专利名称：：变焦透镜系统和使用该系统的光学装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种变焦透镜系统和使用该变焦透镜系统的光学装置。
背景技术：
：随着数码相机增长的小型化趋势，对其中装载的光学系统也强烈地提出紧凑和轻盈的要求，以便提高其便携性。随着固态成像装置集成度的提高，需要有一种能够相对于更高的空间频率提供较高对比度的变焦透镜系统。日本专利申请提前公开JP2000-9997中就提出了一种适合于使用该固态成像装置的袖珍数字相机的负透镜起始的(negative-leading)变焦透镜系统。但是，在日本专利申请提前公开JP2000-9997公开的变焦透镜系统中，组成该变焦透镜系统的每个透镜的厚度相对较大，使得在将该变焦透镜系统组装到相机机体中时难以实现紧凑、轻盈和纤薄的目的。
发明内容鉴于前述问题制定了本发明，并且本发明的目的在于提供一种在组装时能够实现紧凑、轻盈和纤薄，同时又能优异地校正各种像差的变焦透镜系统，并提供使用该变焦透镜系统的光学装置。根据本发明的第一方面，提供了一种变焦透镜系统由下述两个透镜组组成，所述两个透镜组从物侧起依次为具有负折射光焦度的第一透镜组；具有正折射光焦度的第二透镜组；当从广角端状态向摄远端状态改变焦距时，第一透镜组和第二透镜组之间的距离减小；从物侧起，第一透镜组依次由具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜组成；第二透镜组由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次是具有正折射光焦度的第三透镜，具有负折射光焦度和朝向物侧的凸面的第四透镜，以及具有正折射光焦度的第五透镜；这三个透镜设置为非相互胶合；该系统满足下列条件式(1):-1.48<(r2+rl)/(r2-rl)<-1,00(1)此处rl表示第四透镜物侧表面的曲率半径，r2表示第四透镜像侧表面的曲率半径。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(2):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(2)此处Sl表示第一透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(3):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(3)此处Fw表示广角端状态下变焦透镜系统的f数，fw表示广角端状态下变焦透镜系统的焦距，fl表示变焦透镜系统的焦距。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(4):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(4)此处S2表示第二透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(5):20<u3-"<37(5)此处表示d线a=587.6nm)处第三透镜的阿贝数，u4表示d线(X=587.6nm)处第四透镜的阿贝数。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的第三透镜具有非球面表面。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的第三透镜的像侧表面为非球面表面。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的第一透镜的像侧表面为非球面。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的第五透镜为具有朝向物侧的凹面的弯月透镜。在根据本发明第一方面的变焦透镜系统中，优选的第四透镜的折射率为1.80或更大。根据本发明的第二方面，提供了一种配备有根据第一方面的变焦透镜系统的光学装置。根据本发明的第三方面，提供了一种改变变焦透镜系统的焦距的方法，该方法包括以下步骤提供一种变焦透镜系统，该系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组组成；第一透镜组从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜组成，第二透镜组由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次是具有正折射光焦度的第三透镜，具有负折射光焦度的第四透镜和具有正折射光焦度的第五透镜，第二透镜组中的三个透镜彼此不胶合，满足下列条件式(1):-1.48<(r2+rl)/(r2-rl)<-1.00(1)此处rl表示第四透镜物侧表面的曲率半径，r2表示第四透镜像侧表面的曲率半径；通过减小第一透镜组与第二透镜组之间的距离来将焦距从广角端状态改变到摄远端状态。在本发明的第三方面中，优选的满足下列条件式(2):0.20<Sl/ft<0.32(2)此处Sl表示第一透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。在本发明的第三方面中，优选的满足下列条件式(3):1.00<Fwxfw/(-fl)<1.90(3)此处Fw表示广角端状态下变焦透镜系统的f数，fw表示广角端状态下变焦透镜系统的焦距，fl表示变焦透镜系统的焦距。在本发明的第三方面中，优选的满足下列条件式(4):0.20<S2/ft<0.35(4)此处S2表示第二透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。在本发明的第三方面中，优选的满足下列条件式(5):20<u3-i;4<37(5)此处u3表示d线(X=587.6nm)处第三透镜的阿贝数,i;4表示d线U=587.6nm)处第四透镜的阿贝数。在本发明的第三方面中，优选第三透镜有非球面表面。在本发明的第三方面中，优选第三透镜的像侧表面为非球面表面。在本发明的第三方面中，优选第一透镜的像侧表面为非球面表面。在本发明的第三方面中，优选第五透镜具有凹面朝向物侧的弯月形状。在本发明的第三方面中，优选第四透镜的折射率为1.8或更大。本发明可以提供一种在组装时能够实现紧凑、轻盈和纤薄，同时又能良好地校正各种像差的变焦透镜系统，以及使用该变焦透镜系统的光学装置。-图1A和1B是表示配备有根据下文将要描述的实施例的变焦透镜系统的电子静态相机的简图，其中图1A是前视图，图1B是后视图2是沿图1A中A—A线的截面图3是表示根据本实施例中实例1的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间等焦距状态，T表示摄远端状态；图4A、4B和4C是表示在聚焦到无限远时根据实例1的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图4A表示广角端状态，图4B表示中等焦距状态，图4C表示摄远端状态；图5是表示根据本实施例中实例2的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态；图6A、6B和6C是表示在聚焦到无限远时根据实例2的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图6A表示广角端状态，图6B表示中间焦距状态，图6C表示摄远端状态；图7是表示根据本实施例中实例3的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态；图8A、8B和8C是表示在聚焦到无限远时根据实例3的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图8A表示广角端状态，图8B表示中间焦距状态，图8C表示摄远端状态；图9是表示根据本实施例中实例4的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态；图IOA、10B和10C是表示在聚焦到无限远时根据实例4的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图IOA表示广角端状态，图10表示中间焦距状态，图10C表示摄远端状态；图11是表示根据本实施例中实例5的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态；图12A、12B和12C是表示在聚焦到无限远时根据实例5的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图12A表示广角端状态，图12B表示中间焦距状态，图12C表示摄远端状态。具体实施例方式下面将对本实施例进行解释。图1A和1B是表示配备有根据本实施例的变焦透镜系统的电子静态相机的简图，将于下文描述，其中图1A是前视图，图1B是后视图。图2是沿图1中A-A线的横截面图。在根据图1A、1B和图2所示的本实施例的电子静态相机1(以下称作相机)中，当按下电源开关按钮(未示出)时，快门(未示出)被打开，来自被摄物(未示出)的光被成像透镜2收集，并且在设置于像平面I上的成像器件C(如CCD,CMOS等)上形成图像。形成在成像器件C上的被摄物的图像显示在设置于相机1背面的液晶监视器3上。在通过观察液晶监视器3固定了被摄物的图像组成之后，摄影者按下释放钮4，来通过成像器件C摄下被摄物的图像图片并储存到存储器(未示出)中。成像透镜2由根据将在后文解释的本实施例的变焦透镜系统2组成。而且在相机1中还设置有例如辅助光发射器5，在被摄物光线较暗时发射辅助光；W-T钮6，使变焦透镜系统，即成像透镜2从广角端状态(W)变焦到摄远端状态(T);和功能钮7，用于设置相机1的各项状态。以这种方式组成配备有根据本实施例的变焦透镜系统2的相机1。然后，下面解释根据本实施例的变焦透镜系统。根据本实施例的变焦透镜系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组组成。当焦距状态从广角端状态变为摄远端状态时，第一透镜组和第二透镜组沿光轴移动，使得第一透镜组和第二透镜组之间的距离縮短。具有负折射光焦度的第一透镜组由两个透镜组成，所述两个透镜从物侧起依次为具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜。在此负一正两透镜组的变焦透镜系统中，将第一透镜组的尺寸做的更大直接影响整个变焦透镜系统的尺寸。考虑到相机的紧凑性，第一透镜组应该做得尽可能薄并且小。在负一正两透镜组的变焦透镜系统的第一透镜组中，产生于广角端状态的负畸变和彗差通常通过加宽负折射光焦度的第一透镜与正折射光焦度的第二透镜之间的距离来校正，从而导致第一透镜组趋于变厚。在根据本实施例的变焦透镜系统中，具有正折射光焦度的第二透镜组由三个透镜组成，从物侧起依次是具有正折射光焦度的第三透镜组，具有负折射光焦度的凸面朝向物侧的第四透镜和具有正折射光焦度的第五透镜。三个透镜彼此不胶合。通过此结构，第二透镜组变成三合透镜式，使得像差得到很好地校正。通过恰当地构建第二透镜组中透镜的形状，根据本实施例的变焦透镜系统能够通过縮窄设置在第一透镜组中的具有负折射光焦度的第一透镜与具有正折射光焦度的第二透镜之间的距离，实现变焦透镜系统的纤薄和紧凑，并且很好地校正各种像差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(l):-1.48<(r2+rl)/(r2-rl)<-1.00(1)此处rl表示第二透镜组中第四透镜物侧表面的曲率半径，r2表示第二透镜组中第四透镜像侧表面的曲率半径。条件式(1)限定了第二透镜组中具有负折射光焦度的第四透镜的形状因子的适当范围。当比例(r2+rl)/(r2-rl)等于或落在条件式(1)的下限以下时，第四透镜组像侧表面的曲率半径变得太大，以致于很难校正Petzval和。此外，第二透镜组变得太厚。另一方面，当比例(r2+rl)/(r2-rl)等于或超过条件式(1)的上限时，第四透镜的像侧表面的曲率半径变得太小，从表面出射的光线的偏折趋于变得太大，以致于严重的产生诸如彗差的各种像差。为了确保本实施例的效果，优选的将条件式(1)的下限设为-1.40。为了确保本实施例的效果，优选将条件式(1)的上限设置为-1.10。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(2):0.20<Sl/ft<0.32(2)此处S1表示第一透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。条件式(2)限定了第一透镜组的厚度的适当范围。当比例Sl/ft等于或落在条件式(2)的下限以下时，第一透镜组的厚度变得太小，以致于广角端状态下的负畸变增大，并且难以校正广角端状态中的横向色差。当第一透镜组的焦距做的较长以确保良好的像差校正时，总的透镜长度和每个透镜组的移动量变大，导致很难使变焦透镜系统紧凑。另一方面，当比例Sl/ft等于或超过条件式(2)的上限时，摄远端状态下变焦透镜系统的焦距变得太小，导致难以获得足够的变焦比。而且，第一透镜组的厚度变得太大，以致于为了将变焦透镜系统的总透镜长度设置到给定值，必须以该比例减小第二透镜组的厚度。因此，很难校正球差和彗差。为了确保本实施例的效果，优选将条件式(2)的上限设置为0.29。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(3):1.00<Fwxfw/(-fl)<1.90(3)此处Fw表示广角端状态下变焦透镜系统的f数，fw表示广角端状态下变焦透镜系统的焦距，fl表示第一透镜组的焦距。条件式(3)限定了第一透镜组的焦距与f数的比例的适当范围。当Fwxfw/(-fl)值等于或落在条件式(3)的下限以下时，第一透镜组的焦距变得太长，以致于变焦透镜系统的总透镜长度变大。而且第二透镜组的焦距变得相对较短，以致于组成第二透镜组的每个透镜的曲率半径变短。因此，很难校正球差和彗差。另一方面，当Fwxfw/(-fl)值等于或超过条件式(3)的上限时，广角端状态下变焦透镜系统的f数变大，或是广角端状态下的焦距变大，以致于视场角变窄。而且，第一透镜组的焦距变得太短，第一透镜组中负透镜的曲率半径变短，以致于很难校正横向色差。为了确保本实施例的效果，优选的将条件式(3)的下限设置为1.20。为了确保本实施例的效果，还优的将条件式(3)的上限设置为1.70。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(4):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>此处S2表示第二透镜组的厚度，ft表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距。条件式(4)限定了第二透镜组的厚度的适当范围。当比例S2/ft等于或落在条件式(4)的下限以下时，第二透镜组的厚度变得太薄，以致于难以很好地校正球差和彗差。另一方面，当比例S2/ft等于或超过条件式(4)的上限时，摄远端状态下的焦距变得太短，以致于很难获得足够的变焦比。而且，第二透镜组的厚度变得太厚，以致于为了将变焦透镜系统的总透镜长度设置到预定长度，第一透镜组的厚度必须以该比例变薄。结果是难以校正横向色差和畸变。为了确保本实施例的效果，优选将条件式(4)的下限设置为0.23。为了确保本实施例的效果，还优选将条件式(4)的上限设置为0.33。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(5):20<u3-u4<37(5)此处u3表示d线(X=587.6nm)处第二透镜组中的具有正折射光焦度的第三透镜的阿贝数，u4表示d线U=587.6nm)处第二透镜组中的具有负折射光焦度的第四透镜的阿贝数。条件式(5)限定了第二透镜组中第三透镜和第四透镜的玻璃材料的阿贝数。当i;3-i;4值等于或落在条件式(5)的下限以下时，第三透镜和第四透镜的阿贝数变得太接近，以致于由正折射光焦度的第三透镜产生的横向色差难以由负折射光焦度的第四透镜很好地校正。另一方面，当u3-i;4值等于或超过条件式(5)的上限时，摄远端状态下在g线(X=435.8nm)处的横向色差在正向被分离，以致于难以很好地校正整个变焦范围的纵向色差。为了确保本实施例的效果，优选将条件式(5)的下限设置为22。为了确保本实施例的效果，还优选将条件式(5)的上限设置为33。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第二透镜组中最靠物侧的透镜，即第三透镜具有非球面表面。通过在第三透镜中设置非球面表面，可以很好地校正球差和彗差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第二透镜组中最靠物侧的透镜，.即第三透镜，其像侧表面为非球面表面。通过该结构，可以很好地校正球差和彗差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第一透镜组的最靠物侧的透镜，即第一透镜，其像侧表面为非球面表面。当第一透镜组为负一正两透镜结构时，通过在第一透镜的像侧表面上形成非球面表面，第一透镜置于最靠物侧且具有负折射光焦度，能够在广角端状态下很好地校正负畸变。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第二透镜组中最靠像侧的透镜，即第五透镜为具有朝向物侧的凹面的弯月透镜。当把具有正折射光焦度的弯月透镜的凹面做成面朝像侧时，第二透镜组总的变得类似于高斯型透镜结构。借此，即使具有负折射光焦度的第一透镜与具有正折射光焦度的第二透镜之间的距离变短，也可以很好地校正像差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第五透镜的像侧表面为非球面表面。通过这种结构，可以很好地校正球差和彗差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第二透镜组的第四透镜的折射率为1.80或更大。通过这种结构，可以有效地校正Petzval和，同时确保第四透镜的负折射光焦度。为了确保本实施例的效果，将第四透镜的折射率设置为1.84或更大是合适的。为了进一步确保本实施例的效果，更合适的是将第四透镜的折射率设置为1.90或更大。为了再确保本实施例的效果，将第四透镜的折射率设置为2.00或更大最合适。虽然优选根据本实施例的变焦透镜系统由五个透镜元件组成，但也可以在不损害光学性能的限度下适当地包括一个透射光线的光学元件，如玻璃板。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的第一透镜组中第一透镜和第二透镜之间的空气间隔是一个弯月形的空气透镜，其物侧表面曲率大于像侧表面的曲率。利用这种结构，通过尽可能地加宽第一透镜和第二透镜之间的间隔并避免第一透镜变厚，可以校正广角端状态下产生的负畸变和彗差。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的满足下列条件式(6):7.0<Zx(Sl/dl)<7.8(6)此处Z表示摄远端状态下变焦透镜系统的焦距ft除以广角端状态下的焦距fw得到的变焦比，dl表示第一透镜组中第一透镜的像侧表面与第二透镜的物侧表面之间的距离，Sl表示第一透镜组的厚度。条件式(6)限定了第一透镜组的厚度与第一透镜和第二透镜之间距离的关系。当Zx(Sl/dl)值等于或超过条件(6)的上限时，第一透镜和第二透镜之间的距离变得太小，以致于难以校正彗差和像散。另一方面，当Zx(Sl/dl)值等于或落在条件式(6)的下限以下时，变焦比Z变小，并且难以校正色差。为了确保本实施例的效果，优选的将条件式(6)的下限设置为7.2。为了确保本实施例的效果，优选的将条件式(6)的上限设置为7.65。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选的选择一种改变变焦透镜系统的焦距的方法，该方法包括以下步骤提供一种变焦透镜系统，该系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组组成，第一透镜组从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜组成，第二透镜组由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次是具有正折射光焦度的第三透镜、具有负折射光焦度的第四透镜以及具有正折射光焦度的第五透镜，第二透镜组中从第三透镜到第五透镜的三个透镜彼此不胶合，满足上述条件式(1);并且通过縮小第一透镜组和第二透镜组之间的距离而将焦距从广角端状态变为摄远端状态。通过选择这一改变焦距的方法，可以使变焦透镜系统在摄远端状态的总透镜长度短于在广角端状态的总长度，以致于可以实现变焦透镜系统的紧凑和轻盈。下面解释本实施例的各个实例。<实例1>图3是表示根据本实施例中实例1的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态。在图3中，根据实例1的变焦透镜系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2组成。在从广角端状态向摄远端状态改变焦距时，第一透镜组Gl和第二透镜组G2沿着光轴移动，以致于第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的距离减小。第一透镜组G1总的具有负折射光焦度，并且由两个透镜组成，从物侧起依次为具有朝向物侧的凸面的负弯月透镜L1和具有朝向物侧的凸面的正弯月透镜L2。第二透镜组G2总的具有正折射光焦度，并且由三个透镜组成，从物侧起依次为双凸正透镜L3，具有朝向物侧的凸面的负弯月透镜L4和具有朝向物侧的凹面的正弯月透镜L5。三个透镜设置为彼此不胶合。在第二透镜组G2和像平面I之间，提供一个低通滤波器P1，用于阻挡比设置在像平面I上的诸如CCD的固态成像器件的空间分辨高的更高空间分辨率，以及保护固态成像器件，以及盖片玻璃P2，用于保护该固态成像器件。与根据实例1的变焦透镜系统有关的各种数值列于表1。在[规格]一栏中，f表示焦距，FNO表示f数，2co表示视场角(单位度)，Bf表示后焦距。在[透镜数据]中，第一列表示从物侧起的透镜表面号，第二列"r"表示透镜表面的曲率半径，第三列"d"表示沿光轴到下一个透镜表面的距离，第四列"ud"表示在d线(X=587.6nm)处介质的阿贝数，第五列"nd"表示在d线U=587.6nm)处介质的介质折射率。第二列"f0.000"表示平面表面。省去了空气的折射率nd-1.000000。在[非球面数据]中，非球面由下列表达式表示X(y)=y2/[R'{l+(l-k'y2/R2)1/2}]+C4-y4十C6'y6十C8.y8十C10.y'0此处y表示离光轴的垂直高度，X(y)表示垂驰度，是在离光轴垂直高度y处沿光轴从非球面顶点处的切面到该非球面的距离，R表示参考球面的曲率半径(近轴曲率半径)，/c表示锥面系数，Cn表示第n阶非球面系数。在[非球面数据]中，"E-n"表示"x10—n"。非球面的位置用附带到表面号右侧的"*"号表示，参考球面的曲率半径示于第二列在[可变距离]一栏中，示出了焦距f,被摄物与最靠物侧透镜表面之间的距离DO，关于广角端状态W、中间焦距状态M和摄远端状态T的各个可变距离的值。在[条件式取值]一栏中示出了各个条件式的值。在不同值的列表中，除非特别指明，如焦距、曲率半径以及到下一透镜表面的距离等长度的单位均为"mm"。但是，因为可以通过成比例地放大或縮小其尺寸获得类似的光学性能，所以单位不一定要限制为"mm"，也可以使用任何其它合适的单位。其它实例中关于标号的解释是一样的，因此省去赘述。表1[规格]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表面号2k=0.8158C4=-6.54920E-04C6=-4.99880E-05C8=1.74790E-06C10=-1.39860E-07表面号5k=0.3831C4=1.88110E-04C6=2.90520E-05C8=0.00000E+00C10=O.OOOOOE+00表面号6k=1.0000C4=2.60760E-03C6=-7.46670E-05C8=9.42350E-07C10=0.00000E+00表面号10k=3.3820C4=-1.66920E-04C6=7.17250E-05C8=0.00000E+00C10=0.00000E+00<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>[条件式取值](1):(r2+rl)/(r2-rl)=-1.366(2):Sl/ft=0.2386(3):Fwxfw/(-fl)=1.7097(4):S2/ft=0.2614(5):y3-u4=24.95(6):Zx(Sl/dl)=7.4516图4A、4B和4C是表示在聚焦到无限远时根据实例1的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图4A表示广角端状态，图4B表示中间焦距状态，图4C表示摄远端状态。在各条曲线中，FNO表示f数，Y表示像高，d表示d线()^587.6nm)处的像差曲线，g表示g线(波长V435.6nm)处的像差曲线，C表示C线a=656.3nm)处处的像差曲线，F表示F线(波长X=486.1nm)处的像差曲线。在表示球差的曲线中，示出了关于最大直径的f数。在表示像散和畸变的曲线中，示出了像高Y的最大值。在表示彗差的曲线中，示出了每个像高Y。在表示像散的曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。上述关于各种像差曲线的解释对于其它实例相同。从各个曲线显见，作为对从广角端状态到摄远端状态的整个变焦范围内良好校正各种像差的结果，根据实例1的变焦透镜系统显示出了极好的光学性能。<实例2>图5是表示根据本实施例中实例2的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态。在图5中，根据实例2的变焦透镜系统，从物侧起由下列组件组成具有负折射光焦度的第一透镜组Gl和具有正折射光焦度的第二透镜组G2。在从广角端状态W向摄远端状态T变焦时，第一透镜组G1和第二透镜组G2沿光轴移动，以致于第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的距离縮短。第一透镜组G1总的具有负折射光焦度，并由两个透镜组成，从物侧起依次为凸面朝向物侧的负弯月透镜L1和凸面朝向物侧的正弯月透镜L2。第二透镜组G2总的具有正折射光焦度，并由三个透镜组成，从物侧起依次为双凸正透镜L3，凸面朝向物侧的负弯月透镜L4和凹面朝向物侧的正弯月透镜L5。三个透镜设置为彼此不胶合。在第二透镜组G2和像平面I之间，设置低通滤波器P1，用于阻挡比设置在像平面I上的如CCD的固态成像器件的分辨率极限更高的空间频率，以及盖片玻璃P2，用于保护固态成像器件。与实例2有关的各种值列于表2。表2[规格]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>C8=2.52330E-07C10=-2.85420E-09表面号6/c=69,7065C4=2.23550E-03C6=-3.11590E-05C8=1.00000E-14C10=1.00000E-16表面号10k=2.7090C4=4.0791OE-04C6=4.57890E-05C8=7.92210E-06C10=1.00000E-16WMTf6.209.517.5DOoo0000D412.325195.881790.34771D109.0524811.5610217,64232(1):(r2+rl)/(r2-rl)=-1.013(2):Sl/ft=0,2390(3):Fwxfw/(-fl)=1.4790(4):S2/ft=0.2657(5):u3-iM=29.44(6):Zx(Sl/dl)=7.4615图6A、6B和6C是表示在聚焦到无限远时根据实例2的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图6A表示广角端状态，图6B表示中间焦距状态，图6C表示摄远端状态。从各个曲线显见，作为对从广角端状态到摄远端状态的整个变焦范围内良好校正各种像差的结果，根据实例2的变焦透镜系统显示出了极好地光学性能。<实例3〉图7是表示根据本实施例中实例3的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态。在图7中，根据实例3的变焦透镜系统从物侧起依次由负折射光焦度的第一透镜组Gl和正折射光焦度的第二透镜组G2组成。在从广角端状态W向摄远端状态T改变焦距时，第一透镜组Gl和第二透镜组G2沿光轴移动，使得第一透镜组Gl与第二透镜组G2之间的距离縮短。第一透镜组G1总的具有负折射光焦度，由两个透镜组成，从物侧起依次为凸面朝向物侧的负弯月透镜和凸面朝向物侧的正弯月透镜L2。第二透镜组G2总的具有正折射光焦度，由三个透镜组成，从物侧起依次为凸面朝向物侧的正弯月透镜L3，凸面朝向物侧的负弯月透镜L4和凹面朝向物侧的正弯月透镜L5。这三个透镜彼此不胶合地设置。在第二透镜组G2和像平面I之间，设置低通滤波器P1，用于阻挡比设置在像平面I上的如CCD的固态成像器件的分辨率极限更高的空间频率，以及盖片玻璃P2，用于保护固态成像器件。与实例3有关的各种值列于表3。表3[规格]WMTf=5.99.517.0FNO=2,973.64.8568.7°43.8。25.4°Bf:2.0196(恒定)[透镜数据]rdnd142.3978l細O40.101.8513502承5.02111.574137.79931.600023.781.846660417.1249(D4)4.8678l.,O53.221.6935006承295.56440.1129735.04141.725123.781.84666085.33430.51999-157.76741.000053.221.69350010*-7.5470(D10)11O細OO細O64.201.516800120.00000.400013O細O0.500064.201.51680014O扁O(Bf)表面号2k=0.2715C4=3.01卯0E-04C6=-1.83690E-07C8=1.701卯E-07C10=-2.11490E-09表面号6k=-99.0000C4=1.52900E-03C6=3.78430E-06C8=-3.12870E-06C10=-8.78850E-08表面号10k=-0.8775C4=-5.25150E-04C6=-8.72250E-06C8=1.15980E-05C10=8.70700E-07<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>图8A、8B和8C是表示在聚焦到无限远时根据实例3的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图8A表示广角端状态，图8B表示中间焦距状态，图8C表示摄远端状态。从各个曲线显见，作为对从广角端状态到摄远端状态的整个变焦范围内良好校正各种像差的结果，根据实例3的变焦透镜系统显示出了极好地光学性能。<实例4>图9是表示根据实例4的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态。在图9中，根据实例4的变焦透镜系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2组成。在从广角端状态W向摄远端状态T变焦时，第一透镜组Gl和第二透镜组G2沿光轴移动，以致于第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的距离减小。第一透镜组G1总的具有负折射光焦度，并由两个透镜组成，从物侧起依次为凸面朝向物侧的负弯月透镜Ll和凸面朝向物侧的正弯月透镜L2。第二透镜组G2总的具有正折射光焦度，并由三个透镜组成，从物侧起依次为双凸正透镜L3，凸面朝向物侧的负弯月透镜L4和凹面朝向物侧的正弯月透镜L5。三个透镜彼此不胶合地设置。在第二透镜组G2和像平面I之间，设置低通滤波器P1，用于阻挡比设置在像平面I上的如CCD的固态成像器件的分辨率极限更高的空间频率，以及盖片玻璃P2，用于保护固态成像器件。与实例4有关的各种值列于表4。表4[规格]<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表面号2k=0.2861C4=3.22250E-04C6=9.38620E-08C8=1.77640E-07C10=-2.11490E-09表面号6k=-99細0C4=1.78000E-03C6=1.02960E-05C8=-3.09510E-06C10=-8.78850E-08表面号10/c=-0.7543C4=-6.55320E-04C6=-2.15640E-05C8=1.13680E-05C10=8.70700E-07<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>[条件式取值](1):(r2+rl)7(r2-rl)=-1.469(2):Sl/ft=0.2382(3):Fwxfw/(-fl)=1.3457(4):S2/ft=0.335(5):u3-u4=36.91(6):Zx(Sl/dl)=7.0442图10A、10B和10C是表示在聚焦到无限远时根据实例4的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图IOA表示广角端状态，图10B表示中间焦距状态，图10C表示摄远端状态。从各个曲线显见，作为对从广角端状态到摄远端状态的整个变焦范围内良好校正各种像差的结果，根据实例4的变焦透镜系统显示出了极好的光学性能。<实例5〉图11是表示根据本实施例中实例5的变焦透镜系统的透镜结构简图，其中W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示摄远端状态。在图11中，根据实例5的变焦透镜系统从物侧起依次由负折射光焦度的第一透镜组Gl和正折射光焦度的第二透镜组G2组成。在从广角端状态W向摄远端状态T改变焦距时，第一透镜组Gl和第二透镜组G2沿光轴移动，以致于第一透镜组Gl和第二透镜组G2之间的距离减小。第一透镜组总的具有正折射光焦度，并由两个透镜组成，从物侧起依次为凸面朝向物侧的负弯月透镜Ll和凸面朝向物侧的正弯月透镜L2。第二透镜组G2总的具有正折射光焦度，并由三个透镜组成，从物侧起依次为双凸正透镜L3，凸面朝向物侧的负弯月透镜L4和凹面朝向物侧的正弯月透镜L5。这三个透镜彼此不胶合地设置。在第二透镜组G2和像平面I之间，设置低通滤波器P1，用于阻挡比设置在像平面I上的如CCD的固态成像器件的分辨率极限更高的空间频率，以及盖片玻璃P2，用于保护固态成像器件。与实例5有关的各种值列于表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表面号20.2707C4=3.01792E-04C6=5.54304E-07C8=1.26526E-07C10=-1.36967E-09表面号6K=-99.0000C4=1.52083E-03C6=9.20001E-07C8=-2.74051E-06C10=-8.78850E-08表面号10-1.0035C4=-4.98255E-04C6=-1.32297E-05C8=1.23281E-05C10=8.52919E-07<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>(1):(r2+rl)/(r2-rl)=-1.361(2):Sl/ft=0.2724(3):Fwxfw/(-fl)=1.1351(4):S2/ft=0.3193(5):i;3-iM=29.44(6):Zx(Sl/dl)=7.5099图12A、12B和12C是表示在聚焦到无限远时根据实例5的变焦透镜系统的各种像差曲线，其中图12A表示广角端状态，图12B表示中间焦距状态，图12C表示摄远端状态。从各个曲线显见，作为对从广角端状态到摄远端状态的整个变焦范围内良好校正各种像差的结果，根据实例5的变焦透镜系统显示出了极好的光学性能。如上所述，本实施例能够提供一种具有良好的光学性能并在组装到相机机体中时实现紧凑、轻盈和纤薄，同时又能良好地校正各种像差的变焦透镜系统以及使用该变焦透镜系统的光学装置，还提供了一种用于改变变焦透镜系统的焦距的方法。举例而言，在不损害光学性能的限度下可以适当地设施下列描述的情形。为了执行从无限远向近距物体的聚焦，透镜组的一部分、单透镜组或多个透镜组可以沿光轴移动。聚焦透镜组可以用于自动聚焦，并且适合于通过电机、如超声波电机驱动。在根据本实施例的变焦透镜系统中，优选第一透镜组用作聚焦透镜组。在根据本实施例的变焦透镜系统中，为了校正相机震动造成的图像模糊，可以在垂直于光轴方向上移动部分透镜或单透镜组，作为震动减弱透镜组。在根据本实施例的变焦透镜组中，优选将第二透镜组用作震动减弱透镜组。而且还可以将任意的透镜表面形成为非球面表面。非球面表面可以通过精细研磨工艺、玻璃模制工艺制作，通过模制将玻璃材料形成为非球面形状，或通过将树脂材料形成为玻璃透镜表面上的非球面形状的混合型工艺。另外，虽然优选在第二透镜组附近设置孔径光阑，该功能也可以由透镜框替代，不用设置元件作为孔径光阑。还可以在每个透镜表面施加一个在很宽的波长范围内有较高透射率的抗反射涂层，以致于可以获得高对比度的良好的光学性能。出于更好的理解本发明的目的，本实施例仅展示了一个特例。因此，无需赘述，本发明在更广的方面不限于具体的细节和在此所示所述的典型装置，在不脱离由权利要求书及其等价物限定的本发明的总的概念的实质和范围的前提下可以做各种改型。权利要求1.一种变焦透镜系统，从物侧起依次由下述两个透镜组组成具有负折射光焦度的第一透镜组；和具有正折射光焦度的第二透镜组；当从广角端状态向摄远端状态改变焦距时，第一透镜组和第二透镜组之间的距离减小；所述第一透镜组从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜组成，所述第二透镜组由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次为具有正折射光焦度的第三透镜，具有负折射光焦度并且具有朝向物侧的凸面的第四透镜，和具有正折射光焦度的第五透镜，所述三个透镜设置为彼此不胶合，并且满足下列条件式-1.48＜(r2+r1)/(r2-r1)＜-1.00此处r1表示所述第四透镜的物侧表面的曲率半径，r2表示所述第四透镜的像侧表面的曲率半径。2.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，满足下列条件式0.20<Sl/ft<0.32此处Sl表示所述第一透镜组的厚度，ft表示所述摄远端状态下所述变焦透镜系统的焦距。3.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，满足下列条件式:1.00<Fwxfw/(-fl)<l.卯此处Fw表示所述广角端状态下所述变焦透镜系统的f数，fw表示所述广角端状态下所述变焦透镜系统的焦距，fl表示所述变焦透镜系统的焦距。4.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，满足下列条件式.-0.20<S2/ft<0.35此处S2表示所述第二透镜组的厚度，ft表示所述摄远端状态下所述变焦透镜系统的焦距。5.根据权利要求l所述的变焦透镜系统，其中，满足下列条件式20<u3-"<37此处i;3表示在波长X=587.6nm的d线处所述第三透镜的阿贝数,u4表示在波长X=587.6nm的d线处所述第四透镜的阿贝数。6.根据权利要求l所述的变焦透镜系统，其中，所述第三透镜具有非球面表面。7.根据权利要求l所述的变焦透镜系统，其中，所述第三透镜的像侧表面为非球面表面。8.根据权利要求l所述的变焦透镜系统，其中，所述第一透镜的像侧表面为非球面表面。9.根据权利要求l所述的变焦透镜系统，其中，所述第五透镜为具有朝向物侧的凹面的弯月透镜。10.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，所述第四透镜的折射率为1.80或更大。11.一种光学装置，所述光学装置配备有如权利要求1至10任一所述的变焦透镜系统。12.—种改变变焦透镜系统的焦距的方法，所述方法包括以下步骤提供所述变焦透镜系统，所述变焦透镜系统从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组组成，所述第一透镜组从物侧起依次由具有负折射光焦度的第一透镜和具有正折射光焦度的第二透镜组成，所述第二透镜组由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次是具有正折射光焦度的第三透镜，具有负折射光焦度的第四透镜和具有正折射光焦度的第五透镜，所述第二透镜组中的所述三个透镜彼此不胶合，满足下列条件式--1.48<(r2+rl)/(r2-rl)<-1,00此处rl表示所述第四透镜物侧表面的曲率半径，r2表示所述第四透镜像侧表面的曲率半径；通过减小所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的距离来将焦距从广角端状态改变到摄远端状态。13.如权利要求12所述的方法，其中，满足下列条件式0.20<Sl/ft<0.32此处S1表示所述第一透镜组的厚度，ft表示所述摄远端状态下所述变焦透镜系统的焦距。14.如权利要求12所述的方法，其中，满足下列条件式1.00<Fwxfw/(-fl)<1.90此处Fw表示所述广角端状态下所述变焦透镜系统的f数，fw表示所述广角端状态下所述变焦透镜系统的焦距，fl表示所述变焦透镜系统的焦距。15.如权利要求12所述的方法，其中，满足下列条件式0.20<S2/ft<0.35此处S2表示所述第二透镜组的厚度，ft表示所述摄远端状态下所述变焦透镜系统的焦距。16.如权利要求12所述的方法，其中，满足下列条件式20<u3-u4<37此处表示在波长X=587.6nm的d线处所述第三透镜的阿贝数,i;4表示在波长X二587.6nm的d线处所述第四透镜的阿贝数。17.如权利要求12所述的方法，其中，所述第三透镜具有非球面表面。18.如权利要求12所述的方法，其中，所述第三透镜的像侧表面为非球面表面。19.如权利要求12所述的方法，其中，所述第一透镜的像侧表面为非球面表面。20.如权利要求12所述的方法，其中，所述第五透镜具有凹面朝向物侧的弯月形。21.如权利要求12所述的方法其中，所述第四透镜的折射率为1.8或更大。全文摘要公开了一种变焦透镜系统能够优异地校正各种像差，在组装到镜筒中时实现紧凑、轻盈和纤薄。该系统从物侧起依次由负光焦度的第一透镜组G1和正光焦度的第二透镜组G2组成。在从广角端状态向摄远端状态变焦时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离减小。第一透镜组G1从物侧起依次由负光焦度的第一透镜L1和正光焦度的第二透镜L2组成。第二透镜组G2由三个透镜组成，所述三个透镜从物侧起依次为正折射光焦度的第三透镜L3和凸面朝向物侧的负折射光焦度的第四透镜L4，具有正折射光焦度的第五透镜。三个透镜彼此不胶合地设置。满足给定的条件。文档编号G02B15/177GK101178475SQ20071016951公开日2008年5月14日申请日期2007年11月8日优先权日2006年11月8日发明者村谷真美申请人:株式会社尼康