CN102298203B - 变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法 - Google Patents

变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法。一种变焦镜头，从物体起包括：具有负折射光焦度的前组；和具有正折射光焦度的后组，该后组从物体起包括：正透镜、具有面向物体的凹形表面的负透镜、利用负透镜和正透镜构造的胶合正透镜，和利用正透镜和负透镜构造的胶合透镜，该后组进一步包括被置于正透镜La的物体侧以通过从物体侧向图像侧移动而从无穷远到近物体聚焦的聚焦组，在前组和后组之间的距离得以改变，由此从广角端状态到远摄端状态变焦，并且给定的条件得以满足，由此提供一种尺寸降低的变焦镜头，在具有更少的透镜的情况下，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能。

Description

变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法
以下优先权申请的公开在这里通过引用并入：
于2010年6月23日提交的日本专利申请No.2010-142957；
于2010年6月23日提交的日本专利申请No.2010-142941；
于2011年4月7日提交的日本专利申请No.2011-085605；和
于2011年4月7日提交的日本专利申请No.2011-085599。
技术领域
本发明涉及一种适合于单反数字照相机、胶片照相机和摄影机的变焦镜头、一种配备有该变焦镜头的成像设备，和一种用于制造变焦镜头的方法。
背景技术
已经在例如日本专利申请公开No.2004-21223提出具有宽视角的变焦镜头。关于具有宽视角的这种变焦镜头，关于抑制降低光学性能的幻像和杂散光以及像差的需求变得越来越强烈。因此，被涂覆到透镜表面的抗反射涂层要求更高的光学性能，从而为了满足这种需求，多层设计技术和多层涂层技术正在不断地取得进步(例如，见日本专利申请公开No.2000-356704)。
然而，在上述传统的反焦类型变焦镜头中，为了改进光学性能，已经存在后透镜组的构成变得复杂并且透镜元件的数目增加的趋势。而且，因为后透镜组已经通常地是包括具有强的负光焦度的透镜的、所谓的改良三合透镜类型或者Ernostar类型，偏心易感性趋向于变高，从而组装透镜系统是困难的。
而且，在用于具有宽视角的、35mm格式照相机的传统的变焦镜头中，因为前透镜的直径相当地超过通常使用的滤波器尺寸。而且，当通过使用传统技术而使得变焦镜头的视角更宽时，变焦镜头可能成为在像散、场曲、彗差和畸变方面具有严重缺陷的变焦镜头。另外，存在以下问题，即，产生幻像和杂散光的反射光易于从这种变焦镜头中的光学表面产生。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而得以作出的，并且目的在于提供一种尺寸降低的变焦镜头、一种配备有该变焦镜头的成像镜头、和一种用于制造该变焦镜头的方法，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能，校正各种像差，抑制幻像和杂散光。
根据本发明的第一方面，提供一种变焦镜头，按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组；和具有正折射光焦度的后透镜组，该后透镜组按照从物体侧的次序包括：正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，该后透镜组进一步包括聚焦透镜组Gf，该聚焦透镜组Gf被置于正透镜La的物体侧以通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦，在前透镜组和后透镜组之间的距离得以改变，以由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦，以下条件表达式(1)得以满足：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距。
根据本发明的第二方面，提供一种配备有根据第一方面的变焦镜头的成像设备。
根据本发明的第三方面，提供一种变焦镜头，按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组；和具有正折射光焦度的后透镜组，该前透镜组按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更小的形状的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度和使得正折射光焦度朝向周边转变成负折射光焦度的形状或者具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更强的形状的非球面透镜构件Gb，在前透镜组和后透镜组之间的距离得以改变，以由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦，以下条件表达式(6)得以满足：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距。
根据本发明的第四方面，提供一种配备有根据第三方面的变焦镜头的成像设备。
根据本发明的第五方面，提供一种用于制造变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：在后透镜组中，按照从物体侧的次序设置正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步设置被置于正透镜La的物体侧的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦；在满足以下条件表达式(1)的情况下设置每一个透镜组：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距；和，通过改变在前透镜组和后透镜组之间的距离而执行变焦。
根据本发明的第六方面，提供一种用于制造变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：按照从物体侧的次序，在前透镜组中设置具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变得更弱的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度并且正折射光焦度朝向周边改变为负或者具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变强的非球面透镜构件Gb；在满足以下条件表达式(6)的情况下设置非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距；和，通过改变在前透镜组和后透镜组之间的距离而执行变焦。
本发明使得提供一种尺寸降低的变焦镜头、一种配备有该变焦镜头的成像镜头和一种用于制造该变焦镜头的方法成为可能，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能，带有较少数目的透镜，校正各种像差，抑制幻像和杂散光。
附图说明
图1是示出根据本申请的第一实施例的实例1的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图2A、2B和2C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图2A是广角端状态，图2B是中间焦距状态，并且图2C是远摄端状态。
图3是示出根据第一实施例的实例1的透镜系统的透镜配置的截面视图并且是解释视图，其中从第一幻像产生表面反射的光射线被第二幻像产生表面反射。
图4是示出根据本申请的第一实施例的实例2的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图5A、5B和5C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图5A是广角端状态，图5B是中间焦距状态，并且图5C是远摄端状态。
图6是示出根据本申请的第一实施例的实例3的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图7A、7B和7C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图7A是广角端状态，图7B是中间焦距状态，并且图7C是远摄端状态。
图8是示出根据本申请的第一实施例的实例4的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图9A、9B和9C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图9A是广角端状态，图9B是中间焦距状态，并且图9C是远摄端状态。
图10是示出根据本申请的第一实施例的实例5的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图11A、11B和11C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图11A是广角端状态，图11B是中间焦距状态，并且图11C是远摄端状态。
图12是示出根据本申请的第二实施例的实例6的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图13A、13B和13C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图13A是广角端状态，图13B是中间焦距状态，并且图13C是远摄端状态。
图14是示出根据第二实施例的实例6的透镜系统的透镜配置的截面视图并且是解释视图，其中从第一幻像产生表面反射的光射线被第二幻像产生表面反射。
图15是示出根据本申请的第二实施例的实例7的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图16A、16B和16C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图16A是广角端状态，图16B是中间焦距状态，并且图16C是远摄端状态。
图17是示出根据本申请的第二实施例的实例8的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图18A、18B和18C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图18A是广角端状态，图18B是中间焦距状态，并且图18C是远摄端状态。
图19是示出根据本申请的第二实施例的实例9的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图20A、20B和20C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图20A是广角端状态，图20B是中间焦距状态，并且图20C是远摄端状态。
图21是示出根据本申请的第二实施例的实例10的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
图22A、22B和22C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例10的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图22A是广角端状态，图22B是中间焦距状态，并且图22C是远摄端状态。
图23是示出根据本申请的抗反射涂层的配置的解释视图。
图24是示出根据本实施例的抗反射涂层的光谱反射率的曲线图。
图25是示出根据本申请的一种变型的抗反射涂层的光谱反射率的曲线图。
图26是示出根据该变型的抗反射涂层的光谱反射率的入射角相关性的曲线图。
图27是示出根据传统实例的抗反射涂层的光谱反射率的曲线图。
图28是示出根据传统实例的抗反射涂层的光谱反射率的入射角相关性的曲线图。
图29是概略地解释用于制造根据第一实施例的变焦镜头的方法的流程图。
图30是概略地解释用于制造根据第二实施例的变焦镜头的方法的流程图。
图31是示出配备有根据第一实施例的实例1的变焦镜头的照相机的构造的图表。
具体实施方式
(第一实施例)
在下面解释根据本申请的第一实施例的变焦镜头、配备有该变焦镜头的成像设备、和用于制造该变焦镜头的方法。
根据本申请的第一实施例的变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组。该后透镜组按照从物体侧的次序包括：正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步包括被置于正透镜La的物体侧的、具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦。通过改变在前透镜组和后透镜组之间的距离而执行变焦。以下条件表达式(1)得以满足：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距。
通常，在具有宽视角的反焦类型变焦镜头的后透镜组的构造中，该后透镜组是主透镜组，因为在主点和后焦距离之间的关系，改良三合透镜类型或者Ernostar类型已经成为主流。然而，因为这种后透镜组采取措施以由负透镜校正在正透镜中产生的像差，所以偏心、透镜厚度和空气距离中的每一种的易感性均趋向于变高。在具有较大直径的变焦镜头或者是主透镜组的其后透镜组具有大的折射光焦度的变焦镜头中，这种现象是显著的。
在根据第一实施例的变焦镜头中，为了改进这点，使得按照从物体侧的次序，由正透镜组、正透镜、负透镜、胶合正透镜和胶合透镜构成的透镜构造成为后透镜组的基本构造，从而被设置在中间的负透镜的折射光焦度能够是小的。相应地，能够降低易感性，并且球面像差、彗差、场曲和像散能够被优良地校正，从而能够实现一种具有宽视角和优良光学性能的、尺寸降低的变焦镜头。
然后，基于每一个条件表达式解释根据本申请的第一实施例的变焦镜头的特性。
条件表达式(1)限定在后透镜组中的负透镜Lb的焦距，换言之，负透镜Lb的折射光焦度。
当比率Fw/(-Fb)等于或者超过条件表达式(1)的上限时，负透镜Lb的焦距的绝对值变小，换言之，负透镜Lb的负折射光焦度变强。在此情形中，球面像差变得过校正，从而这是不理想的。而且，偏心易感性增加，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.900或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.800或者更小，从而优良的像差校正能够得以执行。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.700或者更小。为了再进一步地确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.600或者更小。为了再进一步地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(1)的上限设为0.500或者更小。
在另一方面，当比率Fw/(-Fb)等于或者降至低于条件表达式(1)的下限时，负透镜Lb的焦距的绝对值变大，换言之，负透镜Lb的负折射光焦度变得过小。否则，负透镜Lb变得具有正折射光焦度。在此情形中，球面像差变得欠校正，并且在胶合正透镜Lc和胶合透镜Ld上承受像差校正的负担。结果，彗差、场曲和像散变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限设为0.005或者更大。为了进一步确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限设为0.010或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限设为0.020或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(1)的下限设为0.030或者更大。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(2)优选地得以满足：
0.00<Fw/|Fd|<1.00(2)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fd表示在后透镜组中的胶合透镜Ld的焦距。
条件表达式(2)限定在后透镜组中的胶合透镜Ld的焦距，换言之，胶合透镜Ld的折射光焦度。
当比率Fw/|Fd|等于或者超过条件表达式(2)的上限时，胶合透镜Ld的焦距的绝对值变小，换言之，胶合透镜Ld的折射光焦度变大。在此情形中，在变焦时的球面像差、彗差和彗差中的变化增加，从而这是不理想的。而且，场曲和像散变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(2)的上限设为0.80或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(2)的上限设为0.50或者更小，从而各种像差能够被有效地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(2)的上限设为0.30或者更小。为了再进一步地确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(2)的上限设为0.20或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(2)的上限设为0.10或者更小。
在另一方面，当比率Fw/|Fd|等于或者降至低于条件表达式(2)的下限时，胶合透镜Ld的焦距的绝对值变大，换言之，胶合透镜Ld的折射光焦度变得过小。在此情形中，胶合透镜Ld的像差校正能力变得过小，从而在正胶合透镜Lc上承受像差校正的负担。结果，在变焦时彗差相对于角度的变化和彗差增加，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(2)的下限设为0.0005或者更大。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(2)的下限设为0.0010或者更大，从而各种像差例如彗差能够被有效地校正。为了再进一步地确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(2)的下限设为0.0015或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(2)的下限设为0.0030或者更大。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(3)优选地得以满足：
0.005<Fw/Fc<1.000(3)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fc表示在后透镜组中的胶合正透镜Lc的焦距。
条件表达式(3)限定在后透镜组中的胶合正透镜Lc的焦距，换言之，胶合正透镜Lc的折射光焦度。
当比率Fw/Fc等于或者超过条件表达式(3)的上限时，胶合正透镜Lc的焦距变小，换言之，胶合正透镜Lc的折射光焦度变大。在此情形中，在变焦时球面像差，和彗差的变化增加，从而这是不理想的。而且，场曲和像散变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(3)的上限设为0.80或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(3)的上限设为0.50或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(3)的上限设为0.30或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(3)的上限设为0.20或者更小。
在另一方面，当比率Fw/Fc等于或者降至低于条件表达式(3)的下限时，胶合正透镜Lc的焦距变大，换言之，胶合正透镜Lc的折射光焦度变得过小。否则，胶合正透镜Lc具有负折射光焦度。在此情形中，在胶合透镜Ld上承受像差校正的负担。结果，在变焦时彗差相对于视角的变化和彗差增加，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(3)的下限设为0.01或者更大。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(3)的下限设为0.03或者更大，从而各种像差能够被有效地校正。为了再进一步地确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(3)的下限设为0.05或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(3)的下限设为0.07或者更大。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(4)优选地得以满足：
0.005<Fw/Ff<1.000(4)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Ff表示在后透镜组中的聚焦透镜组Gf的焦距。
条件表达式(4)限定在后透镜组中的聚焦透镜组Gf的焦距，换言之，聚焦透镜组Gf的折射光焦度。
当比率Fw/Ff等于或者超过条件表达式(4)的上限时，聚焦透镜组Gf的焦距变小，换言之，聚焦透镜组Gf的折射光焦度变大。相应地，在远摄端状态中在球面像差中的色差异、纵向色像差和彗差变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(4)的上限设为0.80或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(4)的上限设为0.70或者更小，从而各种像差能够被有效地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(4)的上限设为0.50或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(4)的上限设为0.30或者更小。
在另一方面，当比率Fw/Ff等于或者降至低于条件表达式(4)的下限时，聚焦透镜组Gf的焦距变大，换言之，聚焦透镜组Gf的折射光焦度变得过小。否则，聚焦透镜组Gf具有负折射光焦度。在此情形中，聚焦透镜组Gf不能发挥聚焦透镜组的作用，并且用于聚焦的聚焦透镜组Gf的移动量变大，从而整个变焦镜头变大。相应地，这是不理想的。而且，在远摄端状态中在球面像差中的色差异、纵向色像差和彗差因此变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(4)的下限设为0.01或者更大。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(4)的下限设为0.03或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了再进一步地确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(4)的下限设为0.04或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(4)的下限设为0.05或者更大。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(5)优选地得以满足：
0.00≤(r2+r1)/(r2-r1)<30.00(5)
这里r1表示在后透镜组中的负透镜Lb的物体侧透镜表面的曲率半径，并且r2表示在后透镜组中的负透镜Lb的图像侧透镜表面的曲率半径。
条件表达式(5)限定在后透镜组中的负透镜Lb的形状因子(Q因子)。条件表达式(5)意味着负透镜Lb采取从其中物体侧透镜表面的曲率半径等于图像侧透镜表面的曲率半径的、所谓的相等曲率半径双凹形状到具有面向物体侧的凹形表面的弯月形状的形状。而且，条件表达式(5)意味着，除了具有相等的曲率半径的双凹形状之外，负透镜Lb的物体侧透镜表面的曲率总是大于其图像侧透镜表面的曲率。
相应地，当数值(r2+r1)/(r2-r1)等于或者超过条件表达式(5)的上限时，负透镜Lb的形状变成过度弯月形状。在此情形中，在变焦时在球面像差中的色差异、彗差和场曲的变化变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(5)的上限设为25.00或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(5)的上限设为20.00或者更小，从而各种像差能够被有效地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(5)的上限设为10.00或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(5)的上限设为8.00或者更小。
在另一方面，当数值(r2+r1)/(r2-r1)降至低于条件表达式(5)的下限时，负透镜Lb的物体侧透镜表面的曲率半径变得小于负透镜Lb的图像侧透镜表面的曲率半径。在此情形中，易感性增加，从而彗差和球面像差变得更差。因此，这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(5)的下限设为0.10或者更大。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(5)的下限设为0.20或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(5)的下限设为0.30或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(5)的下限设为0.40或者更大。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，当在后透镜组中的胶合透镜Ld具有正折射光焦度时，彗差能够被优良地校正。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，当在后透镜组中的胶合透镜Ld具有负折射光焦度时，畸变能够被优良地校正。
在根据本申请的第一实施例的变焦镜头中，在后透镜组中的聚焦透镜组Gf优选地包括具有正折射光焦度或者负折射光焦度的胶合透镜。利用这种配置，优良地校正特别地在远摄端状态中的彗差和球面像差成为可能。
根据本申请的第一实施例的成像设备配备有上述变焦镜头。利用这种构造，实现一种尺寸降低的成像设备变得可能，该成像设备具有宽的视角、优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、优良地校正各种像差。
一种用于制造根据本申请的第一实施例的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：在后透镜组Gp中，按照从物体侧的次序设置正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步设置被置于正透镜La的物体侧的、具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦；
在满足条件表达式(1)的情况下设置每一个透镜组：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距；和
通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦。
利用用于制造根据本申请的第一实施例的变焦镜头的这种方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角、优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、优良地校正各种像差。
然后，在下面解释根据本申请的第一实施例的从另一视点看到的变焦镜头、配备有该变焦镜头的成像设备，和用于制造该变焦镜头的方法。
根据本申请的第一实施例的从另一视点看到的变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组。该后透镜组按照从物体侧的次序包括：正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步包括被置于正透镜La的物体侧的、具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦。通过改变在前透镜组和后透镜组之间的距离而执行变焦。以下条件表达式(1)得以满足：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距。
条件表达式(1)限定在后透镜组中的负透镜Lb的焦距，换言之，负透镜Lb的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(1)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第一实施例的从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的至少一个光学表面涂覆有抗反射涂层，并且该抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层。利用这种配置，根据本申请的第一实施例的从另一视点看到的变焦镜头使得抑制由被从光学表面反射的、来自物体的光射线产生的幻像和杂散光成为可能，由此实现优良的光学性能。
而且，在根据本申请的第一实施例的从另一视点看到的变焦镜头中，该抗反射涂层是多层膜，并且通过湿法过程形成的层优选地是在构成该多层涂层的层中的最外层。利用这种配置，因为相对于空气的折射率差异能够是小的，所以光的反射能够是小的，从而能够进一步抑制幻像和杂散光。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，当通过湿法过程形成的层的在d线处的折射率由nd表示时，折射率nd优选地是1.30或者更小。利用这种配置，因为相对于空气的折射率差异能够是小的，所以光的反射能够是小的，从而能够进一步抑制幻像和杂散光。
而且，在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在其上形成抗反射涂层的前透镜组中的光学表面优选地是从孔径光阑看到的凹形表面。因为在前透镜组中的光学表面中，幻像易于在从孔径光阑看到的凹形表面上产生，所以通过在这种光学表面上涂覆抗反射涂层，能够有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在前透镜组中，如从孔径光阑观察到的、在其上涂覆抗反射涂层的凹形表面是图像侧透镜表面。因为在前透镜组中的光学表面中、如从孔径光阑观察到的凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的图像侧透镜表面是在前透镜组中的最物体侧透镜。因为如从孔径光阑观察到的、在前透镜组中的最物体侧透镜的图像侧凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在前透镜组中，如从孔径光阑观察到的、在其上涂覆抗反射涂层的凹形表面是物体侧透镜表面。因为在前透镜组中的光学表面中、如从孔径光阑观察到的物体侧凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的光学表面是如从物体观察到的凹形表面。利用这种配置，因为在前透镜组中的光学表面中如从物体观察到的凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的、如从物体观察到的、具有凹形形状的光学表面是从前透镜组的最物体侧起的图像侧第二透镜的物体侧透镜表面。因为从前透镜组的最物体侧起的图像侧第二透镜的物体侧透镜表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的、如从物体观察到的、具有凹形形状的光学表面是从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面。因为从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的光学表面是：最物体侧透镜的图像侧透镜表面，该图像侧透镜表面是从孔径光阑看到的凹形表面，和从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面，该物体侧透镜表面是从物体看到的凹形表面。在前透镜组中的光学表面中，因为是从孔径光阑看到的凹形表面的、最物体侧透镜的图像侧透镜表面，和是从物体看到的凹形表面的、从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面趋向于产生幻像，所以那些光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，该抗反射涂层还可以通过干法过程等形成，而不限制于湿法过程。在这个情形中，优选的是，该抗反射涂层包含至少一个折射率等于1.30或者更小的层。因此，通过基于干法过程等形成抗反射涂层，能够获得与在使用湿法过程的情形中相同的效果。注意，此时，折射率等于1.30或者更小的层优选地是构成该多层膜的层的最上表面的层。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(2)优选地得以满足：
0.0000<Fw/|Fd|<1.00(2)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fd表示在后透镜组中的胶合透镜Ld的焦距。
条件表达式(2)限定在后透镜组中的胶合透镜Ld的焦距，换言之，胶合透镜Ld的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(2)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(3)优选地得以满足：
0.005<Fw/Fc<1.000(3)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fc表示在后透镜组中的胶合正透镜Lc的焦距。
条件表达式(3)限定在后透镜组中的胶合正透镜Lc的焦距，换言之，胶合正透镜Lc的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(3)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(4)优选地得以满足：
0.005<Fw/Ff<1.000(4)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Ff表示在后透镜组中的聚焦透镜组Gf的焦距。
条件表达式(4)限定在后透镜组中的聚焦透镜组Gf的焦距，换言之，聚焦透镜组Gf的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(4)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(5)优选地得以满足：
0.00≤(r2+r1)/(r2-r1)<30.00(5)
这里r1表示在后透镜组中的负透镜Lb的物体侧透镜表面的曲率半径，并且r2表示在后透镜组中的负透镜Lb的图像侧透镜表面的曲率半径。
条件表达式(5)限定在后透镜组中的负透镜Lb的形状因子(Q因子)。然而，以上已经解释了条件表达式(5)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，当在后透镜组中的胶合透镜Ld具有正折射光焦度时，彗差能够被优良地校正。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，当在后透镜组中的胶合透镜Ld具有负折射光焦度时，畸变能够被优良地校正。
在根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在后透镜组中的聚焦透镜组Gf优选地包括具有正折射光焦度或者负折射光焦度的胶合透镜。利用这种配置，优良地校正特别地在远摄端状态中的彗差和球面像差成为可能。
根据本申请的第一实施例的成像设备配备有上述从另一视点看到的变焦镜头。利用这种构造，变得可实现一种尺寸降低的成像设备，该成像设备具有宽的视角、优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、优良地校正各种像差。
用于制造根据本申请的第一实施例从另一视点看到的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：
在后透镜组Gp中，按照从物体侧的次序设置正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步设置被置于正透镜La的物体侧的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦；
在前透镜组中的至少一个光学表面上涂覆抗反射涂层，并且在该抗反射涂层中包括至少一个通过湿法过程形成的层；
在满足条件表达式(1)的情况下设置每一个透镜组：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距；和
实现一种布置从而通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦。
利用用于制造根据本申请的第一实施例的变焦镜头的这种方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角、优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、优良地校正各种像差。
然后，在下面参考附图解释根据第一实施例的每一个实例的变焦镜头。
<实例1>
图1是示出根据本申请的第一实施例的实例1的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第一实施例的实例1的变焦镜头，按照从物体侧的次序，由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn，按照从物体侧的次序，由具有面向图像侧的凹形表面和在两侧上的非球面的双非球面负弯月形透镜L11、利用双凹负透镜L12与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L13胶合构造的胶合负透镜、和双凸正透镜L14构成。
后透镜组Gp，按照从物体侧的次序，由具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf、孔径光阑S和具有正折射光焦度的正透镜组Gr构成。
聚焦透镜组Gf从物体侧向图像侧移动以执行从无穷远物体到近物体的聚焦，并且仅仅由胶合正透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合正透镜利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造。
正透镜组Gr，按照从物体侧的次序，由双凸正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜Lb、利用双凹负透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用双凸正透镜与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜胶合构造的胶合负透镜Ld构成。
在根据实例1的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图1中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在根据第一实施例的实例1从另一视点看到的变焦镜头中，在以后描述的抗反射涂层被涂覆到前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和前透镜组Gn中的双凹负透镜L12的物体侧透镜表面。
在表格1中列出了与根据实例1的变焦镜头相关联的各种数值。
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，f表示变焦镜头的焦距，FNO表示F数，ω表示半视角(度)，Y表示图像高度，TL表示镜头全长，Σd表示在最物体侧透镜表面和最图像侧透镜表面之间的距离，并且BF表示后焦距离。
在(透镜数据)中，最左列“i”示出光学表面编号，第二列“r”示出每一个光学表面的曲率半径(mm)，第三列“d”示出表面距离(mm)，第四列“nd”示出在d线(波长：587.56nm)处的折射率，并且第五列“νd”示出在d线处的阿贝数。在第五列“nd”中，空气的折射率nd＝1.000000被省略。在第二列“r”中，r＝∞示意平面。
当y是沿着竖直于光轴的方向的高度，X(y)是在高度y处沿着光轴从每一个非球面的顶点的切平面直至每一个非球面的距离(垂度)，r是基准球体的曲率半径(近轴曲率半径)，κ是锥形系数，并且Cn是n阶非球面系数时，非球面由以下表达式表达。注意在随后的实例中[E-n]代表[×10-n]：
X(y)＝(y2/r)/[1+(1-κ×y2/r2)1/2]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12。
在(非球面数据)中，“E-n”表示“×10-n”，其中“n”是整数，并且例如“1.234E-05”表示“1.234×10-5”。在(透镜数据)中通过将“*”附于表面编号的左侧而表达每一个非球面。
在(可变距离)中，β表示拍摄放大率，d0表示在物体和第一透镜表面之间的距离，并且BF表示后焦距离。在关于各种数值的、各个表格中，“mm”通常被用于长度例如焦距、曲率半径和到下一透镜表面的距离的单位。然而，因为能够利用成比例地放大或者缩小尺寸的光学系统获得类似的光学性能，所以该单位并不是必要地被限制为“mm”，而是能够使用任何其它适当的单位。在包括第二实施例中的实例的其它实例中，参考符号的解释是相同的。
表格1
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝-3.0300
A4＝2.51696E-06
A6＝1.97213E-09
A8＝9.53579E-13
A10＝-4.10542E-15
A12＝0.000
表面编号＝2
κ＝0.3010
A4＝-5.11743E-06
A6＝2.38317E-08
A8＝-4.77560E-10
A10＝3.04666E-12
A12＝-0.43400E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(1)Fw/(-Fb)＝0.1847
(2)Fw/|Fd|＝0.07311
(3)Fw/Fc＝0.10804
(4)Fw/Ff＝0.06097
(5)(r2+r1)/(r2-r1)＝3.659
图2A、2B和2C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图2A是广角端状态，图2B是中间焦距状态，并且图2C是远摄端状态。
在各个曲线图中，FNO表示F数，Y表示图像高度，d表示在d线(波长λ＝587.6nm)处的像差曲线，并且g表示在g线(波长λ＝435.8nm)处的像差曲线。在示出球面像差的曲线图中，示出关于最大孔径的F数。在示出像散和畸变的曲线图中，示出最大图像高度。在示出像散的曲线图中，实线示意弧矢像面，并且虚线示意子午像面。在包括第二实施例中的实例的其它实例中，参考符号的解释是相同的。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第一实施例的实例1的变焦镜头示出超好的光学性能。
参考图3解释在根据实例1从另一视点看到的变焦镜头中产生幻像的实例。
如在图3中所示，当来自物体的光射线BM在变焦镜头上入射时，该射线被双凹负透镜L12的物体侧透镜表面(其表面编号为3的第一幻像产生表面)反射，并且被反射的光射线再次被负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面(其表面编号为2的第二幻像产生表面)反射以在产生幻像的情况下到达图像平面I。附带说一句，第一幻像产生表面3是从物体侧看到的凹形表面，并且第二幻像产生表面2是从孔径光阑S看到的凹形表面。通过形成对应于宽波长范围的抗反射涂层，有效地抑制幻像成为可能。
<实例2>
图4是示出根据本申请的第一实施例的实例2的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第一实施例的实例2的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn，按照从物体侧的次序，由双非球面弯月形透镜L11、复合型非球面正透镜L12、利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造的胶合负透镜、和双凸正透镜L15构成。
具有面向图像平面I侧的凹形表面的双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度并且具有使得负折射光焦度从中心到周边变弱的形状。
复合型非球面正透镜L12具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。透镜L12是通过玻璃材料和树脂材料的组合形成的。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf、孔径光阑S和具有正折射光焦度的正透镜组Gr构成。
聚焦透镜组Gf从物体侧向图像侧移动以执行从无穷远物体到近物体的聚焦，并且仅仅由胶合正透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合正透镜利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造。
正透镜组Gr按照从物体侧的次序由双凸正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜Lb、利用双凹负透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜胶合构造的胶合正透镜Ld构成。
在根据实例2的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图4中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在根据第一实施例的实例2从另一视点看到的变焦镜头中，在以后描述的抗反射涂层被涂覆到前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和前透镜组Gn中的正透镜L12的物体侧透镜表面。
在表格2中列出了与根据实例2的变焦镜头相关联的各种数值。
表格2
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝12.7063
A4＝2.52869E-07
A6＝5.51300E-10
A8＝4.77913E-13
A10＝-3.07832E-16
A12＝-0.49549E-19
表面编号＝2
κ＝-0.0947
A4＝-6.70196E-06
A6＝-1.78783E-08
A8＝-5.15142E-12
A10＝-4.83366E-14
A12＝0.21367E-15
表面编号＝5
κ＝0.00000
A4＝2.50710E-05
A6＝2.09871E-08
A8＝1.63612E-10
A10＝-1.20936E-13
A12＝-0.17594E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(1)Fw/(-Fb)＝0.2278
(2)Fw/|Fd|＝0.005215
(3)Fw/Fc＝0.1105
(4)Fw/Ff＝0.2505
(5)(r2+r1)/(r2-r1)＝1.646
图5A、5B和5C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图5A是广角端状态，图5B是中间焦距状态，并且图5C是远摄端状态。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第一实施例的实例2的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例3>
图6是示出根据本申请的第一实施例的实例3的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第一实施例的实例3的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由双非球面弯月形透镜L11、复合型非球面正透镜L12、利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造的胶合负透镜、和双凸正透镜L15构成。
具有面向图像平面I侧的凹形表面的双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度并且具有使得负折射光焦度从中心到周边变弱的形状。
复合型非球面正透镜L12具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。透镜L12通过玻璃材料和树脂材料的组合形成。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf、孔径光阑S和具有正折射光焦度的正透镜组Gr构成。
聚焦透镜组Gf从物体侧向图像侧移动以执行从无穷远物体到近物体的聚焦，并且仅仅由胶合正透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合正透镜利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造。
正透镜组Gr按照从物体侧的次序由双凸正透镜La、双凹负透镜Lb、利用双凹负透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用双凸正透镜与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜胶合构造的胶合负透镜Ld构成。
在根据实例3的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图6中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在根据第一实施例的实例3从另一视点看到的变焦镜头中，在以后描述的抗反射涂层被涂覆到前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和前透镜组Gn中的双凸正透镜L15的物体侧透镜表面。
在表格3中列出了与根据实例3的变焦镜头相关联的各种数值。
表格3
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝4.0103
A4＝1.16908E-06
A6＝4.58987E-10
A8＝4.52741E-14
A10＝-7.38248E-16
A12＝0.0000
表面编号＝2
κ＝-0.0638
A4＝-7.94597E-07
A6＝-5.98169E-09
A8＝2.11786E-11
A10＝-5.51429E-14
A12＝0.81892E-16
表面编号＝5
κ＝-5.6064
A4＝2.51241E-05
A6＝2.20702E-08
A8＝5.50134E-11
A10＝-1.42359E-13
A12＝-0.72010E-15
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(1)Fw/(-Fb)＝0.4376
(2)Fw/|Fd|＝0.001919
(3)Fw/Fc＝0.2208
(4)Fw/Ff＝0.2001
(5)(r2+r1)/(r2-r1)＝0.4905
图7A、7B和7C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图7A是广角端状态，图7B是中间焦距状态，并且图7C是远摄端状态。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第一实施例的实例3的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例4>
图8是示出根据本申请的第一实施例的实例4的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第一实施例的实例4的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由双非球面弯月形透镜L11、复合型非球面正透镜L12、利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造的胶合负透镜、和双凸正透镜L15构成。
具有面向图像平面I侧的凹形表面的双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度并且具有使得负折射光焦度从中心到周边变弱的形状。
复合型非球面正透镜L12具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。透镜L12通过玻璃材料和树脂材料的组合形成。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf、孔径光阑S和具有正折射光焦度的正透镜组Gr构成。
聚焦透镜组Gf从物体侧向图像侧移动以执行从无穷远物体到近物体的聚焦，并且按照从物体侧的次序由利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L22胶合构造的胶合负透镜，和具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L23构成。
正透镜组Gr按照从物体侧的次序由双凸正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜Lb、利用双凹负透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜胶合构造的胶合负透镜Ld构成。
在根据实例4的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图8中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在根据第一实施例的实例4从另一视点看到的变焦镜头中，在以后描述的抗反射涂层被涂覆到前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和前透镜组Gn中的正弯月形透镜L14的图像平面I侧透镜表面。
在表格4中列出了与根据实例4的变焦镜头相关联的各种数值。
表格4
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝13.2493
A4＝1.31283E-06
A6＝1.06752E-09
A8＝1.38001E-13
A10＝-8.11754E-16
A12＝0.10966E-17
表面编号＝2
κ＝-0.2095
A4＝-5.86923E-06
A6＝-7.67156E-09
A8＝-1.78993E-11
A10＝-5.48129E-14
A12＝0.28144E-15
表面编号＝5
κ＝0.0000
A4＝2.47964E-05
A6＝2.84299E-08
A81.25579E-10＝
A10＝-1.72740E-13
A12＝-0.21040E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(1)Fw/(-Fb)＝0.04921
(2)Fw/|Fd|＝0.1469
(3)Fw/Fc＝0.08016
(4)Fw/Ff＝0.2376
(5)(r2+r1)/(r2-r1)＝6.897
图9A、9B和9C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图9A是广角端状态，图9B是中间焦距状态，并且图9C是远摄端状态。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第一实施例的实例4的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例5>
图10是示出根据本申请的第一实施例的实例5的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第一实施例的实例5的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负光折射焦度的前透镜组Gn、具有正折射光焦度的后透镜组Gp和固定透镜组Gs构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由双非球面弯月形透镜L11、复合型非球面正透镜L12、利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造的胶合负透镜、和双凸正透镜L15构成。
具有面向图像平面I侧的凹形表面的双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度并且具有使得负折射光焦度从中心到周边变弱的形状。
复合型非球面正透镜L12具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。透镜L12通过玻璃材料和树脂材料的组合形成。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由具有正折射光焦度的聚焦透镜组Gf、孔径光阑S和具有正折射光焦度的正透镜组Gr构成。
聚焦透镜组Gf从物体侧向图像侧移动以执行从无穷远物体到近物体的聚焦，并且仅仅由胶合正透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合正透镜利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造。
正透镜组Gr按照从物体侧的次序由双凸正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜Lb、利用双凹负透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜胶合构造的胶合正透镜Ld构成。
固定透镜组Gs仅仅由具有面向图像侧的凸形表面的负弯月形透镜L31构成。
在根据实例5的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。附带说一句，在变焦时固定透镜组Gs的位置是固定的。在图10中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在根据第一实施例的实例5从另一视点看到的变焦镜头中，在以后描述的抗反射涂层被涂覆到前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和前透镜组Gn中的双凹负透镜L13的物体侧透镜表面。
在表格5中列出了与根据实例5的变焦镜头相关联的各种数值。
表格5
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝12.7063
A4＝2.52869E-07
A6＝5.51300E-10
A8＝4.77913E-13
A10＝-3.07832E-16
A12＝-0.49549E-19
表面编号＝2
κ＝-0.0947
A4＝-6.70196E-06
A6＝-1.78783E-08
A8＝-5.15142E-12
A10＝-4.83366E-14
A12＝0.21367E-15
表面编号＝5
κ＝0.00000
A4＝2.50710E-05
A6＝2.09871E-08
A8＝1.63612E-10
A10＝-1.20936E-13
A12＝-0.17594E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(1)Fw/(-Fb)＝0.2278
(2)Fw/|Fd|＝0.005215
(3)Fw/Fc＝0.1105
(4)Fw/Ff＝0.2505
(5)(r2+r1)/(r2-r1)＝1.646
图11A、11B和11C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第一实施例的实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图11A是广角端状态，图11B是中间焦距状态，并且图11C是远摄端状态。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第一实施例的实例5的变焦镜头示出超好的光学性能。
然后，解释在根据第一实施例的实例1到5从另一视点看到的变焦镜头中使用的抗反射涂层。附带说一句，在以后解释的、根据第二实施例的实例6到10中的每一个实例从另一视点看到的变焦镜头使用相同的抗反射涂层。
图23是示出在根据本实施例的变焦镜头中使用的抗反射涂层(还被称作多层宽带抗反射涂层)的配置的解释视图。抗反射涂层101由七个层构成并且在光学部件102例如透镜的光学表面上形成。第一层101a利用真空蒸镀方法由氧化铝形成。在第一层101a上，形成利用真空蒸镀方法由氧化钛和氧化锆的混合物形成的第二层101b。而且，在第二层101b上，形成利用真空蒸镀方法由氧化铝形成的第三层101c。而且，在第三层101c上，形成利用真空蒸镀方法由氧化钛和氧化锆的混合物形成的第四层101f。进而，在第四层101d上，形成利用真空蒸镀方法由氧化铝形成的第五层101e。在第五层101e上，形成利用真空蒸镀方法由氧化钛和氧化锆的混合物形成的第六层101f。
然后，在以此方式形成的第六层101f上，利用湿法过程形成由二氧化硅和氟化镁的混合物形成的第七层101g以形成根据本实施例的抗反射涂层。为了形成第七层101g，使用是湿法过程的溶胶-凝胶过程。溶胶-凝胶过程是通过水解缩聚(hydrolyzingcondensationpolymerization)反应将通过混合材料获取的溶胶转换成不具有任何流动性的凝胶并且通过热分解该凝胶而获取一种产品的过程。在制造光学薄膜时，可以通过在光学部件的光学表面之上涂覆光学薄膜的材料溶胶并且将该溶胶干燥固化成凝胶膜而而产生该膜。注意，不限制于溶胶-凝胶过程，湿法过程可以包括使用不通过任何凝胶状态获取固态膜的过程。
以此方式，第一层101a到第六层101f通过是干法过程的电子束蒸镀而被形成，并且随后使用利用氢氟酸/醋酸镁方法制备的溶胶液体而通过湿法过程形成是最上层的第七层101g。首先，利用真空蒸镀设备，成为第一层101a的氧化铝层、成为第二层101b的氧化钛和氧化锆层的混合物、成为第三层101a的氧化铝层、成为第四层101b的氧化钛和氧化锆层的混合物、成为第五层101a的氧化铝层、和成为第六层101b的氧化钛和氧化锆层的混合物以这个次序在膜形成表面(光学部件102的上述光学表面)上形成。然后，在被从真空蒸镀设备取出之后，利用旋涂方法向光学部件102涂覆利用氢氟酸/醋酸镁方法制备的溶胶液体，从而成为第七层101g的、由二氧化硅和氟化镁的混合物形成的层得以形成。利用氢氟酸/醋酸镁方法制备的化学反应式由表达式(a)示出：
2HF+Mg(CH3COO)2→MgF2+2CH3COOH(a)。
通过利用高压锅在140℃下经历高温、高压熟化过程24个小时，在混合组分之后使用溶胶液体形成膜。在第七层101g的形成完成之后，光学部件102在大气压力中利用加热处理在160℃下被处理1个小时从而得以实现。通过使用这种溶胶凝胶方法，原子或者分子从几个到几十个地积聚以变成几个纳米到几十个纳米的粒子，并且这些粒子中的若干个粒子积聚以形成次级粒子。结果，次级粒子堆积以形成第七层101g。
将在下文中通过使用在图24中示出的光谱特性描述包括如此形成的抗反射涂层101的光学部件的光学性能。
在以下表格11中示出的条件下形成包括根据本实施例的抗反射涂层的光学部件(透镜)。在这里，表格11示出在如此条件下获得的抗反射涂层101的层101a(第一层)到101g(第七层)的各自的光学膜厚度，即，λ表示基准波长并且基板(光学部件)的折射率被设为1.62、1.74和1.85。注意，表格11示出被表达为氧化铝的Al203、被表达为氧化钛和氧化锆的混合物的ZrO2+TiO2和被表达为氟化镁和二氧化硅的混合物的MgF2+SiO2。
表格11
图24示出当光束竖直地在光学部件上入射时的光谱特性，在该光学部件中，在于表格11中基准波长λ被设为550nm的情况下，抗反射涂层101的每一个层的光学膜厚度得以设计。
从图24理解到，包括在基准波长λ被设为550nm时设计的抗反射涂层101的光学部件能够在其中光束的波长是420nm到720nm的全部范围之上将反射率抑制为0.2％或者以下。此外，在表格11中，甚至包括其中每一个光学膜厚度在基准波长λ被设为d线(波长587.6nm)时得以设计的抗反射涂层101的光学部件也以基本上不影响其任何光谱特性的方式具有与在图24所示基准波长λ是550nm的情形中基本相同的光谱特性。
下面，将解释抗反射涂层的修改实例。该抗反射涂层是5层膜，并且类似于表格11，在以下表格12所示条件下设计相对于基准波长λ每一个层的光学膜厚度。在这个修改实例中，第五层的形成包括使用上述溶胶-凝胶过程。
表格12
图25示出当光束竖直地在光学部件上入射时的光谱特性，在该光学部件中，在于表格12中基板折射率被设为1.52并且基准波长λ被设为550nm的情况下，每一个层的光学膜厚度得以设计。从图25理解到，在修改实例中的抗反射涂层能够在其中光束的波长是420nm到720nm的全部范围之上将反射率抑制为0.2％或者以下。注意在表格12中，甚至包括其中每一个光学膜厚度在基准波长λ被设为d线(波长587.6nm)时得以设计的抗反射涂层的光学部件也以基本上不影响其任何光谱特性的方式具有与在图25中所示的光谱特性基本相同的光谱特性。
图26示出在如此情形中的光谱特性，即，光束在具有图25所示光谱特性的光学部件上的入射角分别地是30度、45度和60度。注意图25和26没有示意其中基板折射率是表格12所示1.46的、包括抗反射涂层的光学部件的光谱特性，然而，理解到，光学部件具有与基板折射率是1.52基本相同的光谱特性。
进而，图27通过比较示出仅仅通过干法过程例如传统的真空蒸镀方法生长的抗反射涂层的一个实例。图27示出当光束在如下的光学部件上入射时的光谱特性，即，在该光学部件中，在以与在表格12中相同的方式基板折射率被设为1.52的情况下，设计在以下表格13所示条件下构造的抗反射涂层。而且，图28示出在如此情形中的光谱特性，即，光束在具有图27所示光谱特性的光学部件上的入射角分别地是30度、45度和60度。
表格13
为了比较在图24到26中示意的、包括根据本实施例的抗反射涂层的光学部件的光谱特性与在图27和28所示传统实例中的光谱特性，充分地理解到，本抗反射涂层在任何入射角下均具有低得多的反射率，并且此外，在较宽的带中具有低反射率。
关于根据第一实施例的抗反射涂层的以上解释在第二实施例上是相同的。
然后，解释向以上讨论的第一实施例的实例1到5涂覆表格11和12所示抗反射涂层的一个实例。
在根据实例1从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格1中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的双凹负透镜L12的折射率nd是1.816000(nd＝1.816000)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向双凹负透镜L12的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.85的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例2从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格2中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的正透镜L12的折射率nd是1.516800(nd＝1.516800)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向正透镜L12的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.52的抗反射涂层(见表格12)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例3从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格3中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的双凸正透镜L15的折射率nd是1.717360(nd＝1.717360)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向双凸正透镜L15的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例4从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格4中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的正弯月形透镜L14的折射率nd是1.603420(nd＝1.603420)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向正弯月形透镜L14的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.62的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例5从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格5中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的双凹负透镜L13的折射率nd是1.816000(nd＝1.816000)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向双凹负透镜L13的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.85的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
如上所述，第一实施例的每一个实例均使得实现适合于成像设备例如单反照相机的一种尺寸降低的反焦类型变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有在广角端状态中的、2ω＝106.3度或者更大的视角、大约4到5.6的F数、更少数目的透镜元件、小的前透镜直径，换言之，小的滤波器直径，和通过优良地校正各种像差和抑制幻像和杂散光的、优良的光学性能。
然后，参考图29解释用于制造根据第一实施例的变焦镜头的方法的概要。
用于制造根据第一实施例的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组和具有正折射光焦度的后透镜组，并且被如此构造，使得在前透镜组中的至少一个光学表面涂覆有抗反射涂层，并且该抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层，该方法包括步骤S1到S3。
步骤S1：在后透镜组Gp中，按照从物体侧的次序设置正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，并且进一步设置被置于正透镜La的物体侧的聚焦透镜组Gf，聚焦透镜组Gf用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦。
步骤S2：在满足条件表达式(1)的情况下，按照从物体侧的次序，在镜筒中设置前透镜组Gn和后透镜组Gp：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000(1)
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在后透镜组中的负透镜Lb的焦距。
步骤S3：实现一种布置从而通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦。
利用用于制造根据第一实施例的变焦镜头的这种方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角、优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、校正各种像差，抑制幻像和杂散光。
(第二实施例)
在下面解释根据本申请的第二实施例的变焦镜头、配备有该变焦镜头的成像设备，和用于制造该变焦镜头的方法。
根据本申请的第二实施例的变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组和具有正折射光焦度的后透镜组。前透镜组按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更小的形状的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度和使得正折射光焦度朝向周边转变成负折射光焦度的形状或者具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更强的形状的非球面透镜构件Gb。在前透镜组和后透镜组之间的距离得以改变，由此执行变焦。以下条件表达式(6)得以满足：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距。
通常，在具有宽视角的反焦类型变焦镜头中，具有负折射光焦度的前透镜组趋向于变大，从而其滤波器直径也趋向于变大。在其图像区域超过35mm胶片格式的变焦镜头、特别地其视角(2ω)超过106度的变焦镜头中，其滤波器直径趋向于充分地超过77mm，77mm是通常使用的滤波器的直径。
相应地，在根据第二实施例的变焦镜头中，为了减小特别地前透镜组的直径的尺寸，上述非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb被设置在前透镜组中。通过在前透镜组中设置非球面透镜构件Ga，各种像差例如彗差、场曲、像散和畸变能够被优良地校正。非球面透镜构件Ga在近轴区域中具有大的负折射光焦度，并且负折射光焦度在周边中变弱。这种配置具有能够优良地控制离轴像差例如畸变、场曲和像散的特性。
然而，在其中非球面形状急剧地改变的目前的情形中，像差校正变得过度，从而必须利用除了非球面透镜构件Ga以外的其它透镜校正畸变和彗差。而且，当负折射光焦度在非球面透镜构件Ga的周边中变得过小时，斜射线的入射高度变大，从而前透镜组的直径变大。
相应地，在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，为了改进上述两点，在前透镜组中引入了非球面透镜构件Gb。非球面透镜构件Gb扮演所谓的非球面校正板的角色。非球面透镜构件Gb在近轴区域中具有较弱的折射光焦度。折射光焦度可以是正的或者负的。在另一方面，构件Gb在周边中具有较大的负折射光焦度，这是非球面透镜构件Gb的特性。利用这种非球面透镜构件Gb，降低斜射线的入射高度并且减小前透镜组的直径成为可能。而且，过校正的畸变、彗差、场曲和像散能够被优良地校正，并且能够实现具有宽视角和优良光学性能的变焦镜头。
然后，将参考每一个条件表达式解释根据第二实施例的变焦镜头的特性。
条件表达式(6)限定在前透镜组中的非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb之间的近轴光焦度比率。附带说一句，使用词语“透镜构件”的原因在于涉及到所谓的复合型非球面透镜。在由树脂材料和玻璃材料形成的复合型非球面透镜的情形中，因为树脂部分不能独立地存在，所以不同于普通胶合透镜地，该组合整体上被视为一个透镜是适当的。相应地，在计算条件表达式(6)时，当非球面透镜构件Ga和Gb中的每一个均是复合型非球面透镜时，将使用组合树脂部分和玻璃部分的组合近轴焦距。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，非球面透镜构件Ga的近轴焦距是较小的，换言之，折射光焦度是大的。在另一方面，非球面透镜构件Gb的近轴焦距是较大的，换言之，折射光焦度是小的。这个特性的效果在于，畸变、彗差、场曲和像散能够如上所述地被优良地校正，并且能够减小前透镜组的直径的尺寸。
当比率(-Fa)/|Fb|等于或者超过条件表达式(6)的上限时，非球面透镜构件Ga的近轴焦距的绝对值变大，换言之，近轴负折射光焦度变小。在此情形中，斜射线的入射高度变大，并且前透镜组的直径变大，从而这是不理想的。否则，非球面透镜构件Gb的近轴焦距变小，换言之，近轴折射光焦度变大。在此情形中，在广角端状态中的彗差、场曲和像散和在远摄端状态中的彗差和球面像差变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.625或者更小。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.600或者更小。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.550或者更小，从而像差例如彗差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.300或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.200或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(6)的上限设为0.100或者更小。
在另一方面，当比率(-Fa)/|Fb|降至低于条件表达式(6)的下限时，非球面透镜构件Ga具有正折射光焦度。在此情形中，斜射线的入射高度变大，从而整个前透镜组变大。而且，在广角端状态中的彗差和场曲和在远摄端状态中的彗差、场曲和像散变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(6)的下限设为0.005或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(6)的下限设为0.010或者更大。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(7)优选地得以满足：
0.50<(-Fn)/(Fw·Ft)1/2<1.30(7)
这里Fn表示在聚焦于无穷远物体上时前透镜组的焦距，Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Ft表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在远摄端状态中的焦距。
条件表达式(7)限定前透镜组的焦距。当比率(-Fn)/(Fw·Ft)1/2是1.00时，这意味着，在广角端状态中变焦镜头的镜头全长与在远摄端状态中变焦镜头的镜头全长相一致。当比率(-Fn)/(Fw·Ft)1/2小于1.00时，这意味着镜头全长在远摄端状态中变得最大。当比率(-Fn)/(Fw·Ft)1/2大于1.00时，这意味着镜头全长在广角端状态中变得最大。
当比率(-Fn)/(Fw·Ft)1/2等于或者超过条件表达式(7)的上限时，前透镜组的焦距的绝对值变大，换言之，前透镜组的负折射光焦度变小。而且，如上所述，根据第二实施例的变焦镜头的镜头全长在广角端状态中变得最大。在此情形中，在广角端状态中斜射线的入射高度变大，从而前透镜组的直径和滤波器直径变大，并且围绕角部的光量变小，从而这是不理想的。而且，在像差校正的情形中，在变焦时彗差的变化变大，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(7)的上限设为1.20或者更小。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(7)的上限设为1.10或者更小，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(7)的上限设为1.05或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(7)的上限设为1.02或者更小。
在另一方面，当比率(-Fn)/(Fw·Ft)1/2等于或者降至低于条件表达式(7)的下限时，前透镜组的焦距的绝对值变小，换言之，负折射光焦度变大。而且，如上所述，根据第二实施例的变焦镜头的镜头全长在远摄端状态中变得最大。在此情形中，在变焦时畸变，彗差和场曲的变化和在远摄端状态中的球面像差变得难以被校正。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(7)的下限设为0.60或者更大。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(7)的下限设为0.70或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(7)的下限设为0.80或者更大。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(8)优选地得以满足：
1.50<Fp/Fw<3.00(8)
这里Fp表示在聚焦于无穷远物体上时后透镜组的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距。
条件表达式(8)限定后透镜组的焦距的幅度，换言之，在聚焦于无穷远物体上时后透镜组的折射光焦度。
当比率Fp/Fw等于或者超过条件表达式(8)的上限时，后透镜组的焦距变大，换言之，后透镜组的折射光焦度变小。在此情形中，在变焦时后透镜组的移动量变大，从而镜头全长变大。而且，在变焦时场曲的变化变大，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(8)的上限设为2.90或者更小。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(8)的上限设为2.80或者更小。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(8)的上限设为2.70或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(8)的上限设为2.45或者更小。
在另一方面，当比率Fp/Fw等于或者降至低于条件表达式(8)的下限时，后透镜组的焦距变小，换言之，后透镜组的折射光焦度变大。在此情形中，球面像差和彗差变得更差，并且在变焦时球面像差和彗差的变化变大，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(8)的下限设为1.70或者更大。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(8)的下限设为1.80或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(8)的下限设为1.90或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(8)的下限设为2.00或者更大。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，优选的是前透镜组包括非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb，并且进一步至少包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc。利用这种胶合负透镜构件Gc，优良地校正像差，特别地彗差、横色像差和场曲成为可能。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(9)优选地得以满足：
0.50<(-Fc)/Fw<5.00(9)
这里Fc表示在前透镜组中的胶合负透镜构件Gc的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距。
条件表达式(9)限定胶合负透镜Gc的焦距的幅度，换言之，在前透镜组中的胶合负透镜Gc的折射光焦度。
当比率(-Fc)/Fw等于或者超过条件表达式(9)的上限时，胶合负透镜Gc的焦距的绝对值变大，换言之，胶合负透镜Gc的负折射光焦度变小。相应地，被充分地校正的横色像差和场曲变得更差。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(9)的上限设为4.00或者更小。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(9)的上限设为3.00或者更小，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(9)的上限设为2.80或者更小。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(9)的上限设为2.50或者更小。
在另一方面，当比率(-Fc)/Fw等于或者降至低于条件表达式(9)的下限时，胶合负透镜Gc的焦距的绝对值变小，换言之，胶合负透镜Gc的负折射光焦度变大。相应地，横色像差相对于视角的变化和场曲相对于每一个波长的残余误差产生，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(9)的下限设为0.60或者更大。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(9)的下限设为0.80或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(9)的下限设为1.00或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(9)的下限设为1.30或者更大。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，优选的是前透镜组包括非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb，并且进一步包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc，和被置于胶合负透镜构件Gc的图像侧的正透镜。利用这种配置，优良地校正特别地在广角端状态中的畸变、场曲和彗差和在远摄端状态中的彗差和球面像差成为可能。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，以下条件表达式(10)优选地得以满足：
0.00<Ncn-Ncp(10)
这里Ncn表示在胶合负透镜构件Gc中的负透镜在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率，并且Ncp表示在胶合负透镜构件Gc中的正透镜在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率。
条件表达式(10)限定在胶合负透镜构件Gc中的负透镜和正透镜之间的折射率的差异。在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，在胶合负透镜构件Gc中负透镜的折射率大于正透镜的折射率的事实对于校正像差而言是有效的。
当数值Ncn-Ncp等于或者降至低于条件表达式(10)的下限时，负透镜的折射率变得较小。相应地，变得难以实现珀兹伐和的最佳设置，并且场曲和像散变得更差，从而这是不理想的。
为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(10)的下限设为0.05或者更大。为了确保本申请的效果，优选的是将条件表达式(10)的下限设为0.10或者更大，从而各种像差能够被优良地校正。为了进一步确保本申请的效果，非常优选的是将条件表达式(10)的下限设为0.15或者更大。为了充分地确保本申请的效果，最优选的是将条件表达式(10)的下限设为0.20或者更大。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，在前透镜组中的非球面透镜构件Ga优选地具有使得图像侧透镜表面的曲率半径朝向周边变大，并且物体侧透镜表面的曲率半径朝向周边变小的形状。利用这种配置，优良地校正特别地在广角端状态中的畸变、场曲和彗差成为可能。
在根据本申请的第二实施例的变焦镜头中，在前透镜组中的非球面透镜构件Gb优选地由利用玻璃材料和树脂材料形成的复合透镜构成。利用这种配置，以低的成本制造非球面透镜构件Gb成为可能，并且能够自由地选择玻璃材料。结果，能够实现更好的光学性能，从而这是理想的。
根据本申请的第二实施例的成像设备的特征在于包括上述变焦镜头。利用这种配置，实现一种尺寸降低的成像设备成为可能，该成像设备具有宽的视角、优良的光学性能，优良地校正各种像差。
用于制造根据本申请的第二实施例的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：
按照从物体侧的次序，在前透镜组Gn中设置具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变得更弱的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度并且正折射光焦度朝向周边改变为负或者具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变强的非球面透镜构件Gb；
在满足条件表达式(6)的情况下设置非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距；和
实现一种布置从而通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦。
利用用于制造根据本申请的第二实施例的变焦镜头的这种方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能，优良地校正各种像差。
然后，在下面解释根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头、配备有该变焦镜头的成像设备和用于制造该变焦镜头的方法。
根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组和具有正折射光焦度的后透镜组。前透镜组按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更小的形状的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度和使得正折射光焦度朝向周边转变成负折射光焦度的形状或者具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更强的形状的非球面透镜构件Gb。在前透镜组和在后透镜组中的之间的距离得以改变，由此执行变焦。以下条件表达式(6)得以满足：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距。
通过以此方式进行构造，构成一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能，校正各种像差并且抑制幻像和杂散光。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的至少一个光学表面涂覆有抗反射涂层，并且该抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层。利用这种配置，根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头使得抑制由被从光学表面反射的、来自物体的光射线产生的幻像和杂散光成为可能，由此实现优良的光学性能。
而且，在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，该抗反射涂层是多层膜，并且通过湿法过程形成的层优选地是在构成多层涂层的层中的最外层。利用这种配置，因为相对于空气的折射率差异能够是小的，所以光的反射能够是小的，从而能够进一步抑制幻像和杂散光。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，当通过湿法过程形成的层的在d线处的折射率由nd表示时，折射率nd优选地是1.30或者更小。利用这种配置，因为相对于空气的折射率差异能够是小的，所以光的反射能够是小的，从而能够进一步抑制幻像和杂散光。
而且，在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在其上形成抗反射涂层的前透镜组中的光学表面优选地是从孔径光阑看到的凹形表面。因为在前透镜组中的光学表面中，幻像易于在从孔径光阑看到的凹形表面上产生，所以通过在这种光学表面上涂覆抗反射涂层，能够有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在前透镜组中，如从孔径光阑观察到的、在其上涂覆抗反射涂层的凹形表面是图像侧透镜表面。因为在前透镜组中的光学表面中、如从孔径光阑观察到的凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的图像侧透镜表面是在前透镜组中的最物体侧透镜。因为如从孔径光阑观察到的、在前透镜组中的最物体侧透镜的图像侧凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，理想的是，在前透镜组中，如从孔径光阑观察到的、在其上涂覆抗反射涂层的凹形表面是物体侧透镜表面。因为在前透镜组中的光学表面中、如从孔径光阑观察到的物体侧凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是在其上涂覆抗反射涂层的光学表面是如从物体观察到的凹形表面。利用这种配置，因为在前透镜组中的光学表面中如从物体观察到的凹形表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的、具有如从物体观察到的凹形形状的光学表面是从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面。因为从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面趋向于产生幻像，所以该光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的光学表面中，理想的是，在其上涂覆抗反射涂层的光学表面是：最物体侧透镜的图像侧透镜表面，该图像侧透镜表面是从孔径光阑看到的凹形表面，和从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面，该物体侧透镜表面是从物体看到的凹形表面。在前透镜组中的光学表面中，因为是从孔径光阑看到的凹形表面的、最物体侧透镜的图像侧透镜表面，和是从物体看到的凹形表面的、从前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面趋向于产生幻像，所以那些光学表面形成有抗反射涂层，由此使得能够有效地减轻幻像和杂散光。
在根据第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，该抗反射涂层还可以通过干法过程等形成，而不限制于湿法过程。在这个情形中，优选的是，该抗反射涂层包含其折射率等于1.30或者更小的至少一个层。因此，通过基于干法过程等形成抗反射涂层，能够获得与在使用湿法过程的情形中相同的效果。注意，此时，折射率等于1.30或者更小的层优选地是构成该多层膜的层的最上表面的层。
然后，将参考每一个条件表达式解释根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头的特性。
条件解释(6)限定在前透镜组中的非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb之间的近轴光焦度比率。然而，以上已经解释了条件表达式(6)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(7)优选地得以满足：
0.50<(-Fn)/(Fw·Ft)1/2<1.30(7)
这里Fn表示在聚焦于无穷远物体上时前透镜组的焦距，Fw表示在广角端状态中变焦镜头的焦距，并且Ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
条件表达式(7)限定前透镜组的焦距。然而，以上已经解释了条件表达式(7)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(8)优选地得以满足：
1.50<Fp/Fw<3.00(8)
这里Fp表示在聚焦于无穷远物体上时后透镜组的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距。
条件表达式(8)限定后透镜组的焦距的幅度，换言之，在聚焦于无穷远物体上时后透镜组的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(8)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，优选的是前透镜组进一步至少包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc。利用这种胶合负透镜构件Gc，优良地校正像差，特别地彗差、横色像差和场曲成为可能。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(9)优选地得以满足：
0.50<(-Fc)/Fw<5.00(9)
这里Fc表示在前透镜组中的胶合负透镜构件Gc的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时变焦镜头在广角端状态中的焦距。
条件表达式(9)限定胶合负透镜Gc的焦距的幅度，换言之，在前透镜组中的胶合负透镜Gc的折射光焦度。然而，以上已经解释了条件表达式(9)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，优选的是前透镜组进一步包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc，和被置于胶合负透镜构件Gc的图像侧的正透镜。利用这种配置，优良地校正特别地在广角端状态中的畸变、场曲和彗差和在远摄端状态中的彗差和球面像差成为可能。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，以下条件表达式(10)优选地得以满足：
0.00<Ncn-Ncp(10)
这里Ncn表示在胶合负透镜构件Gc中的负透镜的在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率，并且Ncp表示在胶合负透镜构件Gc中的正透镜的在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率。
条件表达式(10)限定在胶合负透镜构件Gc中的负透镜和正透镜之间的折射率的差异。然而，以上已经解释了条件表达式(10)，从而省略了重复的解释。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的非球面透镜构件Ga优选地具有使得图像侧透镜表面的曲率半径朝向周边变大，并且物体侧透镜表面的曲率半径朝向周边变小的形状。利用这种配置，优良地校正特别地在广角端状态中的畸变、场曲和彗差成为可能。
在根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头中，在前透镜组中的非球面透镜构件Gb优选地由利用玻璃材料和树脂材料形成的复合透镜构成。利用这种配置，以低的成本制造非球面透镜构件Gb成为可能，并且能够自由地选择玻璃材料。结果，能够实现更好的光学性能，从而这是理想的。
根据本申请的第二实施例从另一视点看到的成像设备的特征在于包括上述变焦镜头。利用这种配置，实现一种尺寸降低的成像设备成为可能，该成像设备具有宽的视角、优良的光学性能，优良地校正各种像差。
用于制造根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组，和具有正折射光焦度的后透镜组，该方法包括以下步骤：
按照从物体侧的次序，在前透镜组Gn中设置具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变得更弱的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度并且正折射光焦度朝向周边改变为负或者具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变强的非球面透镜构件Gb；
在满足条件表达式(6)的情况下设置非球面透镜构件Ga和非球面透镜构件Gb：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距；
实现一种布置，从而通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦；和
在前透镜组中的至少一个光学表面上涂覆抗反射涂层，并且在抗反射涂层中包括至少一个通过湿法过程形成的层。
利用用于制造根据本申请的第二实施例从另一视点看到的变焦镜头的方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能，优良地校正各种像差。
然后，在下面参考附图解释根据第二实施例的每一个实例的变焦镜头。
<实例6>
图12是示出根据本申请的第二实施例的实例6的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第二实施例的实例6的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由非球面透镜构件Ga、非球面透镜构件Gb、胶合负透镜构件Gc和双凸正透镜L15构成。
非球面透镜构件Ga由具有负折射光焦度和面向图像平面I侧的凹形表面的双非球面弯月形透镜L11构成。负折射光焦度朝向周边变得更弱。
非球面透镜构件Gb由复合型非球面正透镜L12构成，复合型非球面正透镜L12利用玻璃材料和树脂材料的组合形成，具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负光焦度的形状。
胶合负透镜构件Gc由胶合负透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合负透镜利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由以下构成：利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造的胶合正透镜、孔径光阑S、双凸正透镜L23、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24、利用双凹负透镜L25与双凸正透镜L26胶合构造的胶合正透镜、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜L27与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L28胶合构造的胶合正透镜。
在根据第二实施例的实例6从另一视点看到的变焦镜头中，以上解释的抗反射涂层被涂覆到在前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和负透镜L13的物体侧透镜表面中的每一个表面，由此抑制从每一个透镜表面反射光并且有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例的实例6的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图12中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在表格6中列出了与实例6相关联的各种数值。
表格6
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝12.7063
A4＝2.52869E-07
A6＝5.51300E-10
A8＝4.77913E-13
A10＝-3.07832E-16
A12＝-0.49549E-19
表面编号＝2
κ＝-0.0947
A4＝-6.70196E-06
A6＝-1.78783E-08
A8＝-5.15142E-12
A10＝-4.83366E-14
A12＝0.21367E-15
表面编号＝5
κ＝0.00000
A4＝2.50710E-05
A6＝2.09871E-08
A8＝1.63612E-10
A10＝-1.20936E-13
A12＝-0.17594E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(6)(-Fa)/|Fb|＝0.0620
(7)(-Fn)/(Fw·Ft)1/2＝0.998
(8)Fp/Fw＝2.243
(9)(-Fc)/Fw＝1.636
(10)Ncn-Ncp＝0.2126
图13A、13B和13C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图13A是广角端状态，图13B是中间焦距状态，并且图13C是远摄端状态。
如根据各个曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第二实施例的实例6的变焦镜头示出超好的光学性能。
参考图14解释在根据第二实施例的实例6从另一视点看到的变焦镜头中产生幻像的实例。
如在图14中所示，当来自物体的光射线BM在变焦镜头上入射时，该射线被负透镜L13的物体侧透镜表面(其表面编号为6的第一幻像产生表面)反射，并且被反射的光射线再次被负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面(其表面编号为2的第二幻像产生表面)反射以在产生幻像的情况下到达图像平面I。附带说一句，第一幻像产生表面6是从物体侧看到的凹形表面，并且第二幻像产生表面2是从孔径光阑S看到的凹形表面。通过形成对应于宽波长范围的抗反射涂层，有效地抑制幻像成为可能。
<实例7>
图15是示出根据本申请的第二实施例的实例7的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第二实施例的实例7的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由非球面透镜构件Ga、非球面透镜构件Gb、胶合负透镜构件Gc和双凸正透镜L15构成。
非球面透镜构件Ga由双非球面弯月形透镜L11构成，双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更弱并且凹形表面面对图像平面I侧的形状。
非球面透镜构件Gb由复合型非球面正透镜L12构成，复合型非球面正透镜L12利用玻璃材料和树脂材料的组合形成，具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。
胶合负透镜构件Gc由胶合负透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合负透镜利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由以下构成：利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造的胶合正透镜、孔径光阑S、双凸正透镜L23、双凹负透镜L24、利用双凹负透镜L25与双凸正透镜L26胶合构造的胶合正透镜、和利用双凸正透镜L27与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L28胶合构造的胶合负透镜。
在根据第二实施例的实例7从另一视点看到的变焦镜头中，以上解释的抗反射涂层被涂覆到在前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和负透镜L13的物体侧透镜表面中的每一个表面，由此抑制从每一个透镜表面反射光并且有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例的实例7的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离得以改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图15中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在表格7中列出了与实例7相关联的各种数值。
表格7
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝4.0103
A4＝1.16908E-06
A6＝4.58987E-10
A8＝4.52741E-14
A10＝-7.38248E-16
A12＝0.0000
表面编号＝2
κ＝-0.0638
A4＝-7.94597E-07
A6＝-5.98169E-09
A8＝2.11786E-11
A10＝-5.51429E-14
A12＝0.81892E-16
表面编号＝5
κ＝-5.6064
A4＝2.51241E-05
A6＝2.20702E-08
A8＝5.50134E-11
A10＝-1.42359E-13
A12＝-0.72010E-15
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(6)(-Fa)/|Fb|＝0.0292
(7)(-Fn)/(Fw·Ft)1/2＝1.003
(8)Fp/Fw＝2.232
(9)(-Fc)/Fw＝1.883
(10)Ncn-Ncp＝0.2126
图16A、16B和16C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图16A是广角端状态，图16B是中间焦距状态，并且图16C是远摄端状态。
如根据各种曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第二实施例的实例7的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例8>
图17是示出根据本申请的第二实施例的实例8的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第二实施例的实例8的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由非球面透镜构件Ga、非球面透镜构件Gb、胶合负透镜构件Gc和双凸正透镜L15构成。
非球面透镜构件Ga由双非球面弯月形透镜L11构成，双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度和面向图像平面I侧的凹形表面。负折射光焦度朝向周边变得更弱。
非球面透镜构件Gb由复合型非球面正透镜L12构成，复合型非球面正透镜L12利用玻璃材料和树脂材料的组合形成，具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。
胶合负透镜构件Gc由胶合负透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合负透镜利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序，由以下构成：利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造的胶合正透镜、孔径光阑S、双凸正透镜L23、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24、利用双凹负透镜L25与双凸正透镜L26胶合构造的胶合正透镜、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜L27与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L28胶合构造的胶合正透镜。
在根据第二实施例的实例8从另一视点看到的变焦镜头中，以上解释的抗反射涂层被涂覆到在前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和负透镜L13的物体侧透镜表面中的每一个表面，由此抑制从每一个透镜表面反射光并且有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例的实例8的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离得以改变，由执行此从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图17中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在表格8中列出了与实例8相关联的各种数值。
表格8
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝12.7326
A4＝2.83606E-07
A6＝4.94742E-10
A8＝4.56144E-13
A10＝-3.11089E-16
A12＝0.14795E-19
表面编号＝2
κ＝-0.0904
A4＝-6.75619E-06
A6＝-1.80695E-08
A8＝-4.67950E-12
A10＝-4.79969E-14
A12＝0.21420E-15
表面编号＝5
κ＝0.000
A4＝2.50236E-05
A6＝2.14959E-08
A8＝1.65356E-10
A10＝-1.19372E-13
A12＝-0.17563E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(6)(-Fa)/|Fb|＝0.0702
(7)(-Fn)/(Fw·Ft)1/2＝0.998
(8)Fp/Fw＝2.244
(9)(-Fc)/Fw＝1.663
(10)Ncn-Ncp＝0.2126
图18A、18B和18C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图18A是广角端状态，图18B是中间焦距状态，并且图18C是远摄端状态。
如根据各个曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第二实施例的实例8的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例9>
图19是示出根据本申请的第二实施例的实例9的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第二实施例的实例9的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由非球面透镜构件Ga、非球面透镜构件Gb、胶合负透镜构件Gc和双凸正透镜L15构成。
非球面透镜构件Ga由双非球面弯月形透镜L11构成，双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度和面向图像平面I侧的凹形表面。非球面透镜构件Ga具有使得负折射光焦度朝向周边变得更弱的形状。
非球面透镜构件Gb由非球面负透镜L12构成，非球面负透镜L12具有负折射光焦度和使得负折射光焦度从中心到周边变强的形状。
胶合负透镜构件Gc由胶合负透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合负透镜利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由以下构成：利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L22胶合构造的胶合负透镜、具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L23、孔径光阑S、双凸正透镜L24、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L25、利用双凹负透镜L26与双凸正透镜L27胶合构造的胶合正透镜、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜L28与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L29胶合构造的胶合负透镜。
在根据第二实施例的实例9从另一视点看到的变焦镜头中，以上解释的抗反射涂层被涂覆到在前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和正透镜L15的物体侧透镜表面中的每一个表面，由此抑制从每一个透镜表面反射光并且有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例的实例9的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离得以改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图19中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在表格9中列出了与实例9相关联的各种数值。
表格9
(规格)
变焦比＝1.88
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝17.6085
A4＝1.79431E-06
A6＝6.80079E-10
A8＝-1.86415E-13
A10＝-8.67549E-16
A12＝0.16129E-17
表面编号＝2
κ＝-0.2161
A4＝-7.04903E-06
A6＝-1.23127E-08
A8＝-1.85973E-11
A10＝-5.29912E-14
A12＝0.27950E-15
表面编号＝4
κ＝0.000
A4＝2.47716E-05
A6＝2.95962E-08
A8＝-1.58560E-13
A10＝-1.58560E-13
A12＝-0.20420E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(6)(-Fa)/|Fb|＝0.0406
(7)(-Fn)/(Fw·Ft)1/2＝0.884
(8)Fp/Fw＝2.188
(9)(-Fc)/Fw＝1.5222
(10)Ncn-Ncp＝0.2126
图20A、20B和20C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图20A是广角端状态，图20B是中间焦距状态，并且图20C是远摄端状态。
如根据各个曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第二实施例的实例9的变焦镜头示出超好的光学性能。
<实例10>
图21是示出根据本申请的第二实施例的实例10的变焦镜头的透镜配置的截面视图。
根据第二实施例的实例10的变焦镜头按照从物体侧的次序由具有负折射光焦度的前透镜组Gn、具有正折射光焦度的后透镜组Gp和固定透镜组Gs构成。
前透镜组Gn按照从物体侧的次序由非球面透镜构件Ga、非球面透镜构件Gb、胶合负透镜构件Gc和双凸正透镜L15构成。
非球面透镜构件Ga由双非球面弯月形透镜L11构成，双非球面弯月形透镜L11具有负折射光焦度和面向图像平面I侧的凹形表面。负折射光焦度朝向周边变得更弱。
非球面透镜构件Gb由复合型非球面正透镜L12构成，复合型非球面正透镜L12利用玻璃材料和树脂材料的组合形成具有使得通过组合形成的正折射光焦度从中心到周边转变成负折射光焦度的形状。
胶合负透镜构件Gc由胶合负透镜构成，按照从物体侧的次序，该胶合负透镜利用双凹负透镜L13与具有面向物体侧的凸形表面的正弯月形透镜L14胶合构造。
后透镜组Gp按照从物体侧的次序由以下构成：利用具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜L21与双凸正透镜L22胶合构造的胶合正透镜、孔径光阑S、双凸正透镜L23、具有面向物体侧的凹形表面的负弯月形透镜L24、利用双凹负透镜L25与双凸正透镜L26胶合构造的胶合正透镜、和利用具有面向图像平面I侧的凸形表面的正弯月形透镜L27与具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L28胶合构造的胶合正透镜。
固定透镜组Gs仅仅由具有面向图像平面I侧的凸形表面的负弯月形透镜L31构成。
在根据第二实施例的实例10从另一视点看到的变焦镜头中，以上解释的抗反射涂层被涂覆到在前透镜组Gn中的负弯月形透镜L11的图像平面I侧透镜表面和负透镜L13的物体侧透镜表面中的每一个表面，由此抑制从每一个透镜表面反射光并且有效地抑制幻像和杂散光。
在根据第二实施例的实例10的变焦镜头中，在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离得以改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦。在图21中的每一个箭头均示意在从广角端状态到远摄端状态变焦时前透镜组Gn和后透镜组Gp中的每一个的移动轨迹。
在表格10中列出了与实例10相关联的各种数值。
表格10
(规格)
变焦比＝1.77
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号＝1
κ＝12.7063
A4＝2.52869E-07
A6＝5.51300E-10
A8＝4.77913E-13
A10＝-3.07832E-16
A12＝-0.49549E-19
表面编号＝2
κ＝-0.0947
A4＝-6.70196E-06
A6＝-1.78783E-08
A8＝-5.15142E-12
A10＝-4.83366E-14
A12＝0.21367E-15
表面编号＝5
κ＝0.00000
A4＝2.50710E-05
A6＝2.09871E-08
A8＝1.63612E-10
A10＝-1.20936E-13
A12＝-0.17594E-14
(可变距离)
(透镜组数据)
(用于条件表达式的数值)
(6)(-Fa)/|Fb|＝0.0620
(7)(-Fn)/(Fw·Ft)1/2＝0.998
(8)Fp/Fw＝2.243
(9)(-Fc)/Fw＝1.636
(10)Ncn-Ncp＝0.2126
图22A、22B和22C是示出在聚焦于无穷远物体上时根据第二实施例的实例10的变焦镜头的各种像差的曲线图，其中图22A是广角端状态，图22B是中间焦距状态，并且图22C是远摄端状态。
如根据各个曲线图明显地，由于对于包括球面像差、场曲、像散和彗差的各种像差的良好的校正，根据第二实施例的实例10的变焦镜头示出超好的光学性能。
被涂覆到根据第二实施例的每一个实例从另一视点看到的变焦镜头的抗反射涂层(还被称作多层宽带抗反射涂层)是以上参考图23到28解释的相同的抗反射涂层。
然后，解释向以上讨论的第二实施例的实例6到10涂覆表格11和12所示抗反射涂层的实例。
在根据实例6从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格6中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的负透镜L13的折射率nd是1.816000(nd＝1.816000)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向负透镜L13的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.85的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例7从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格7中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的负透镜L13的折射率nd是1.816000(nd＝1.816000)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向负透镜L13的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.85的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例8从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格8中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的负透镜L13的折射率nd是1.816000(nd＝1.816000)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向负透镜L13的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.85的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例9从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格9中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的正透镜L15的折射率nd是1.717360(nd＝1.717360)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向正透镜L15的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
在根据实例10从另一视点看到的变焦镜头中，如在表格10中所示，前透镜组Gn的负弯月形透镜L11的折射率nd是1.744430(nd＝1.744430)，并且前透镜组Gn的正透镜L15的折射率nd是1.717360(nd＝1.717360)，由此通过向负弯月形透镜L11的图像侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层101(见表格11)并且向正透镜L15的物体侧透镜表面涂覆对应于作为基板折射率的1.74的抗反射涂层(见表格11)而减少被从每一个透镜表面反射的光并且同样地减轻幻像和杂散光是可行的。
如上所述，第二实施例的每一个实例均使得实现适合于成像设备例如单反照相机的一种尺寸降低的反焦类型变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有在广角端状态中的、2ω＝106.3度或者更大的视角、大约4到5.6的F数、更少数目的透镜元件、小的前透镜直径，换言之，小的滤波器直径，和通过优良地校正各种像差以及抑制幻像和杂散光的优良的光学性能。
然后，参考图30解释用于制造根据第一实施例的变焦镜头的方法的概要。
用于制造根据第二实施例的变焦镜头的方法是用于制造这样一种变焦镜头的方法，该变焦镜头按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度的前透镜组Gn和具有正折射光焦度的后透镜组Gp，并且被如此构造，使得在前透镜组中的至少一个光学表面涂覆有抗反射涂层，并且该抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层，该方法包括步骤S11到S13。
步骤S11：按照从物体侧的次序，在前透镜组Gn中设置其负折射光焦度朝向周边变得更弱的负非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度并且正折射光焦度朝向周边改变为负折射光焦度或者具有负折射光焦度并且负折射光焦度朝向周边变得更强的非球面透镜构件Gb。
步骤S12：在满足条件表达式(6)的情况下设置前透镜组Gn和后透镜组Gp：
0.000≤(-Fa)/|Fb|<0.650(6)
这里Fa表示在前透镜组中的非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb表示在前透镜组中的非球面透镜构件Gb的焦距。
步骤S13：实现一种布置从而通过改变在前透镜组Gn和后透镜组Gp之间的距离而执行变焦。
利用用于制造根据第二实施例的变焦镜头的这种方法，制造一种尺寸降低的变焦镜头成为可能，该变焦镜头具有宽的视角和优良的光学性能、具有较少数目的透镜元件、校正各种像差，抑制幻像和杂散光。
本申请的每一个实施例的上述实例仅仅为了更好地理解本申请而示出具体的实例。相应地，显然，本申请在它的更加一般的方面不限于具体的细节和代表性装置。
附带说一句，可以在并不降低光学性能的范围内适当地应用以下说明。
在上述解释和实例中，虽然已经示出具有两透镜组配置和三透镜组配置的变焦镜头，但是本申请能够被应用于其它透镜配置例如四透镜组配置和五透镜组配置。具体地，其中透镜或者透镜组被添加到变焦镜头的最物体侧或者最图像侧的透镜配置是可能的。附带说一句，透镜组被定义为包括被空气间隔分离的至少一个透镜的部分。
在根据本申请的变焦镜头中，为了从无穷远物体到近物体地改变聚焦，透镜组的一部分、单透镜组或者多个透镜组可以作为聚焦透镜组而被沿着光轴移动。在此情形中，该聚焦透镜组能够被用于自动聚焦，并且适合于被马达例如超声波马达驱动。特别优选的是，作为聚焦透镜组移动前透镜组或者后透镜组的至少一部分。
而且，在根据本申请的变焦镜头中，透镜组或者透镜组的一部分可以沿着垂直于光轴的方向作为减振透镜组移动，或者沿着包括光轴的方向倾斜(摇动)，由此校正由照相机摇动引起的图像模糊。特别地，优选地使得后透镜组的至少一部分成为减振透镜组。
在根据本申请的变焦镜头中，任何透镜表面均可以是球面、平面或者非球面。当透镜表面是球面或者平面时，透镜加工、组装和调节变得容易，并且能够防止由于透镜加工、组装和调节误差而引起光学性能降低，从而这是优选的。而且，即便图像平面移位，光学性能的降低也是很小的，从而这是优选的。当透镜表面是非球面时，可以通过精细研磨过程、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在玻璃透镜表面上将树脂材料形成为非球面形状的复合型过程制造非球面。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型透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
在根据本申请的变焦镜头中，虽然孔径光阑优选地被设置在后透镜组Gp中的聚焦透镜组Gf和正透镜组Gr之间，但是孔径光阑可以被设置在前透镜组Gn和聚焦透镜组Gf之间，或者正透镜组Gr中的正透镜La和负透镜Lb之间。在其它情形，孔径光阑可以与聚焦透镜组Gf一体地移动。而且，该功能可以被透镜框替代，而不用设置作为孔径光阑的部件。
而且，构成变焦镜头的透镜的透镜表面可以涂覆有在宽的波长范围中具有高透射性的抗反射涂层。利用这种设计，通过减少杂散光和幻像而获得高对比度和高光学性能是可行的。
在根据本申请的变焦镜头中，变焦比是大约2到7。
在根据本申请的变焦镜头中，前透镜组优选地包括两个正透镜构件和两个负透镜构件，并且特别地，这些透镜构件优选地在于它们之间置有空气间隔的情况下按照从物体侧负-正-负-正的次序设置。在其它情形，前透镜组优选地包括一个正透镜构件和三个负透镜构件，并且特别地，这些透镜构件优选地在于它们之间置有空气间隔的情况下按照从物体侧负-负-负-正的次序设置。而且，后透镜组优选地包括三个正透镜构件和两个负透镜构件，并且特别地，这些透镜构件优选地在于它们之间置有空气间隔的情况下按照从物体侧正-正-负-正-负的次序设置。在其它情形，后透镜组优选地包括四个正透镜构件和一个负透镜构件，并且特别地，这些透镜构件优选地在于它们之间置有空气间隔的情况下按照从物体侧正-正-负-正-正的次序设置。在其它情形，后透镜组优选地包括三个正透镜构件和一个负透镜构件，并且特别地，这些透镜构件优选地在于它们之间置有空气间隔的情况下按照从物体侧正-正-负-正的次序设置。
然后，解释是配备有根据本实施例的透镜系统的一种光学设备的照相机。虽然解释了安装根据第一实施例的实例1的透镜系统的情形，但是根据按照第一实施例以及第二实施例的任何其它实例的透镜系统能够获得相同的结果。
图31是示出配备有根据第一实施例的实例1的透镜系统的单反数字照相机的截面视图。
在图31中，照相机1是配备有根据实例1的变焦镜头作为成像镜头2的单反数字照相机1。
在照相机1中，从未示意的物体发射的光被成像镜头2会聚，被快速复原反光镜3反射，并且在聚焦屏幕4上聚焦。在聚焦屏幕4上聚焦的光在五边形屋脊棱镜5中被反射多次，并且被引导到目镜6。相应地，摄影者能够通过目镜6作为竖立图像观察物体图像。
当摄影者完全地按下未示意的释放按钮时，快速复原反光镜3从光程缩退，来自未示意的物体的光在成像装置7上形成物体图像。相应地，从物体发射的光被成像装置7捕捉，并且作为物体的摄影图像而被存储在未示意的存储器中。以此方式，摄影者能够利用照相机1获取物体的图片。
通过在照相机1中安装根据实例1的透镜系统作为成像镜头2，实现一种具有高光学性能的照相机成为可能。

Claims (40)

1.一种变焦镜头，按照从物体侧的次序包括：
前透镜组，具有负折射光焦度；和
后透镜组，具有正折射光焦度，
所述后透镜组按照从物体侧的次序包括：正透镜La、具有面向物体侧的凹形表面的负透镜Lb、利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合正透镜Lc、和利用正透镜与负透镜胶合构造的胶合透镜Ld，
所述后透镜组进一步包括聚焦透镜组Gf，所述聚焦透镜组Gf具有正折射光焦度，被置于所述正透镜La的物体侧，用于通过从物体侧向图像侧移动而执行从无穷远物体到近物体的聚焦，
在所述前透镜组和所述后透镜组之间的距离得以改变，由此执行从广角端状态到远摄端状态的变焦，
以下条件表达式得以满足：
0.000<Fw/(-Fb)<1.000
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fb表示在所述后透镜组中的所述负透镜Lb的焦距。
2.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.00<Fw/|Fd|<1.00
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fd表示在所述后透镜组中的所述胶合透镜Ld的焦距。
3.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.005<Fw/Fc<1.000
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Fc表示在所述后透镜组中的所述胶合正透镜Lc的焦距。
4.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.005<Fw/Ff<1.000
这里Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Ff表示在所述后透镜组中的所述聚焦透镜组Gf的焦距。
5.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.00≤(r2+r1)/(r2-r1)<30.00
这里r1表示在所述后透镜组中的所述负透镜Lb的物体侧透镜表面的曲率半径，并且r2表示在所述后透镜组中的所述负透镜Lb的图像侧透镜表面的曲率半径。
6.根据权利要求1的变焦镜头，其中在所述后透镜组中的所述胶合透镜Ld具有正折射光焦度。
7.根据权利要求1的变焦镜头，其中在所述后透镜组中的所述胶合透镜Ld具有负折射光焦度。
8.根据权利要求1的变焦镜头，其中在所述后透镜组中的所述聚焦透镜组Gf至少包括具有正或者负折射光焦度的胶合透镜。
9.根据权利要求1的变焦镜头，其中在所述前透镜组的至少一个光学表面上涂覆抗反射涂层，并且所述抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层。
10.根据权利要求9的变焦镜头，其中所述抗反射涂层是多层膜，并且通过湿法过程形成的所述层是在构成多层涂层的层中的最外层。
11.根据权利要求9的变焦镜头，其中当通过湿法过程形成的所述层的在d线处的折射率由nd表示时，折射率nd是1.30或者更小。
12.根据权利要求9的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是从孔径光阑看到的凹形表面。
13.根据权利要求12的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的所述凹形表面是图像侧透镜表面。
14.根据权利要求13的变焦镜头，其中所述图像侧透镜表面是最物体侧透镜。
15.根据权利要求12的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的所述凹形表面是物体侧透镜表面。
16.根据权利要求9的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是从物体侧看到的凹形表面。
17.根据权利要求16的变焦镜头，其中所述凹形表面是从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第二透镜的物体侧透镜表面。
18.根据权利要求16的变焦镜头，其中所述凹形表面是从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面。
19.根据权利要求9的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是：最物体侧透镜的图像侧透镜表面，所述最物体侧透镜的图像侧透镜表面是从孔径光阑看到的凹形表面；和，从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面，所述从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面是从物体看到的凹形表面。
20.一种成像设备，所述成像设备配备有根据权利要求1所述的变焦镜头。
21.根据权利要求1的变焦镜头，其中
所述前透镜组按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更小的形状的非球面透镜构件Ga，和具有正折射光焦度和使得正折射光焦度朝向周边转变成负折射光焦度的形状的非球面透镜构件Gb，
以下条件表达式得以满足：
0.000≤(-Fa)/|Fb'|<0.650
这里Fa表示在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb'表示在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Gb的焦距。
22.根据权利要求1的变焦镜头，其中
所述前透镜组按照从物体侧的次序包括：具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更小的形状的非球面透镜构件Ga，和具有负折射光焦度和使得负折射光焦度朝向周边变得更强的形状的非球面透镜构件Gb，
以下条件表达式得以满足：
0.000≤(-Fa)/|Fb'|<0.650
这里Fa表示在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Ga的焦距，并且Fb'表示在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Gb的焦距。
23.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.50<(-Fn)/(Fw·Ft)1/2<1.30
这里Fn表示在聚焦于无穷远物体上时所述前透镜组的焦距，Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距，并且Ft表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在远摄端状态中的焦距。
24.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
1.50<Fp/Fw<3.00
这里Fp表示在聚焦于无穷远物体上时所述后透镜组的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距。
25.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中
所述前透镜组包括所述非球面透镜构件Ga和所述非球面透镜构件Gb，并且进一步至少包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc，并且以下条件表达式得以满足：
0.50<(-Fc')/Fw<5.00
这里Fc'表示在所述前透镜组中的所述胶合负透镜构件Gc的焦距，并且Fw表示在聚焦于无穷远物体上时所述变焦镜头在广角端状态中的焦距。
26.根据权利要求25的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.00<Ncn-Ncp
这里Ncn表示在所述胶合负透镜构件Gc中的所述负透镜的在d线处的折射率，并且Ncp表示在所述胶合负透镜构件Gc中的所述正透镜的在d线处的折射率，d线的波长λ是587.6nm。
27.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中所述前透镜组包括所述非球面透镜构件Ga和所述非球面透镜构件Gb，并且进一步包括利用负透镜与正透镜胶合构造的胶合负透镜构件Gc，和被置于所述胶合负透镜构件Gc的图像侧的正透镜。
28.根据权利要求27的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.00<Ncn-Ncp
这里Ncn表示在所述胶合负透镜构件Gc中的所述负透镜的在d线处的折射率，并且Ncp表示在所述胶合负透镜构件Gc中的所述正透镜的在d线处的折射率，d线的波长λ是587.6nm。
29.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Ga具有使得图像侧透镜表面的曲率半径朝向周边变大，并且物体侧透镜表面的曲率半径朝向周边变小的形状。
30.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中在所述前透镜组中的所述非球面透镜构件Gb由复合透镜构成，所述复合透镜由玻璃材料和树脂材料形成。
31.根据权利要求21或22的变焦镜头，其中在所述前透镜组的至少一个光学表面上涂覆了抗反射涂层，并且所述抗反射涂层包括至少一个通过湿法过程形成的层。
32.根据权利要求31的变焦镜头，其中所述抗反射涂层是多层膜，并且通过湿法过程形成的所述层是在构成多层涂层的层中的最外层。
33.根据权利要求31的变焦镜头，其中当通过湿法过程形成的所述层的在d线处的折射率由nd表示时，折射率nd是1.30或者更小。
34.根据权利要求31的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是从孔径光阑看到的凹形表面。
35.根据权利要求34的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的所述凹形表面是图像侧透镜表面。
36.根据权利要求35的变焦镜头，其中所述图像侧透镜表面是最物体侧透镜。
37.根据权利要求34的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的所述凹形表面是物体侧透镜表面。
38.根据权利要求31的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是从物体侧看到的凹形表面。
39.根据权利要求38的变焦镜头，其中所述凹形表面是从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面。
40.根据权利要求34的变焦镜头，其中在其上涂覆所述抗反射涂层的光学表面是：最物体侧透镜的图像侧透镜表面，所述最物体侧透镜的图像侧透镜表面是从所述孔径光阑看到的凹形表面；和，从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面，所述从所述前透镜组的最物体侧起的图像侧第三透镜的物体侧透镜表面是从物体看到的凹形表面。
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