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_5

文档序号:9204161阅读:来源:国知局
面形状的玻璃模制类型非球面透 镜。
[0232] 利用上述配置,在根据本实例的可变放大率光学系统中,在从广角端状态到远摄 端状态变焦时,第一透镜组Gl到第四透镜组G4沿着光轴移动从而在第一透镜组Gl和第二 透镜组G2之间的距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离、在第三透镜组G3和 第四透镜组G4之间的距离和在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离分别地改变。在 变焦时第五透镜组G5沿着光轴的方向位置固定。同时,在变焦时孔径光阑S与第四透镜组 G4 -体地朝向物体侧移动。
[0233] 此外,通过沿着光轴朝向像平面I侧移动第三透镜组G3执行从无穷远物体到近距 离物体的聚焦。
[0234] 具体地,在变焦时,在第一透镜组Gl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之间的距离降低,并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的 距离增加。从广角端状态到第一中间焦距状态,在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的 距离增加,从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态,该距离降低,并且从第二中间焦距状 态到远摄端状态,该距离增加。同时,在变焦时,从广角端状态到第一中间焦距状态,在孔径 光阑S和第三透镜组G3之间的距离降低,从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态,该距 离增加,并且从第二中间焦距状态到远摄端状态,该距离降低。
[0235] 以下表格3示出根据本实例的可变放大率光学系统的各种值。
[0236] (表格3)第三实例
[0237] [表面数据]




[0249] [用于条件表达式的值]
[0250] (l-l)f3/ft = 0. 314
[0251] (1-2) (d3t-d3w)/ft = 0. 025
[0252] (l-3)f3/fim = 0. 770 (fim = f4)
[0253] (2-l)f3/ft = 0. 314
[0254] (2-2) (d3t-d3w)/ft = 0. 025
[0255] (2-3)f2/fw = -I. 027
[0256] (2-4) f 3/f4 = 0. 770
[0257] 图12A、12B和12C分别地是在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中 间焦距状态中示出在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一和第二实施例的第三实例的 可变放大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0258] 图13A和13B分别地是在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中示出在于无穷远 物体上聚焦时根据本申请第一和第二实施例的第三实例的可变放大率光学系统的各种像 差的曲线图。
[0259] 图14A、14B和14C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第 二中间焦距状态中在于近距离物体上聚焦时(拍摄放大率-0.0100)根据本申请第一和第 二实施例的第三实例的可变放大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0260] 图15A和15B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于近距离 物体上聚焦时(拍摄放大率-0.0100)根据本申请第一和第二实施例的第三实例的可变放 大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0261] 如根据分别的曲线图清楚地,根据本实例的可变放大率光学系统对于从广角端状 态到远摄端状态的各种像差示出良好的校正,并且还示出高光学性能。
[0262] (第四实例)
[0263] 图16A、16B、16C、16D和16E分别地是在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在 第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中示出根据本申请第一和第 二实施例的第四实例的可变放大率光学系统的截面视图。
[0264] 根据本实例的可变放大率光学系统按照从物体侧的次序,由以下构成:具有正屈 光力的第一透镜组Gl ;具有负屈光力的第二透镜组G2 ;具有正屈光力的第三透镜组G3 ;作 为中间透镜组的、具有正屈光力的第四透镜组G4,和作为固定透镜组的、具有正屈光力的第 五透镜组G5。
[0265] 第一透镜组Gl按照从物体侧的次序,由以下构成:由与双凸正透镜L12胶合的、具 有面向物体侧的凸表面的负弯月透镜Lll构造的胶合透镜,和具有面向物体侧的凸表面的 正弯月透镜L13。
[0266] 第二透镜组G2按照从物体侧的次序,由以下构成:具有面向物体侧的凸表面的负 弯月透镜L21、双凹负透镜L22,和由与双凹负透镜L24胶合的双凸正透镜L23构造的胶合 透镜。同时,负弯月透镜L21是其物体侧上的透镜表面形成为非球面形状的玻璃模制类型 非球面透镜。
[0267] 第三透镜组G3按照从物体侧的次序,由以下构成:由与双凸正透镜L32胶合的、具 有面向物体侧的凸表面的负弯月透镜L31构造的胶合透镜。同时,孔径光阑S置放在第三 透镜组G3的物体侧上。
[0268] 第四透镜组G4按照从物体侧的次序,由以下构成:由与具有面向物体侧的凸表面 的负弯月透镜L42胶合的、具有面向物体侧的凸表面的正弯月透镜L41构造的胶合透镜、由 与具有面向物体侧的凹表面的负弯月透镜L44胶合的双凸正透镜L43构造的胶合透镜、双 凹负透镜L45,和由与具有面向物体侧的凹表面的负弯月透镜L47胶合的双凸正透镜L46构 造的胶合透镜。同时,负透镜L45是其物体侧上的透镜表面形成为非球面形状的玻璃模制 类型非球面透镜,并且负弯月透镜L47是其像侧上的透镜表面形成为非球面形状的玻璃模 制类型非球面透镜。
[0269] 第五透镜组G5按照从物体侧的次序,由以下构成:由与具有面向物体侧的凹表面 的负弯月透镜L52胶合的、具有面向物体侧的凹表面的正弯月透镜L51构造的胶合透镜。 同时,负弯月透镜L52是其像侧上的透镜表面形成为非球面形状的玻璃模制类型非球面透 镜。
[0270] 利用上述配置,在根据本实例的可变放大率光学系统中,在从广角端状态到远摄 端状态变焦时,第一透镜组Gl到第四透镜组G4沿着光轴移动从而在第一透镜组Gl和第二 透镜组G2之间的距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离、在第三透镜组G3和 第四透镜组G4之间的距离和在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离分别地改变。
[0271] 具体地,第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4在变焦时朝向物体侧移 动。第二透镜组G2从广角端状态到第二中间焦距状态朝向物体侧移动,并且从第二中间焦 距状态到第三中间焦距状态朝向像侧移动,并且从第三中间焦距状态到远摄端状态朝向物 体侧移动。在变焦时第五透镜组G5沿着光轴的方向位置固定。同时,在变焦时孔径光阑S 与第四透镜组G4 -体地朝向物体侧移动。
[0272] 此外,通过沿着光轴朝向像平面I侧移动第三透镜组G3执行从无穷远物体到近距 离物体的聚焦。
[0273] 因此,在变焦时,在第一透镜组Gl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之间的距离降低,并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距 离增加。从广角端状态到第一中间焦距状态,在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距 离增加,从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态,该距离降低,并且从第二中间焦距状态 到远摄端状态,该距离增加。同时,在变焦时,从广角端状态到第一中间焦距状态,在孔径光 阑S和第三透镜组之间的距离降低,从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态,该距离增 加,并且从第二中间焦距状态到远摄端状态,该距离降低。
[0274] 以下表格4示出根据本实例的可变放大率光学系统的各种值。
[0275] (表格4)第四实例
[0276] [表面数据]

[0279] [非球面数据]
[0280]
[0281]


[0288] [用于条件表达式的值]
[0289] (l-l)f3/ft = 0. 258
[0290] (1-2) (d3T-d3ff)/ft = 0. 015
[0291] (l-3)f3/fim = 0. 762 (fim = f4)
[0292] (2-l)f3/ft = 0. 258
[0293] (2-2) (d3T-d3ff)/ft = 0. 015
[0294] (2-3) f 2/fw = -〇. 877
[0295] (2-4) f 3/f4 = 0. 762
[0296] 图17A、17B和17C分别地是在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中 间焦距状态中示出在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一和第二实施例的第四实例的 可变放大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0297] 图18A和18B分别地是在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中示出在于无穷远 物体上聚焦时根据本申请第一和第二实施例的第四实例的可变放大率光学系统的各种像 差的曲线图。
[0298] 图19A、19B和19C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第 二中间焦距状态中在于近距离物体上聚焦时(拍摄放大率-0.0100)根据本申请第一和第 二实施例的第四实例的可变放大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0299] 图20A和20B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于近距离 物体上聚焦时(拍摄放大率-0.0100)根据本申请第一和第二实施例的第四实例的可变放 大率光学系统的各种像差的曲线图。
[0300] 如根据分别的曲线图清楚地,根据本实例的可变放大率光学系统对于从广角端状 态到远摄端状态的各种像差示出良好的校正,并且还示出极好的光学性能。
[0301] 根据上述实例,实现具有高变焦比和高光学性能的小型可变放大率光学系统是可 能的。
[0302] 注意上述实例每一个都是本申请的发明的具体实例,并且本申请的发明不限于它 们。能够在不降低本申请的可变放大率光学系统的光学性能时采用以下描述的内容。
[0303] 虽然每一个具有五组配置的可变放大率光学系统以上示意为本申请的可变放大 率光学系统的数值实例,但是本申请不限于它们并且能够配置具有其它配置(诸如六组配 置、七组配置等)的可变放大率光学系统。具体地,将透镜或者透镜组添加到其最物体侧的 镜头配置是可能的,并且将透镜或者透镜组添加到其最像侧的镜头配置也是可能的。同时, 透镜组指由在变焦时可变的空气间隔分离的具有至少一个透镜的多个部件。
[0304] 此外,在本申请的可变放大率光学系统中,聚焦透镜组能够用于自动聚焦,并且适 合于由诸如超声波马达的马达驱动。
[0305] 此外,在本申请的可变放大率光学系统中,任何透镜组的整体或者其一部分能够 作为减振透镜组移动,以具有沿着垂直于光轴的方向的分量,或者沿着包括光轴的面内方 向以旋转方式移动(摇摆)以校正由照相机振动引起的图像模糊。特别地,在本申请的可 变放大率光学系统中,优选的是第三透镜组的至少一部分或者第四透镜组的至少一部分或 者第五透镜组的至少一部分用作减振透镜组。
[0306] 此外,在本申请的可变放大率光学系统中,透镜的透镜表面可以是球面、平表面, 或者非球面。当透镜表面是球面或者平表面时,透镜加工、组装和调节变得容易,并且防止 由在透镜加工、组装和调节中的误差引起的光学性能的劣化是可能的,从而这是优选的。而 且,即便像平面移位,呈现性能的劣化仍然是很小的,从而这是优选的。当透镜表面是非球 面时,可以通过研磨过程、利用模具将玻璃材料形成为非球面形状的玻璃模制过程,或者将 玻璃透镜表面上的树脂材料形成为非球面形状的复合类型过程制造非球面。透镜表面可以 是衍射光学表面,并且透镜可以是梯度折射率透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
[0307] 此外,在本申请的可变放大率光学系统中,优选的是孔径光阑置放在第三透镜组 中或者第三透镜组的附近,并且功能可以被透镜框架替代而不置放作为孔径光阑的部件。
[0308] 而且,配置本申请的可变放大率光学系统的透镜的透镜表面可以利用在宽的波长 范围中具有高透射率的防反射涂层涂覆。利用这种设计,减小耀斑以及幻像并且获得带有 高对比度的高光学性能是可行的。
[0309] 接着,将参考图21解释配备有根据本申请第一和第二实施例的可变放大率光学 系统的照相机。
[0310] 图21是示出配备有根据本申请第一和第二实施例的可变放大率光学系统的照相 机的配置的截面视图。
[0311] 如在图21中所示,照相机1是配备有根据第一实例的可变放大率光学系统作为成 像镜头2的镜头可互换式的、所谓的无反照相机。
[0312] 在照相机1中,从未示意的物体(所要成像的物体)发射的光由成像镜头2收集, 并且通过未示意的OLPF
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