CN102177458A - 变焦镜头系统、配备变焦镜头系统的光学设备和用于将变焦镜头系统变焦的方法 - Google Patents

变焦镜头系统、配备变焦镜头系统的光学设备和用于将变焦镜头系统变焦的方法 Download PDF

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CN102177458A CN2009801401124A CN200980140112A CN102177458A CN 102177458 A CN102177458 A CN 102177458A CN 2009801401124 A CN2009801401124 A CN 2009801401124A CN 200980140112 A CN200980140112 A CN 200980140112A CN 102177458 A CN102177458 A CN 102177458A
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    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses

Abstract

一种在电子照相机(1)上安装的变焦镜头系统(ZL)以从物体侧起的顺序具有：第一透镜组(G1)，其具有负折射光焦度；以及，第二透镜组(G2)，其具有正折射光焦度。第二透镜组(G2)被构造为具有两个胶合透镜。通过配置系统使得当透镜位置从广角端状态向远摄端状态改变时在第一透镜组(G)和第二透镜组(G2)之间的间隔改变，提供了具有良好光学性能的变焦镜头系统、具有变焦镜头系统的光学装置和使用变焦镜头系统的可变放大率方法。

Description

变焦镜头系统、配备变焦镜头系统的光学设备和用于将变焦镜头系统变焦的方法
技术领域
本发明涉及变焦镜头系统、配备变焦镜头系统的光学设备和用于将变焦镜头系统变焦的方法。
背景技术
迄今已经提出了一种适合于固态成像装置的负先行型变焦镜头系统(参见例如日本公开专利申请No.H10-213744)。
传统的负先行型变焦镜头系统具有下述问题：难以同时实现尺寸减小和像差的较好校正。
发明内容
根据如上所述的问题而设计的本发明的目的是提供一种显示较好的光学性能的尺寸减小的变焦镜头系统。
为了实现所述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种变焦镜头系统，以从物体侧起的顺序包括：第一透镜组，其具有负折射光焦度；以及，第二透镜组，其具有正折射光焦度，其中，所述第二透镜组具有两个胶合透镜，并且，在从广角端状态向远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离改变，并且满足下面的条件表达式(1)：
0.1＜dn/ds＜0.5          (1)
其中，ds表示所述第二透镜组的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(2)：
0.4＜dn/da＜1.0           (2)
其中，da表示在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，并且dn示构成所述胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
在本发明的第一方面中，优选的是，满足下面的条件表达式(3)：
0.02＜dn/s2＜0.50         (3)
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，并且，s2表示所述第二透镜组的沿着光轴的组合厚度。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(4)：
0.05＜sp/dn＜1.00         (4)
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，并且，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(5)：
0.03＜sp/f2＜0.20          (5)
其中，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离，并且，f2表示所述第二透镜组G2的焦距。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(6)：
0.05＜sp/dp＜0.20          (6)
其中，dp表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在图像侧的胶合透镜的正透镜的沿着光轴的厚度，并且sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
在本发明的第一方面中，优选的是，构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面，并且满足下面的条件表达式(7)：
0.01＜sp/Ra＜0.15          (7)
其中，Ra表示所述负透镜的所述图像侧表面的曲率半径，并且，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
在本发明的第一方面中，优选的是，构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面，并且所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式(8)：
-1.1≤(Rb-Ra)/(Rb+Ra)＜7.0      (8)
其中，Ra表示所述凹表面的曲率半径，并且，Rb表示在所述负透镜的图像侧上布置的透镜的物体侧表面的曲率半径。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的一个或两个单透镜和具有正折射光焦度的单透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，构成在所述第二透镜组内布置的所述胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述图像侧负透镜具有面向图像侧的凹表面。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(9)：
1.77＜nd              (9)
其中，nd表示构成在所述第二透镜组内布置的所述胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述图像侧负透镜的相对于d线的折射率。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组包括三个透镜部件。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组以从物体侧起的顺序包括：正单透镜；由正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜；以及，由正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，使用非球面形状来形成在所述两个胶合透镜中的、被布置在图像侧的所述胶合透镜的与图像侧最接近的表面。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(10)：
0.15＜ndn-ndp＜0.50        (10)
其中，ndp表示在所述两个胶合透镜中包含的正透镜的折射率的平均值，并且，ndn表示在所述两个胶合透镜中包含的负透镜的折射率的平均值。
在本发明的第一方面，优选的是，满足下面的条件表达式(11)：
20＜νdp-νdn＜55           (11)
其中，νdp表示在所述两个胶合透镜中包含的正透镜的阿贝数的平均值，并且，νdn表示在所述两个胶合透镜中包含的负透镜的阿贝数的平均值。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组的至少一部分的透镜组在包括与光轴垂直的分量的方向上移动。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组的所述胶合透镜的至少一个在包括与光轴垂直的分量的方向上移动。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组包括连续对齐布置的两个胶合透镜，并且所述连续胶合透镜的最接近图像侧的表面是面向图像侧的凸表面。
在本发明的第一方面，优选的是，所述第二透镜组包括至少两个双凸透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，构成在所述第二透镜组内的、在物体侧布置的所述胶合透镜的所述正透镜是双凸透镜。
在本发明的第一方面，优选的是，在所述第二透镜组中包括的所述胶合透镜的任何一个是正透镜元件。
根据本发明的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的所述变焦镜头系统的光学设备。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于制造变焦镜头系统的方法，所述变焦镜头系统以从物体侧起的顺序包括第一透镜组和第二透镜组，所述方法包括步骤：布置所述第一透镜组以便具有负折射光焦度，并且布置包括两个胶合透镜的所述第二透镜组以便整体具有正折射光焦度；以及，在从广角端状态向远摄端状态变焦时，改变在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离，并且满足下面的条件表达式(1)：
0.1＜dn/ds＜0.5           (1)
其中，ds表示所述第二透镜组的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
在本发明的第三方面，优选的是，满足下面的条件表达式(2)：
0.4dn/da＜1.0             (2)
其中，da表示在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，并且dn示构成所述胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
在本发明的第三方面，优选的是，满足下面的条件表达式(3)：
0.02＜dn/s2＜0.50           (3)
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，并且，s2表示所述第二透镜组的沿着光轴的组合厚度。
可行的是，通过以如上所述的方式配置根据本发明的变焦镜头系统、包括所述变焦镜头系统的光学设备和用于通过变焦镜头系统来改变放大率的方法，实现尺寸减小并且获取较好的光学性能。
附图说明
图1是示出根据示例1的变焦镜头系统的配置的截面图。
图2A、2B和2C是在示例1中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图2A是在广角端状态中的各种像差的图，图2B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图2C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图3是示出根据示例2的变焦镜头系统的配置的截面图。
图4A、4B和4C是在示例2中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图4A是在广角端状态中的各种像差的图，图4B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图4C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图5是根据示例3的变焦镜头系统的配置的截面图。
图6A、6B和6C是在示例3中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图6A是在广角端状态中的各种像差的图，图6B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图6C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图7是根据示例4的变焦镜头系统的配置的截面图。
图8A、8B和8C是在示例4中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图8A是在广角端状态中的各种像差的图，图8B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图8C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图9是根据示例5的变焦镜头系统的配置的截面图。
图10A、10B和10C是在示例5中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图10A是在广角端状态中的各种像差的图，图10B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图10C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图11是根据示例6的变焦镜头系统的配置的截面图。
图12A、12B和12C是在示例6中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图12A是在广角端状态中的各种像差的图，图12B是在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图12C是在远摄端状态中的各种像差的图。
图13A和13B图示安装了根据本发明的变焦镜头系统的电子照相机，其中，图13A是前视图，并且图13B是后视图。
图14是沿着在图13A中的线A-A所取的截面图。
图15是示出根据本实施例的用于制造变焦镜头系统的方法的概述的流程图。
具体实施方式
以下参考附图描述根据本发明的优选实施例。应当注意，广角端状态和远摄端状态表示无限远距离聚焦状态，除非在本说明书中具体指定。如图1中所示，变焦镜头系统ZL以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。因此，配置是：在透镜位置状态从广角端状态向远摄端状态改变时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变。
而且，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，第二透镜组G2具有包括至少两个胶合透镜的配置。从具有负折射光焦度的第一透镜组G1接收入射光的第二透镜组G2主要通过使用物体侧表面来校正诸如球面像差这样的轴上像差，并且通过使用图像侧表面来校正诸如彗差和场曲这样的离轴像差，因此在校正像差上要求相当大的厚度。同时，存在下述解决方案：通过以减少透镜的厚度的方式放大在透镜之间的距离来获得在第二透镜组G2内的从物体侧表面到图像侧表面的距离，然而，相反，如果通过提高透镜的厚度来缩短该距离，则可以因为在空气换算上的光学路径长度的延长长度而缩短总长度。特别是当增大在物体侧上的负透镜的厚度时，良好地校正诸如彗差、像散和场曲这样的所有像差，并且因为能够具体地利索地校正球面像差和畸变，可以剩余用于校正其他表面的像差的保留容量。
因此，期望根据本实施例的变焦镜头系统ZL满足下面的条件表达式(1)：
0.1＜dn/ds＜0.5           (1)
其中，ds表示第二透镜组G2的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
条件表达式(1)指定在第二透镜组G2内包括的两个胶合透镜中的、在从最接近物体的表面到最接近图像的表面的总的轴上距离和在物体侧布置的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度之间的关系的适当范围。如果在条件表达式(1)中的数值增加，则存在减小总长度的优点，然而，当该值超过条件表达式(1)的上限时，导致总长度继而由于此时的负面作用而增大。而且，第二透镜组G2的总厚度增大，因此，只能将第一透镜组G1的厚度降低到那个程度，结果是变得难以校正色像差和畸变。替代地，在胶合透镜之间的距离减小，并且胶合透镜彼此干扰，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(1)的上限设置为0.47。另外，更优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(1)的上限设置为0.45。当该值小于条件表达式(1)的下限时，图像侧负透镜的厚度减小，因此，当试图在不利于像差的校正的方向上保持相同的光焦度时，曲率半径减小，结果是难以校正离轴像差。而且，珀兹伐和变得过大，图像平面整体在负方向上变为弯曲，这是不期望的方面。而且，也优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(1)的下限设置为0.15。另外，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(1)的下限设置为0.20。
而且，在本变焦镜头系统ZL中，期望满足下面的条件表达式(2)：
0.4＜dn/da＜1.0            (2)
其中，da表示在两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，并且dn示构成胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
条件表达式(2)指定构成在两个胶合透镜中的、在物体侧布置的胶合透镜元件的负透镜的沿着光轴的厚度和该胶合透镜元件的厚度。当该值超过条件表达式(2)的上限时，在物体侧上胶合的正透镜的厚度相对减小，因此，曲率半径减小，导致不能保证透镜的边缘厚度。而且，难以校正球面像差，并且也难以在从广角端状态向远摄端状态的整个范围上获得色像差的平衡，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(2)的上限设置为0.9。另外，也优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(2)的上限设置为0.8。当该值低于条件表达式(2)的下限时，图像侧负透镜的厚度减小，因此，当试图保持相同的光焦度时，曲率半径减小，结果是难以校正离轴像差。而且，珀兹伐和变得过大，图像平面整体在负方向上变为弯曲，这是不期望的方面。而且，也优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(2)的下限设置为0.45。另外，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(2)的下限设置为0.5。
而且，在本变焦镜头系统ZL中，期望满足下面的条件表达式(3)：
0.02＜dn/s2＜0.50           (3)
其中，dn表示构成在两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，并且，s2表示第二透镜组G2的沿着光轴的组合厚度。
条件表达式(3)指定构成在两个胶合透镜中的、在物体侧布置的胶合透镜元件的负透镜的厚度和第二透镜组G2的沿着光轴的组合厚度。从具有负折射光焦度的第一透镜组G1接收入射光的第二透镜组G2主要通过使用物体侧表面来校正诸如球面像差这样的轴上像差，但是仅正透镜难以同时校正球面像差和彗差，并且通过巧妙地增加负透镜能够良好地校正像差。当该值超过条件表达式(3)的上限时，第二透镜组G2的总厚度减小，因此导致在第二透镜组G2内的每一个透镜上的负担变重。因此，曲率半径过度地减小，由此引起对于球面像差和彗差的校正的阻碍，并且由于每一个透镜的强化的光焦度导致不能较远地延伸出射光瞳，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(3)的上限设置为0.45。而且，更优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(3)的上限设置为0.43。另一方面，当该值小于条件表达式(3)的下限时，图像侧负透镜的厚度减小，因此，当试图保持相同的光焦度时，曲率半径减小，结果是难以校正离轴像差。而且，珀兹伐和变得过大，图像平面整体在负方向上变为弯曲，这是不期望的方面。而且，也优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(3)的下限设置为0.05。另外，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(3)的下限设置为0.1。
而且，期望满足下面的条件表达式(4)：
0.05＜sp/dn＜1.00              (4)
其中，dn表示构成在两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，并且，sp表示在两个胶合透镜之间的距离。
条件表达式(4)指定构成在两个胶合透镜中的、在物体侧布置的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度和在该两个胶合透镜元件之间的距离。当该值超过条件表达式(4)的上限时，负透镜的厚度减小，因此，当试图保持相同的光焦度时，曲率半径减小，结果是当改变放大率时在彗差上的变化增大，并且难以校正离轴像差。替代地，在胶合透镜之间的距离扩大，因此，不能保持亮度，同时出射光瞳在图像侧方向上被移位，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(4)的上限设置为0.8。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(4)的上限设置为0.6。另一方面，当该值小于条件表达式(4)的下限时，构成在物体侧上的胶合透镜元件的负透镜的厚度变得过大，因此，第二透镜组G2变大。而且，珀兹伐和变得过大，图像平面整体在负方向上变为弯曲，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(4)的下限设置为0.1。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(4)的下限设置为0.15。
而且，期望满足下面的条件表达式(5)：
0.03＜sp/f2＜0.20           (5)
其中，sp表示在两个胶合透镜之间的距离，并且，f2表示第二透镜组G2的焦距。
条件表达式(5)指定在两个胶合透镜之间的距离和第二透镜组G2的焦距。当该值超过条件表达式(5)的上限时，第二透镜组G2的焦距减小，因此难以良好地校正球面像差和彗差。替代地，在胶合透镜之间的距离扩大，因此，不能保持亮度，同时出射光瞳在图像侧方向上移位，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(5)的上限设置为0.18。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(5)的上限设置为0.15。另一方面，当该值小于条件表达式(5)的下限时，第二透镜组G2的焦距过大，因此移位量增大，并且在远摄端状态中不保持在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。而且，正透镜组的焦距变得大于所需，并且变焦镜头系统不能减小尺寸，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(5)的下限设置为0.04。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(5)的下限设置为0.05。
而且，期望满足下面的条件表达式(6)：
0.05＜sp/dp＜0.20           (6)
其中，dp表示构成在两个胶合透镜中的、被布置在图像侧的胶合透镜的正透镜的沿着光轴的厚度，并且sp表示在两个胶合透镜之间的距离。
条件表达式(6)指定构成在图像侧上布置的胶合透镜元件的正透镜的沿着光轴的厚度和在两个胶合透镜之间的距离。当该值超过条件表达式(6)的上限时，正透镜具有过度减小的厚度，因此难以在远摄端状态中校正横色像差。另一方面，在胶合透镜之间的距离扩大，F数趋向于变大(暗)，并且出射光瞳在图像侧方向上位移，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(6)的上限设置为0.19。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(6)的上限设置为0.18。另一方面，当该值小于条件表达式(6)的下限时，在图像侧上布置的胶合透镜元件中的正透镜具有过度增大的厚度，因此，第二透镜组G2变大。而且，难以校正珀兹伐和，并且在广角端状态中的场曲变差，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(6)的下限设置为0.07。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(6)的下限设置为0.1。
而且，当构成在两个胶合透镜中的、在物体侧上布置的胶合透镜的负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面时，期望满足下面的条件表达式(7)：
0.01＜sp/Ra＜0.15         (7)
其中，Ra表示负透镜的图像侧表面的曲率半径，并且，sp表示在两个胶合透镜之间的距离。
条件表达式(7)指定在构成在两个胶合透镜中的、在物体侧上布置是胶合透镜的负透镜的图像侧表面的曲率半径和在两个胶合透镜之间沿着光轴的距离。当该值超过条件表达式(7)的上限时，负透镜的图像侧表面的曲率半径减小，同时当放大率改变时彗差的波动增加，并且变得难以校正离轴像差。替代地，在胶合透镜之间的距离扩大，因此，F数趋向于变大(暗)，并且出射光瞳在图像侧方向上移位，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(7)的上限设置为0.12。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(7)的上限设置为0.1。另一方面，当该值小于条件表达式(7)的下限时，负透镜在图像侧上具有过度增大的曲率半径，并且难以优选地校正彗差，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(7)的下限设置为0.02。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(7)的下限设置为0.03。
而且，当构成在两个胶合透镜中的、在物体侧上布置的胶合透镜的负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面时，期望满足下面的条件表达式(8)：
-1.1≤(Rb-Ra)/(Rb+Ra)＜7.0       (8)
其中，Ra表示凹表面的曲率半径，并且，Rb表示在负透镜的图像侧上布置的透镜的物体侧表面的曲率半径。
条件表达式(8)指定空气透镜的形状因子的倒数，其被认为是被在两个胶合透镜元件的、在物体侧布置的胶合透镜元件的负透镜的图像侧表面的曲率半径和被刚好在该负透镜之后的、在图像侧上布置的透镜的最接近物体侧的表面限定的距离。一般有益的是，校正彗差和场曲以将该数值在条件表达式(8)中设置为正，然而，当该值超过条件表达式(8)的上限时，弯月形透镜透镜的程度被过大地加强，并且可能相反产生高阶像差，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(8)的上限设置为6.0。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(8)的上限设置为5.0。另一方面，当该值小于条件表达式(8)的下限时，空气透镜的形状采用面向物体侧的凹表面，因此，难以校正彗差，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(8)的下限设置为-0.2。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(8)的下限设置为0.03。
另外，在本实施例中，期望满足下面的条件表达式(9)：
1.77＜nd             (9)
其中，nd表示构成在第二透镜组G2内布置的胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的图像侧负透镜的相对于d线的折射率。
条件表达式(8)指定在第二透镜组G2中包含的、具有负折射光焦度的透镜的相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率。当该值小于条件表达式(9)的下限时，曲率变得强得足以产生高阶像差。而且，变得难以校正珀兹伐和，并且在广角端状态中，场曲变差，这是不期望的方面。通过满足条件表达式(9)，变得可以减小曲率半径，并且抑制高阶像差。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(9)的下限设置为1.80。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(9)的下限设置为1.90，并且珀兹伐和增大，由此使得能够进一步保证本实施例的效果。
而且，期望满足下面的条件表达式(10)：
0.15＜ndn-ndp＜0.50          (10)
其中，ndp表示在两个胶合透镜中包含的正透镜的折射率的平均值，并且，ndn表示其负透镜的折射率的平均值。
条件表达式(10)指定在第二透镜组G2中包括的胶合透镜元件的正透镜的折射率的平均值与负透镜的折射率的平均值的比率。当该值超过条件表达式(10)的上限时，在正透镜和负透镜之间的折射率上的差过大，因此，珀兹伐和过大的增加，导致图像平面在负侧上偏离，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(10)的上限设置为0.40。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(10)的上限设置为0.35。另一方面，当该值小于条件表达式(10)的下限时，因为在正透镜和负透镜之间的折射率上的小差，珀兹伐和变得太小，导致难以校正像散和场曲。具体地说，当远离光轴时，诸如弧矢图像平面的曲率这样的离轴像差不改善，因此，不能实现视角的加宽，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(10)的下限设置为0.17。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(10)的下限设置为0.19。
而且，在本实施例中，期望满足下面的条件表达式(11)：
20＜νdp-νdn＜55          (11)
其中，νdp表示在两个胶合透镜中包含的正透镜的阿贝数的平均值，并且，νdn表示其负透镜的阿贝数的平均值。
条件表达式(11)指定在第二透镜组G2中包括的胶合透镜元件的正透镜的阿贝数的平均值与负透镜的阿贝数的平均值的比率。当该值超过条件表达式(11)的上限时，在正透镜和负透镜之间的阿贝数上的差变大，因此，色像差被过度地校正，由此，相对于g线的色像差在过校正方向上大大地偏移，并且在广角端状态中出现颜色模糊，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(11)的上限设置为55。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(11)的上限设置为45。另一方面，当该值小于条件表达式(11)的下限时，在正透镜和负透镜之间的阿贝数上的差变得太小，纵色像差和横色像差都缺乏校正，并且难以在从广角端状态向远摄端状态的整个范围上获得横色像差的平衡，这是不期望的方面。而且，优选的是，为了保证本实施例的效果，将条件表达式(11)的下限设置为25。而且，也优选的是，为了进一步保证本实施例的效果，将条件表达式(11)的下限设置为30。
而且，本变焦镜头系统ZL具有下述配置：第二透镜组G2的至少一部分在包括与光轴垂直的分量的方向上移位。利用这种配置，可行的是，通过在减振时的减小偏心彗差而获得良好的光学性能。
而且，本变焦镜头系统ZL具有下述配置：第二透镜组G2的胶合透镜的至少一个在包括与光轴垂直的分量的方向上移位。利用这种配置，可行的是，通过在减振时的减小偏心彗差而获得良好的光学性能。
而且，在这种类型的变焦镜头系统中，优选的是，第一透镜组G1以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的一个或两个单透镜和具有正折射光焦度的单透镜，由此使得能够将第一透镜组G1本身尺寸减小，并且将离轴光束的高度保持得低。因此，可以抑制球面像差的高阶分量，并且可以良好地校正像差。
而且，在这种类型的变焦镜头系统中，优选的是，在第二透镜组G2中布置的胶合透镜中，构成在物体侧布置的胶合透镜的图像侧负透镜是面向图像侧的凹表面。这种配置使得能够将出射光瞳定位朝着物体，同时也校正彗差。
而且，在这种类型的变焦镜头系统中，优选的是，第二透镜组G2具有三个透镜元件，由此使得能够在虽然构成透镜元件数量小的情况下也校正球面像差和彗差，并且使得能够实现变焦镜头系统ZL的尺寸减小。
而且，在这种类型的变焦镜头系统中，优选的是，第二透镜组G2以从物体侧起的顺序包括正单透镜、由正透镜和负透镜构造的胶合透镜和由正透镜和负透镜构造的胶合透镜。
在此，负先行类型的变焦镜头系统能够使用比较简单的配置来良好地校正像差，然而，为了实现校正，需要通过在正透镜组内以良好平衡的方式来布置正透镜元件和负透镜元件来抵消各种像差。因此，在许多情况下，该正透镜组包括三个一组类型，诸如正/负/正类型。此外，如果通过布置诸如正透镜、负透镜和正透镜这样的单透镜来替换这种配置，则需要由该三个单透镜来校正经常在第二透镜组中内最接近物体侧的正透镜后出现的彗差，并且产生下面的问题：由于在各个透镜元件中出现的像差上的增加，导致装配属性变差。在该情况下，本实施例包括：通过在前后分开第二透镜组G2的负透镜元件来设置由正单透镜、正/负胶合透镜和负/正胶合透镜构成的修改的三个一组类型，由此使得能够分布各个元件的灵敏度，并且良好地校正像差。
而且，在这种类型的变焦镜头系统中，优选的是，以非球面形成在两个胶合透镜中的、在图像侧上布置的胶合透镜的最接近图像侧的表面。这种配置使得能够良好地校正球面像差和上部彗差。
图13和14通过包括如上所述的变焦镜头系统ZL的光学设备来示出电子照相机1(以下简称为照相机)的配置。在该照相机1中，当按下未示出的电源按钮时，释放拍摄镜头(变焦镜头系统ZL)的未示出的快门，然后，来自未示出的物体的光束被变焦镜头系统ZL会聚，并且在图像平面I上布置的成像装置C(诸如CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等)上形成图像。在电子照相机1的后侧布置的液晶监控器2上显示在成像装置C上形成的物体图像。在观察液晶监控器2的同时确定物体图像的构成后，拍摄者按下释放按钮3来使用成像装置C拍摄该图像，并且将该图像存储在未示出的存储器中。
在该照相机上布置了：辅助光发射单元4，其当物体暗时发射辅助光束；广角(W)-远摄(T)按钮5，当将变焦镜头系统ZL从广角端状态(W)向远摄端状态(T)变焦时使用它；以及，功能按钮7，其用于设置照相机1的各种条件。注意，图13例示了其中一体地形成照相机1和变焦镜头系统ZL的紧凑型照相机，然而，该光学设备可以包括应用单镜头反射照相机，其中，包括变焦镜头系统ZL的透镜镜筒能够可装卸地附接到照相机主体。
在不使得光学性能变差的范围内，可以适当地采用下面的内容。
迄今进行的描述和下面将描述的实施例已经例示或将例示2组配置，然而，可以应用其他组配置，诸如3组配置和4组配置。具体地说，存在下述例示的配置，诸如：在最接近物体的侧上添加正或负透镜或透镜组的配置；以及，在最接近图像的侧上添加正或负透镜或透镜组的配置。
而且，可以采用下述聚焦透镜组：单个透镜组或多个透镜组或者分段透镜组在光轴的方向上移动，由此执行从无限远物体点在近距离物体点上的聚焦。在该情况下，聚焦透镜组可以被应用到自动聚焦，并且适合于被用于自动聚焦的马达(诸如超声波马达)驱动。特别地，期望第一透镜组G1或在第二透镜组G2的至少一部分作为该聚焦透镜组。而且，变焦镜头系统ZL的整体或成像表面可以移动。
而且，也可以以在与光轴垂直的方向上移位透镜组或分段透镜组的方式来构造减振透镜组，该减振透镜组校正由手振动(照相机震动)引起的图像模糊。具体地说，优选的是，将第二透镜组G2的至少一部分构造为减振透镜组。因此，根据本实施例的变焦镜头系统ZL可以作为所谓的减振变焦镜头系统。
而且，任何透镜表面可以形成为球面、平面或非球面。当透镜表面是球面或平面时，透镜的处理和组装变得容易，因此可以防止由在处理和组装时的误差引起的在光学性能上的变差。即使透镜表面移位，在光学性能上的变差也很小，因此这是期望的。当透镜表面是非球面时，可以通过细磨处理、玻璃模制处理或复合型处理来制造非球面，该玻璃模制处理即通过模具将玻璃材料形成为非球面形状，该复合型处理即将树脂材料在玻璃表面上形成为非球面形状。任何透镜表面可以是衍射光学表面。任何透镜可以是梯度折射率型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
优选的是，在第二透镜组G2附近或者在第二透镜组G2内布置孔径光阑S，然而，一种可用的配置是透镜框取代孔径光阑的角色，而不用提供作为孔径光阑的构件。
而且，可以使用在宽波范围中具有高透射率的防反射膜来涂布每一个透镜表面，以便通过减少杂散光和幻像来获得高对比度和高光学性能。
根据本实施例的变焦镜头系统ZL具有在2.0至5.0，优选地在2.5至4.0的数量级上的变焦比。
根据本实施例，优选的是，第一透镜组G1具有一个正透镜元件和一个或两个负透镜元件。而且，第一透镜组G1以从物体侧起的顺序包括以负/正或负/负/正顺序布置并且在其间有空气间隔的透镜元件。
而且，根据本实施例，优选的是，第二透镜组G2包括两个正透镜元件和一个负透镜部件。而且，优选的是，第二透镜组G2以从物体侧起的顺序包括以正/负/正顺序布置并且在其间有空气间隔的透镜元件。
而且，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，从被布置得最接近图像侧的透镜元件的图像侧表面到图像平面的沿着光轴的距离(后焦距离)在最小的状态中被设置为大致1.0至3.0mm。
而且，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，图像高度优选地被设置为5.0至12.5mm，并且更优选地被设置为5.0至9.5mm。
注意，已经以加上构造要求以提供本发明的容易明白的描述的方式描述了本实施例，然而，当然，本发明不限于此描述模式。
以下，将参考图15来描述用于制造变焦镜头系统ZL的方法的概述，该变焦镜头系统ZL以从物体侧起的顺序包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
开始，在圆柱透镜镜筒中，以具有负折射光焦度的方式来布置第一透镜组G1，第二透镜组G2包括包含两个胶合透镜的各个透镜，并且被布置得整体具有正折射光焦度，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2被布置使得，在从广角端状态向远摄端状态变焦时，在这些透镜组之间的距离改变，并且被布置使得满足下面的条件表达式(1)：
0.1＜dn/ds＜0.5            (1)
其中，ds表示两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
[工作示例]
以下将参考附图来描述本发明的各个示例。图1是示出根据本工作示例的变焦镜头系统ZL的配置的截面图，其中，在图1中的向下的箭头指示各个透镜组相对于变焦镜头系统ZL的折射光焦度的分布和从广角端状态(W)到远摄端状态(T)的焦距状态的改变如何移动。在图1中的变焦镜头系统ZL1以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。变焦镜头系统ZL1被构造使得，当透镜位置状态从广角端状态向远摄端状态改变时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变。
而且，在第二透镜组G2和图像平面I之间设置了低通滤波器P1，低通滤波器P1用于截断等于或大于在图像平面I上布置的诸如CCD这样的固态成像装置的界限分辨率的空间频率。
在每一个示例中，在下述情况下通过下面的表达式(a)来表达非球面：y表示在与光轴垂直的方向上的高度，S(y)表示在高度y处从每一个非球面的顶点处的切平面到每一个非球面沿着光轴的距离(垂度(sag)量)，r表示参考球体的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示锥形系数，并且An表示第n阶的非球面系数。注意，在随后的工作示例中，[E-n]表示[×10-n]。
S(y)＝(y2/r)/[1+[1-κ(y2/r2)]1/2]
+A3×|y|3+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10  (a)
应当注意，在每一个示例中，第二阶非球面系数A2是“0”。而且，对于非球面，在每一个工作示例的(透镜数据)中的表面编号左侧附上“*”。
<示例1>
图1是示出根据示例1的变焦镜头系统ZL1的配置的视图。在图1中的变焦镜头系统ZL1以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且由三个透镜构成，该三个透镜诸如是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸透镜L22与双凹透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由负弯月形透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L24具有面向图像侧的凹表面。而且，在第二透镜组G2和图像平面I之间布置杂散光光阑FS，并且杂散光光阑FS在从广角端状态向远摄端状态变焦时与第二透镜组G2一起移动。
下面的表1示出了与示例1相关联的各个数据项的值。在(规格)中，W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示远摄端状态。分别地，符号f表示焦距，FNO表示F数，2ω表示视角，Bf表示后焦距离。而且，在(透镜数据)中，i表示表面编号，r表示透镜表面的曲率半径，νd表示阿贝数，并且nd表示折射率。在此，表面编号表示沿着光束传播的方向从物体侧起的透镜表面的顺序，表面距离指示沿着光轴从每一个光学表面到下一个光学表面的距离，并且折射率和阿贝数表示相对于d线(λ＝587.6nm)的值。在此，在下面的全部数据的各个项中描述的焦距f、曲率半径、表面间隙和其他数据项一般使用[mm]作为长度单位，然而，光学系统即使当成比例地扩大或缩小时也获取相同的光学性能，因此不限于这个单位。顺便提及，曲率半径“0.0000“指示平面，并且省略空气的折射率“1.00000”。而且，在随后的示例中，参考数字和标记以及各个数据项的描述是相同的。
在示例1中，使用非球面来形成第二透镜表面和第十五透镜表面的每一个。[非球面数据]示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。
在示例1中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和杂散光光阑FS之间沿着光轴的距离d2、在杂散光光阑FS和低通滤波器P1之间沿着光轴的距离d3和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
(条件表达式的值)示出对应于示例1的条件表达式的各个值。注意在(条件表达式的值)中，分别地，ds表示第二透镜组G2的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，dn表示构成被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度，da表示被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，s2表示第二透镜组的沿着光轴的组合厚度，sp表示在两个胶合透镜之间的距离，f2表示第二透镜组G2的焦距，dp表示构成被布置在图像侧的胶合透镜的正透镜的沿着光轴的厚度，Ra表示构成被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的图像侧表面的曲率半径，Rb表示在负透镜的图像侧上布置的透镜的物体侧表面的曲率半径，nd表示负透镜相对于d线的折射率，ndp指示在第二透镜组G2中包括的两个胶合透镜的正透镜的折射率的平均值，ndn表示负透镜的折射率的平均值，νdp表示正透镜的阿贝数的平均值，并且，νdn表示负透镜的阿贝数的平均值。在随后的示例中，这些符号的描述是相同的。
表1
Figure BPA00001347179800231
Figure BPA00001347179800241
Figure BPA00001347179800251
图2A、2B和2C是示出在示例1中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图2A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图2B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图2C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。
在相应的像差图中，分别地，FNO表示F数，Y表示图像高度，d表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.6nm)。而且，球面像差的图示出对应于最大孔径的F数。像散和畸变的图示出图像高度Y的最大值，并且彗差的图示出每一个图像高度的值。而且，在示出像散的像差图中，实线指示弧矢图像平面，虚线指示子午图像平面。注意，在随后的示例中，这些像差图的描述是相同的。从根据示例1的这些像差图显然，可以明白，在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中，各种像差被良好地校正，并且显示良好的光学性能。
<示例2>
图3是示出根据示例2的变焦镜头系统ZL2的配置的视图。在图3中的变焦镜头系统ZL2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且以从物体侧起的顺序由2个透镜构成，该2个透镜诸如是：复合型负弯月形非球面透镜L11，其由玻璃材料和树脂材料构造，并且具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：双凸透镜L21；孔径光阑S；由双凸透镜L22与双凹透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由负弯月形透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L24具有面向物体侧的凸表面。
下面的表2示出了与示例2相关联的各个数据项的值。在示例2中，以非球面形状形成第三透镜表面。(非球面数据)示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。在示例2中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和低通滤波器P1之间沿着光轴的距离d2和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
表2
Figure BPA00001347179800261
Figure BPA00001347179800271
Figure BPA00001347179800281
图4A、4B和4C是示出在示例2中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图4A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图4B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图4C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。从根据示例2的这些像差图显然，可以明白，可以在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差，并且显示良好的图像形成性能。
<示例3>
图5是示出根据示例3的变焦镜头系统ZL3的配置的视图。在图5中的变焦镜头系统ZL3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且以从物体侧起的顺序由3个透镜构成，该3个透镜诸如是：负弯月形非球面透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：双凸透镜L21；孔径光阑S；由双凸透镜L22与双凹透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由负弯月形透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L24具有面向图像侧的凹表面。
下面的表3示出了与示例3相关联的各个数据项的值。在示例3中，以非球面形状形成第二透镜表面。(非球面数据)示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。在示例3中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和低通滤波器P2之间沿着光轴的距离d2和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
表3
Figure BPA00001347179800291
Figure BPA00001347179800301
图6A、6B和6C是示出在示例3中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图6A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图6B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图6C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。从根据示例3的这些像差图显然，可以明白，可以在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差，并且显示良好的图像形成性能。
<示例4>
图7是示出根据示例4的变焦镜头系统ZL4的配置的视图。在图7中的变焦镜头系统ZL4以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且以从物体侧起的顺序由2个透镜构成，该2个透镜诸如是：复合型负弯月形非球面透镜L11，其由玻璃材料和树脂材料构造，并且具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：双凸透镜L21；孔径光阑S；由双凸透镜L22与双凹透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由负弯月形透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L24具有面向图像侧的凹表面。
下面的表4示出了与示例4相关联的各个数据项的值。在示例4中，以非球面形状形成第二透镜表面。(非球面数据)示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。在示例4中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和低通滤波器P2之间沿着光轴的距离d2和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
表4
Figure BPA00001347179800331
图8A、8B和8C是示出在示例4中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图8A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图8B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图8C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。从根据示例4的这些像差图显然，可以明白，可以在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差，并且显示良好的光学性能。
<示例5>
图9是示出根据示例5的变焦镜头系统ZL5的配置的视图。在图9中的变焦镜头系统ZL5以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且由3个透镜构成，该3个透镜诸如是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：双凸透镜L21；孔径光阑S；由双凸透镜L22与负弯月形透镜L23胶合构造的胶合透镜，负弯月形透镜L23具有面向物体侧的凹表面；以及，由负弯月形透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L24具有面向图像侧的凹表面。
下面的表5示出了与示例5相关联的各个数据项的值。在示例5中，以非球面形状形成第二和第十五透镜表面。(非球面数据)示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。在示例5中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和低通滤波器P1之间沿着光轴的距离d2和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
表5
Figure BPA00001347179800361
图10A、10B和10C是示出在示例5中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图10A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图10B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图10C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。从根据示例5的这些像差图显然，可以明白，可以在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差，并且显示良好的光学性能。
<示例6>
图11是示出根据示例6的变焦镜头系统ZL6的配置的视图。在图11中的变焦镜头系统ZL6以从物体侧起的顺序由下述部分构成：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。
第一透镜组G1整体具有负折射光焦度，并且由3个透镜构成，该3个透镜诸如是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。第二透镜组G2整体具有正折射光焦度，并且由5个透镜构成，该5个透镜诸如是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸透镜L22与双凹透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凹透镜L24与双凸透镜L25胶合构造的胶合透镜。
下面的表6示出了与示例6相关联的各个数据项的值。在示例6中，以非球面形状形成第二和第十五透镜表面。(非球面数据)示出锥形系数κ和各个非球面系数A3至A10的值。在示例6中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和低通滤波器P1之间沿着光轴的距离d2和镜头全长t1在变焦时改变。(可变距离数据)示出在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态中在相应焦距的可变距离。
表6
Figure BPA00001347179800371
Figure BPA00001347179800391
图12A、12B和12C是示出在示例6中在无限远距离聚焦状态中的各种像差的图，其中，图12A是示出在广角端状态中的各种像差的图，图12B是示出在中间焦距状态中的各种像差的图，并且图12C是示出在远摄端状态中的各种像差的图。从根据示例6的这些像差图显然，可以明白，可以在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差，并且显示良好的光学性能。

Claims (26)

1.一种变焦镜头系统，以从物体侧起的顺序包括：
第一透镜组，具有负折射光焦度；以及，
第二透镜组，具有正折射光焦度，
其中，所述第二透镜组具有两个胶合透镜，并且，在从广角端状态向远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离改变，并且满足下面的条件表达式：
0.1＜dn/ds＜0.5
其中，ds表示所述第二透镜组的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
2.根据权利要求1的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.4＜dn/da＜1.0
其中，da表示在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，并且dn表示构成所述胶合透镜的所述负透镜的沿着光轴的厚度。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.02＜dn/s2＜0.50
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的所述负透镜的沿着光轴的厚度，并且，s2表示所述第二透镜组的沿着光轴的组合厚度。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.05＜sp/dn＜1.00
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的所述负透镜的沿着光轴的厚度，并且，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.03＜sp/f2＜0.20
其中，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离，并且，f2表示所述第二透镜组G2的焦距。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.05＜sp/dp＜0.20
其中，dp表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在图像侧的胶合透镜的正透镜的沿着光轴的厚度，并且sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面，并且所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.01＜sp/Ra＜0.15
其中，Ra表示所述负透镜的所述图像侧表面的曲率半径，并且，sp表示在所述两个胶合透镜之间的距离。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述负透镜的图像侧表面是面向图像侧的凹表面，并且所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
-1.1≤(Rb-Ra)/(Rb+Ra)＜7.0
其中，Ra表示所述凹表面的曲率半径，并且，Rb表示在所述负透镜的图像侧上布置的透镜的物体侧表面的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的一个或两个单透镜和具有正折射光焦度的单透镜。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，构成在所述第二透镜组内布置的所述胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述图像侧负透镜具有面向图像侧的凹表面。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
1.77＜nd
其中，nd表示构成在所述第二透镜组内布置的所述胶合透镜中的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述图像侧负透镜的相对于d线的折射率。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组包括三个透镜部件。
13.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组以从物体侧起的顺序包括：正单透镜；由正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜；以及，由正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜。
14.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，使用非球面形状来形成在所述两个胶合透镜中的、被布置在图像侧的所述胶合透镜的与图像侧最接近的表面。
15.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
0.15＜ndn-ndp＜0.50
其中，ndp表示在所述两个胶合透镜中包含的正透镜的折射率的平均值，并且，ndn表示在所述两个胶合透镜中包含的负透镜的折射率的平均值。
16.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述变焦镜头系统满足下面的条件表达式：
20＜νdp-νdn＜55
其中，νdp表示在所述两个胶合透镜中包含的正透镜的阿贝数的平均值，并且，νdn表示在所述两个胶合透镜中包含的负透镜的阿贝数的平均值。
17.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组的至少一部分的透镜组在包括与光轴垂直的分量的方向上移动。
18.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组的所述胶合透镜的至少一个在包括与光轴垂直的分量的方向上移动。
19.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组包括连续对齐布置的两个胶合透镜，并且所述连续胶合透镜的与图像侧最接近的表面是面向图像侧的凸表面。
20.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，所述第二透镜组包括至少两个双凸透镜。
21.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，构成在所述第二透镜组内的、被布置在物体侧的所述胶合透镜的所述正透镜是双凸透镜。
22.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，在所述第二透镜组中包括的所述胶合透镜的任何一个是正透镜元件。
23.一种光学设备，包括根据权利要求1所述的变焦镜头系统。
24.一种用于制造变焦镜头系统的方法，所述变焦镜头系统以从物体侧起的顺序包括第一透镜组和第二透镜组，所述方法包括步骤：
布置所述第一透镜组以便具有负折射光焦度，并且布置包括两个胶合透镜的所述第二透镜组以便整体具有正折射光焦度；以及，
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，改变在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离，并且满足下面的条件表达式：
0.1＜dn/ds＜0.5
其中，ds表示所述第二透镜组的两个胶合透镜的从最接近物体的表面到最接近图像的表面的沿着光轴的厚度，并且，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的负透镜的沿着光轴的厚度。
25.根据权利要求24所述的用于制造变焦镜头系统的方法，进一步包括步骤：
布置所述第二透镜组使得满足下面的条件表达式：
0.4＜dn/da＜1.0
其中，da表示在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的沿着光轴的厚度，并且dn示构成所述胶合透镜的所述负透镜的沿着光轴的厚度。
26.根据权利要求24所述的用于制造变焦镜头系统的方法，进一步包括步骤：
布置所述第二透镜组使得满足下面的条件表达式：
0.02＜dn/s2＜0.50
其中，dn表示构成在所述两个胶合透镜中的、被布置在物体侧的胶合透镜的所述负透镜的沿着光轴的厚度，并且s2表示所述第二透镜组的沿着光轴的组合厚度。
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