可变放大率光学系统、光学装置以及可变放大率光学系统的生产方法_5

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条件表达式(4-4)的下限值设为0.421。
[0187] 另一方面,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,当fl/ft的值 等于或超过条件表达式(4-4)的上限值时,变得需要在从广角端状态变焦至远摄端状态时 增大第一透镜组和第二透镜组之间的距离变化量,以便获得预定变焦比。出于该原因,难以 实现小型化,并且另外,入射在第一透镜组上的轴上光束的直径与入射在第二透镜组上的 轴上光束的直径的比例根据变焦变化极大。因此,导致球面像差过度变化,所以不能实现高 光学性能。同时,为了更确定地获得本申请的有利效果,更优选将条件表达式(4-4)的上限 值设为〇. 530。
[0188] 此外,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,优选地,第五透镜组 具有正屈光力。通过这种构造,第五透镜组的可用放大率比等效放大率更小。结果,可能相 对地延长第一至第四透镜组的复合焦距,所以能够将制造期间第一至第四透镜组中的透镜 导致的偏心引起的对偏心彗差等等的影响抑制地相对小,并且由此能够实现高光学性能。
[0189] 此外,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,优选地,第一透镜组 和第二透镜组之间的距离在从广角端状态变焦至远摄端状态时增大。通过这种构造,可能 使第二透镜组的放大率更大,以便能够在有效地实现高变焦比的同时抑制在变焦时的球面 像差和像散变化。
[0190] 此外,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,优选地,第二透镜组 和第三透镜组之间的距离在从广角端状态变焦至远摄端状态时减小。通过这种构造,可能 使第三透镜组和第四透镜组的复合放大率更大,以便能够在有效地实现高变焦比的同时抑 制在变焦时的球面像差和像散变化。
[0191] 此外,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,优选地,第四透镜组 和第五透镜组之间的距离在从广角端状态变焦至远摄端状态时增大。通过这种构造,可能 使第三透镜组和第四透镜组的复合放大率更大,以便能够在有效地实现高变焦比的同时抑 制在变焦时的球面像差和像散变化。
[0192] 此外,在根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统中,优选地,第五透镜组 在从广角端状态变焦至远摄端状态时位置固定。通过这种构造,可能在变焦时改变从第四 透镜组入射到第五透镜组上的周边光线离光轴的高度,并且由此更优异地抑制变焦时的像 散变化。
[0193] 一种根据本申请的第四实施例的光学设备包括具有上述构造的可变放大率光学 系统。通过这种构造,可能实现一种具有高变焦比和高光学性能的小尺寸光学设备。
[0194] 在制造根据本申请的第四实施例的可变放大率光学系统的方法中,该可变放大率 光学系统从物体侧开始依次包括:具有正屈光力的第一透镜组;具有负屈光力的第二透镜 组;孔径光阑;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。 该方法包括以下步骤:布置成在从广角端状态变焦至远摄端状态时,第一透镜组和第二透 镜组之间的距离、第二透镜组和第三透镜组之间的距离、第三透镜组和第四透镜组之间的 距离以及第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变,并且孔径光阑和第四透镜组之间的距 离固定。
[0195] 下面将参考附图解释可变放大率光学系统,其涉及根据本申请的第一至第四实施 例的编号实例。
[0196] (第一实例)
[0197] 图1A、1B、1C、1D和IE是分别示出根据本申请的第一至第四实施例的第一实例的 可变放大率光学系统在广角端状态、第一中间焦距状态、第二中间焦距状态、第三中间焦距 状态和远摄端状态下的截面图。
[0198] 根据本实例的可变放大率光学系统从物体侧开始依次由以下构成:第一透镜组 Gl,其具有正屈光力;第二透镜组G2,其具有负屈光力;第三透镜组G3,其具有正屈光力;第 四透镜组G4,其具有正屈光力;和第五透镜组G5,其具有正屈光力。
[0199] 从物体侧开始,第一透镜组Gl依次由以下组成:胶合透镜,其由具有面对物体侧 的凸表面的负弯月透镜Lll与双凸正透镜L12胶合构成;和具有面对物体侧的凸表面的正 弯月透镜Ll3。
[0200] 从物体侧开始,第二透镜组G2依次由以下组成:具有面向物体侧的凸表面的负弯 月透镜L21 ;双凹负透镜L22 ;和胶合透镜,其由双凸正透镜L23与具有面对物体侧的凹表 面的负弯月透镜L24胶合构成。同时,负弯月透镜L21是玻璃模铸非球面透镜,其物体侧透 镜表面成型为非球面形状。
[0201] 从物体侧开始,第三透镜组G3依次由胶合透镜组成,其由具有面向物体侧的凸表 面的负弯月透镜L31与双凸正透镜L32胶合构成。同时,孔径光阑S被设置在第三透镜组 G3的物体侧。
[0202] 从物体侧开始,第四透镜组G4依次由以下组成:胶合透镜,其由双凸正透镜L41与 双凹负透镜L42胶合构成;胶合透镜,其由双凸正透镜L43与具有面向物体侧的凹表面的负 弯月透镜L44胶合构成;胶合透镜,其由双凹负透镜L45与双凸正透镜L46胶合构成;和胶 合透镜,其由双凸正透镜L47与具有面向物体侧的凹表面的负弯月透镜L48胶合构成。同 时,负弯月透镜L48是玻璃模铸非球面透镜,其像侧透镜表面成型为非球面形状。
[0203] 从物体侧开始,第五透镜组G5依次由以下组成:胶合透镜,其由具有面向物体侧 的凹表面的正弯月透镜L51与具有面向物体侧的凹表面的负弯月透镜L52胶合构成。同时, 负弯月透镜L52是玻璃模铸非球面透镜,其像侧透镜表面成型为非球面形状。
[0204] 通过上述构造,在根据本实例的可变放大率光学系统中,在从广角端状态变焦至 远摄端状态时,第一透镜组Gl至第四透镜组G4沿光轴移动,以便第一透镜组Gl和第二透 镜组G2之间的距离、第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离、第三透镜组G3和第四透 镜组G4之间的距离以及第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离分别改变。
[0205] 更具体地,在变焦时,第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4朝着物体侧 移动。第二透镜组G2在从广角端状态至第三中间焦距状态时朝着物体侧移动,并且在从第 三中间焦距状态至远摄端状态时朝着像侧移动。在变焦时,第五透镜组G5在光轴方向中位 置固定。同时,在变焦时,孔径光阑S与第四透镜组G4成整体地移动。
[0206] 因此,在变焦时,第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的距离增大,第二透镜组G2 和第三透镜组G3之间的距离减小,并且第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离增大。 第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离在从广角端至第一中间焦距状态时增大,在从 第一中间焦距状态至第二中间焦距状态时减小,并且从第二中间焦距状态至远摄端状态时 增大。同时,在变焦时,孔径光阑S和第三透镜组G3之间的距离在从广角端至第一中间焦 距状态时减小,在从第一中间焦距状态至第二中间焦距状态时增大,并且从第二中间焦距 状态至远摄端状态时减小。
[0207] 下表1示出根据本实例的可变放大率光学系统的各种数值。
[0208] 在表1中,f表示焦距,并且BF表示后焦距(光轴上的最像侧透镜表面和像平面I 之间的距离)。
[0209] 在[表面数据]中,m表示从物体侧开始计算的光学表面次序,r表示曲率半径, d表示表面间的距离(第η个表面与第(n+1)个表面的间距,其中η为整数),nd表示d线 (波长λ = 587. 6mm)的折光率,并且V d表示d线(波长λ = 587. 6mm)阿贝数。此外, OP表示物表面,S表示孔径光阑,并且I表示像平面。同时,曲率半径r =〇°表示平表面。 对于非球面,将附接至表面编号,并且在曲率半径r 一列中示出近轴曲率半径。在说明 中省略了空气的折光率nd = 1. 000000。
[0210] 在[非球面数据]中,关于[表面数据]中所示的非球面表面,在其中通过以下表 达式展现非球面表面的情况下示出非球面表面系数和锥体系数:
[0211] X= (h2/r)/[l+[l-K (h/r)2]172]
[0212] +A4h4+A6h6+A8h8+A I Oh10+A 12h12
[0213] 其中h表示距离光轴的垂直高度,X表示以下距离,其为在处于距离光轴该垂直 高度处在光轴方向中从处于非球面表面的顶点处的切平面至非球面表面的距离(垂度), κ表示锥体系数,A4、A6、A8、A10和A12表示相应的非球面系数,并且r表示参考球体的曲 率半径(近轴曲率半径)。其中η为整数的"E-n"表示"Χ10- η",例如"1.234E-05"表示 " 1. 234X ΚΓ5"。二阶非球面表面系数Α2为0,并且在说明中省略。
[0214] 在[各种数据]中,FNO表示f数,ω表示半视角(单位"),Υ表示图像高度, TL表示可变放大率光学系统的全长(在聚焦到无限远物体时在光轴上从第一表面至像平 面I的距离),dn表示第η个表面和第(n+1)个表面之间的可变间距,并且Φ表示孔径光 阑S的光圈直径。同时,W表示广角端状态,Ml表示第一中间焦距状态,M2表示第二中间焦 距状态,M3表示第三中间焦距状态,并且T表示远摄端状态。
[0215] 在[透镜组数据]中,示出每个透镜组的起始表面ST和焦距f。
[0216] 在[条件表达式的值]中,示出对应于根据本实例的可变放大率光学系统中的相 应的条件表达式的值。
[0217] 这里应注意,通常使用"mm"作为长度,诸如焦距f、曲率半径r的单位,以及表1中 所示的其它长度的单位。然而,由于能够通过按比例放大或减小其尺寸的光学系统获得类 似的光学性能,所以单位不必限于"mm"。
[0218] 也在下文所述实例的表中以相同的方式采用表1中的上述标识符。
[0219] (表1)第一实例
[0220] [表面数据]
【主权项】
1. 一种可变放大率光学系统,从物体侧开始依次包括: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; 在从广角端状态变焦至远摄端状态时,所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距 离、所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、所述第三透镜组和所述第四透镜组之 间的距离以及所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离改变; 满足以下条件表达式: 0. 650<(-f2)/fw<l. 240 0.410<f3/f4<l. 000 其中fw表示所述可变放大率光学系统在广角端状态下的焦距,f2表示所述第二透镜 组的焦距,f3表示所述第三透镜组的焦距,并且f4表示所述第四透镜组的焦距。
2. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,满足以下条件表达式: -0.050< (d3t-d3w)/fw<0. 750 其中fV表示所述可变放大率光学系统在广角端状态下的焦距,d3w表示在广角端状态 下从所述第三透镜组的最像侧透镜表面至所述第四透镜组的最物体侧透镜表面的距离,并 且d3t表示在远摄端状态下从所述第三透镜组的最像侧透镜表面至所述第四透镜组的最 物体侧透镜表面的距离。
3. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,在从广角端状态变焦至远摄端 状态时,所述第一透镜组朝着物体侧移动。
4. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,所述第五透镜组具有正屈光力。
5. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,在从广角端状态变焦至远摄端 状态时,所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离增大。
6. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,在从广角端状态变焦至远摄端 状态时,所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离减小。
7. 根据权利要求1所述的可变放大率光学系统,其中,在从广角端状态变焦至远摄端 状态时
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