当比率(-f2)/fw等于或者降至低于条件表达式(3)的下限时，是减振透镜组的第二透镜组G2的光焦度变得过强，从而变得难以校正彗差和纵向色差。而且，在减振时图像倾斜变化变大，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的下限设为0.30。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，为了从无限远到近物体地改变聚焦，透镜组的一部分、单一透镜组或者多个透镜组可以作为聚焦透镜组沿着光轴移动。在此情形中，聚焦透镜组能够被用于自动聚焦，并且适用于被马达例如超声波马达驱动。特别优选的是第五透镜组G5的至少一部分作为聚焦透镜组移动。利用这种结构，并且通过移动具有最小直径的第五透镜组G5，使得透镜镜筒紧凑并且执行快速聚焦成为可能。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，以下条件表达式(4)优选地得以满足：
2.10＜f1/(-f2)＜3.50 (4)
其中f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f2表示第二透镜组G2的焦距。
条件表达式(4)相对于第二透镜组G2的焦距限定第一透镜组G1的焦距的适当范围。当比率f1/(-f2)等于或者超过条件表达式(4)的上限时，变得难以使得透镜镜筒和第二透镜组G2的总长度紧凑。而且，第一透镜组G1的光焦度变弱从而产生球面像差，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(4)的上限设为3.20。在另一方面，当比率f1/(-f2)等于或者降至低于条件表达式(4)的下限时，变得难以校正畸变和横向色差，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(4)的下限设为2.50。
在根据本实施例的变焦透镜***ZL中，以下条件表达式(5)优选地得以满足：
0.40＜(-f5)/f3＜0.70 (5)
其中f5表示第五透镜组G5的焦距。
条件表达式(5)相对于第三透镜组G3的焦距限定第五透镜组G5的焦距的适当范围。当比率(-f5)/f3等于或者超过条件表达式(5)的上限时，在聚焦时第五透镜组G5的移动量变大，并且透镜镜筒的总长度变大，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(5)的上限设为0.66。在另一方面，当比率(-f5)/f3等于或者降至低于条件表达式(5)的下限时，是聚焦透镜组的第五透镜组G5的光焦度变强，并且在聚焦时的场曲变化变大，从而这是不理想的。为了确保本实施例的效果，优选的是将条件表达式(5)的下限设为0.50。
在图10中，示出截面视图，该截面视图示出作为配备有上述变焦光学***ZL的光学设备的单反数字照相机(在下文中简单地称为照相机)1。在照相机1中，从未示出的物体发射的光被变焦光学***2(变焦光学***ZL)会聚、被快速复原反光镜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镜5中被反射多次，并且被引导至目镜6。据此，摄影师能够通过目镜6观察物体(被拍摄的被摄体)图像作为直立图像。
当摄影师完全地按下未示出的释放按钮时，快速复原反光镜3从光路缩退，来自未示出的物体(被拍摄的被摄体)的光在成像器件7上形成物体图像。据此，从物体(被拍摄的被摄体)发射并且被变焦光学***2会聚的光被成像器件7捕捉，并且作为物体(被拍摄的被摄体)的拍摄图像而被存储于未示出的存储器中。以此方式，摄影师能够利用照相机1对物体(被拍摄的被摄体)照相。附带说一句，图10所示的照相机1可以被构造成以可移除方式保持变焦光学***ZL，或者可以被与变焦光学***ZL一体地构造。照相机1可以是所谓的单反照相机，或者并不包括快速复原反光镜等的紧凑式照相机。
在下面参考图11解释了用于制造根据本实施例的变焦光学***ZL的方法的概要。首先，通过置放每一个透镜而提供每一个透镜组(步骤S100)。具体地，在本实施例中，例如按照从物体侧的顺序作为第一透镜组G1置放由具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L11与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L12胶合而构造的胶合透镜，和双凸正透镜L13。按照从物体侧的顺序，作为第二透镜组G2置放具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜L21、由双凹负透镜L22与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L23胶合而构造的胶合透镜，和具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24。按照从物体侧的顺序，作为第三透镜组G3置放由双凸正透镜L31与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L32胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，作为第四透镜组G4置放具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L41，和由双凸正透镜L42与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L43胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，作为第五透镜组G5置放具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L51，和由双凹负透镜L52与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L53胶合而构造的胶合透镜。置放以此方式设置的每一个透镜组以制造变焦光学***ZL。
在此情形中，当利用f3表示第三透镜组G3的焦距，并且利用fw表示在广角端状态中变焦光学***的焦距时，每一个透镜组被置放成满足上述条件表达式(1)(步骤S200)。
在下面参考附图解释了根据本实施例的每一个实例。在图1、4和7中，示出变焦光学***ZL1、ZL2和ZL3中的每一个在从广角端状态W变焦到远摄端状态T时的每一个透镜组的光焦度分布和移动。如在图1、4和7中所示，按照从物体侧的顺序，根据每一个实例的变焦透镜***ZL1、ZL2和ZL3中的每一个由下述构成：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有正折射光焦度的第四透镜组G4，和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组G2是固定的，并且移动其它透镜组从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。
在每一个实例中，通过沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动被置放于第二透镜组G2的物体侧的三个透镜(L21、L22和L23)而校正由于照相机抖动引起的图像模糊(减振)。通过沿着光轴移动第五透镜组G5执行聚焦。孔径光阑S在第三透镜组G3的附近被置放于图像侧，并且在变焦时与第三透镜组G3一体地移动。
<实例1>
图1是示出根据实例1的变焦光学***ZL1的透镜构造的截面视图。在图1所示变焦光学***ZL 1中，按照从物体侧的顺序，第一透镜组G1由下述构成：由具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L11与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L12胶合而构造的胶合透镜，和双凸正透镜L13。按照从物体侧的顺序，第二透镜组G2由下述构成：具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜L21、由双凹负透镜L22与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L23胶合而构造的胶合透镜，和具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24。第三透镜组G3由按照从物体侧的顺序，通过双凸正透镜L31与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L32胶合而构造的胶合透镜构成。按照从物体侧的顺序，第四透镜组G4由下述构成：具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L41，和由双凸正透镜L42与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L43胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，第五透镜组G5由下述构成：具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L51，和由双凹负透镜L52与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L53胶合而构造的胶合透镜。
在表格1中列出与根据实例1的变焦光学***ZL1相关联的各种数值。在[规格]中，W表示广角端状态、M表示中间焦距状态、T表示远摄端状态、f表示变焦光学***的焦距、FNO表示f数，并且ω表示半视角(单位：度)。在[透镜数据]中，最左列“i”示出沿着光传播方向按照从物体侧的顺序计数的透镜表面号、第二列“r”示出透镜表面的曲率半径、第三列“d”示出到下一表面的距离、第四列“νd”示出在d线(波长λ＝587.6nm)处的阿贝数，并且第五列“nd”示出在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率。在第五列“nd”中，空气的折射率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[透镜组数据]中，示出每一个透镜组的焦距。在[可变距离]中，示出关于每一个焦距状态的可变距离和总透镜长度TL。在[用于条件表达式的数值]中，示出用于条件表达式的数值。在关于各种数值的各个表格中，“mm”通常被用作长度例如焦距、曲率半径和到下一透镜表面的距离的单位。然而，因为能够利用它的尺寸被成比例地放大或者降低的光学***获得类似的光学性能，所以该单位不必被限制为“mm”，并且能够使用任何其它适当的单位。在其它实例中对参考符号的解释是相同的，
表格1
[规格]
W M T
f＝ 206.00 295.00 485.00
FNO＝ 4.32 4.94 5
ω＝ 5.864.112.50
[透镜数据]
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) 孔径光阑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)
[透镜组数据]
组 焦距
G1 230.000
G2 -85.754
G3 110.000
G4 152.894
G5 -61.970
[可变距离]
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 7***
TL 274.560 308.622 349.331
[用于条件表达式的数值]
(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
图2A、2B和2C是示出在无限远处聚焦时根据实例1的变焦光学***的各种像差的图表，其中图2A是在广角端状态中的，图2B是在中间焦距状态中的，并且图2C是在远摄端状态中的。图3A、3B和3C是示出在校正根据实例1的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图3A是在广角端状态中的，图3B是在中间焦距状态中的，并且图3C是在远摄端状态中的。在示出像散的图表中，实线示意弧矢图像平面，并且虚线示意子午图像平面。在各个图表中，FNO表示f数，A表示半视角，d表示d线(波长λ＝587.6nm)，并且g表示g线(波长λ＝435.6nm)。如从各个图表明显地，由于从广角端状态到远摄端状态对于在每一个焦距状态中的各种像差的良好校正，根据实例1的变焦光学***ZL1示出卓越的光学性能。
<实例2>
图4是示出根据实例2的变焦光学***ZL2的透镜构造的截面视图。在图4所示变焦光学***ZL2中，按照从物体侧的顺序，第一透镜组G1由下述构成：由具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L11与双凸正透镜L12胶合而构造的胶合透镜，和双凸正透镜L13。按照从物体侧的顺序，第二透镜组G2由下述构成：具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜L21、由双凹负透镜L22与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L23胶合而构造的胶合透镜，和具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24，第三透镜组G3由按照从物体侧的顺序，通过双凸正透镜L31与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L32胶合而构造的胶合透镜构成。按照从物体侧的顺序，第四透镜组G4由下述构成：具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L41，和由双凸正透镜L42与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L43胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，第五透镜组G5由下述构成：具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L51，和由双凹负透镜L52与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L53胶合而构造的胶合透镜。
在表格2中列出与根据实例2的变焦光学***ZL2相关联的各种数值。
表格2
[规格]
W M T
f＝ 203.00 305.00 485.00
FNO＝ 3.92 4.88 5.79
ω＝ 5.95 3.97 2.50
[透镜数据]
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) 孔径光阑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)
[透镜组数据]
组 焦距
G1 230.361
G2 -94.950
G3 90.606
G4 206.593
G5 -59.855
[可变距离]
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
[用于条件表达式的数值]
(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
图5A、5B和5C是示出在无限远处聚焦时根据实例2的变焦光学***的各种像差的图表，其中图5A是在广角端状态中的，图5B是在中间焦距状态中的，并且图5C是在远摄端状态中的。图6A、6B和6C是示出在校正根据实例2的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图6A是在广角端状态中的，图6B是在中间焦距状态中的，并且图6C是在远摄端状态中的。如从各个图表明显地，由于从广角端状态到远摄端状态对于在每一个焦距状态中的各种像差的良好校正，根据实例2的变焦光学***ZL2示出卓越的光学性能。
<实例3>
图7是示出根据实例3的变焦光学***ZL3的透镜构造的截面视图。在图7所示变焦光学***ZL3中，按照从物体侧的顺序，第一透镜组G1由下述构成：由具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L11与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L12胶合而构造的胶合透镜，和双凸正透镜L13。按照从物体侧的顺序，第二透镜组G2由下述构成：具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜L21、由具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜L22与双凹负透镜L23胶合而构造的胶合透镜，和由双凹负透镜L24与双凸正透镜L25胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，第三透镜组G3由下述构成：双凸正透镜L31，和由双凸正透镜L32与双凹负透镜L33胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，第四透镜组G4由下述构成：双凸正透镜L41，和由双凸正透镜L42与具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L43胶合而构造的胶合透镜。按照从物体侧的顺序，第五透镜组G5由下述构成：具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜L51，和由双凹负透镜L52与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L53胶合而构造的胶合透镜。
在表格3中列出与根据实例3的变焦光学***ZL3相关联的各种数值。
表格3
[规格]
W M T
f＝ 206.00 305.00 485.00
FNO＝ 3.92 4.51 5.92
ω＝ 5.92 4.00 2.50
[透镜数据]
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) 孔径光阑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)
[透镜组数据]
组 焦距
G1 239.430
G2 -76.466
G3 127.225
G4 92.011
G5 -63.945
[可变距离]
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
[用于条件表达式的数值]
(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
图8A、8B和8C是示出在无限远处聚焦时根据实例3的变焦光学***的各种像差的图表，其中图8A是在广角端状态中的，图8B是在中间焦距状态中的，并且图8C是在远摄端状态中的。图9A、9B和9C是示出在校正根据实例3的变焦光学***的0.2度的旋转照相机抖动时的彗差的图表，其中图9A是在广角端状态中的，图9B是在中间焦距状态中的，并且图9C是在远摄端状态中的。如从各个图表明显地，由于从广角端状态到远摄端状态对于在每一个焦距状态中的各种像差的良好校正，根据实例3的变焦光学***ZL3示出卓越的光学性能。
附带说一句，可以在并不减弱光学性能的范围内适当地应用以下描述。
在上述解释和实例中，虽然已经示出具有五透镜组构造的变焦光学***，但是上述透镜构造能够被应用于其它透镜构造例如六透镜组构造和七透镜组构造。而且，其中透镜或者透镜组被添加到最物体侧的透镜构造和其中透镜或者透镜组被添加到最图像侧的透镜构造是可能的。附带说一句，透镜组被定义为具有至少一个透镜的部分，该部分通过在变焦时改变的空气间隔从其它部分分离。
而且，任何透镜表面可以被形成为球面、平面或者非球面。当透镜表面是球面或者平面时，加工和组装变得容易，从而由于在加工和组装时的误差引起的光学性能劣化能够得以防止。即便图像平面移位，光学性能的劣化也是小的，从而这是理想的。当透镜表面是非球面时，可以利用细磨工艺、利用模具将玻璃材料形成为非球面形状的玻璃模制工艺或者在玻璃表面上将树脂材料形成为非球面形状的复合类型工艺制造非球面。任何透镜表面可以是衍射光学表面。任何透镜可以是梯度折射率透镜(GRIN透镜)，或者塑料透镜。
虽然孔径光阑S优选地被置于第三透镜组G3的附近，但是该功能可以利用透镜框架替代而不置放作为孔径光阑的部件。
在宽波长范围上具有高透射率的抗反射涂层可以被涂覆到每一个透镜表面以减少耀斑或者重像，从而能够获得具有高对比度的高光学性能。
本实施例仅仅为了更好地理解本申请的目的示出具体实例。据此，不必说，本申请在它的更宽广的方面不限于具体细节和代表性装置。
Claims (18)
1.一种变焦光学***，按照从物体侧的顺序，包括：
具有正折射光焦度的第一透镜组；
具有负折射光焦度的第二透镜组；
具有正折射光焦度的第三透镜组；
具有正折射光焦度的第四透镜组；和
具有负折射光焦度的第五透镜组；并且
以下条件表达式得以满足：
0.20＜f3/fw＜0.70
其中f3表示所述第三透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中所述变焦光学***的焦距。
2.根据权利要求1的变焦光学***，其中在从广角端状态变焦到远摄端状态时，所述第二透镜组是固定的。
3.根据权利要求1的变焦光学***，其中所述第二透镜组的至少一部分能够沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动。
4.根据权利要求1的变焦光学***，其中以下条件表达式得以满足：
1.00＜f1/fw＜1.43
其中f1表示所述第一透镜组的焦距。
5.根据权利要求1的变焦光学***，其中以下条件表达式得以满足：
0.20＜(-f2)/fw＜0.50
其中f2表示所述第二透镜组的焦距。
6.根据权利要求1的变焦光学***，其中在聚焦时所述第五透镜组的至少一部分能够沿着光轴移动。
7.根据权利要求1的变焦光学***，其中以下条件表达式得以满足：
2.10＜f1/(-f2)＜3.50
其中f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的焦距。
8.根据权利要求1的变焦光学***，其中以下条件表达式得以满足：
0.40＜(-f5)/f3＜0.70
其中f5表示所述第五透镜组的焦距。
9.根据权利要求1的变焦光学***，其中按照从物体侧的顺序，所述第二透镜组包括：具有面向图像侧的凸形表面的正弯月形透镜，和胶合透镜。
10.根据权利要求1的变焦光学***，其中按照从物体侧的顺序，所述第五透镜组包括：具有面向图像侧的凹形表面的负弯月形透镜，和胶合透镜。
11.根据权利要求1的变焦光学***，其中孔径光阑被置放于所述第三透镜组的图像侧。
12.根据权利要求1的变焦光学***，其中在变焦时孔径光阑与所述第三透镜组一体地移动。
13.一种光学设备，配备有根据权利要求1的所述变焦光学***。
14.一种用于制造变焦光学***的方法，所述变焦光学***包括具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有正折射光焦度的第四透镜组，和具有负折射光焦度的第五透镜组，
所述方法包括以下步骤：
提供所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组，和所述第五透镜组；和
置放每一个透镜组以满足以下条件表达式：
0.20＜f3/fw＜0.70
其中f3表示所述第三透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中所述变焦光学***的焦距。
15.根据权利要求14的方法，进一步包括以下步骤：
在从广角端状态变焦到远摄端状态时固定所述第二透镜组。
16.根据权利要求14的方法，进一步包括以下步骤：
置放能够沿着包括与光轴基本垂直的分量的方向移动的所述第二透镜组的至少一部分。
17.根据权利要求14的方法，进一步包括以下步骤：
置放每一个透镜组以满足以下条件表达式：
1.00＜f1/fw＜1.43
其中f1表示所述第一透镜组的焦距。
18.根据权利要求14的方法，进一步包括以下步骤：
置放每一个透镜组以满足以下条件表达式：
0.20＜(-f2)/fw＜0.50
其中f2表示所述第二透镜组的焦距。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009-162681 | 2009-07-09 | ||
| JP2009162681A JP5423190B2 (ja) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 変倍光学系、及び、この変倍光学系を備える光学機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101950068A CN101950068A (zh) | 2011-01-19 |
| CN101950068B true CN101950068B (zh) | 2014-07-09 |
Family
ID=43427275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010228921.5A Active CN101950068B (zh) | 2009-07-09 | 2010-07-09 | 变焦光学***、配备有该***的光学设备和用于制造变焦光学***的方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8189269B2 (zh) |
| JP (1) | JP5423190B2 (zh) |
| CN (1) | CN101950068B (zh) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2012101959A1 (ja) * | 2011-01-24 | 2014-06-30 | パナソニック株式会社 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
| TWI440923B (zh) * | 2011-04-12 | 2014-06-11 | Ability Entpr Co Ltd | 變焦鏡頭 |
| CN102736228B (zh) * | 2011-04-13 | 2017-04-12 | 佳能企业股份有限公司 | 变焦镜头 |
| TWI443404B (zh) * | 2011-05-27 | 2014-07-01 | Asia Optical Co Inc | Fixed focus projection lens |
| JP5811779B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-11-11 | 株式会社ニコン | 変倍光学系および光学機器 |
| EP2916156A4 (en) | 2012-10-30 | 2016-10-05 | Nikon Corp | VARIABLE MAGNIFICATION OPTICAL SYSTEM, OPTICAL DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING VARIABLE MAGNIFICATION OPTICAL SYSTEM |
| JP5808311B2 (ja) * | 2012-11-28 | 2015-11-10 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6200647B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-09-20 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP6143475B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2017-06-07 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US9395524B2 (en) * | 2013-06-10 | 2016-07-19 | Konica Minolta, Inc. | Variable magnification optical system, imaging optical device, and digital appliance |
| JP6252175B2 (ja) | 2014-01-06 | 2017-12-27 | リコーイメージング株式会社 | ズームレンズ系 |
| JP6515480B2 (ja) * | 2014-10-15 | 2019-05-22 | 株式会社シグマ | 防振機能を備えた変倍結像光学系 |
| JP6492517B2 (ja) * | 2014-10-15 | 2019-04-03 | 株式会社シグマ | 防振機能を備えた変倍結像光学系 |
| JP6320904B2 (ja) * | 2014-11-25 | 2018-05-09 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズおよび撮像装置 |
| EP3351989A4 (en) * | 2015-09-18 | 2019-09-04 | Nikon Corporation | OPTICAL SYSTEM WITH VARIABLE MAGNIFICATION, OPTICAL DEVICE, IMAGING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR AN OPTICAL SYSTEM WITH VARIABLE MAGNIFICATION |
| JP6404795B2 (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-17 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
| JP6404199B2 (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-10 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
| CN105486341B (zh) * | 2015-11-25 | 2017-12-08 | 长春乙天科技有限公司 | 一种大幅面高速高精度自动光学检测设备 |
| JP6699667B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2020-05-27 | 株式会社ニコン | 変倍光学系および光学機器 |
| US20170184824A1 (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Zoom lens system, imaging apparatus, and camera |
| JP6289533B2 (ja) * | 2016-05-02 | 2018-03-07 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| JP6687121B2 (ja) * | 2016-10-07 | 2020-04-22 | 株式会社ニコン | 変倍光学系および光学機器 |
| JP6925190B2 (ja) * | 2017-07-12 | 2021-08-25 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP6431588B1 (ja) * | 2017-10-19 | 2018-11-28 | エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 撮像レンズ |
| JP7149795B2 (ja) * | 2018-09-28 | 2022-10-07 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及び撮像装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07104486B2 (ja) * | 1986-03-11 | 1995-11-13 | オリンパス光学工業株式会社 | ズ−ムレンズ |
| JPS63195618A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-12 | Ricoh Co Ltd | リアフオ−カスズ−ムレンズ |
| JP2596838B2 (ja) * | 1989-12-06 | 1997-04-02 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| JP2962023B2 (ja) * | 1992-01-06 | 1999-10-12 | キヤノン株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
| JP3706644B2 (ja) * | 1994-08-24 | 2005-10-12 | キヤノン株式会社 | 防振機能を有した変倍光学系 |
| JP4115746B2 (ja) * | 2002-05-29 | 2008-07-09 | 株式会社タムロン | 望遠ズームレンズ |
| JP2006098686A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Olympus Corp | ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置 |
| JP2006276710A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2006337648A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Canon Inc | ズームレンズ |
| JP2007003600A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP4982786B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-07-25 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 撮像光学系および撮像装置 |
| CN101718903B (zh) * | 2008-10-09 | 2014-07-30 | 株式会社尼康 | 变焦镜头、具有该变焦镜头的光学装置和制造方法 |
-
2009
- 2009-07-09 JP JP2009162681A patent/JP5423190B2/ja active Active
-
2010
- 2010-07-08 US US12/832,679 patent/US8189269B2/en active Active
- 2010-07-09 CN CN201010228921.5A patent/CN101950068B/zh active Active
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| JP昭63-195618A 1988.08.12 |
| JP特开2006-337648A 2006.12.14 |
| JP特开2006-98686A 2006.04.13 |
| JP特开2007-3600A 2007.01.11 |
| JP特开平8-62541A 1996.03.08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101950068A (zh) | 2011-01-19 |
| JP5423190B2 (ja) | 2014-02-19 |
| JP2011017912A (ja) | 2011-01-27 |
| US20110007403A1 (en) | 2011-01-13 |
| US8189269B2 (en) | 2012-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101950068B (zh) | 变焦光学***、配备有该***的光学设备和用于制造变焦光学***的方法 | |
| CN102112905B (zh) | 变焦镜头、具有其的光学设备、和制造变焦镜头的方法 | |
| CN102162905B (zh) | 变焦镜头***、光学设备和用于制造变焦镜头***的方法 | |
| US9134516B2 (en) | Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens | |
| EP1881357B1 (en) | Vibration-proof telephoto zoom lens having four lens groups | |
| US7924511B2 (en) | Optical system, method for focusing, and imaging apparatus equipped therewith | |
| US11061210B2 (en) | Variable magnification optical system, optical device, and manufacturing method for variable magnification optical system | |
| US20090086321A1 (en) | Zoom lens system, optical apparatus, and method for manufacturing zoom lens system | |
| EP2328008A2 (en) | Optical system and imaging apparatus | |
| CN101794014B (zh) | 变焦透镜及其制造方法、配备变焦透镜的光学装置 | |
| CN107430261B (zh) | 变倍光学***以及光学设备 | |
| CN103229089B (zh) | 变焦镜头***、光学设备、和用于制造变焦镜头***的方法 | |
| CN104136956A (zh) | 变焦光学***、光学装置和制造变焦光学***的方法 | |
| CN101939683A (zh) | 变倍光学***、具有该变倍光学***的光学设备及变倍光学***的制造方法 | |
| CN103477265B (zh) | 变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法 | |
| CN107407794B (zh) | 变倍光学***以及光学设备 | |
| CN108369329B (zh) | 变焦镜头以及光学设备 | |
| JP2001296476A (ja) | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 | |
| CN102768399B (zh) | 光学***、成像设备和用于通过光学***形成图像的方法 | |
| CN107430262B (zh) | 变倍光学***以及光学设备 | |
| CN108292027B (zh) | 变倍光学***以及光学设备 | |
| CN114270237B (zh) | 光学***及光学设备 | |
| CN113056693B (zh) | 变倍光学***以及光学设备 | |
| CN114286959A (zh) | 变倍光学***、光学设备及变倍光学***的制造方法 | |
| CN103443687A (zh) | 变焦光学***、具有该变焦光学***的光学设备和用于制造变焦光学***的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |