CN101470254B - 变焦透镜、具有其的光学设备及变焦透镜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变焦透镜、具有该变焦透镜的光学设备以及变焦透镜的制造方法。其中，变焦透镜从物体侧开始沿光轴依次具有：具有负屈光力的第一透镜组；具有正屈光力的第二透镜组；以及具有正屈光力的第三透镜组，设全系统的最大像高为Ymax，全系统的望远端状态下的焦距为ft，所述第一透镜组的焦距为f1时，满足下式的条件：0.6＜Ymax×ft/f12＜1.0。

Description

变焦透镜、具有其的光学设备及变焦透镜的制造方法
技术领域
本发明涉及到一种变焦透镜、具有该变焦透镜的光学设备以及变焦透镜的制造方法。
背景技术
近年来，采用固体摄像元件的数码静态照相机、数码摄像机等摄像装置(照相机)的高性能化和紧凑化在快速地推进。在这些摄像装置中，一般采用变焦透镜作为摄像用透镜。通过变焦透镜，摄影者能够以最适合摄影条件的视角轻松地进行摄影。如今，这些变焦透镜被强烈地要求其透镜的广角化、高变倍化，然而，提出的在广角端状态具有70～80度以上的视角且能够进行充分的望远摄影的变焦透镜的例子是极少数情况。作为同时达成广角化和高变倍比的例子，例如是在JP特开2006-084829号公报中的实施例2的透镜。
然而，现有的变焦透镜有着广角端状态下的像差矫正不充分、不能得到良好的成像性能的问题。
发明内容
本发明为鉴于这样的问题而作出的，提供一种具有广角和高变倍比、同时具有优秀的性能、紧凑且适于固体摄像元件的变焦透镜以及具有该变焦透镜的光学设备。
为了解决所述课题，本发明的变焦透镜，其特征在于，从物体侧开始沿光轴依次具有：具有负屈光力的第一透镜组；具有正屈光力的第二透镜组；以及具有正屈光力的第三透镜组，设全系统的最大像高为Ymax，全系统的望远端状态下的焦距为ft，第一透镜组的焦距为f1时，满足下式的条件：
0.6＜Ymax×ft/f12＜1.0。
在这样的变焦透镜中，设第二透镜组中包括的所有的负透镜的材质相对于d线的折射率的平均值为N2nav，全系统的广角端状态下的半视角为ωw，全系统的广角端状态下的全长为TLw，全系统的望远端状态下的焦距为ft时，优选满足下式的条件：
0.47＜(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＜0.95。
此外，在这样的变焦透镜中，设望远端状态下的第一透镜组的最靠像侧的透镜面与第二透镜组的最靠像侧的透镜面在光轴上的间隔为L12t，全系统的望远端状态下的焦距为ft，第一透镜组的焦距为f1时，优选满足下式的条件：
0.3＜ft×L12t/|f1|＜2.0。
此外，在这样的变焦透镜中，设第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，第二透镜组中包括的正透镜的材质相对于d线的折射率中、最小的折射率为Np时，优选满足下式的条件：
0.36＜Nn-Np＜0.80。
此外，在这样的变焦透镜中，设第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、具有最大的折射率的透镜的材质的阿贝数为vn时，优选满足下式的条件：
3.0＜Nn+0.05×vn。
此外，在这样的变焦透镜中，优选第二透镜组具有F号码决定部件和位于比该F号码决定部件更靠物体侧的、至少一个正透镜。
此外，在这样的变焦透镜中，优选第二透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：两个正透镜和一个负透镜。
此外，在这样的变焦透镜中，优选第一透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：至少一个负凹凸透镜和一个正透镜。
此时，优选构成第一透镜组的负凹凸透镜配置于第一透镜组的最靠物体侧。
此外，优选构成第一透镜组的负凹凸透镜的透镜面中至少像侧的透镜面形成为非球面形状。
进而，在这样的变焦透镜中，优选在透镜位置状态从广角端状态变化到望远端状态的过程中，至少第一透镜组和第二透镜组移动，以使第一透镜组和第二透镜组的间隔减小，第二透镜组和第三透镜组的间隔增加。
此外，本发明的光线设备构成为具有上述变焦透镜中的任意一种。
本发明具有如上所述的结构的话，能够提供具有广角和高变倍比、同时具有优秀的性能、紧凑且适于固体摄像元件的变焦透镜以及具有该变焦透镜的光学设备。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例的变焦透镜的结构的结构图。
图2是上述第一实施例的无限远聚焦状态下的各像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间距离焦点状态，(c)表示望远端状态。
图3是示出本发明的第二实施例的变焦透镜的结构的结构图。
图4是上述第二实施例的无限远聚焦状态下的各像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间距离焦点状态，(c)表示望远端状态。
图5是示出本发明的第三实施例的变焦透镜的结构的结构图。
图6是上述第三实施例的无限远聚焦状态下的各像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间距离焦点状态，(c)表示望远端状态。
图7是示出本发明的第四实施例的变焦透镜的结构的结构图。
图8是上述第四实施例的无限远聚焦状态下的各像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间距离焦点状态，(c)表示望远端状态。
图9是示出本发明的第五实施例的变焦透镜的结构的结构图。
图10是上述第五实施例的无限远聚焦状态下的各像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间距离焦点状态，(c)表示望远端状态。
图11示出搭载有本发明的变焦透镜的电子静态照相机，(a)是主视图，(b)是后视图。
图12是沿图11(a)的A-A’线的剖视图。
图13是示出本发明的变焦透镜的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。首先，使用图1对以下示出的变焦透镜的基本的结构进行说明。该变焦透镜ZL为负焦距型变焦透镜，其从物体侧开始沿光轴依次包括：作为整体具有负屈光力的第一透镜组G1、作为整体具有正屈光力的第二透镜组G2和作为整体具有正屈光力的第三透镜组G3。在该变焦透镜ZL中，第二透镜组G2为变倍部且为主透镜组，第一透镜组G1为补偿棱镜组。此外，第三透镜组G3构成为使变焦透镜ZL全系统的出射光瞳位置相对于摄像元件(图1中作为像面I示出)最优化，并且对通过第一透镜组G1和第二透镜组G2未能完全矫正的残余像差进行矫正。另外，该图1示出的变焦透镜ZL与后述的第一实施例对应。
在这样的单纯结构的变焦透镜ZL中，为了同时进行广角化和高变倍化，需要满足各种条件。特别是如果不适当地设定各透镜组的结构、各透镜的屈光力、非球面透镜的位置等，则很难进行良好的像差矫正。另一方面，从变焦透镜的实用性的观点来考虑的话，必须使变焦透镜ZL整体的尺寸足够小型化，以使摄像装置不会大型化。因而，以下对在该变焦透镜中用于实现广角、高变倍比、高性能的条件进行说明。
首先，该变焦透镜ZL在设全系统的最大像高为Ymax，全系统的望远端状态下的焦距为ft，第一透镜组的焦距为f1时，优选满足下面的条件式(1)。
0.6＜Ymax×ft/f12＜1.0            (1)
条件式(1)规定了变焦透镜ZL的最大像高和望远端状态下的焦距、以及第一透镜组G1的焦距的适当范围。在此对一般的变焦透镜的结构进行简要的说明。第一透镜组G1起到使物体的像最初成像的作用，该像的位置和大小由第一透镜组G1的焦距f1确定。后继的透镜组对第一透镜组G1所成的像进行变倍，最终作为预期大小的像在摄像元件面(像面I)上成像。因而，适当地设定第一透镜组G1的焦距f1在确定变焦透镜ZL整体结构上是非常重要的。如果第一透镜组G1的焦距f1不适当，就很难得到预期的变倍比、变焦透镜ZL的整体大小和像差矫正状态等。
在低于该条件式(1)的下限时，在广角端状态下通过第一透镜组G1的主光线高度显著增大。因此，前透镜直径增大，形成难以组装到摄像装置中的变焦透镜。此外，在低于该条件式(1)下限的状态下进行高变倍比时，为了防止在望远端状态下第一透镜组G1和第二透镜组G2的接触，需要使第二透镜组G2的像侧主点较大地偏向物体侧。这是因为，第二透镜组G2的远摄比显著减小，像差矫正非常困难。特别是上方慧差从广角端状态到望远端状态为止的整个区域中都难以矫正。
相反地，超过该条件式(1)的上限时，望远端状态下第二透镜组G2和第三透镜组G3的倍率显著增大。该倾向随着变倍比的提高而更为显著。由此，由第一透镜组G1产生的像差被后继的透镜组放大，矫正变得更难。特别是望远端状态下的球面像差的波长产生的差的矫正非常困难。此外，珀兹伐和(Petzval sum)为显著的正值，在中间焦距状态下同时矫正像面弯曲和像散很困难。
另外，通过设置条件式(1)的下限值为0.61、上限值为0.95的任意一方或者双方，能够更良好地发挥本发明的效果，进而，通过设为条件式(1)的下限值为0.63、上限值为0.9的任意一方或者双方，能够最大限度地发挥本发明的效果。
此外，在该变焦透镜ZL中，设第二透镜组G2中包括的所有的负透镜的材质相对于d线的折射率的平均值为N2nav，全系统的广角端状态下的半视角为ωw，全系统的广角端状态下的全长为TLw，全系统的望远端状态下的焦距为ft时，满足下面的条件式(2)。
0.47＜(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＜0.95        (2)
条件式(2)为用于对使变焦透镜ZL广角化、小型化时特别成问题的矢状像面的弯曲进行良好的矫正的条件。一般地，在广角端状态下的半视角ωw增大的话，矢状像面的弯曲增大。该倾向随着变焦透镜ZL的小型化而更为显著，要良好地维持画面周边部的画质变得困难。使矢状像面的弯曲增大的主要原因是负透镜，然而另一方面，负透镜在将珀兹伐和减少到适当的值等像差矫正上具有重要的作用。条件式(2)对具有这样相反作用的负透镜的折射率，规定了适当范围。
当低于该条件式(2)的下限时，由于广角端状态下矢状像面的弯曲增大，画面周边部的画质降低，因此并不优选。相反地，当高于该条件式(2)的上限时，由于珀兹伐和增大、在中间焦距状态下同时矫正像面弯曲和像散比较困难，因此并不优选。
另外，通过设为条件式(2)的下限值0.49、上限值0.9的任意一方或者双方，能够更为良好地发挥本发明的效果，进而，通过设为条件式(2)的下限值0.51、上限值0.85的任意一方或者双方，能够最大限度地发挥本发明的效果。此外，优选第二透镜组G2包括的所有的负透镜的材质相对于d线的折射率的平均值N2nav大于1.90。
此外，在该变焦透镜ZL中，设望远端状态下的第一透镜组G1的最靠像侧的透镜面(例如，图1中的第六面)与第二透镜组G2的最靠像侧的透镜面(例如，图1中的第七面)在光轴上的间隔为L12t，全系统的望远端状态下的焦距为ft，第一透镜组G1的焦距为f1时，满足下面的条件式(3)。
0.3＜ft×L12t/|f1|＜2.0      (3)
条件式(3)对望远端状态下的第一透镜组G1的最靠像侧的透镜面与第二透镜组G2的最靠物体侧的透镜面之间的间隔规定了适当的范围。在低于该条件式(3)的下限时，望远端状态下的第一透镜组G1的最靠像侧的透镜面与第二透镜组G2的最靠物体侧的透镜面相互靠近，有可能因制造误差而接触，因此并不优选。此外，珀兹伐和增大，在中间焦距状态下同时矫正像面弯曲和像散变得困难，因此并不优选。相反地，超过该条件式(3)的上限时，在中间焦距状态下上方慧差的矫正难以进行，因此并不优选。
另外，通过设为条件式(3)的下限值0.4、上限值1.8的任意一方或者双方，能够更为良好地发挥本发明的效果，进而，通过设为条件式(3)的下限值0.6、上限值1.6的任意一方或者双方，能够最大限度地发挥本发明的效果。
此外，在该变焦透镜ZL中，设第二透镜组G2中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，第二透镜组G2中包括的正透镜的材质相对于d线的折射率中、最小的折射率为Np时，满足下面的条件式(4)。
0.36＜Nn-Np＜0.80       (4)。
条件式(4)是用于对广角端状态下矢状像面的弯曲进行良好的矫正的条件。在此处示出的负焦距型变焦透镜ZL中，第二透镜组G2多采用整体具有正屈光力的对三合透镜乃至望远透镜进行改良后的光学系统。在该种光学系统中，特别是为了对轴外像差进行良好的矫正，需要适当地选择负透镜和正透镜的材质，并且配置成负透镜和正透镜的像差相互抵消。条件式(4)对该材质选择规定了最合适的范围。
当低于该条件式(4)的下限时，由于广角端状态下矢状像面的弯曲增大，画面周边部的画质降低，因此并不优选。相反地，当高于该条件式(4)的上限时，由于珀兹伐和显著增大、在望远端状态下同时矫正像面弯曲和像散比较困难，因此并不优选。
另外，通过设为条件式(4)的下限值0.37、上限值0.75的任意一方或者双方，能够更为良好地发挥本发明的效果，进而，通过设为条件式(4)的下限值0.4、上限值0.7的任意一方或者双方，能够最大限度地发挥本发明的效果。
此外，在该变焦透镜ZL中，设第二透镜组G2中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，第二透镜组G2中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、具有最大的折射率的透镜的材质的阿贝数为vn时，满足下面的条件式(5)。
3.0＜Nn+0.05×vn    (5)。
条件式(5)对构成第二透镜组G2的负透镜的折射率和阿贝数规定了适当的范围。当变焦透镜ZL的变倍比提高、望远端状态下的焦距增长后，特别是望远端状态下对轴上色差的矫正变得困难。由此，在此处所示的具有高变倍比的变焦透镜ZL中，第二透镜组G2必须选择适当的材质。在低于该条件式(5)的时候，望远端状态下对轴上色差以及球面像差的波长所产生的差进行矫正变得困难，因此并不优选。
另外，通过使条件式(5)的下限值设为3.1，能够更为良好地发挥本发明的效果，进而通过使条件式(5)的下限值设为3.2，能够最大限度地发挥本发明的效果。另外，存在相对于d线的折射率越大条件式(5)的值越大的倾向，然而能够在不损害变焦透镜ZL的性能的范围内选择适当透镜的材质。
如上所述构成的广角且高变倍比的变焦透镜ZL优选构成为：在第二透镜组G2中具有F号码决定部件S，且在比该F号码决定部件S靠物体侧至少具有一个正透镜。其中，F号码决定部件S为例如像孔径光阑那样，限制透过变焦透镜ZL整体的光线的直径、决定F号码的构件。因此，该F号码决定部件S不限于孔径光阑，可以是保持该变焦透镜ZL的透镜框。
一般地，如此处所示变焦透镜ZL这样，为了使由第一透镜组G1发散的光束入射到负焦距型变焦透镜的第二透镜组G2中，需要使用对亮度的耐受性较强的光学系统作为第二透镜组G2。在提高变焦透镜ZL的变倍比时，为了确保望远端状态下的第一透镜组G1与第二透镜组G2在光轴上的间隔，需要在第二透镜组G2上施加较强的远摄比，并使第二透镜组G2的主点向物体侧移动。为了满足该要求，优选在第二透镜组G2的物体侧配置具有正屈光力的透镜。另一方面，第二透镜组G2需要将F号码决定部件S配置在如下位置：该位置能够使轴外像差随变倍而产生的变动尽量减小。根据这样的观点，优选将F号码决定部件S尽量配置于像侧。
根据上述观点，优选如下结构：将F号码决定部件S配置在第二透镜组G2中，且在该F号码决定部件S的物体侧至少配置有一个正透镜(例如，图1中的正凹凸透镜L21)。根据构成所述结构，能够对第二透镜组G2施加足够的远摄比，并抑制轴外像差随变倍而产生的变动。
此外，在如上所述结构的变焦透镜ZL中，优选第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次具有两个正透镜和一个负透镜(例如，在图1中从物体侧开始依次对应有作为第一个正透镜的正凹凸透镜L21、作为第二个正透镜的正透镜L22和作为一个负透镜的负透镜L23)。从物体侧开始依次连续配置两个正透镜，并在其像侧配置负透镜，这只是为了通过这三个透镜形成望远型的屈光力配置。通过使第二透镜组G2如此地构成，能够良好地矫正球面像差，进而即使是在变倍比较高的状态下，也能够避免望远端状态下第一透镜组G1与第二透镜组G2的接触。另外，包括在该第二透镜组G2中的负透镜的个数优选为一个或两个。
进而，在如上所述结构的变焦透镜ZL中，优选第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次配置有至少一个负凹凸透镜和一个正透镜。通过如此地构成第一透镜组G1，可以良好地矫正广角端状态的畸变像差。进而，优选负凹凸透镜的至少像侧的透镜面(例如，图1中的第二面)为非球面形状。通过使像侧的透镜面非球面化，能够良好地矫正广角端状态的畸变像差。
在这样的广角且高变倍比的变焦透镜ZL中，从无限远物体到极近距离物体的对焦可以通过使第一透镜组G1或者第三透镜组G3向物体侧移动来进行。该情况下，对焦透镜组也可以应用自动对焦，也可以应用自动对焦用的(超声波电机等)电机驱动。然而，在移动第一透镜组G1的方法中，由于在极近摄像时容易使画面周边部的光量降低，因此优选以使第三透镜组G3向物体侧移动的方式来进行。
进而，在这样的广角且高变倍比的变焦透镜ZL中，也可以使各透镜面中的任意面为衍射面。此外，也可以使任意的透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或者为塑料透镜。此外，也可以在第三透镜组G3的像侧附加其他透镜组(在图1中未图示)。
另外，以下记载的内容可以在不损害光学性能的范围内适当地采用。
首先，在上述说明以及以后示出的实施例中，示出了三组结构的变焦透镜ZL，然而以上的构成条件等也可以应用于四组、五组等其他的组结构。例如，在本实施例中，透镜系统由两个可动组构成，然而也可以在各透镜组之间附加其他透镜组，或者在透镜系统的像侧或者与物体侧相邻地附加其他透镜组。此外，透镜组表示以变倍时变化的空气间隔分离开的、至少具有一个透镜的部分。
此外，在本发明中，为了防止在高变倍变焦透镜中容易产生的、以手的抖动为起因的像抖动引起的摄像失败，在透镜系统中组装有检测透镜系统的抖动的抖动检测系统和驱动单元，通过使构成透镜系统的透镜组中的一个透镜组的整体或者一部分作为防振透镜组而偏心设置，从而以对由抖动检测系统检测出的透镜组的抖动引起的像抖动(像面位置的变动)进行矫正的方式，通过驱动单元驱动防振透镜组，使像移位，从而能够对像抖动进行矫正。特别优选以第二透镜组G2作为防振透镜组。这样，本实施例中的变焦透镜ZL可以用作所谓的防振光学系统。
此外，该变倍光学系统ZL的透镜面也可以是非球面。此时，可以是通过磨削加工制作出的非球面、通过模具使玻璃形成为非球面形状的玻璃模具非球面、使树脂在玻璃表面上形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种非球面。另一方面，透镜面为球面或者平面时，由于透镜加工和组装调整比较容易、防止了由加工和组装调整的误差引起的光学性能的劣化，因此是优选的。此外，即使是像面抖动了的情况下描绘性能的劣化也比较少，因此是优选的。
进而，通过在各透镜面上覆盖波长区域较宽且具有较高透过率的防反射膜，能够减少闪光或者重影，实现高对比度的高光学性能。
另外，为了易于理解地说明本发明，对实施方式的构成要素也进行了说明，然而当然本发明并不限定于此。
以下，参照图13对变焦透镜的制造方法的概要进行说明。
首先，将本实施方式的第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3组装到圆筒状的镜筒内。在将各透镜组组装到镜筒内时，可以沿光轴依次一组一组地将透镜组组装到镜筒内，也可以用保持部件一体地保持一部分或者全部的透镜组，然后在组装到镜筒部件中。优选将各透镜组组装到镜筒内后，确认将各透镜组组装到镜筒内的状态下是否能够形成物体的像。
如上所述将变焦透镜组装好后，对变焦透镜的各种动作进行确认。可以举出各种动作的如下示例：在变倍时使至少一部分透镜组沿光轴方向移动的变倍动作；使进行从远距离物体到近距离物体的对焦的透镜组沿光轴方向移动的对焦动作；以及使至少一部分透镜移动以具有沿与光轴垂直的方向的成分的手抖动矫正动作等。另外，在本实施方式中，从广角端状态向望远端状态变倍时，至少使第一透镜组G1和第二透镜组G2移动，以使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔减小，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔增大。此外，各种动作的确认顺序是任意的。
在图11和图12中，作为具有上述变焦透镜ZL的光学设备，示出了电子静态照相机(以下仅记做照相机)。该照相机1在按下未图示的电源按钮后，摄像透镜(变焦透镜ZL)的未图示的快门打开，通过变焦透镜ZL使来自未图示的被拍摄物的光聚光，在配置于像面I上的摄像元件C(例如，CCD或CMOS等)上成像。在摄像元件C上成像的被拍摄物像在配置于照相机1背后的液晶显示器2中显示。摄像者一边观察液晶显示器2一边确定被拍摄物像的构图后，按下释放按钮3通过摄像元件C对被拍摄物像进行摄像，并记录保存在未图示的存储器中。
在该照相机1中配置有：在被拍摄物较暗时发出辅助光的辅助光发光部4；将变焦透镜ZL从广角端状态(W)变焦到望远端状态(T)时的广角(W)-望远(T)按钮5；以及用于进行照相机1的各种条件设定等的功能按钮6等。
(实施例)
以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。图1中示出了该变焦透镜ZL的屈光力分配以及从广角端状态(图1(a))经过中间焦距状态(图1(b))到望远端状态(图1(c))的焦距状态的变化中各透镜组的移动的形态。如图1所示，此处所示的变焦透镜ZL从物体侧开始依次具有作为整体具有负屈光力的第一透镜组G1、作为整体具有正屈光力的第二透镜组G2和作为整体具有正屈光力的第三透镜组G3，从广角端状态向望远端状态变倍时，在第三透镜组G3固定了的状态下，使第一透镜组G1和第二透镜组G2移动，以使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔减小，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔增大。
(第一实施例)
图1是示出本发明的第一实施例的变焦透镜ZL1的结构的结构图。在该图1的变焦透镜ZL1中，第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11、双凹形状的负透镜L12以及凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L13，负凹凸透镜L11的像侧的透镜面(第二面)形成为非球面形状。此外，第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L21、使双凸形状的正透镜L22和双凹形状的负透镜L23贴合成的复合透镜、以及使凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L24和双凸形状的正透镜L25贴合成的复合透镜，正凹凸透镜L21的物体侧的透镜面(第七面)形成为非球面形状。此外，第三透镜组G3仅由一个双凸形状的正透镜L31构成。此外，F号码决定部件S配置于比第二透镜组G2的正透镜L22的光轴上的顶点更靠像侧，在从广角端状态到望远端状态变倍时，与该第二透镜组G2一体地移动。进而，滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等构成。
在以下的表1中，记录了该第一实施例的各参数的值。在该表1中，在“整体参数”中的各项分别为：f为焦点距离、FNO为F号码、2ω为视角、Ymax为最大像高。此外，在“透镜参数”中的各项分别为：第一栏的面序号为从物体侧开始数时透镜面的序号，第二栏的曲率半径为各透镜面的曲率半径，第三栏的面间隔为从各光学面到下一光学面为止在光轴上的间隔，第四栏为阿贝数，第五栏为相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率。另外，在第一栏的左边标有*号是示出其透镜面为非球面。此外，符号BF是指后焦点。
其中，对于非球面，设与光轴垂直的方向上的高度为y，设在该高度y下从各非球面顶点的切平面到各非球面为止沿光轴的距离(下陷量)为S(y)，设近轴曲率半径(基准球面的曲率半径)为R，设圆锥常数为κ，设n次的非球面系数为An时，由以下所示算式(a)表示。
S(y)＝(y2/R)/{1+(1-κy2/R2)1/2}
+A4y4+A6y6+A8y8+A 10y10         (a)
此外，“可变间隔数据”表示广角端状态、中间焦距状态、望远端状态的各状态下的焦距、可变间隔的值，“组焦距”表示各透镜组的焦距。进而，“条件式对应数值”表示各条件式中的参数的值。其中，符号TL是变焦透镜ZL的全长，符号f1是第一透镜组G1的焦距，符号f2是第二透镜组G2的焦距，符号f3是第三透镜组G3的焦距。另外，以下所有实施例的参数值都采用与本实施例相同的符号。
另外，参数表的焦距、曲率半径、面间隔以及其他长度单位一般采用“mm”，然而由于成比例地放大或者成比例地缩小光学系统也能够得到同等的光学性能，因此单位并不限定于此。此外，空气的折射率为1.000，然而在表中省略了该标记。并且，曲率半径r栏的“∞”表示平面。此外，非球面数据栏的“E-n”(n为整数)表示“×10-n”。
(表1)
[整体参数]
f＝4.33～17.19
FNO＝2.62～6.24
2ω＝86.48°～25.46°
Ymax＝3.9
[透镜参数]
面序号  曲率半径  面间隔  阿贝数  折射率
1       20.7601   1.0000  40.58   1.86400
*2      4.7303    4.0500
3       -42.4030  0.7000  65.47   1.60300
4       31.0000   0.1000
5       13.1113   1.6500  23.78   1.84666
6       83.9806   (D1)
*7      6.1158    1.5000  45.46   1.80139
8       314.7297  0.6000
9       ∞        -0.5000         (F号码决定部件)
10   5.3018    1.8000    53.89    1.71300
11   -129.8364 0.4000    28.27    2.00330
12   3.6195    0.4500
13   7.5387    0.4000    40.77    1.88300
14   3.4988    1.6500    58.89    1.51823
15   -25.0532  (D2)
16   19.3224   1.6500    65.47    1.60300
17   -29.0728  (D3)
18   ∞        0.2500    64.12    1.51680
19   ∞        0.5000
20   ∞        0.5000    64.12    1.51680
21   ∞        (BF)
[非球面系数数据]
(第二面)
κ＝0.1366
A4＝4.15570E-04
A6＝8.77820E-06
A8＝-7.94640E-08
A10＝3.93770E-09
(第七面)
κ＝0.4618
A4＝2.39200E-05
A6＝0.00000E+00
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
[可变间隔数据]
广角端状态    中间焦距状态    望远端状态
       无限远    无限远     无限远
f      4.33       8.60      17.19
D1     13.5732    4.8967    0.5000
D2     4.1073     9.1468    19.2847
D3     1.3736     1.3736    1.3736
BF     0.5242     0.5242    0.5242
TL     36.2783    32.6412   38.3825
[组焦距]
f1＝-9.77
f2＝9.45
f3＝19.50
[条件式对应数值]
(1)Ymax×ft/f12＝0.70235
(2)(N2nav-0.8)ft·tan ωw/TLw＝0.50937
(3)ft ×L12t/|f1|＝0.87973
(4)Nn-Np＝0.49272
(5)Nn+0.05×vN＝3.41680
由此可知，该第一实施例中的变焦透镜ZL1满足上述条件式(1)～(5)中的所有条件。
图2(a)～(c)是第一实施例的变焦透镜ZL1进行无限远对焦时的各像差图，图2(a)表示广角端状态的像差图，图2(b)表示中间距离焦点状态的像差图，图2(c)表示望远端状态的像差图。在各像差图中，FNO表示F号码，A表示半视角。此外，在各像差图中，d为d线(λ＝587.6nm)的像差曲线，g为g线(λ＝435.8nm)的像差曲线。进而在像散图中，实线表示矢状像面，虚线表示子午像面。另外，在以下示出的各实施例的各像差图中，使用与本实施例相同的符号。这样，由各像差图可以知道，本第一实施例的变焦透镜ZL1对从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下的各像差进行了良好的矫正，具有优良的光学性能。
(第二实施例)
图3是示出本发明的第二实施例的变焦透镜ZL2的结构的结构图。在该图3的变焦透镜ZL2中，第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11、双凹形状的负透镜L12以及凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L13，负凹凸透镜L11的像侧的透镜面(第二面)形成为非球面形状。此外，第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L21、使凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L22和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L23贴合成的复合透镜、以及凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L24，正凹凸透镜L21的物体侧的透镜面(第七面)和正凹凸透镜L24的两面(第十三面、第十四面)形成为非球面形状。此外，第三透镜组G3仅由一个双凸形状的正透镜L31构成。此外，F号码决定部件S配置于比第二透镜组G2的正透镜L22的光轴上的顶点更靠像侧，在从广角端状态变倍到望远端状态时，与该第二透镜组G2一体地移动。进而，滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等构成。
在以下的表2中，记录了该第二实施例的参数的值。
(表2)
[整体参数]
f＝4.33～17.19
FNO＝2.64～6.21
2ω＝87.72°～25.46°
Ymax＝3.9
[透镜参数]
面序号    曲率半径   面间隔    阿贝数   折射率
1         23.1083    1.0000    42.71    1.82080
*2        4.7853     4.1000
3         -49.9918   0.7000    70.45    1.48749
4         24.8321    0.1000
5         12.2474    1.6500    23.78    1.84666
6         40.4933    (D1)
*7        5.7928     1.5000    45.46    1.80139
8         51.9966    0.5000
9         ∞         -0.4000            (F号码决定部件)
10        6.0016     1.8000    50.24    1.71999
11        89.1648    0.4000    28.27    2.00330
12        3.3191     0.3700
*13       4.7020     1.7000    82.56    1.49782
*14       26.1703    (D2)
15        14.7916    1.8500    82.56    1.49782
16        -27.0686   (D3)
17        ∞         0.2500    64.12    1.51680
18        ∞         0.5000
19        ∞         0.5000    64.12    1.51680
20        ∞         (BF)
[非球面系数数据]
(第二面)
κ＝0.1617
A4＝3.71800E-04
A6＝8.85550E-06
A8＝-1.13210E-07
A10＝4.46060E-09
(第七面)
κ＝0.4618
A4＝2.39200E-05
A6＝0.00000E+00
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
(第十三面)
κ＝2.0956
A4＝9.67830E-04
A6＝1.18760E-04
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
(第十四面)
κ＝134.0788
A4＝2.01020E-03
A6＝2.24150E-04
A8＝-3.04060E-05
A10＝0.00000E+00
[可变间隔数据]
      广角端状态     中间焦距状态    望远端状态
      无限远         无限远          无限远
f     4.33           8.60            17.19
D1    13.5732        4.8966          0.5000
D2    4.4992         9.5387          19.6767
D3    1.1894         1.1894          1.1894
BF    0.5242         0.5242          0.5242
TL    36.3060        32.6689         38.4102
[组焦距]
f1＝-9.77
f2＝9.45
f3＝19.50
[条件式对应数值]
(1)Ymax×ft/f12＝0.70235
(2)(N2nav-0.8)ft·tan ωw/TLw＝0.54750
(3)ft×L12t/|f1|＝0.87973
(4)Nn-Np＝0.50548
(5)Nn+0.05×vN＝3.41680
由此可知，该第二实施例中的变焦透镜ZL2满足上述条件式(1)～(5)中的所有条件。此外，图4(a)～(c)是第二实施例的变焦透镜ZL2进行无限远对焦时的各像差图，图4(a)表示广角端状态的像差图，图4(b)表示中间距离焦点状态的像差图，图4(c)表示望远端状态的像差图。由各像差图可以知道，本第二实施例的变焦透镜ZL2对从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下的各像差进行了良好的矫正，具有优良的光学性能。
(第三实施例)
图5示出本发明的第三实施例的变焦透镜ZL3的结构。在该图5的变焦透镜ZL3中，第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11、双凹形状的负透镜L12以及凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L13，负凹凸透镜L11的像侧的透镜面(第二面)形成为非球面形状。此外，第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L21、使凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L22和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L23贴合成的复合透镜、以及使凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L24和双凸形状的正透镜L25贴合成的复合透镜，正凹凸透镜L21的物体侧的透镜面(第七面)形成为非球面形状。此外，第三透镜组G3仅由一个双凸形状的正透镜L31构成。此外，F号码决定部件S配置于比第二透镜组G2的正透镜L22的光轴上的顶点更靠像侧，在从广角端状态变倍到望远端状态时，与该第二透镜组G2一体地移动。进而，滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等构成。
在以下的表3中，记录了该第三实施例的参数的值。
(表3)
[整体参数]
f＝4.33～17.19
FNO＝2.56～6.14
2ω＝86.56°～25.44°
Ymax＝3.9
[透镜参数]
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数   折射率
1         22.4213     1.0000    45.46    1.80139
*2        4.3737      4.0000
3         -49.4891    0.7000    70.45    1.48749
4         23.3035     0.1000
5         11.7857     1.6500    23.78    1.84666
6         40.9541     (D1)
*7        5.8535      1.5500    45.46    1.80139
8         57.7049     0.6000
9         ∞          -0.4000            (F号码决定部件)
10        6.5753      1.7000    53.89    1.71300
11        -342.8658   0.4000    28.27    2.00330
12        4.1106      0.4000
13    6.8134    0.4000    40.77    1.88300
14    3.5914    1.7000    58.89    1.51823
15    -17.6104  (D2)
16    16.3327   1.6000    65.47    1.60300
17    -56.6611  (D3)
18    ∞        0.2500    64.12    1.51680
19    ∞        0.5000
20    ∞        0.5000    64.12    1.51680
21    ∞        (BF)
[非球面系数数据]
(第二面)
κ＝0.1697
A4＝3.71090E-04
A6＝1.02580E-05
A8＝-1.19600E-07
A10＝5.08960E-09
(第七面)
κ＝0.4618
A4＝2.39200E-05
A6＝0.00000E+00
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
[可变间隔数据]
    广角端状态    中间焦距状态    望远端状态
    无限远        无限远          无限远
f   4.33          8.60            17.19
D1  12.6475       4.5853          0.5000
D2    4.4871    10.2014    21.6969
D3    1.2188    1.2188     1.2188
BF    1.2635    1.2635     1.2635
TL    36.2669   33.9190    41.3292
[组焦距]
f1＝-9.07
f2＝9.70
f3＝21.20
[条件式对应数值]
(1)Ymax×ft/f12＝0.81494
(2)(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＝0.51024
(3)ft×L12t/|f1|＝0.94763
(4)Nn-Np＝0.48507
(5)Nn+0.05×vN＝3.41680
由此可知，该第三实施例中的变焦透镜ZL3满足上述条件式(1)～(5)中的所有条件。此外，图6(a)～(c)是第三实施例的变焦透镜ZL3进行无限远对焦时的各像差图，图6(a)表示广角端状态的像差图，图6(b)表示中间距离焦点状态的像差图，图6(c)表示望远端状态的像差图。由各像差图可以知道，本第三实施例的变焦透镜ZL3对从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下的各像差进行了良好的矫正，具有优良的光学性能。
(第四实施例)
图7示出本发明的第四实施例的变焦透镜ZL4的结构。在该图7的变焦透镜ZL4中，第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11、双凹形状的负透镜L12以及凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L13，负凹凸透镜L11的像侧的透镜面(第二面)形成为非球面形状。此外，第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次包括双凸形状的正透镜L21、使凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L22和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L23贴合成的复合透镜、以及使凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L24和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L25贴合成的复合透镜，正凹凸透镜L21的物体侧的透镜面(第七面)形成为非球面形状。此外，第三透镜组G3仅由一个双凸形状的正透镜L31构成。此外，F号码决定部件S配置于比第二透镜组G2的正透镜L22的光轴上的顶点更靠像侧，在从广角端状态变倍到望远端状态时，与该第二透镜组G2一体地移动。进而，滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等构成。
在以下的表4中，记录了该第四实施例的参数的值。
(表4)
[整体参数]
f＝4.33～17.19
FNO＝2.62～6.24
2ω＝86.46°～25.48°
Ymax＝3.9
[透镜参数]
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数   折射率
1         17.1360     1.0000    45.46    1.80139
*2        5.0052      4.3500
3         -44.2805    0.8000    70.45    1.48749
4         25.1325     0.1000
5         12.8572     1.7000    23.78    1.84666
6         56.3912     (D1)
*7        5.8812      1.5000    45.46    1.80139
8         -723.7204   0.5500
9     ∞          -0.4500            (F号码决定部件)
10    4.7935      1.7500    53.89    1.71300
11    138.4740    0.4000    28.27    2.00330
12    3.1719      0.4500
13    6.3209      0.4000    40.77    1.88300
14    3.5928      1.6500    58.89    1.51823
15    80.8234     (D2)
16    20.9852     1.7500    65.47    1.60300
17    -22.5426    (D3)
18    ∞          0.2500    64.12    1.51680
19    ∞          0.5000
20    ∞          0.5000   64.12     1.51680
21    ∞         (BF)
[非球面系数数据]
(第二面)
κ＝0.2500
A4＝3.43100E-04
A6＝9.40030E-06
A8＝-1.33710E-07
A10＝6.36790E-09
(第七面)
κ＝0.4618
A4＝2.39200E-05
A6＝0.00000E+00
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
[可变间隔数据]
    广角端状态    中间焦距状态    望远端状态
    无限远        无限远          无限远
f   4.33          8.60            17.19
D1  13.7516       4.9567          0.5000
D2  3.1758        7.7860          17.0604
D3  1.4473        1.4473          1.4473
BF  0.4533        0.4533          0.4533
TL  36.0280       31.8432         36.6609
[组焦距]
f1＝-10.40
f2＝9.10
f3＝18.30
[条件式对应数值]
(1)Ymax×ft/f12＝0.61983
(2)(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＝0.53971
(3)ft×L12t/|f1|＝0.82644
(4)Nn-Np＝0.42829
(5)Nn+0.05×vN＝3.41680
由此可知，该第四实施例中的变焦透镜ZL4满足上述条件式(1)～(5)中的所有条件。此外，图8(a)～(c)是第四实施例的变焦透镜ZL4进行无限远对焦时的各像差图，图8(a)表示广角端状态的像差图，图8(b)表示中间距离焦点状态的像差图，图8(c)表示望远端状态的像差图。由各像差图可以知道，本第四实施例的变焦透镜ZL4对从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下的各像差进行了良好的矫正，具有优良的光学性能。
(第五实施例)
图9示出本发明的第五实施例的变焦透镜ZL5的结构。在该图9的变焦透镜ZL5中，第一透镜组G1从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11、双凹形状的负透镜L12以及凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L13，负凹凸透镜L11的像侧的透镜面(第二面)形成为非球面形状。此外，第二透镜组G2从物体侧开始沿光轴依次包括凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L21、使双凸形状的正透镜L22和双凹形状的负透镜L23贴合成的复合透镜、以及使凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L24和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L25贴合成的复合透镜，正凹凸透镜L21的物体侧的透镜面(第七面)形成为非球面形状。此外，第三透镜组G3仅由一个双凸形状的正透镜L31构成。此外，F号码决定部件S配置于比第二透镜组G2的正透镜L22的光轴上的顶点更靠像侧，在从广角端状态变倍到望远端状态时，与该第二透镜组G2一体地移动。进而，滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等构成。
在以下的表5中，记录了该第五实施例的参数的值。
(表5)
[整体参数]
f＝4.33～17.19
FNO＝2.62～6.24
2ω＝87.84°～25.48°
Ymax＝3.9
[透镜参数]
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数    折射率
1        28.0698      1.0000    42.71     1.82080
*2        4.7248      3.9000
3        -52.2455     0.8000    70.45     1.48749
4        35.0145      0.1000
5        12.6646      1.6000    22.76     1.80810
6     46.5550  (D1)
*7    6.1049    1.5000    45.46    1.80139
8     268.1873  0.5500
9     ∞        -0.4500            (F号码决定部件)
10    5.2707    1.8000    53.89    1.71300
11    -235.2793 0.4000    28.27    2.00330
12    3.5802    0.4500
13    7.2055    0.4000    40.77    1.88300
14    3.4704    1.6500    58.89    1.51823
15    -29.3357  (D2)
16    19.4359   1.6500    65.47    1.60300
17    -28.8169  (D3)
18    ∞        0.2500    64.12    1.51680
19    ∞        0.5000
20    ∞        0.5000    64.12    1.51680
21    ∞    (BF)
[非球面系数数据]
(第二面)
κ＝0.2181
A4＝2.52540E-04
A6＝6.65750E-06
A8＝-9.04280E-08
A10＝2.62860E-09
(第七面)
κ＝0.4618
A4＝2.39200E-05
A6＝0.00000E+00
A8＝0.00000E+00
A10＝0.00000E+00
[可变间隔数据]
    广角端状态    中间焦距状态    望远端状态
    无限远        无限远          无限远
f   4.33          8.60            17.19
D1  13.3448       4.8198          0.5000
D2  4.1180        9.1606          19.3049
D3  1.3773        1.3773          1.3773
BF  0.4724        0.4724          0.4724
TL  35.9124       32.4301         38.2545
[组焦距]
f1＝-9.65
f2＝9.37
f3＝19.50
[条件式对应数值]
(1)Ymax×ft/f12＝0.71992
(2)(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＝0.52694
(3)ft×L12t/|f1|＝0.89067
(4)Nn-Np＝0.48507
(5)Nn+0.05×vN＝3.41680
由此可知，该第五实施例中的变焦透镜ZL5满足上述条件式(1)～(5)中的所有条件。此外，图10(a)～(c)是第五实施例的变焦透镜ZL5进行无限远对焦时的各像差图，图10(a)表示广角端状态的像差图，图10(b)表示中间距离焦点状态的像差图，图10(c)表示望远端状态的像差图。由各像差图可以知道，本第五实施例的变焦透镜ZL5对从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下的各像差进行了良好的矫正，具有优良的光学性能。
以上，根据上述各实施例，能够提供一种具有广角和高变倍比、同时具有优秀的性能、紧凑且适于固体摄像元件的变焦透镜ZL。

Claims (22)

1.一种变焦透镜，其特征在于，
从物体侧开始沿光轴依次具有：
具有负屈光力的第一透镜组；
具有正屈光力的第二透镜组；以及
具有正屈光力的第三透镜组，
设全系统的最大像高为Ymax，全系统的望远端状态下的焦距为ft，所述第一透镜组的焦距为f1时，满足下式的条件：
0.6＜Ymax×ft/f12＜1.0，
所述第一透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：至少一个负凹凸透镜和一个正透镜。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
设所述第二透镜组中包括的所有的负透镜的材质相对于d线的折射率的平均值为N2nav，全系统的广角端状态下的半视角为ωw，全系统的广角端状态下的全长为TLw，全系统的望远端状态下的焦距为ft时，满足下式的条件：
0.47＜(N2nav-0.8)ft·tanωw/TLw＜0.95。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
设望远端状态下的所述第一透镜组的最靠像侧的透镜面与所述第二透镜组的最靠像侧的透镜面在光轴上的间隔为L12t，全系统的望远端状态下的焦距为ft，所述第一透镜组的焦距为f1时，满足下式的条件：
0.3＜ft×L12t/|ft|＜2.0。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
设所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，所述第二透镜组中包括的正透镜的材质相对 于d线的折射率中、最小的折射率为Np时，满足下式的条件：
0.36＜Nn-Np＜0.80。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
设所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、具有最大的折射率的透镜的材质的阿贝数为vn时，满足下式的条件：
3.0＜Nn+0.05×vn。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第二透镜组具有F号码决定部件和位于比该F号码决定部件更靠物体侧的、至少一个正透镜。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第二透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：两个正透镜和一个负透镜。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
所述负凹凸透镜配置于所述第一透镜组的最靠物体侧。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
所述负凹凸透镜的透镜面中至少像侧的透镜面形成为非球面形状。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
在透镜位置状态从广角端状态变化到望远端状态的过程中，至少所述第一透镜组和所述第二透镜组移动，以使所述第一透镜组和所述第二透镜组的间隔减小，所述第二透镜组和所述第三透镜组的间隔增加。 
11.一种光学设备，其特征在于，具有权利要求1～10中的任意一项所述的变焦透镜。
12.一种变焦透镜的制造方法，其特征在于，
具有以下的步骤：
从物体侧开始沿光轴依次配置具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组和具有正屈光力的第三透镜组，并满足以下的条件式：
0.6＜Ymax×ft/f12＜1.0，
其中，Ymax为全系统的最大像高，ft为全系统的望远端状态下的焦距，f1为所述第一透镜组的焦距，
所述第一透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：至少一个负凹凸透镜和一个正透镜。
13.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
设所述第二透镜组中包括的所有的负透镜的材质相对于d线的折射率的平均值为N2nav，全系统的广角端状态下的半视角为ωw，全系统的广角端状态下的全长为TLw，全系统的望远端状态下的焦距为ft时，满足下式的条件：
0.47＜(N2nav-0.8)ft·tan ωw/TLw＜0.95。
14.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
设望远端状态下的所述第一透镜组的最靠像侧的透镜面与所述第二透镜组的最靠像侧的透镜面在光轴上的间隔为L12t，全系统的望远端状态下的焦距为ft，所述第一透镜组的焦距为f1时，满足下式的条件：
0.3＜ft×L12t/|f1|＜2.0。
15.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于， 
设所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，所述第二透镜组中包括的正透镜的材质相对于d线的折射率中、最小的折射率为Np时，满足下式的条件：
0.36＜Nn-Np＜0.80。
16.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，设所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、最大的折射率为Nn，所述第二透镜组中包括的负透镜的材质相对于d线的折射率中、具有最大的折射率的透镜的材质的阿贝数为vn时，满足下式的条件：
3.0＜Nn+0.05×vn。
17.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
所述第二透镜组具有F号码决定部件和位于比该F号码决定部件更靠物体侧的、至少一个正透镜。
18.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
所述第二透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：两个正透镜和一个负透镜。
19.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
所述第一透镜组从物体侧开始沿光轴依次具有：至少一个负凹凸透镜和一个正透镜。
20.根据权利要求19所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，所述负凹凸透镜配置于所述第一透镜组的最靠物体侧。
21.根据权利要求19所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
所述负凹凸透镜的透镜面中至少像侧的透镜面形成为非球面形状。 
22.根据权利要求12所述的变焦透镜的制造方法，其特征在于，
在透镜位置状态从广角端状态变化到望远端状态的过程中，至少所述第一透镜组和所述第二透镜组移动，以使所述第一透镜组和所述第二透镜组的间隔减小，所述第二透镜组和所述第三透镜组的间隔增加。 
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