可变放大率光学系统、光学装置,和用于可变放大率光学系统的生产方法_2

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0064] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从广角端 状态到远摄端状态变焦时第一透镜组朝向物体侧移动。利用这种配置,抑制在变焦时通过 第一透镜组的离轴光束距光轴的高度的变化是可能的。因此,除了第一透镜组直径的降低, 抑制在变焦时像散的变化是可能的。
[0065] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是以下条件表 达式(1-1)得以满足:
[0066] 0· 220〈f3/ft〈0. 500 (1-1)
[0067] 其中ft表示在远摄端状态中可变放大率光学系统的整体系统焦距,并且f3表示 第三透镜组的焦距。
[0068] 条件表达式(1-1)限定第三透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式 (1-1),根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统能够抑制在从广角端到远摄端变焦 时和在从无穷远物体到近距离物体聚焦时的球面像差和像散的变化。
[0069] 在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当f3/ft的值等于或者降至 低于条件表达式(1-1)的下限值时,变得难以抑制在变焦时和在聚焦时在第三透镜组中引 起的球面像差和像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请 的有利效果,更加优选的是将条件表达式(1-1)的下限值设为0.242。
[0070] 在另一方面,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当f3/ft的值 等于或者超过条件表达式(1-1)的上限值时,在从无穷远物体到近距离物体聚焦时第三透 镜组的移动量变大。因此,在聚焦时入射在第三透镜组上的光线距光轴的高度在很大程度 上改变,从而球面像差和像散的变化变大,并且由此不能实现高光学性能。同时,为了更加 可靠地实现本申请的有利效果,更加优选的是将条件表达式(1-1)的上限值设为0.358。
[0071] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是具有正屈光 力的中间透镜组置放在第三透镜组和固定透镜组之间。在本发明的可变放大率光学系统 中,置放在第三透镜组和固定透镜组之间的中间透镜组具有正屈光力。相应地,相对延长第 三透镜组的焦距是可能的,从而在变焦时在第三透镜组中引起的球面像差和像散的变化能 够受到抑制。
[0072] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是以下条件表 达式(1-2)得以满足:
[0073] -0· 010〈(d3t-d3w)/ft〈0. 130 (1-2)
[0074] 其中ft表示在远摄端状态中可变放大率光学系统的整体系统焦距,d3w表示在广 角端状态中从第三透镜组的最像侧上的透镜表面到中间透镜组的最物体侧上的透镜表面 在光轴上的距离,并且d3t表示在远摄端状态中从第三透镜组的最像侧上的透镜表面到中 间透镜组的最物体侧上的透镜表面在光轴上的距离。
[0075] 条件表达式(1-2)限定在从广角端状态到远摄端状态变焦时从第三透镜组的最 像侧上的透镜表面到中间透镜组的最物体侧上的透镜表面在光轴上的距离的适当范围。通 过满足条件表达式(1-2),根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统能够抑制在变焦 时彗差和像散的变化。
[0076] 在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当(d3t_d3w)/ft的值等于 或者降至低于条件表达式(1-2)的下限值时,变得难以抑制在变焦时在第三透镜组中引起 的像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请的有利效果, 更加优选的是将条件表达式(1-2)的下限值设为0.000。
[0077] 在另一方面,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当(d3t-d3w)/ ft的值等于或者超过条件表达式(1-2)的上限值时,变得难以抑制在变焦时在中间透镜组 中引起的彗差的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请的有利 效果,更加优选的是将条件表达式(1-2)的上限值设为0.065。此外,为了进而更加可靠地 实现本申请的有利效果,进而更加优选的是将条件表达式(1-2)的上限值设为0.035。
[0078] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是仅中间透镜 组置放在第三透镜组和固定透镜组之间。在本发明的可变放大率光学系统中,通过仅将中 间透镜组布置在第三透镜组和固定透镜组之间,减小整个可变放大率光学系统的组的数目 并且由此将由于在制造期间在透镜组之间的偏心引起的偏心彗差抑制为相对小是可能的, 从而能够提供具有高光学性能的光学系统。
[0079] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是以下条件表 达式(1-3)得以满足:
[0080] 0· 410〈f3/fim〈l. 000 (1-3)
[0081] 其中f3表示第三透镜组的焦距,并且fim表示中间透镜组的焦距。
[0082] 条件表达式(1-3)限定第三透镜组的焦距与中间透镜组的焦距的比率的适当范 围。通过满足条件表达式(1-3),根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统能够抑制在 变焦时球面像差和像散的变化。
[0083] 在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当f3/fim的值等于或者降 至低于条件表达式(1-3)的下限值时,变得难以抑制在变焦时在第三透镜组中引起的球面 像差和像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请的有利效 果,更加优选的是将条件表达式(1-3)的下限值设为0.550。
[0084] 在另一方面,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,当f3/fim的值 等于或者超过条件表达式(1-3)的上限值时,变得难以抑制在变焦时在中间透镜组中引起 的球面像差和像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请的 有利效果,更加优选的是将条件表达式(1-3)的上限值设为0.880。
[0085] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从广角端 状态到远摄端状态变焦时在中间透镜组和固定透镜组之间的距离增加。在本申请的可变放 大率光学系统中,通过增加在从广角端状态到远摄端状态变焦时在中间透镜组和固定透镜 组之间的距离,将中间透镜组和固定透镜组的复合放大率增加为更大是可能的,从而在有 效地实现高变焦比时在变焦时球面像差和像散的变化能够受到抑制。
[0086] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从广角端 状态到远摄端状态变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加。利用这种配置,将 第二透镜组的放大率增加为更大是可能的,从而在有效地实现高变焦比时,在变焦时球面 像差和像散的变化能够受到抑制。
[0087] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从广角端 状态到远摄端状态变焦时在第二透镜组和第三透镜组之间的距离降低。利用这种配置, 使得第三透镜组和随后的透镜组的复合放大率更大是可能的,从而在有效地实现高变焦比 时,在变焦时球面像差和像散的变化能够受到抑制。
[0088] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从广角端 状态到远摄端状态变焦时在第三透镜组和像平面之间的距离增加。在根据本申请第一实施 例的可变放大率光学系统中,通过增加在变焦时在第三透镜组和像平面之间的距离,使得 第三透镜组和随后的透镜组的复合放大率更大是可能的,从而在有效地实现高变焦比时, 在变焦时球面像差和像散的变化能够受到抑制。
[0089] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是固定透镜组 具有正屈光力。在根据本发明第一实施例的可变放大率光学系统中,中间透镜组具有正屈 光力并且由此固定透镜组的可用放大率变得小于等效放大率。结果,在本申请的可变放大 率光学系统中,相对延长置放到固定透镜组的物体侧的透镜组的复合焦距是可能的,从而 由于在制造期间置放到固定透镜组的物体侧的透镜组的透镜之间的偏心引起的偏心彗差 等能够抑制为相对小并且由此能够实现高光学性能。
[0090] 此外,在根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统中,优选的是在从无穷远 物体到近距离物体聚焦时第三透镜组朝向像侧移动。在根据本申请第一实施例的可变放大 率光学系统中,通过在聚焦时朝向像侧移动第三透镜组,优良地执行从无穷远物体到近距 离物体的聚焦是可能的。
[0091] 根据本申请第一实施例的光学设备包括具有上述配置的可变放大率光学系统。利 用这种配置,实现具有高变焦比和高光学性能的小型光学设备是可能的。
[0092] 在一种用于制造根据本申请第一实施例的可变放大率光学系统的方法中,该可变 放大率光学系统按照从物体侧的次序包括:具有正屈光力的第一透镜组;具有负屈光力的 第二透镜组;和具有正屈光力的第三透镜组。该方法包括以下步骤:将在第一透镜组和第 二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离和在第三透镜组和像平面之 间的距离布置为在从广角端状态到远摄端状态变焦时改变;在最像侧上置放在从广角端状 态到远摄端状态变焦时位置固定的固定透镜组;构造第三透镜组以在从无穷远物体到近距 离物体聚焦时沿着光轴移动。
[0093] 接着,在下面解释根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统。根据本申请第 二实施例的可变放大率光学系统按照从物体侧的次序包括:具有正屈光力的第一透镜组; 具有负屈光力的第二透镜组;具有正屈光力的第三透镜组;具有正屈光力的第四透镜组; 和第五透镜组;其中在从广角端状态到远摄端状态变焦时,在第一透镜组和第二透镜组之 间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距 离和在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。利用这种配置,本申请的可变放大率光 学系统能够实现从广角端状态到远摄端状态的变焦,并且抑制与变焦相关联的畸变、像散 和球面像差的分别的变化。
[0094] 此外,第三透镜组配置为在从无穷远物体到近距离物体聚焦时沿着光轴移动。利 用这种配置,能够抑制在远摄侧中变焦时的移动量并且减小整个光学系统的全长,由此实 现小型化,并且另外地抑制在远摄侧上入射在作为聚焦透镜组的第三透镜组上的光线距光 轴的高度的变化,由此抑制在聚焦时球面像差和像散的变化。
[0095] 此外,在根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统中,以下条件表达式(2-1) 和(2-2)得以满足:
[0096] 0. 220<f3/ft<0. 500(2-1)
[0097] -0· 010〈(d3t-d3w)/ft〈0. 130 (2-2)
[0098] 其中ft表示在远摄端状态中可变放大率光学系统的整体系统焦距,f3表示第三 透镜组的焦距,d3w表示在广角端状态中从第三透镜组的最像侧上的透镜表面到第四透镜 组的最物体侧上的透镜表面在光轴上的距离,并且d3t表示在远摄端状态中从第三透镜组 的最像侧上的透镜表面到第四透镜组的最物体侧上的透镜表面在光轴上的距离。
[0099] 条件表达式(2-1)限定第三透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式 (2-1),根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统能够抑制在从广角端到远摄端变焦 时和在从无穷远物体到近距离物体聚焦时的球面像差和像散的变化。
[0100] 在根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统中,当f3/ft的值等于或者降至 低于条件表达式(2-1)的下限值时,变得难以抑制在变焦时和在聚焦时在第三透镜组中引 起的球面像差和像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请 的有利效果,更加优选的是将条件表达式(2-1)的下限值设为0.242。
[0101] 在另一方面,在根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统中,当f3/ft的值 等于或者超过条件表达式(2-1)的上限值时,在从无穷远物体到近距离物体聚焦时第三透 镜组的移动量变大。因此,在聚焦时入射在第三透镜组上的光线距光轴的高度在很大程度 上改变,从而球面像差和像散的变化变大,并且由此不能实现高光学性能。同时,为了更加 可靠地实现本申请的有利效果,更加优选的是将条件表达式(2-1)的上限值设为0.385。
[0102] 条件表达式(2-2)限定在从广角端状态到远摄端状态变焦时从第三透镜组的最 像侧上的透镜表面到第四透镜组的最物体侧上的透镜表面在光轴上的距离的适当范围。通 过满足条件表达式(2-2),根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统能够抑制在变焦 时彗差和像散的变化。
[0103] 在根据本申请第二实施例的可变放大率光学系统中,当(d3t-d3w)/ft的值等于 或者降至低于条件表达式(2-2)的下限值时,变得难以抑制在变焦时在第三透镜组中引起 的像散的变化,从而不能实现高光学性能。同时,为了更加可靠地实现本申请的有利效果, 更加优选的是将条件表达式(2-2)的下限值设为
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