专利名称：高变焦比的变焦透镜系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于静态电子相机等的高变焦比的照相变焦透镜系统。
背景技术：
在适于静态电子相机等的高变焦比的照相变焦透镜系统中，已知有一种通过移动所有透镜组来进行变焦的变焦透镜系统，变焦比大约为10，其公布在日本待定专利申请JP7-20381中。
此外，还知道一种高变焦比的变焦透镜系统，其中的第一透镜组在执行变焦时固定，其变焦比扩展为约12～16，该内容公布在日本待定专利申请JP8-201695。
另外，在日本待定专利申请JP10-39213中还公开了一种高变焦比的变焦透镜系统，其在考虑到了第一透镜组的尺寸的情况下进一步扩展了变焦比。
但是，在日本待定专利申请JP7-20381的例1至3中公开的变焦透镜系统中，因为沿第一透镜组光轴的归一化总厚度很大，换言之，在广角端态由像高IH归一化的第一透镜组的总厚度约为3.7，所以玻璃材料的重量趋于变大。因此，光学系统的重量也趋于变大，第一透镜组在变为最大总透镜长度、即远摄端态时的机械偏心也趋于加重，以至于不很理想。而且，第一透镜组的最大有效直径也很大，由广角端态中的像高IH归一化时约为12。在日本待定专利申请JP7-20381的例4和5中公开的变焦透镜系统中，虽然沿第一透镜组光轴的归一化总厚度约为2.14，并且最大有效直径为6.7，相对较小，但还存在另一个问题，即从广角端态向远摄端态变焦时的球差变化变大。
在日本待定专利申请JP8-201695公开的实例中的光学系统中，存在一个问题，即第一透镜组的尺寸变大，使得第一透镜组的归一化总厚度从2.75到4.23，最大有效直径从9.25到11.66。
在日本待定专利申请JP10-39213公开的实例中的光学系统中，变焦时第一透镜组固定，变焦比约为14-20，并且考虑了第一透镜组的尺寸。但是，还存在一个问题，即第一透镜组的尺寸变大，使得第一透镜组的归一化总厚度从3.66到4.42，并且最大有效直径从8.37到9.68。
发明内容
鉴于前述问题进行了本发明，本发明的目的是提供一种高变焦比的变焦透镜系统，该系统中虽然第一透镜组具有短的总透镜长度和小的有效直径，但具有极优良的光学性能，在远摄端态下具有不大于3.5°的半视角，远摄端态下的f数不大于6，变焦比不小于10。
根据本发明的第一方面，提供了一种高变焦比的变焦透镜系统，其包括从物侧起依次为具有正折射光焦度的第一透镜组和第二透镜组。第一透镜组从物侧起由具有面朝物侧的凸面的负弯月透镜、具有面朝物侧的凸面的第一正透镜以及第二正透镜组成。第一透镜组和第二透镜组在从广角端态向远摄端态变焦时沿光轴移动。满足下列条件表达式(1)0.31＜FG1×(Nd-Nd2)/FL3＜0.75(1)
此处FG1表示第一透镜组的焦距，FL3表示第二正透镜的焦距，Nd1表示负弯月透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，Nd2表示第一正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
在本发明的第一方面，优选变焦透镜系统从物侧起还包括设置在第二透镜组的像侧的第三透镜组和第四透镜组。
在本发明的第一方面，优选第二透镜组具有负折射光焦度，第三透镜组具有正折射光焦度，第四透镜组具有正折射光焦度。
在本发明的第一方面，优选当从广角端态向远摄端态变焦时，第一透镜组移向物侧，第二透镜组沿凹面朝向物侧的变焦轨迹移动，第三透镜组移向物侧，第四透镜组沿凸面朝向物侧的变焦轨迹移动。
在本发明的第一方面，优选满足下列条件表达式(2)和(3)-0.15＜FG1/FL12＜0.25(2)0.4＜FG1/(FL3×Nd3)＜0.6 (3)此处，FL12表示第一透镜组中负弯月透镜和第一正透镜的组合焦距，Nd3表示第一透镜组中第二正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
在本发明的第一方面，优选满足下列条件表达式(4)-0.0001＜Fw/(Ft×FL12)＜0.0005(4)(单位1/mm)此处，Ft表示远摄端态中变焦透镜系统的焦距，Fw表示广角端态中变焦透镜系统的焦距，FL12表示第一透镜组中负弯月透镜和第一正透镜的组合焦距。
在本发明的第一方面，优选在第二透镜组中包含非球面，在第三透镜组中包含非球面。
在本发明的第一方面，优选在从无限远处的物体向近物聚焦时第四透镜组沿光轴移动。
在本发明的第一方面，优选通过垂直于光轴移动第三透镜组来校正图像模糊。
在本发明的第一方面，优选负弯月透镜与第一正透镜彼此胶合。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于形成物体的图像并改变高变焦比的变焦透镜系统的焦距的方法，其中高变焦比的变焦透镜系统从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组和第二透镜组，本方法包括步骤从物侧起用凸面朝向物侧的负弯月透镜、凸面朝向物侧的第一正透镜和第二正透镜构成第一透镜组；变焦透镜系统从广角端态向远摄端态移动时通过沿光轴移动第一透镜组和第二透镜组改变焦距；和满足下列条件表达式(1)0.31＜FG1×(Nd-Nd2)/FL3＜0.75(1)此处FG1表示第一透镜组的焦距，FL3表示第二正透镜的焦距，Nd1表示负弯月透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，Nd2表示第一正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
在本发明的第二方面，优选本方法还包括步骤为高变焦比的变焦透镜系统从物侧起还提供一个设置在第二透镜组的像侧的第三透镜组和第四透镜组。
在本发明的第二方面，优选本方法还包括步骤为高变焦比的变焦透镜系统从物侧起还提供一个负折射光焦度的第二透镜组、正折射光焦度的第三透镜组和正折射光焦度的第四透镜组。
通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的其他特点和优点将变得更加易于理解。
附图简述
图1是表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图；图2A、2B和2C是表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图2A表示广角端态中的各种像差，图2B表示中等焦距态时的各种像差，图2C表示远摄端态中的各种像差；图3A、3B和3C是表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统执行震动减弱时聚焦于无限远处的彗差曲线，其中3A表示广角端态中的彗差，图3B表示中等焦距态的彗差，图3C表示远摄端态的彗差；图4A、4B和4C表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图4A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图4B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图4C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差；图5A、5B和5C表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统执行震动减弱时聚焦于近物的彗差曲线，其中图5A表示广角端态(Rw＝300mm)中的彗差，图5B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的彗差，图5C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的彗差；图6是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图；图7A、7B和7C是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图7A表示广角端态中的各种像差，图7B表示中等焦距态时的各种像差，图7C表示远摄端态中的各种像差；图8A、8B和8C是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图8A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图8B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图8C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差；
图9是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图；图10A、10B和10C是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图10A表示广角端态中的各种像差，图10B表示中等焦距态时的各种像差，图10C表示远摄端态中的各种像差；图11A、11B和11C是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图11A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图11B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图11C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差；图12是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图；图13A、13B和13C是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图13A表示广角端态中的各种像差，图13B表示中等焦距态时的各种像差，图13C表示远摄端态中的各种像差；图14A、14B和14C是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图14A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图14B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图14C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差；图15是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图；图16A、16B和16C是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图16A表示广角端态中的各种像差，图16B表示中等焦距态时的各种像差，图16C表示远摄端态中的各种像差；图17A、17B和17C是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图17A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图17B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图17C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。
优选实施例的描述下面将描述根据本申请的实施例。
根据本发明每个实例的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起依次由这些组件组成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和具有正折射光焦度的第四透镜组组成。第一透镜组从物侧起由凸面朝向物侧的负弯月透镜、凸面朝向物侧的第一正透镜和第二正透镜组成。当从广角端态向远摄端态聚焦时所有的透镜组沿光轴移动。优选满足下列条件表达式(1)0.31＜FG1×(Nd-Nd2)/FL3＜0.75(1)此处FG1表示第一透镜组的焦距，FL3表示第二正透镜的焦距，Nd1表示负弯月透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，Nd2表示第一正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
条件表达式(1)是为了抑制第一透镜组中负弯月透镜和凸面朝向物侧的第一正透镜的总长度并确保良好的像差状态。
当FG1×(Nd-Nd2)/FL3的值等于或低于条件表达式(1)的下限时，第一透镜组中负弯月透镜和凸面朝向物侧的第一正透镜之间的折射率之差变小。因此，为了通过维持负弯月透镜的像侧表面与第一正透镜的物侧表面之间适当的总负光焦度抑制变焦时球差的变化，必须将曲率半径做的较小。结果，沿负弯月透镜玻璃材料的光轴的厚度变大，以至于不理想。换言之，当沿负弯月透镜玻璃材料的光轴的厚度做的较小、而FG1×(Nd-Nd2)/FL3的值等于或低于条件表达式(1)的下限时，变焦时球差的变化变大。
另一方面，当FG1×(Nd-Nd2)/FL3的值等于或超过条件表达式(1)的上限时，负方向上的Petzval和变大，并且像平面在正方向严重弯曲，以至于也不理想。
为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(1)的上限设置为0.65。为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(1)的下限设置为0.34。
为了使收缩透镜筒时的总长度较小而不管它是高变焦比的变焦透镜系统，优选第一透镜组在聚焦于无限远而从广角端态向远摄端态变焦时移向物侧。通过这种结构，收缩时小于广角端态总长度的透镜总长度可以用简单的机械来实现。
为了有效地进行变焦，优选在从广角端态向远摄端态变焦时第二透镜组沿凹面朝向物侧的变焦轨迹移动，并且第二透镜组向物侧移动。通过这种结构，变焦时第二透镜组需要的空间可以做得很小，以至于可以确保第二透镜组变焦时移向物侧的空间。
优选在从广角端态向远摄端态变焦时第四透镜组沿凸面朝向物侧的变焦轨迹移动。通过这种结构，在像平面校正变化成为可能。
在根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，为了使透镜系统广角并确保良好的像差平衡，保持第一透镜组和第二透镜组之间的距离，优选满足下列条件表达式(2)和(3)-0.15＜FG1/FL12＜0.25(2)0.4＜FG1/(FL3×Nd3)＜0.6 (3)此处，FL12表示第一透镜组中负弯月透镜和第一正透镜的组合焦距，Nd3表示第一透镜组中第二正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
当比值FG1/FL12等于或低于条件表达式(2)的下限时，变焦时球差的变化变大，以至于不理想。另一方面，当比值FG1/FL12等于或高于条件表达式(2)的上限时，第一透镜组的第二主点显著地进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧，使得第一透镜组和第二透镜组之间的距离不能确保，因此也不理想。换言之，当第一透镜组的第二主点没有显著地进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧时，远摄端态中的球差变糟，以至于不理想。
为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(2)的上限设置为0.2。为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(2)的下限设为-0.1。
当比值FG1/(FL3×Nd3)等于或低于条件表达式(3)的下限时，第一透镜组的第二主点显著地进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧，使得不能确保第一透镜组和第二透镜组之间的距离，因而不理想。换言之，当第一透镜组的第二主点没有显著地进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧时，远摄端态中的球差变糟，以至于不理想。
另一方面，当比值FG1/(FL3×Nd3)等于或高于条件表达式(3)的上限时，像平面在负方向显著地弯曲，以至于不理想。
为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(3)的上限设为0.56。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(3)的下限设为0.45。
在根据每个实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，优选第一透镜组中的负弯月透镜和第一正透镜满足下列条件表达式(4)-0.001＜Fw/(Ft×FL12)＜0.0005(4)此处，Ft表示远摄端态中变焦透镜系统的焦距，Fw表示广角端态中变焦透镜系统的焦距。条件表达式(4)的单位是1/mm。
当比值Fw/(Ft×FL12)等于或低于条件表达式(4)的下限时，变焦时球差的变化变大，以至于不理想。另一方面，当比值Fw/(Ft×FL12)等于或高于条件表达式(4)的上限时，第一透镜组的第二主点显著地开始进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧，使得不能确保第一透镜组和第二透镜组之间的距离，因而不理想。换言之，当第一透镜组的第二主点没有显著地进入第一透镜组最像侧透镜表面的物侧时，远摄端态中的球差变糟，以至于不理想。
为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(4)的上限设为0.0004。为了确保本实施例的效果，优选将条件表达式(3)的下限设为-0.0005。
在根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，为了获得良好的光学性能，当在第二透镜组中引进非球面时，广角端态中场曲率的校正变得非常好。此外，当在第三透镜组中引入非球面时，远摄端态中球差的校正变得非常好。
在根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，当第四透镜组做成可以在从无限远的物体向近物改变焦点时沿光轴移动，则可以在相机主体附近集成聚焦机构，因而优选该结构。
在根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，因为通过垂直于光轴移动第三透镜组来进行图像模糊的校正，所以用于校正的机构可以与用于聚焦的机构独立，并且第三透镜组是光学系统的外径变小的变化部分，因而被优选。图像模糊的校正也可以通过垂直于光轴移动透镜组而非第三透镜组来执行。而且，也可以通过垂直于光轴移动第三透镜组的一部分来进行图像模糊的校正。
在根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统中，优选第一透镜组中的负弯月透镜和第一正透镜彼此胶合。在组装该变焦透镜系统时，当第一透镜组中的负弯月透镜和第一正透镜彼此胶合时，组装透镜筒时调节负弯月透镜和第一正透镜之间的偏心率变得不是必须。
下面参考附图解释根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统的每个实例。
在每个实例中，根据本实施例的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由这些组件组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和具有正折射光焦度的第四透镜组G4。当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第一透镜组G1移向物侧，第二透镜组G2沿凹面朝向物侧的变焦轨迹移动，第三透镜组G3移向物侧，第四透镜组G4沿凸面朝向物侧的变焦轨迹移动。
在从广角端态W向远摄端态T变焦时，孔径光阑S与第三透镜组G3一起移动。
光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG设置在第四透镜组G4和像平面I之间，并且像平面I与固态成像装置D的成像表面重合。
第一透镜组G1从物侧起由凸面朝向物侧的负弯月透镜L1、凸面朝向物侧的第一正透镜L2和第二正透镜L3组成。
设置在第二透镜组G2最物侧的负透镜的像侧表面和第三透镜组G3最物侧正透镜的物侧表面为非球面。
在从无限远处的物体向近物改变焦点时，第四透镜组G4沿光轴移动。
根据每个实例的从固态成像装置D的中心的对角线长度IH为3.75mm。
在每个实例中，非球面由下列表达式表示X＝(y2/r)/{1+(1-k×y2/r2)1/2}+C4×y4+C6×y6+C8×y8此处，y表示离光轴的高度，X表示凹陷量，其为沿光轴从非球面顶点处的切平面到距光轴垂直高度y处的非球面之间的距离，r表示参考球面的曲率半径(近轴曲率半径)，k表示锥面系数，C4、C6和C8分别表示第四阶、第六阶和第八阶非球面系数。非球面的位置通过在[透镜数据]中的表面号的左侧附带“*”来表示。
<实例1>
图1是表示根据本申请实例1的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图。
在图1中，根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由正折射光焦度的第一透镜组G1、负折射光焦度的第二透镜组G2、孔径光阑S、正折射光焦度的第三透镜组G3、正折射光焦度的第四透镜组G4、光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG组成。
第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成凸面朝向物侧的负弯月透镜L1与双凸正透镜L2胶合而成的胶合正透镜以及凸面朝向物侧的正弯月透镜L3。
第二透镜组G2从物侧起由非球面朝向像侧的双凹负透镜、双凹负透镜和双凸正透镜组成。
第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成非球面朝向物侧的双凸正透镜、由凸面朝向物侧的正弯月透镜与凸面朝向物侧的负弯月透镜胶合而成的胶合负透镜以及双凸正透镜。
第四透镜组L4由凸面朝向物侧的正弯月透镜组成。
图像模糊通过垂直于光轴移动第三透镜组G3来校正。
变焦时孔径光阑S沿着光轴与第三透镜组G3在同样的变焦轨迹上移动，并在校正图像模糊时固定。这种结构用在其他的实例中，并且省去重复的解释。
根据实例1的变焦透镜系统的各个值列于表1。
在[规格]一栏中，f表示焦距，FNO表示f数。
在[透镜数据]栏中，最左侧栏表示从物侧数起的透镜表面号，第二栏“r”表示透镜表面的曲率半径，第三栏“d”表示距下一个透镜表面的距离，第四栏“v”表示介质在d线(波长λ＝587.6nm)处的阿贝数，第五栏“nd”表示介质在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率，Bf表示后焦距，φ1表示凸面朝向物侧的负弯月透镜的物侧有效直径。在[透镜数据]栏，r＝∞表示平面表面，省去空气的折射率n＝1.000000。在[非球面数据]栏，“k”表示锥面系数，“Ci”表示第i阶非球面系数。“E-n”表示“10-n”。在[可变距离]栏，W表示广角端态，M表示中等焦距态，T表示远摄端态，f表示焦距，β表示摄影放大率，Bf表示后焦距，D0表示物体与第一透镜组G1中负弯月透镜L1的物侧表面之间沿光轴的摄影距离。
在数值表中，“mm”通常用于表示长度的单位，如焦距、曲率半径和到下一个透镜表面的距离。但因为光学系统成比例放大或缩小其尺寸可以获得类似的光学性能，所以长度单位也不必限制为“mm”并且也可以采用任何其他合适的单位。在其它实例中对标号的解释相同，因此省去重复的解释。
表1[规格]W Tf＝6.7864.00FNO＝ 2.8 4.8[透镜数据]r d v nd1)149.3765 1.200025.462.000690Φ1＝24.02)51.91823.600082.561.4978203)-76.5680 0.10004)35.03752.500045.301.7950005)109.5761 (d5)6)-176.8587 1.000046.831.766840*7) 6.7898 2.50008)-21.5979 1.000046.631.8160009)55.77760.300010) 16.10582.000022.761.80809511) -92.6325 (d11)12> ∞ 0.5000孔径光阑S*13) 12.34412.100059.561.58313014) -27.6923 0.100015) 5.7682 2.800082.561.49782016) 33.74551.000032.351.85026017) 4.9538 1.100018) 111.7796 1.700082.561.49782019) -19.4238 (d19)20) 11.99591.700082.561.49782021) 37.1807(d21)22) ∞ 1.650064.141.516330
23)∞0.400024)∞0.500064.141.51633025)∞(Bf)[非球面数据]表面号7κ＝ 0.8337C4＝ 0.00000E+00C6＝ 9.29050E-07C8＝ -4.83740E-08表面号13κ＝ -0.9190C4＝ 0.00000E+00C6＝ -3.92890E-07C8＝ 0.00000E+00[可变距离]<聚焦到无限远>
W M Tf＝ 6.7800032.0000064.00000D0＝ ∞ ∞ ∞d5＝ 1.3689025.1975229.72851d11＝20.74526 5.28680 0.82362d19＝6.5696210.3361521.76115d21＝3.100006.59899 2.39239Bf＝ 1.073201.07320 1.07320TL＝ 60.60698 76.2426583.52887<聚焦到近物>
W M Tβ＝ -0.02654 -0.10371-0.05646D0＝ 239.3931 223.7574916.4711d5＝ 1.3689025.1975229.72851
d11＝20.745265.286800.82362d19＝6.12046 5.1420214.79523d21＝3.54915 11.79311 9.35831Bf＝ 1.07320 1.073201.07320TL＝ 60.6069876.24265 83.52887[VR透镜组在VR时的移位量]<聚焦到无限远>
W M Tf＝ 6.78000 32.0000064.00000移位量 ±0.027 ±0.104 ±0.159<聚焦到近物>
W M Tβ＝ -0.02654-0.10371-0.05646移位量 ±0.027 ±0.104 ±0.159[用于条件表达式的值](1)FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＝0.408(2)FG1/FL12＝0.185(3)FG1/(FL3×Nd3)＝0.452(4)Fw/(Ft×FL12)＝0.00038(单位1/mm)图2A、2B和2C是表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图2A表示广角端态中的各种像差，图2B表示中等焦距态时的各种像差，图2C表示远摄端态中的各种像差。图3A、3B和3C是表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统执行震动减弱时聚焦于无限远处的彗差曲线，其中3A表示广角端态中的彗差，图3B表示中等焦距态的彗差，图3C表示远摄端态的彗差。图4A、4B和4C表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图4A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图4B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图4C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。图5A、5B和5C表示根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统执行震动减弱时聚焦于近物的彗差曲线，其中图5A表示广角端态(Rw＝300mm)中的彗差，图5B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的彗差，图5C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的彗差。
在各条曲线中，Y表示像高，NA表示数值孔径，D表示在d线(波长λ＝587.6nm)处的像差曲线，G表示在g线(波长λ＝435.8nm)处的像差曲线，C表示在C线(波长λ＝656.3nm)处的像差曲线，F表示在F线(波长λ＝486.1nm)处的像差曲线。在表示像散的曲线中，实线表示矢像平面，虚线表示经像平面。在表示横向色差的曲线中展示了关于d线(波长λ＝587.6nm)的像差值。上述关于各种像差曲线的解释对于其它实例是相同的。
从各条曲线中显见，作为对每种焦距态中各种像差的良好校正的结果，根据实例1的高变焦比的变焦透镜系统表现出优越的光学性能。
在实例1中，第一透镜组G1最物侧透镜的胶合正透镜的有效直径φ1为24.0mm，第一透镜组G1沿光轴的距离为7.4mm。当这些值通过广角端态中的像高IH归一化时，第一透镜组G1的有效直径φ为6.40，并且第一透镜组G1沿光轴的距离为1.97，以至于变成非常紧凑的设计。远摄端态的半视角约为3.3°。
<实例2>
图6是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图。
图6中根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由正折射光焦度的第一透镜组G1、负折射光焦度的第二透镜组G2、孔径光阑S、正折射光焦度的第三透镜组G3、正折射光焦度的第四透镜组G4、光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG组成。
第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成凸面朝向物侧的负弯月透镜L1与双凸正透镜L2胶合而成的胶合正透镜以及凸面朝向物侧的正弯月透镜L3。
第二透镜组G2从物侧起由非球面朝向像侧的双凹负透镜、双凹负透镜和双凸正透镜组成。
第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成非球面朝向物侧的双凸正透镜、由凸面朝向物侧的正弯月透镜与凸面朝向物侧的负弯月透镜胶合而成的胶合负透镜以及双凸正透镜。
第四透镜组G4仅由凸面朝向物侧的正弯月透镜组成。
根据实例2的变焦透镜系统的各个值列于表2。
表2[规格]W Tf＝6.4561.00FNO＝ 2.8 4.7[透镜数据]rd v nd1) 162.5689 1.200028.272.003300Φ1＝24.42) 46.79283.800069.981.5186013) -68.1499 0.10004) 31.32822.500052.301.7480995) 99.7504(d5)6) -457.7760 1.000046.831.766840*7)6.5782 2.50008) -21.3438 1.000046.631.816000
9) 36.79630.300010)15.22162.000022.761.80809511)-79.6271 (d11)12>∞ 0.5000孔径光阑S*13) 12.49402.100059.561.58313014)-25.9498 0.100015)5.4588 2.800082.561.49782016)32.23661.000032.351.85026017)4.6464 1.100018)27.93911.700082.561.49782019)-30.2282 (d19)20)11.38351.700082.561.49782021)34.8970(d21)22)∞ 1.650064.141.51633023)∞ 0.400024)∞ 0.500064.141.51633025)∞ (Bf)[非球面数据]表面号7κ＝ 0.8677C4＝ 0.00000E+00C6＝ 2.08140E-06C8＝ -6.51760E-08表面号13κ＝ -1.0071C4＝ 0.00000E+00C6＝ -6.78930E-07C8＝ 0.00000E+00[可变距离]<聚焦到无限远>
W M Tf＝ 6.45456 30.0000061.00000D0＝∞ ∞ ∞d5＝1.23770 23.8610028.52458d11＝ 19.866375.07968 0.65039d19＝ 5.97265 8.71770 19.29477d21＝ 1.30843 5.10170 1.31355Bf＝2.49252 2.49252 2.49252TL＝58.8276673.2025980.22581<聚焦到近物>
W M Tβ＝-0.02513-0.09818-0.05459D0＝241.1723226.7973919.7742d5＝1.23770 23.8610028.52458d11＝ 19.866375.07968 0.65039d19＝ 5.56709 4.16855 13.09005d21＝ 1.71398 9.65085 7.51827Bf＝2.49252 2.49252 2.49252TL＝58.8276673.2025980.22581[用于条件表达式的值](1)FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＝0.397(2)FG1/FL12＝0.173(3)FG1/(FL3×Nd3)＝0.469(4)Fw/(Ft×FL12)＝0.00037(单位1/mm)图7A、7B和7C是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图7A表示广角端态中的各种像差，图7B表示中等焦距态时的各种像差，图7C表示远摄端态中的各种像差。图8A、8B和8C是表示根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图8A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图8B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图8C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。
从各条曲线中显见，作为对每种焦距态中各种像差的良好校正的结果，根据实例2的高变焦比的变焦透镜系统表现出优越的光学性能。
在实例2中，第一透镜组G1最物侧透镜的胶合正透镜的有效直径φ1为24.4mm，第一透镜组G1沿光轴的距离为7.6mm。当这些值通过广角端态中的像高IH归一化时，第一透镜组G1的有效直径φ为6.51，并且第一透镜组G1沿光轴的距离为2.03，以至于成为非常紧凑的设计。远摄端态的半视角约为3.4°。
<实例3>
图9是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图。
在图9中，根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由正折射光焦度的第一透镜组G1、负折射光焦度的第二透镜组G2、孔径光阑S、正折射光焦度的第三透镜组G3、正折射光焦度的第四透镜组G4、光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG组成。
第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成凸面朝向物侧的负弯月透镜L1与双凸正透镜L2胶合而成的胶合正透镜以及凸面朝向物侧的正弯月透镜L3。
第二透镜组G2从物侧起由非球面朝向像侧的双凹负透镜、双凹负透镜和双凸正透镜组成。
第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成非球面朝向物侧的双凸正透镜、凸面朝向物侧的正弯月透镜、凸面朝向物侧的负弯月透镜以及双凸正透镜。
第四透镜组G4仅由凸面朝向物侧的正弯月透镜组成。
根据实例3的变焦透镜系统的各个值列于表3。
表3[规格]W Tf＝ 6.4573.00FNO＝2.8 4.6[透镜数据]r d vnd1) 105.36711.300025.462.000690Φ1＝28.42) 40.5047 4.200082.561.4978203) -229.3012 0.10004) 40.3105 3.300039.821.8699405) 302.7015(d5)6) -969.6596 1.000046.831.766840*7) 6.4483 2.70008) -18.44191.000046.631.8160009) 59.6186 0.619110) 18.7501 2.000023.821.84666011) -56.0348(d11)12> ∞ 0.5000孔径光阑S*13) 12.3233 2.000059.561.58313014) -93.13010.846815) 7.0019 2.400082.561.49782016) 151.45980.707317) 77.5884 1.000032.351.850260
18)6.0577 1.000019)50.29731.500082.561.49782020)-16.3952 (d20)21)13.14851.700082.561.49782022)61.9770(d22)23)∞ 1.650064.141.51633024)∞ 0.400025)∞ 0.500064.141.51633026)∞ (Bf)[非球面数据]表面号7κ＝ 0.7983C4＝ 0.00000E+00C6＝ -1.48870E-06C8＝ 6.82290E-09表面号13κ＝ -0.4909C4＝ 0.00000E+00C6＝ -3.58780E-07C8＝ 0.00000E+00[可变距离]<聚焦到无限远>
W M Tf＝6.4545636.0000073.00000D0＝ ∞ ∞ ∞d5＝ 1.2377030.2710834.87241d11＝ 21.41216 5.39440 0.92620d19＝ 5.121799.86494 22.34900d21＝ 4.002527.18660 2.51739Bf＝ 2.917212.91721 2.91721
TL＝65.1146586.0575094.00548<聚焦到近物>
W M Tβ＝-0.02575-0.11010-0.06203D0＝234.8854213.9425905.9945d5＝1.23770 30.2710834.87241d11＝ 21.412165.39440 0.92620d19＝ 4.80576 4.50711 15.02482d21＝ 4.31855 12.544429.84157Bf＝2.91721 2.91721 2.91721TL＝65.1146586.0575094.00548[用于条件表达式的值](1)FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＝0.520(2)FG1/FL12＝-0.037(3)FG1/(FL3×Nd3)＝0.553(4)Fw/(Ft×FL12)＝-0.00006(单位1/mm)图10A、10B和10C是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图10A表示广角端态中的各种像差，图10B表示中等焦距态时的各种像差，图10C表示远摄端态中的各种像差。图11A、11B和11C是表示根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图11A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图11B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图11C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。
从各条曲线中显见，作为对每种焦距态中各种像差的良好校正的结果，根据实例3的高变焦比的变焦透镜系统表现出优越的光学性能。
在实例3中，第一透镜组G1最物侧透镜的胶合正透镜的有效直径φ1为28.4mm，第一透镜组G1沿光轴的距离为8.9mm。当这些值通过广角端态中的像高IH归一化时，第一透镜组G1的有效直径φ为7.57，并且第一透镜组G1沿光轴的距离为2.37，以至于变成非常紧凑的设计。远摄端态的半视角约为2.9°。
<例4>
图12是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图。
在图12中，根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由正折射光焦度的第一透镜组G1、负折射光焦度的第二透镜组G2、孔径光阑S、正折射光焦度的第三透镜组G3、正折射光焦度的第四透镜组G4、光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG组成。
第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成凸面朝向物侧的负弯月透镜L1与双凸正透镜L2胶合而成的胶合正透镜以及凸面朝向物侧的正弯月透镜L3。
第二透镜组G2从物侧起由非球面朝向像侧的双凹负透镜、双凹负透镜和双凸正透镜组成。
第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成非球面朝向物侧的双凸正透镜、双凸正透镜、凸面朝向物侧的负弯月透镜以及双凸正透镜。
第四透镜组G4仅由凸面朝向物侧的正弯月透镜组成。
根据实例4的变焦透镜系统的各个值列于表4。
表4[规格]W T
f＝ 6.4573.00FNO＝2.8 4.7[透镜数据]r d vnd1) 114.87781.300031.311.903660Φ1＝27.22) 38.2532 4.300082.561.4978203) -133.4350 0.10004) 35.9463 3.400052.301.7480995) 267.7891(d5)6) -70.64021.000046.831.766840*7) 6.0499 2.70008) -19.51151.000046.631.8160009) 198.73460.150010) 17.1991 2.000023.821.84666011) -60.3664(d11)12> ∞ 0.5000孔径光阑S*13) 13.7985 2.000059.561.58313014) -107.5899 0.100015) 7.3649 2.400082.561.49782016) -122.8168 1.197017) 226.23701.000032.351.85026018) 6.4401 1.000019) 442.87291.500082.561.49782020) -12.2788(d20)21) 12.7102 1.700082.561.49782022) 52.8979 (d22)23) ∞ 1.650064.141.51633024) ∞ 0.400025) ∞ 0.500064.141.51633026) ∞ (Bf) 表面号7κ＝0.5817C4＝0.00000E+00C6＝-5.70420E-07C8＝-4.27120E-08表面号13κ＝-1.5666C4＝0.00000E+00C6＝-1.06760E-06C8＝0.00000E+00[可变距离]<聚焦到无限远>
W M Tf＝ 6.4545636.0000073.00000D0＝∞ ∞ ∞d5＝1.2377028.2777232.49665d11＝ 21.60317 5.45968 0.92619d19＝ 5.3148010.2998023.12899d21＝ 4.002527.10437 2.29346Bf＝2.884642.88464 2.88464TL＝64.93983 83.9232291.62693<聚焦到近物>
W M Tβ＝-0.02571 -0.11140-0.06224D0＝235.0602 216.0768908.3731d5＝1.2377028.2777232.49665d11＝ 21.60317 5.45968 0.92619d19＝ 4.999564.87303 15.71039d21＝ 4.3177512.531149.71205
Bf＝2.88464 2.88464 2.88464TL＝64.9398383.9232291.62693[用于条件表达式的值](1)FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＝0.383(2)FG1/FL12＝0.055(3)FG1/(FL3×Nd3)＝0.539(4)Fw/(Ft×FL12)＝0.00009(单位1/mm)图13A、13B和13C是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图13A表示广角端态中的各种像差，图13B表示中等焦距态时的各种像差，图13C表示远摄端态中的各种像差。图14A、14B和14C是表示根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图14A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图14B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图14C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。
从各条曲线中显见，作为对每种焦距态中各种像差的良好校正的结果，根据实例4的高变焦比的变焦透镜系统表现出优越的光学性能。
在实例4中，第一透镜组G1最物侧透镜的胶合正透镜的有效直径φ1为27.2mm，第一透镜组G1沿光轴的距离为9.1mm。当这些值通过广角端态中的像高IH归一化时，第一透镜组G1的有效直径φ为7.25，并且第一透镜组G1沿光轴的距离为2.43，以至于成为非常紧凑的设计。远摄端态的半视角约为2.9°。
<例5>
图15是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统的透镜结构以及聚焦于无限远时广角端态W中各个透镜组的位置的示图。
在图15中，根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统从物侧起由正折射光焦度的第一透镜组G1、负折射光焦度的第二透镜组G2、孔径光阑S、正折射光焦度的第三透镜组G3、正折射光焦度的第四透镜组G4、光学低通滤波器LPF和用于固态成像装置D的盖波片CG组成。
第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成凸面朝向物侧的负弯月透镜L1、双凸正透镜L2以及凸面朝向物侧的正弯月透镜L3。
第二透镜组G2从物侧起由具有朝向物侧的凸面和朝向像侧的非球面的负弯月透镜、双凹负透镜和双凸正透镜组成。
第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成非球面朝向物侧的双凸正透镜、由凸面朝向物侧的正弯月透镜与凸面朝向物侧的负弯月透镜胶合而成的胶合负透镜和凹面朝向物侧的正弯月透镜。
第四透镜组G4仅由凸面朝向物侧的正弯月透镜组成。
根据实例5的变焦透镜系统的各个值列于表5。
表5[规格]W Tf＝ 6.78 64.00FNO＝2.84.8[透镜数据]r d vnd1)78.3046 1.200017.981.945950Φ1＝24.02)39.4002 0.60003)37.6247 3.600095.251.4338524)-129.9339 0.10005)40.4267 2.500028.561.795040
6)222.2431(d5)7)300.63961.000046.831.766840*8) 6.7469 2.50009)-15.82631.000046.631.81600010) 148.88530.300011) 17.4512 2.000022.761.80809512) -72.2994(d12)13> ∞ 0.5000孔径光阑S*14) 13.2112 2.100059.561.58313015) -23.89640.100016) 5.7501 2.800082.561.49782017) 33.7455 1.000032.351.85026018) 5.0095 1.100019) -199.5773 1.700082.561.4978220) -16.5396(d20)21) 11.8839 1.700082.561.49782022) 36.0583 (d22)23) ∞ 1.650064.141.51633024) ∞ 0.400025) ∞ 0.500064.141.51633026) ∞ (Bf)[非球面数据]表面号8κ＝ 0.9497C4＝ 0.00000E+00C6＝ 3.75430E-07C8＝ 6.17210E-10表面号14κ＝ -1.5496C4＝ 0.00000E+00
C6＝-3.73690E-07C8＝0.00000E+00[可变距离]<聚焦到无限远>
W MTf＝ 6.7800032.00000 64.00000D0＝∞ ∞ ∞d5＝1.3689025.19752 29.72851d11＝ 20.74528 5.28682 0.82364d19＝ 6.6296510.39618 21.82119d21＝ 1.445744.94473 0.73813Bf＝2.712031.07320 1.07320TL＝61.25160 76.88727 84.17350<聚焦到近物>
W MTβ＝-0.02652 -0.10364 -0.05645D0＝238.7484 223.1127 915.8265d5＝1.3689025.19752 29.72851d11＝ 20.74528 5.28682 0.82364d19＝ 6.180845.20507 14.85627d21＝ 1.8945510.13584 7.70305Bf＝2.712021.07321 1.07321TL＝61.25160 76.88728 84.17350[用于条件表达式的值](1)FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＝0.429(2)FG1/FL12＝0.161(3)FG1/(FL3×Nd3)＝0.467(4)Fw/(Ft×FL12)＝0.00033(单位1/mm)图16A、16B和16C是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于无限远时的各种像差曲线，其中图16A表示广角端态中的各种像差，图16B表示中等焦距态时的各种像差，图16C表示远摄端态中的各种像差。图17A、17B和17C是表示根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统聚焦于近物时的各种像差曲线，其中图17A表示广角端态(Rw＝300mm)中的各种像差，图17B表示中等焦距态(Rm＝300mm)时的各种像差，图17C表示远摄端态(Rt＝1000mm)中的各种像差。
从各条曲线中显见，作为对每种焦距态中各种像差的良好校正的结果，根据实例5的高变焦比的变焦透镜系统表现出优越的光学性能。
在实例5中，第一透镜组G1最物侧透镜的胶合正透镜的有效直径φ1为24.0mm，第一透镜组G1沿光轴的距离为8.0mm。当这些值通过广角端态中的像高IH归一化时，第一透镜组G1的有效直径φ为6.40，并且第一透镜组G1沿光轴的距离为2.13，以至于变成非常紧凑的设计。远摄端态的半视角约为3.3°。
虽然通过在实例1中垂直于光轴使第三透镜组G3偏心来校正由于相机震动所致的图像模糊，但图像模糊也可以通过与其它实例中类似的方法校正。图像模糊的校正可以通过不仅垂直于光轴移动第三透镜组G3、而且还可以是移动变焦透镜系统中的任何透镜或透镜组来进行。为了校正对近物聚焦时的色差，第四透镜组可以是所谓的由正透镜和负透镜组成的无色差组成物。
如上所述，本申请能够提供的高变焦比的变焦透镜系统总透镜长度较小，第一透镜组的有效直径较小，远摄端态中半视角不大于3.5°，变焦比约为10或更大，远摄端态的f数不大于6，并且尽管非常紧凑，但仍有良好的光学性能。本发明还能够提供一种高变焦比的变焦透镜系统，其在从广角端态变焦到远摄端态时第一透镜组仅有少量的移动。
无需赘述，虽然在本发明的每个实例中都展示了有四个透镜组结构的变焦透镜系统，但对四透镜组结构简单增加透镜组的变焦透镜系统仍包含在本发明的精神内。而且，在每个透镜组结构中，对每个实例所示的透镜组增加额外的透镜元件的透镜组也包含在本发明的精神或范围内。
其它的优点和改进对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，本发明的范围不限于在此展示和描述的具体细节和代表性的装置。在不脱离本发明精神或范围的前提下可以对本发明做各种改进，本发明的精神或范围由所附的权利要求及其等价物限定。
权利要求
1.一种高变焦比的变焦透镜系统，从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组；和第二透镜组；所述第一透镜组从物侧起由具有面朝物侧的凸面的负弯月透镜、具有面朝物侧的凸面的第一正透镜以及第二正透镜组成，所述第一透镜组和所述第二透镜组在从广角端态向远摄端态变焦时沿光轴移动，并且满足下列条件表达式0.31＜FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＜0.75此处FG1表示所述第一透镜组的焦距，FL3表示所述第二正透镜的焦距，Nd1表示所述负弯月透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，Nd2表示所述第一正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
2.如权利要求1所述的高变焦比的变焦透镜系统，从物侧起还包括设置在所述第二透镜组的像侧的第三透镜组，和第四透镜组。
3.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，所述第二透镜组具有负折射光焦度，所述第三透镜组具有正折射光焦度，并且所述第四透镜组具有正折射光焦度。
4.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，当从广角端态向远摄端态变焦时，所述第一透镜组移向物侧，所述第二透镜组沿凹面朝向物侧的变焦轨迹移动，所述第三透镜组移向物侧，并且所述第四透镜组沿凸面朝向物侧的变焦轨迹移动。
5.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，满足下列条件表达式-0.15＜FG1/FL12＜0.250.4＜FG1/(FL3×Nd3)＜0.6此处，FL12表示所述第一透镜组中所述负弯月透镜和所述第一正透镜的组合焦距，Nd3表示所述第一透镜组中所述第二正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
6.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，满足下列条件表达式-0.0001＜Fw/(Ft×FL12)＜0.0005(单位l/mm)此处，Ft表示远摄端态中所述变焦透镜系统的焦距，Fw表示广角端态中所述变焦透镜系统的焦距，FL12表示所述第一透镜组中所述负弯月透镜和所述第一正透镜的组合焦距。
7.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，在所述第二透镜组中包含非球面，并且在所述第三透镜组中包含非球面。
8.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，在从无限远处的物体向近物变焦时，所述第四透镜组沿光轴移动。
9.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，通过垂直于光轴移动所述第三透镜组来校正图像模糊。
10.如权利要求2所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，所述负弯月透镜与所述第一正透镜彼此胶合。
11.如权利要求1所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，满足下列条件表达式-0.15＜FG1/FL12＜0.250.4＜FG1/(FL3×Nd3)＜0.6此处，FL12表示所述第一透镜组中所述负弯月透镜和所述第一正透镜的组合焦距，Nd3表示所述第一透镜组中所述第二正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
12.如权利要求1所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，满足下列条件表达式-0.0001＜Fw/(Ft×FL12)＜0.0005 (单位l/mm)此处，Ft表示远摄端态中所述变焦透镜系统的焦距，Fw表示广角端态中所述变焦透镜系统的焦距，FL12表示所述第一透镜组中所述负弯月透镜和所述第一正透镜的组合焦距。
13.如权利要求1所述的高变焦比的变焦透镜系统，其中，所述负弯月透镜与所述第一正透镜彼此胶合。
14.一种用于形成物体的图像并改变高变焦比的变焦透镜系统的焦距的方法，所述高变焦比的变焦透镜系统从物侧起包括具有正折射光焦度的第一透镜组、以及第二透镜组，所述方法包括以下步骤从物侧起用凸面朝向物侧的负弯月透镜、凸面朝向物侧的第一正透镜、以及第二正透镜构成所述第一透镜组；当所述变焦透镜系统从广角端态向远摄端态移动时，通过沿光轴移动所述第一透镜组和所述第二透镜组改变焦距；以及满足下列条件表达式0.31＜FG1×(Nd1-Nd2)/FL3＜0.75此处FG1表示所述第一透镜组的焦距，FL3表示所述第二正透镜的焦距，Nd1表示所述负弯月透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，Nd2表示所述第一正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率。
15.如权利要求14所述的用于形成物体的图像并改变高变焦比的变焦透镜系统的焦距的方法，还包括以下步骤为所述高变焦比的变焦透镜系统从物侧起还提供设置在所述第二透镜组的像侧的第三透镜组、以及第四透镜组。
16.如权利要求15所述的用于形成物体的图像并改变高变焦比的变焦透镜系统的焦距的方法，还包括以下步骤为所述高变焦比的变焦透镜系统从物侧起还提供具有负折射光焦度的所述第二透镜组、具有正折射光焦度的所述第三透镜组和具有正折射光焦度的所述第四透镜组。
全文摘要
提供了一种高变焦比的变焦透镜系统，其具有短的总透镜长度和小的第一透镜组的直径，但仍能确保极好的光学性能，远摄端态中半视角不大于3.5°，远摄端态中f数不大于6，变焦比约为10或更大。本系统从物侧起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和具有正折射光焦度的第四透镜组。第一透镜组从物侧起由具有面朝物侧的凸面的负弯月透镜、具有面朝物侧的凸面的第一正透镜以及第二正透镜组成。在从广角端态向远摄端态变焦时所有的透镜组沿光轴移动，并且满足指定的条件。
文档编号G02B15/16GK1940631SQ200610141509
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者佐藤进 申请人:株式会社尼康