CN103235401B - 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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CN103235401B CN201310088530.1A CN201310088530A CN103235401B CN 103235401 B CN103235401 B CN 103235401B CN 201310088530 A CN201310088530 A CN 201310088530A CN 103235401 B CN103235401 B CN 103235401B
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Abstract

一种在电子照相机（1）中安装的变焦镜头系统（ZL）包括具有负折射光焦度的第一透镜组（G1），并且也包括具有正折射光焦度的第二透镜组（G2），第一透镜组和第二透镜组从物体侧以该顺序被布置。第二透镜组（G2）具有至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个包括在物体侧的正透镜和在图像侧的负透镜。因为当从广角端状态向远摄端状态改变放大率时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变，所以变焦镜头系统具有良好的光学性能。也提供了配备该变焦镜头系统的光学设备和使用变焦镜头系统的放大率改变方法。

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
本申请是中国发明专利申请的分案申请，原案的发明名称是“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”，原案的申请号是200980140097.3，原案的申请日是2009年8月5日。
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
已经在例如日本公开专利申请No.10-213744中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。
然而，在传统的负先行型变焦镜头系统中，不能同时实现尺寸减小和像差的良好校正。
发明内容
本发明根据上述问题而被建立，并且具有提供一种能够实现良好的光学性能的尺寸减小的变焦镜头系统的目的。
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；所述第二透镜组包括至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个包括被布置到物体侧的正透镜和被布置到图像侧的负透镜，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变，并且满足下面的条件表达式（1）：
0.020<dt/f2<0.130(1)
其中，dt表示在远摄端状态中在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间沿着光轴的距离，并且，f2表示所述第二透镜组的焦距。
根据本发明的第二方面，提供了一种光学设备，其配备了根据第一方面的所述变焦镜头系统。
根据本发明的第三方面，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；所述第一透镜组由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成，所述第二透镜组包括至少两个胶合透镜并且由正透镜部件构成，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变，并且满足下面的条件表达式（6）：
0.02<Y/Σf<0.26(6)
其中，Y表示在图像平面上的最大图像高度，并且，Σf表示从在所述第二透镜组G2中的所述至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在所述第二透镜组G2中的所述至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距。
根据本发明的第四方面，提供了一种配备了根据第三方面的所述变焦镜头系统的光学设备。
根据本发明的第五方面，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；所述第二透镜组包括至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个由被布置到物体侧的正透镜和被布置到图像侧的负透镜构造，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变，并且满足下面的条件表达式（9）：
0.16<ndn-ndp<0.40(9)
其中，ndp表示在所述第二透镜组中包括的所述胶合透镜中的正透镜的折射率的平均值，并且ndn表示在所述第二透镜组中包括的所述胶合透镜中的负透镜的折射率的平均值。
根据本发明的第六方面，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和所述第二透镜组，所述第一透镜组整体具有负折射光焦度，所述第二透镜组整体具有正折射光焦度，所述第二透镜组包括至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个包括被布置到物体侧的正透镜和被布置到图像侧的负透镜；以及，布置所述第一透镜组和所述第二透镜组，使得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）：
0.020<dt/f2<0.130(1)
其中，dt表示在远摄端状态中在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间沿着光轴的距离，并且，f2表示所述第二透镜组的焦距。
根据本发明的第七方面，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和所述第二透镜组，所述第一透镜组整体具有负折射光焦度，所述第一透镜组由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成，所述第二透镜组整体具有正折射光焦度，所述第二透镜组包括至少两个胶合透镜，所述第二透镜组由正透镜部件构成；并且，布置所述第一透镜组和所述第二透镜组，并且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（6）：
0.02<Y/Σf<0.26(6)
其中，Σf表示从在所述第二透镜组G2中的所述至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在所述第二透镜组G2中的所述至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，并且，Y表示在图像平面上的最大图像高度。
通过以这种方式来构造根据本发明的变焦镜头系统、配备变焦镜头系统的光学设备和用于将变焦镜头变焦的方法，变得可能获得良好的光学性能和紧凑性。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的示例1、第二实施例的示例5和第三实施例的示例10的变焦镜头系统的截面图。
图2A、2B和2C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例1、第二实施例的示例5和第三实施例的示例10的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图2A示出在广角端状态中的各种像差，图2B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图2C示出在远摄端状态中的各种像差。
图3是示出根据第一实施例的示例2的变焦镜头系统的截面图。
图4A、4B和4C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例2的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图4A示出在广角端状态中的各种像差，图4B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图4C示出在远摄端状态中的各种像差。
图5是示出根据第一实施例的示例3和第二实施例的示例7的变焦镜头系统的截面图。
图6A、6B和6C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例3和第二实施例的示例7的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图6A示出在广角端状态中的各种像差，图6B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图6C示出在远摄端状态中的各种像差。
图7是示出根据第一实施例的示例4的变焦镜头系统的截面图。
图8A、8B和8C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例4的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图8A示出在广角端状态中的各种像差，图8B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图8C示出在远摄端状态中的各种像差。
图9是示出根据第二实施例的示例6的变焦镜头系统的截面图。
图10A、10B和10C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例6的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图10A示出在广角端状态中的各种像差，图10B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图10C示出在远摄端状态中的各种像差。
图11是示出根据第二实施例的示例8的变焦镜头系统的截面图。
图12A、12B和12C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例8的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图12A示出在广角端状态中的各种像差，图12B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图12C示出在远摄端状态中的各种像差。
图13是示出根据第二实施例的示例9的变焦镜头系统的截面图。
图14A、14B和14C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例9的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图14A示出在广角端状态中的各种像差，图14B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图14C示出在远摄端状态中的各种像差。
图15是示出根据第三实施例的示例11的变焦镜头系统的截面图。
图16A、16B和16C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例11的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图16A示出在广角端状态中的各种像差，图16B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图16C示出在远摄端状态中的各种像差。
图17是示出根据第三实施例的示例12的变焦镜头系统的截面图。
图18A、18B和18C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例12的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图18A示出在广角端状态中的各种像差，图18B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图18C示出在远摄端状态中的各种像差。
图19是示出根据第三实施例的示例13的变焦镜头系统的截面图。
图20A、20B和20C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例13的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图20A示出在广角端状态中的各种像差，图20B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图20C示出在远摄端状态中的各种像差。
图21A和21B是示出配备了根据本发明的变焦镜头系统的电子照相机的图，其中，图21A是前视图，并且图21B是后视图。
图22是沿着在图21A中的A-A线的截面图。
图23是示意地描述用于制造根据第一实施例的变焦镜头系统的方法的流程图。
图24是示意地描述用于制造根据第二实施例的变焦镜头系统的方法的流程图。
具体实施方式
（第一实施例）
下面参考附图来描述根据本发明的第一实施例。顺便提及，在说明书中，除非另外描述，广角端状态或远摄端状态示出在聚焦在无限远时的状态。如图1中所示，变焦镜头系统ZL以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置的状态时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变。
第二透镜组G2包括至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个以从物体侧起的顺序由正透镜与负透镜胶合构造。关于出自具有负折射光焦度的第一透镜组G1的光通量，通过将正透镜布置到第二透镜组G2的物体侧，校正球面像差，使得可以将该镜头系统保持得较快。然而，因为过量地产生彗差，所以为了校正彗差，负透镜通常必须被布置到正透镜的图像侧。在本实施例中，通过以正负配置构成物体侧胶合透镜，变得可以以良好平衡的方式来校正彗差和色像差。
而且，在具有上述配置的传统变焦镜头系统ZL中，因为在具有正折射光焦度的透镜组中需要具有强曲率的负光焦度，所以当独立地布置具有负折射光焦度的透镜组时，曲率半径趋向于变得太小，使得产生高阶像差，因此这是不期望的。而且，一种用于将具有负折射光焦度的透镜组简单地划分为多个透镜的方法已经难以将出射光瞳布置到物体侧。
在本实施例中，通过以正负配置来构成被布置到第二透镜组G2的图像侧的具有正折射光焦度的胶合透镜，变得可以充分地保证出射光瞳。
如上所述，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，通过简单地改变具有正折射光焦度的第二透镜组G2的透镜配置，变得可以使得出射光瞳更远，并且将镜头全长(totallenslength)保持得较短，而不使得各种像差变差。
在变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（1）：
0.020<dt/f2<0.130(1)
其中，dt表示在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离，并且，f2表示第二透镜组G2的焦距。
条件表达式（1）限定了所谓的透镜组距离dt相对于第二透镜组G2的焦距f2，dt表示在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离。当比率dt/f2等于或超过条件表达式（1）的上限时，在第二透镜组G2中的每一个透镜的负担变大，因此变得难以校正球面像差和彗差。而且，每一个透镜的曲率半径变得过小，因此在变焦时在彗差上的变化变大。因此，变得难以校正离轴像差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（1）的上限设置为0.125。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（1）的上限设置为0.120。另一方面，当比率dt/f2等于或小于条件表达式（1）的下限时，第二透镜组G2的焦距变得太大，并且第二透镜组G2的移动量变大，使得变得难以保证在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。而且，第二透镜组G2的焦距变得过大，因此变得不可能使得变焦镜头系统ZL减小尺寸。否则，在第一透镜组G1上的负担变得较大，因此变得难以充分地校正下部彗差和畸变。因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（1）的下限设置为0.027。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（1）的下限设置为0.030。
优选的是，满足下面的条件表达式（2）：
0.200<X2/ft<0.730(2)
其中，ft表示在远摄端状态中的变焦镜头系统ZL的焦距，并且，X2表示在从广角端状态向远摄端状态变焦时第二透镜组G2沿着光轴向物体侧的移动量。
条件表达式（2）限定在从广角端状态向远摄端状态变焦时第二透镜组G2沿着光轴向物体侧的移动量X2相对于在远摄端状态中的变焦镜头系统的焦距。当比率X2/ft等于或超过条件表达式（2）的上限时，第二透镜组G2的移动量变大，并且结果，变焦镜头系统ZL变大，因此，这是不期望的。而且，在变焦时在彗差上的变化变大，因此变得难以在像差上保持良好的平衡。因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（2）的上限设置为0.715。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（2）的上限设置为0.700。另一方面，当比率X2/ft等于或小于条件表达式（2）的下限时，第二透镜组G2的移动量变得太小，因此不能获得足够的变焦比。而且，第二透镜组G2的折射光焦度变得过大，因此变得难以充分地校正球面像差和彗差。因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（2）的下限设置为0.300。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（2）的下限设置为0.400。
而且，优选的是，满足条件表达式（3）：
0.010<dt/ft<0.090(3)
其中，ft表示变焦镜头系统ZL在远摄端状态中的焦距，dt表示所谓的透镜组距离，其是在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离。
条件表达式（3）限定了在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的透镜组距离dt相对于在远摄端状态中的焦距ft。当比率dt/ft等于或超过条件表达式（3）的上限时，在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的透镜组距离dt变大，变焦镜头系统ZL的镜头全长和第一透镜组G1的直径变大，因此，这是不期望的。而且，当分开第一透镜组和第二透镜组时，在图像周边的光量变小。为了避免这一点，当进入大量的离轴光通量时，彗差变得更差。而且，变得难以校正球面像差，因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（3）的上限设置为0.080。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（3）的上限设置为0.070。另一方面，当比率dt/ft等于或小于条件表达式（3）的下限时，在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的透镜组距离dt变得太小，因此变得难以保证在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。而且，变得难以充分地校正彗差，因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（3）的下限设置为0.015。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（3）的下限设置为0.020。
而且，优选的是，满足下面的条件表达式（4）：
0.530<f2/ft<0.750(4)
其中，f2表示第二透镜组G2的焦距，并且ft表示在远摄端状态中的变焦镜头系统ZL的焦距。
条件表达式（4）限定了第二透镜组G2的焦距f2相对于在远摄端状态中的焦距ft。当比率f2/ft等于或超过条件表达式（4）的上限时，第二透镜组G2的焦距f2变大，因此第二透镜组G2的移动量变大。结果，变焦镜头系统ZL变大，因此，这是不期望的。而且，在第一透镜组G1上的负担变得较大，因此变得难以校正彗差。因此，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（4）的上限设置为0.735。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（4）的上限设置为0.725。另一方面，当比率f2/ft等于或小于条件表达式（4）的下限时，第二透镜组G2的焦距变得太小，因此在第二透镜组G2中的每一个透镜的曲率半径变小。因此，变得难以校正球面像差和彗差。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（4）的下限设置为0.550。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（4）的下限设置为0.570。
在第二透镜组G2中的胶合透镜中，优选的是，至少两个被连续地布置。使用这种配置，变得可以实现变焦镜头系统ZL的尺寸减小，并且良好地校正像差。而且，因为第二透镜组G2可以由小数量的透镜部件构成，所以可以抑制制造误差。
优选的是，下述胶合透镜的被布置到最图像侧的负透镜的图像侧透镜表面是面向图像侧的凹表面，即，所述胶合透镜是在第二透镜组G2中布置的胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜。使用这种配置，变得可以将出射光瞳定位为朝向物体侧，并且良好地校正彗差。
在变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（5）：
1.77<nd(5)
其中，nd表示下述胶合透镜的被布置到最图像侧的负透镜的在d线上的折射率，即，所述胶合透镜是在第二透镜组G2中的胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜。
条件表达式（5）限定了在第二透镜组G2中的负透镜的在d线（λ=587.6nm）的折射率。当值nd等于或小于条件表达式（5）的下限时，曲率半径变得太小，因此高阶像差变大。而且，变得难以校正珀兹伐和，并且场曲在广角端状态中变差，因此，这是不期望的。通过满足条件表达式（5），曲率半径可以较小，并且可以抑制高阶像差。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（5）的下限设置为1.80。而且，最优选的是，将条件表达式（5）的下限设置为1.90，因此珀兹伐和增大，并且可以进一步保证本实施例的效果。
优选的是，第二透镜组G2包括两个连续地布置的胶合透镜，并且优选的是，连续地布置的胶合透镜的最图像侧透镜表面是面向图像侧的凸表面。利用这种配置，变得可以将出射光瞳定位为朝向物体侧，并且良好地校正彗差。顺便提及，当最图像侧透镜表面是非球面时，将该凸表面看作参考球体。
而且，在第二透镜组G2的最物体侧中，可以布置正单透镜，其具有面向物体侧的凸表面。然而，当因为透镜数量等的限制而不能布置像这样的透镜时，优选的是，在第二透镜组G2中的胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面上形成非球面，因此变得可以良好地校正球面像差和上部彗差。
优选的是，第二透镜组G2包括至少两个双凸正透镜。替代地，构成在第二透镜组G2中的被布置到物体侧的胶合透镜的正透镜优选地是双凸正透镜。利用这种配置，变得可以良好地校正球面像差。而且，因为正光焦度变强，所以珀兹伐和变大，因此变得可以良好地校正场曲。因此，这是期望的。
优选的是，在第二透镜组G2中包括的胶合透镜都是正透镜部件。虽然在胶合透镜中包括负透镜，但是每一个组合的焦距都是正的，因此，在每一个透镜部件中，可以良好地校正球面像差和彗差，并且也可以抑制在胶合后的剩余像差量。
优选的是，第二透镜组G2包括3个透镜部件。利用这种配置，因为透镜的总数较小，所以变得可以校正球面像差和彗差，并且实现变焦镜头系统ZL的尺寸减小。
具体地说，优选的是，第二透镜组G2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：正单透镜、包括正透镜和负透镜的胶合透镜、以及包括正透镜和负透镜的胶合透镜。利用这种配置，变得可以良好地校正球面像差、色像差和珀兹伐和的平衡。
在变焦镜头系统ZL中，优选的是，第一透镜组G1以从物体侧起的顺序包括一个或两个负单透镜和正单透镜。利用这种配置，变得可以使得第一透镜组G1尺寸减小，并且将离轴光线向光轴改变，因此可以获得良好的像差校正，并且抑制高阶像差的产生。
在变焦镜头系统ZL中，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动。利用这种配置，变得可以获得良好的光学性能，并且在减振时有更少的偏心彗差。
在变焦镜头系统ZL中，在第二透镜组G2中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动。利用这种配置，变得可以获得良好的光学性能，并且在减振时有更少的偏心彗差。
将参考图23来描述用于制造变焦镜头系统的方法的概述，该变焦镜头系统以从物体侧起的顺序包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
首先，将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布置到具有圆柱形状的透镜镜筒中，第二透镜组G2包括至少两个胶合透镜，所述至少两个胶合透镜的每一个由物体侧的正透镜和图像侧的负透镜构成。
然后，布置每一个透镜组，使得在从广角端状态向远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变，并且满足下面的条件表达式（1）：
0.020<dt/f2<0.130(1)
其中，dt表示在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间沿着光轴的距离，并且，f2表示第二透镜组G2的焦距。
下面参考附图来描述根据本发明的第一实施例的每一个示例。图1是示出根据第一实施例的示例1的变焦镜头系统的截面图，并且示出变焦镜头系统ZL的折射光焦度分布，并且，通过在图1中的下侧的箭头来示出在从广角端状态（W）向远摄端状态（T）改变焦距时的每一个透镜组的移动。在图1中所示的变焦镜头系统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。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置时，变焦镜头系统ZL1改变在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。
在每一个示例中，在第二透镜组G2和图像平面I之间（在示例2和和4中，在第三透镜组G3和图像平面I之间）布置低通滤波器P1，低通滤波器P1阻挡超过在图像平面I上布置的诸如CCD这样的固态成像装置的分辨率限制的空间频率。
在每一个示例中，通过下面的表达式（a）来表达非球面：
S(y)=(y2/r)/[1+[1-κ(y2/r2)]1/2]
+A3×|y|3+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10(a)
其中，“y”表示相对于光轴的垂直高度，S(y)表示垂度量，该垂度量是沿着光轴从在非球面的顶点处的切平面到在距光轴垂直高度y处的非球面的距离，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。在每一个示例中，“E-n”表示“×10-n”，并且在每一个示例中，第二阶非球面系数A2是0。通过向表面编号左侧附上“*”来在（透镜数据）中表达每一个非球面。
<示例1>
图1是示出根据第一实施例的示例1的变焦镜头系统ZL1的截面图。在图1中所示的变焦镜头系统ZL1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表1中列出与示例1相关联的各种值。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表示焦距，FNO表示F数，2ω表示视角，Bf表示后焦距离。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。表面编号是以从物体侧起的顺序计数的、沿着光传播方向的透镜表面编号，表面距离表示沿着光轴从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是相对于d线（波长λ=587.6nm）的值。在用于多种值的各个表格中，“mm”一般用于诸如焦距f、曲率半径和到下一个透镜表面的距离这样的长度的单位。然而，因为可以通过成比例地放大或缩小其尺寸的光学系统来获得类似的光学性能，所以该单位不必然限于“mm”，并且可以使用任何其他适当的单位。而且，r=0.0000指示平面，并且省略空气的折射率nd=1.00000。在下面的示例中，在多种表格中的参考符号的解释是相同的。
在示例1中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
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和低通滤波器P1之间沿着光轴的距离d2和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表1
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.29310E-05
A6=7.99520E-08
A8=-6.27380E-11
A10=-6.50010E-13
表面编号:2
κ=0.3044
A3=0.00000E+00
A4=5.73110E-05
A6=3.71930E-07
A8=1.83250E-09
A10=3.44660E-11
表面编号:15
κ=-153.5916
A3=0.00000E+00
A4=4.17600E-05
A6=4.39600E-06
A8=-1.85930E-08
A10=-2.23890E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(1)dt/f2=0.059
(2)X2/ft=0.689
(3)dt/ft=0.037
(4)f2/ft=0.628
(5)nd=1.904
图2A、2B和2C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例1、第二实施例的示例5和第三实施例的示例10的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图2A示出在广角端状态中的各种像差，图2B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图2C示出在远摄端状态中的各种像差。
在各个图中，FNO表示F数，Y表示图像高度，d表示在d线（波长λ=587.6nm）的像差曲线，g表示在g线（波长λ=435.6nm）的像差曲线。在示出球面像差的图中，示出相对于最大孔径的F数。在示出像散和畸变的图中，示出图像高度的最大值。在示出彗差的图中，示出相对于每一个图像高度的值。在示出像散的图中，实线指示弧矢图像平面，虚线指示子午图像平面。顺便提及，在下面的示例中使用相同的标示，因此省略重复的描述。
从各个图显然，根据示例1的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态向远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例2>
图3是示出根据第一实施例的示例2的变焦镜头系统ZL2的截面图。在图3中所示的变焦镜头系统ZL2以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1、具有正折射光焦度的第二透镜组G2和具有正折射光焦度的第三透镜组G3构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由4个透镜构成，该4个透镜以从物体侧起的顺序是：双凸正透镜L11；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L13；以及，正弯月形透镜L14，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：孔径光阑S；正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第三透镜组G3由作为正弯月形透镜L31的透镜构成，正弯月形透镜L31具有面向图像侧的凹表面。
在表2中列出与根据示例2的变焦镜头系统ZL2相关联的各种值。在示例2中，使用非球面来形成第十和第十七表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
在示例2中，在第一透镜组G1和孔径光阑S之间沿着光轴的距离d1、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间沿着光轴的距离d2和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表2
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:10
κ=-0.0005
A3=0.00000E+00
A4=3.32620E-05
A6=-1.39860E-06
A8=6.68820E-08
A10=1.13770E-10
表面编号:17
κ=-153.5916
A3=0.00000E+00
A4=4.17600E-05
A6=4.39600E-06
A8=-1.85930E-08
A10=-2.23890E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(1)dt/f2=0.037
(2)X2/ft=0.672
(3)dt/ft=0.027
(4)f2/ft=0.718
(5)nd=1.904
图4A、4B和4C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例2的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图4A示出在广角端状态中的各种像差，图4B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图4C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例2的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例3>
图5是示出根据第一实施例的示例3的变焦镜头系统ZL3的截面图。在图5中所示的变焦镜头系统ZL3以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表3中列出与示例3相关联的各种值。在示例3中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
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P1之间沿着光轴的距离d2、和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表3
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.03450E-04
A6=2.55850E-06
A8=-8.03050E-09
A10=-3.32810E-10
表面编号:2
κ=0.3127
A3=0.00000E+00
A4=3.79380E-04
A6=3.05030E-05
A8=-7.07950E-07
A10=5.03510E-08
表面编号:15
κ=-306.8406
A3=0.00000E+00
A4=1.58760E-03
A6=4.22070E-05
A8=1.77320E-05
A10=-1.78120E-06
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(1)dt/f2=0.107
(2)X2/ft=0.685
(3)dt/ft=0.064
(4)f2/ft=0.600
(5)nd=2.003
图6A、6B和6C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例3的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图6A示出在广角端状态中的各种像差，图6B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图6C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例3的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例4>
图7是示出根据第一实施例的示例4的变焦镜头系统ZL4的截面图。在图7中所示的变焦镜头系统ZL4以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1、具有正折射光焦度的第二透镜组G2和具有正折射光焦度的第三透镜组G3构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形非球面透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：由双凸正透镜L21与具有面向图像侧的凸表面的负弯月形透镜L22胶合构造的胶合透镜；孔径光阑S；由双凸正透镜L23与具有面向图像侧的凸表面的负弯月形透镜L24胶合构造的胶合透镜；以及，负弯月形透镜L25，其具有面向图像侧的凹表面。
整体具有正折射光焦度的第三透镜组G3由作为正弯月形透镜L31的透镜构成，正弯月形透镜L31具有面向图像侧的凸表面。
在表4中列出与示例4相关联的各种值。在示例4中，使用非球面来形成第二、第九和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
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和第三透镜组G3之间沿着光轴的距离d2、和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表4
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=0.4514
A3=0.00000E+00
A4=4.40290E-04
A6=3.18910E-05
A8=-9.06920E-07
A10=7.13450E-08
表面编号:9
κ=-0.8519
A3=0.00000E+00
A4=3.37050E-04
A6=-4.92520E-06
A8=5.63380E-06
A10=-6.27920E-07
表面编号:15
κ=1.2569
A3=0.00000E+00
A4=1.23430E-03
A6=-8.93170E-05
A8=4.94330E-05
A10=-5.65020E-06
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(1)dt/f2=0.113
(2)X2/ft=0.683
(3)dt/ft=0.069
(4)f2/ft=0.614
(5)nd=1.847
图8A、8B和8C是示出在聚焦在无限远时根据第一实施例的示例4的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图8A示出在广角端状态中的各种像差，图8B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图8C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例4的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
（第二实施例）
下面参考附图来描述根据本发明的第二实施例。顺便提及，在说明书中，除非另外描述，广角端状态或远摄端状态示出在聚焦在无限远时的状态。如图1中所示，变焦镜头系统ZL以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置的状态时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变。
第一透镜组G1由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成。利用这种配置，变得可以减小第一透镜组G1的尺寸。而且，因为可以向光轴改变离轴光线，所以变得可以良好地校正像差，并且抑制高阶像差的产生。
第二透镜组G2包括至少两个胶合透镜，并且全部由正透镜部件构成。在具有简单结构的传统的负先行变焦镜头系统中，为了校正在第二透镜组中的像差，以良好的平衡来布置正透镜部件和负透镜部件，以消除各种像差。因此，趋向于需要具有强曲率的负光焦度，使得趋向于产生高阶球面像差，并且出射光瞳趋向于变近。然而，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，通过全部使用正透镜部件来构造第二透镜组G2，因为每一个透镜元件的折射光焦度可以较小，所以可以使得像差的产生较小，并且抑制由制造误差引起的对于光学性能的不良影响。而且，胶合透镜全部是正透镜部件意味着，虽然在胶合透镜中包括负透镜，但是每一个组合的焦距是正的，因此，在每一个透镜部件中，可以良好地校正球面像差和彗差，并且也可以抑制在胶合后的剩余像差量。而且，通过减少在第二透镜组G2中的透镜的数量，变得可以使得根据本实施例的变焦镜头系统ZL尺寸减小。
当通过正负正配置来构造第二透镜组G2时，每一个透镜部件的光焦度变强，因此出射光瞳变得接近图像侧，导致产生阴影。因此，优选的是，第二透镜组G2包括三个正透镜部件。因为与构成正负正配置的情况比较曲率变弱，所以剩余像差量变小，因此可以抑制制造误差。
优选的是，第二透镜组G2包括由被布置到物体侧的正透镜与被布置到图像侧的负透镜胶合构造的至少一个胶合透镜，并且胶合透镜的最图像侧透镜表面优选地是面向图像侧的凹表面。利用这种配置，可以良好地校正球面像差。而且，因为视角变宽，所以可以保证高变焦比。顺便提及，当胶合透镜的最图像侧透镜表面不是面向图像侧的凹表面时，高阶像差增加，因此这是不期望的。而且，变得难以校正珀兹伐和，并且场曲在广角端状态中变差。而且，球面像差增加，因此这是不期望的。
优选的是，第二透镜组G2包括两个连续布置的胶合透镜，并且在该两个胶合透镜中，优选的是，被布置到物体侧的胶合透镜包括在物体侧的正透镜和在图像侧的负透镜，并且优选的是，被布置到图像侧的胶合透镜包括在物体侧的负透镜和在图像侧的正透镜。使用这种配置，可以良好地校正彗差和高阶像差。
当需要将出射光瞳布置到更远时，优选的是，第二透镜组G2包括两个连续布置的胶合透镜，并且优选的是，该两个胶合透镜的每一个包括在物体侧的正透镜和在图像侧的负透镜。使用这种配置，可以在保持整个系统尺寸减小的同时将出射光瞳远离，而没有使得像差变差很多。在该情况下，优选的是，在图像侧胶合透镜的最图像侧透镜表面上形成非球面。
优选的是，第二透镜组G2包括至少两个双凸正透镜。
而且，优选的是，第二透镜组G2包括多个胶合透镜，并且优选的是，构成在胶合透镜中的被布置到物体侧的胶合透镜的正透镜是双凸正透镜。当以这种方式使得被布置到物体侧的正透镜是双凸正透镜时，可以良好地校正球面像差。而且，因为正光焦度变强，所以珀兹伐和变得更大，因此可以良好地校正场曲。因此这是不期望的。
在这样的变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（6）：
0.02<Y/Σf<0.26(6)
其中，Σf表示从在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，并且，Y表示在图像平面上的最大图像高度。
条件表达式（6）限定了在第二透镜组G2中布置的胶合透镜的组合焦距相对于图像高度。因为通过ftanθ来表示图像高度，所以当比率Y/Σf等于或超过条件表达式（6）的上限时，胶合透镜的组合焦距变得过大，因此可以充分地保证后焦距离，但是第二透镜组G2整体变大，因此变得难以实现尺寸减小的变焦镜头系统ZL。而且，因为第二透镜组G2全部由正透镜部件构成，所以难以校正球面像差，并且彗差相对于视角的变化变大。为了改善这一点，变得难以校正场曲和畸变，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（6）的上限设置为0.24。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（6）的上限设置为0.20。另一方面，当比率Y/Σf等于或小于条件表达式（6）的下限时，视角变小，因此不能保证在图像平面上的图像高度。否则，不能保证足够的变焦比。而且，因为在胶合透镜中包括的负部件的光焦度变强，所以变得难以校正各种像差，诸如球面像差和上部彗差。否则，镜头全长变得太小，因此出射光瞳向图像侧移动。因此，诸如所谓的阴影这样的在图像平面上的光的碎片出现，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（6）的下限设置为0.05。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（6）的下限设置为0.08。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（7）：
0.03<FNOW/TL≤0.07(1/mm)(7)
其中，FNOW表示在广角端状态中的变焦镜头系统ZL的F数，并且TL表示在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变的镜头全长中的最大镜头全长。
条件表达式（7）限定在广角端状态中的F数和镜头全长。通过满足条件表达式（7），可以推测相对于视角的整个光学系统的尺寸。当比率FNOW/TL超过条件表达式（7）的上限时，每一个透镜组的光焦度变强，因此变得难以校正诸如球面像差的各种像差。否则，不能保证足够的视角，因此不能保证变焦比。而且，镜头全长变得太小，因此出射光瞳向图像侧移动。因此，诸如所谓的阴影这样的在图像平面上的光的碎片出现，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（7）的上限设置为0.065。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（7）的上限设置为0.06。另一方面，当比率FNOW/TL等于或小于条件表达式（7）的下限时，整个透镜系统变大。当强制改善这一点时，变得难以充分地校正场曲和畸变，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（7）的下限设置为0.032。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（7）的下限设置为0.033。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（8）：
0.04<(fw·ft)1/2/Σf<0.70(8)
其中，Σf表示从在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，fw表示在广角端状态中的变焦镜头系统的焦距，并且ft表示在远摄端状态中的变焦镜头系统的焦距。
条件表达式（8）限定从在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，以及变焦镜头系统ZL的中间焦距。当比率(fw·ft)1/2/Σf等于或超过条件表达式（8）的上限时，曲率半径变得太小，因此在变焦时在彗差上的变化增加。因此，变得难以校正离轴像差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（8）的上限设置为0.6。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（8）的上限设置为0.4。
另一方面，当比率(fw·ft)1/2/Σf等于或小于条件表达式（8）的下限时，胶合透镜的组合焦距变得过大，因此，第二透镜组G2的移动量变大，并且不能保证在远摄端状态中在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。否则，对于在第二透镜组G2中的其他透镜的负担变大，并且变得难以校正球面像差和彗差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（8）的下限设置为0.06。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（8）的下限设置为0.08。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，第二透镜组G2包括由被布置到物体侧的正透镜与被布置到图像侧的负透镜胶合构造的至少一个胶合透镜，并且优选的是，胶合透镜的最图像侧透镜表面是面向图像侧的凹表面。利用该凹表面，变得可以良好地校正球面像差。而且，视角变得更宽，因此可以保证高变焦比。
而且，优选的是，满足下面的条件表达式（5）。
1.77<nd(5)
其中，nd表示在构成胶合透镜的负透镜的至少一个在d线的折射率。
条件表达式（5）限定在第二透镜组G2中的负透镜在d线（λ=587.6nm）的折射率。然而，条件表达式（5）已经在上面被描述，因此省略重复的描述。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，在包括与光轴垂直的分量的方向上移动第二透镜组的至少一部分。利用这种配置，变得可以获得良好的光学性能，并且在减振时有更少的偏心彗差。
下面将参考图24来描述用于制造变焦镜头系统的方法的概述，该变焦镜头系统以从物体侧起的顺序包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
首先，将由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成的、整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1、和包括由正透镜部件构成的至少两个胶合透镜的、整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2布置到具有圆柱形状的透镜镜筒中。
然后，布置每一个透镜组，使得在从广角端状态向远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变，并且满足下面的条件表达式（6）：
0.02<Y/Σf<0.26(6)
其中，Y表示在图像平面上的最大图像高度，并且，Σf表示从在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距。
下面参考附图来描述根据本发明的第二实施例的每一个示例。图1是示出根据第二实施例的示例的变焦镜头系统的截面图，并且示出变焦镜头系统ZL的折射光焦度分布，并且，通过在图1中的下侧的箭头来示出在从广角端状态（W）向远摄端状态（T）改变焦距时的每一个透镜组的移动。在图1中所示的变焦镜头系统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。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置时，变焦镜头系统ZL1改变在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。
在每一个示例中，在第二透镜组G2和图像平面I之间（在示例8中，在第三透镜组G3和图像平面I之间）布置低通滤波器P1，低通滤波器P1阻挡超过在图像平面I上布置的诸如CCD这样的固态成像装置的分辨率限制的空间频率。
<示例5>
图1是示出根据第二实施例的示例5的变焦镜头系统ZL5的截面图。在图1中所示的变焦镜头系统ZL5以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向物体侧的凹表面。
在表5中列出与示例5相关联的各种值。在示例5中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A3至A10。
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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
在（条件表达式的值）中，示出每一个条件表达式的值，在此，Σf表示从在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在第二透镜组G2中的至少两个胶合透镜中的、被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，Y表示在图像平面上的最大图像高度，FNOW表示在广角端状态中的F数，并且TL表示在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变的镜头全长中的最大镜头全长，fw表示在广角端状态中的变焦镜头系统的焦距，并且ft表示在远摄端状态中的变焦镜头系统的焦距，并且，nd表示在第二透镜组G2中的被布置到物体侧的胶合透镜的、被布置到最图像侧的负透镜的在d线的折射率。在下面的示例中，参考符号的解释是相同的。
表5
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.29310E-05
A6=7.99520E-08
A8=-6.27380E-11
A10=-6.50010E-13
表面编号:2
κ=0.3044
A3=0.00000E+00
A4=5.73110E-05
A6=3.71930E-07
A8=1.83250E-09
A10=3.44660E-11
表面编号:15
κ=-153.5916
A3=0.00000E+00
A4=4.17600E-05
A6=4.39600E-06
A8=-1.85930E-08
A10=-2.23890E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(5)nd=1.904
(6)Y/Σf=0.133
(7)FNOW/TL=0.054
(8)(fw·ft)1/2/Σf=0.272
图2A、2B和2C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例5的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图2A示出在广角端状态中的各种像差，图2B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图2C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例5的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例6>
图9是示出根据第二实施例的示例6的变焦镜头系统ZL6的截面图。在图9中所示的变焦镜头系统ZL6以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由2个透镜构成，该2个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形复合型非球面透镜L11，其由玻璃材料和树脂材料构造，具有面向物体侧的凸表面和在图像侧表面上形成的非球面；正弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：双凸正透镜L21；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由负弯月形透镜L24与双凸正透镜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。在示例6中，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在变焦时与第二透镜组G2一起移动。
在表6中列出与示例6相关联的各种值。在示例6中，使用非球面来形成第三表面。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A3至A10。
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之间的距离d3、和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的可变距离。
表6
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:3
κ=0.0375
A3=0.22189E-04
A4=1.40590E-05
A6=-2.76700E-07
A8=1.87880E-09
A10=-2.56910E-11
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(5)nd=1.773
(6)Y/Σf=0.180
(7)FNOW/TL=0.034
(8)(fw·ft)1/2/Σf=0.376
图10A、10B和10C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例6的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图10A示出在广角端状态中的各种像差，图10B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图10C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例6的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态向远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例7>
图5是示出根据第二实施例的示例7的变焦镜头系统ZL7的截面图。在图5中所示的变焦镜头系统ZL7以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表7中列出与示例7相关联的各种值。在示例7中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A3至A10。
在示例7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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表7
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.03450E-04
A6=2.55850E-06
A8=-8.03050E-09
A10=-3.32810E-10
表面编号:2
κ=0.3127
A3=0.00000E+00
A4=3.79380E-04
A6=3.05030E-05
A8=-7.07950E-07
A10=5.03510E-08
表面编号:15
κ=-306.8406
A3=0.00000E+00
A4=1.58760E-03
A6=4.22070E-05
A8=1.77320E-05
A10=-1.78120E-06
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(5)nd=2.003
(6)Y/Σf=0.035
(7)FNOW/TL=0.105
(8)(fw·ft)1/2/Σf=0.103
图6A、6B和6C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例7的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图6A示出在广角端状态中的各种像差，图6B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图6C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例7的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态向远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例8>
图11是示出根据第二实施例的示例8的变焦镜头系统ZL8的截面图。在图11中所示的变焦镜头系统ZL8以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1、具有正折射光焦度的第二透镜组G2和具有正折射光焦度的第三透镜组G3构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由4个透镜构成，该4个透镜以从物体侧起的顺序是：双凸正透镜L11；负弯月形透镜L12，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L13；以及，正弯月形透镜L14，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：孔径光阑S；正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第三透镜组G3由作为双凸正透镜L31的透镜构成。
在表8中列出与根据示例8的变焦镜头系统ZL8相关联的各种值。在示例8中，使用非球面来形成第十七表面。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A3至A10。
在示例8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和第三透镜组G3之间沿着光轴的距离d2、和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表8
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:17
κ=-154.3886
A3=0.00000E+00
A4=4.45810E-05
A6=5.19000E-06
A8=1.22970E-08
A10=-2.68330E-09
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(5)nd=1.904
(6)Y/Σf=0.010
(7)FNOW/TL=0.058
(8)(fw·ft)1/2/Σf=0.353
图12A、12B和12C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例8的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图12A示出在广角端状态中的各种像差，图12B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图12C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例8的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例9>
图13是示出根据第二实施例的示例9的变焦镜头系统ZL9的截面图。在图13中所示的变焦镜头系统ZL9以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：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。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：双凸正透镜L21；孔径光阑S；由正弯月形透镜L22与负弯月形透镜L23胶合构造的胶合透镜，正弯月形透镜L22具有面向物体侧的凸表面，负弯月形透镜L23具有面向图像侧的凹表面；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表9中列出与示例9相关联的各种值。在示例9中，使用非球面来形成第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A3至A10。
在示例9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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表9
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=0.3474
A3=0.00000E+00
A4=3.47310E-05
A6=5.73590E-07
A8=-4.09680E-09
A10=3.59140E-11
表面编号:15
κ=-136.5884
A3=0.00000E+00
A4=-9.19680E-05
A6=8.93280E-06
A8=-1.74550E-07
A10=1.94360E-09
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(5)nd=2.003
(6)Y/Σf=0.255
(7)FNoW/TL=0.047
(8)(fw·ft)1/2/Σf=0.499
图14A、14B和14C是示出在聚焦在无限远时根据第二实施例的示例9的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图14A示出在广角端状态中的各种像差，图14B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图14C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例9的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
（第三实施例）
下面参考附图来描述根据本发明的第三实施例。顺便提及，在说明书中，除非另外描述，广角端状态或远摄端状态示出在聚焦在无限远时的状态。如图1中所示，变焦镜头系统ZL以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置的状态时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离改变。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，第二透镜组G2包括至少两个胶合透镜，该两个胶合透镜的每一个由布置到物体侧的正透镜和布置到图像侧的负透镜构造。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（9）：
0.16<ndn-ndp<0.40(9)
其中，ndp表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的折射率的平均值，并且，ndn表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的负透镜的折射率的平均值。
条件表达式（9）限定了在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的折射率的平均值与在第二透镜组G2中包括的负透镜的折射率的平均值的比率。当值ndn-ndp等于或超过条件表达式（9）的上限时，在正透镜和负透镜之间的折射率上的差变大，因此珀兹伐和变得太大，并且图像平面移位到负侧。因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（9）的上限设置为0.38。为了进一步保证本实施例的效果，更优选的是，将条件表达式（9）的上限设置为0.35。
另一方面，当值ndn-ndp等于或小于条件表达式（9）的下限时，在正透镜和负透镜之间的折射率上的差变小，因此珀兹伐和变得太小，并且变得难以校正色散和场曲。具体地说，当远离光轴时，离轴像差不改善，使得弧矢图像平面弯曲，因此变得不可能实现较宽的视角。因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（9）的下限设置为0.2。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（9）的下限设置为0.22。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，满足下面的条件表达式（10）：
19.0<νdp-νdn<55.0(10)
其中，νdp表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的阿贝数的平均值，并且νdn表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的负透镜的阿贝数的平均值。
条件表达式（10）限定了在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的阿贝数的平均值与在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的负透镜的阿贝数的平均值的比率。当值νdp-νdn等于或超过条件表达式（10）的上限时，在正透镜和负透镜之间在阿贝数上的差变大，因此色像差变得被过校正，在g线的色像差变得被过度地过校正。因此，在广角端状态中产生颜色模糊，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（10）的上限设置为50.0。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式（10）的上限设置为45.0。
另一方面，当值νdp-νdn等于或小于条件表达式（10）的下限时，在正透镜和负透镜之间在阿贝数上的差变得太小，纵色像差和横色像差变得校正不足，因此变得难以平衡在从广角端状态到远摄端状态的整个范围上的横色像差。因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式（10）的下限设置为20.0。最优选的是，将条件表达式（10）的下限设置为25.0，以便珀兹伐和增大，并且可以充分地保证本实施例的效果。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，第二透镜组G2包括连续布置的两个胶合透镜，并且优选的是，连续地布置的胶合透镜的最图像侧透镜表面是面向图像侧的凸表面。利用这种配置，变得可以将出射光瞳布置为朝向物体侧，并且良好地校正彗差。顺便提及，当最图像侧透镜表面是非球面时，将凸表面当作参考球体。
而且，在第二透镜组中的胶合透镜中，优选的是，被布置到图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面被形成为非球面。利用这种配置，变得可以良好地校正球面像差和上部彗差。
而且，优选的是，在第二透镜组G2中包括的胶合透镜被连续地布置。利用这种配置，变得虽然有小数量的透镜元件，也可以校正色像差和彗差，因此可以实现的变焦镜头系统ZL的尺寸减小。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL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。通过将正单透镜布置到在第二透镜组G2中连续地布置的胶合透镜的物体侧，变得可以以给定的F数来保证良好的球面像差状态。而且，通过使用三个正透镜部件来构成第二透镜组G2，变得可以实现变焦镜头系统ZL的尺寸减小，并且抑制制造误差以及良好地校正像差。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，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动。利用这种配置，变得可以获得良好的光学性能，并且在减振时有更少的偏心彗差。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，在第二透镜组中的至少一个胶合透镜在包括与光轴垂直的分量的方向上移动。利用这种配置，变得可以获得良好的光学性能，并且在减振时有更少的偏心彗差。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，第一透镜组G1以从物体侧起的顺序包括一个或两个负单透镜和正单透镜。利用这种配置，可以将第一透镜组G1的尺寸减小。而且，可以将离轴光线向光轴移位，因此可以抑制高阶球面像差，并且可以良好地校正像差。
下面参考附图来描述根据本发明的第三实施例的每一个示例。图1是示出根据第三实施例的示例的变焦镜头系统ZL的截面图，并且示出变焦镜头系统ZL的折射光焦度分布，并且，通过在图1中的下侧的箭头来示出在从广角端状态（W）向远摄端状态（T）改变焦距时的每一个透镜组的移动。在图1中所示的变焦镜头系统ZL10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。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置时，变焦镜头系统ZL1改变在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离。
在每一个示例中，在第二透镜组G2和图像平面I之间布置低通滤波器P1，低通滤波器P1阻挡超过在图像平面I上布置的诸如CCD这样的固态成像装置的分辨率限制的空间频率。
<示例10>
图1是示出根据第三实施例的示例10的变焦镜头系统的截面图。在图1中所示的变焦镜头系统ZL10以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表10中列出与示例10相关联的各种值。在示例10中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
在示例10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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
在（条件表达式的值）中，示出根据示例10的每一个条件表达式的值。在表10中，ndp表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的折射率的平均值，并且，ndn表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的负透镜的折射率的平均值，νdp表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的正透镜的阿贝数的平均值，并且νdn表示在第二透镜组G2中包括的胶合透镜中的负透镜的阿贝数的平均值。
在下面的示例中，参考符号的解释是相同的。
表10
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.29310E-05
A6=7.99520E-08
A8=-6.27380E-11
A10=-6.50010E-13
表面编号:2
κ=0.3044
A3=0.00000E+00
A4=5.73110E-05
A6=3.71930E-07
A8=1.83250E-09
A10=3.44660E-11
表面编号:15
κ=-153.5916
A3=0.00000E+00
A4=4.17600E-05
A6=4.39600E-06
A8=-1.85930E-08
A10=-2.23890E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(9)ndn-ndp=0.304
(10)νdp-νdn=38.18
图2A、2B和2C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例10的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图2A示出在广角端状态中的各种像差，图2B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图2C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例10的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例11>
图15是示出根据第三实施例的示例11的变焦镜头系统的截面图。在图15中所示的变焦镜头系统ZL11以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：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。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。顺便提及，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一起移动。
在表11中列出与示例11相关联的各种值。在示例11中，使用非球面来形成第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
在示例11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之间的距离d3、和镜头全长tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表11
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=0.5571
A3=0.00000E+00
A4=1.09500E-05
A6=-1.67810E-08
A8=1.18590E-09
A10=-2.10020E-11
表面编号:15
κ=-155.7190
A3=0.00000E+00
A4=3.91780E-05
A6=5.37390E-06
A8=-2.26060E-07
A10=9.65560E-09
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(9)ndn-ndp=0.379
(10)νdp-νdn=52.46
图16A、16B和16C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例11的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图16A示出在广角端状态中的各种像差，图16B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图16C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例11的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例12>
图17是示出根据第三实施例的示例12的变焦镜头系统的截面图。在图17中所示的变焦镜头系统ZL12以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：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。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：双凸正透镜L21；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表12中列出与示例12相关联的各种值。在示例12中，使用非球面来形成第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
在示例12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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表12
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=0.3938
A3=0.00000E+00
A4=3.47310E-05
A6=5.73590E-07
A8=-4.09680E-09
A10=3.59140E-11
表面编号:15
κ=-74.9205
A3=0.00000E+00
A4=-1.52700E-04
A6=7.94230E-06
A8=-1.11090E-07
A10=5.56590E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(9)ndn-ndp=0.317
(10)νdp-νdn=19.34
图18A、18B和18C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例12的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图18A示出在广角端状态中的各种像差，图18B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图18C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例12的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态向远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
<示例13>
图19是示出根据第三实施例的示例13的变焦镜头系统ZL13的截面图。在图19中所示的变焦镜头系统ZL13以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2构成。
整体具有负折射光焦度的第一透镜组G1由3个透镜构成，该3个透镜以从物体侧起的顺序是：负弯月形透镜L11，其具有面向物体侧的凸表面；双凹负透镜L12；以及，正弯月形透镜L13，其具有面向物体侧的凸表面。
整体具有正折射光焦度的第二透镜组G2由5个透镜构成，该5个透镜以从物体侧起的顺序是：正弯月形透镜L21，其具有面向物体侧的凸表面；孔径光阑S；由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合构造的胶合透镜；以及，由双凸正透镜L24与负弯月形透镜L25胶合构造的胶合透镜，该负弯月形透镜L25具有面向图像侧的凸表面。
在表13中列出与示例13相关联的各种值。在示例13中，使用非球面来形成第一、第二和第十五表面的每一个。在（非球面数据）中，示出锥形系数κ和每一个非球面系数A4至A10。
在示例13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tl在变焦时改变。在（可变距离数据）中，示出相对于广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态的每一个焦距的可变距离。
表13
(规格)
(透镜数据)
(非球面数据)
表面编号:1
κ=0.2118
A3=0.00000E+00
A4=-1.29310E-05
A6=7.99520E-08
A8=-6.27380E-11
A10=-6.50010E-13
表面编号:2
κ=0.3495
A3=0.00000E+00
A4=4.59010E-05
A6=3.49720E-07
A8=2.30250E-09
A10=2.83830E-11
(非球面数据)
表面编号:15
κ=980.3911
A3=0.00000E+00
A4=2.30220E-04
A6=1.58970E-06
A8=6.26260E-08
A10=-7.37980E-10
(可变距离数据)
(条件表达式的值)
(9)ndn-ndp=0.176
(10)νdp-νdn=39.15
图20A、20B和20C是示出在聚焦在无限远时根据第三实施例的示例13的变焦镜头系统的各种像差的图，其中，图20A示出在广角端状态中的各种像差，图20B示出在中间焦距状态中的各种像差，并且图20C示出在远摄端状态中的各种像差。
从各个图显然，根据示例13的变焦镜头系统显示出作为对于在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中的各种像差的良好校正的结果的优越光学性能。
在图21和22中，示出了作为配备了上述的变焦镜头系统ZL的光学设备的电子照相机1（以下简称为照相机）的构造。在照相机1中，当按下电源开关按钮（未示出）时，打开图像拍摄镜头（变焦镜头系统ZL）的快门（未示出），来自物体（未示出）的光被变焦镜头系统ZL会聚，并且在图像平面I上布置的成像装置C（诸如CCD或CMOS）上形成图像。在照相机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图像构成后，拍摄者按下释放按钮3以通过成像装置C拍摄物体图像的画面，并且存储在存储器（未示出）中。
在照相机1中，布置了下面的构件，诸如：辅助光发射器4，其当物体暗时发射辅助光；W-T按钮5，其使得变焦镜头系统在广角端状态（W）和远摄端状态（T）之间执行变焦；以及，功能按钮6，其用于设置照相机1的各种条件。虽然在图21中作为示例示出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，但是光学设备可以是单镜头反射照相机，其中，包括变焦镜头系统ZL的透镜镜筒可拆卸地附接到照相机主体。
顺便提及，在不使得光学性能变差的限制内，可以适当地应用下面的描述。
在上述描述和示例中，虽然已经示出具有两个透镜组的透镜系统，但是上述的透镜配置可以被应用到其他透镜配置，诸如三透镜组配置四透镜组配置。具体地说，可以列出：其中正透镜或透镜组或者负透镜或透镜组被加到最物体侧的透镜配置、以及其中正透镜或透镜组或者负透镜或透镜组被加到最图像侧的透镜配置。
单个透镜组或多个透镜组或者透镜组的一部分可以作为聚焦透镜组沿着光轴移动，以执行从无限远物体到近范围物体的聚焦。在该情况下，聚焦透镜组可以用于自动聚焦，并且适合于被诸如超声波马达的马达驱动。特别优选的是，第一透镜组G1或在第二透镜组G2中的最物体侧透镜组的至少一部分被用作聚焦透镜组。而且，变焦镜头系统ZL整体或成像表面可以被移动。
而且，在本实施例中，透镜组或透镜组的一部分可以作为减振透镜组在包括与光轴垂直的分量的方向上移动，由此校正由照相机震动引起的图像模糊。具体地说，优选的是，使得第二透镜组的至少一部分作为减振透镜组。以这种方式，根据本实施例的变焦镜头系统ZL可以作为减振变焦镜头系统。
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。
虽然优选的是，在第二透镜组G2中或在第二透镜组G2附近布置孔径光阑，但是该功能可以被透镜框取代，而不用布置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构成透镜系统的透镜的透镜表面。利用此发明，可行的是，通过减少杂散光和幻像来获得高对比度和高光学性能。
在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，变焦比大约是2.0至5.0，并且优选地是大约2.5至4.0。
在本实施例中，优选的是，第一透镜组G1包括一个正透镜部件和一个或两个负透镜部件。优选的是，以从物体侧起的顺序来负正或负负正地布置第一透镜组G1，并且在其间有空气间隔。
而且，在上面的描述中，虽然，第二透镜组G2优选地包括三个正透镜部件，但是在本实施例中的第二透镜组G2可以包括两个正透镜部件和一个负透镜部件。在该情况下，优选的是，以从物体侧起的顺序来正负正地布置第二透镜组G2，并且在其间有空气间隔。
而且，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，优选的是，在被布置到最图像侧的透镜部件的图像侧表面和图像平面之间沿着光轴的距离（后焦距离）在最小状态中是10mm至30mm。
而且，在根据本实施例的变焦镜头系统ZL中，图像高度优选地是从5.0mm至12.5mm，并且更优选地是从5.0mm至9.5mm。
为了更好地理解本申请，本实施例仅示出具体示例。因此，不必说，本申请在其广义方面不限于具体细节和代表性装置。

Claims (6)

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；
所述第一透镜组由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成，
所述第二透镜组包括第一胶合透镜和第二胶合透镜，所述第一胶合透镜具有正折射光焦度，所述第二胶合透镜具有正折射光焦度，
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：
0.02<Y/Σf<0.26
0.03<FNOW/TL≤0.07(1/mm)
其中，Y表示在图像平面上的最大图像高度，Σf表示从在所述第二透镜组中的被布置到最物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在所述第二透镜组中的被布置到最图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，FNOW表示在广角端状态中的所述变焦镜头系统的F数，并且TL表示在从广角端状态向远摄端状态变焦时改变的镜头全长中的最大镜头全长。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头系统，其中，满足下面的条件表达式：
0.04<(fw·ft)1/2/Σf<0.70
其中，fw表示在广角端状态中的所述变焦镜头系统的焦距，并且ft表示在远摄端状态中的所述变焦镜头系统的焦距。
3.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地布置的两个胶合透镜，并且在所述两个胶合透镜中，被布置到物体侧的胶合透镜包括在物体侧的正透镜和在图像侧的负透镜，并且被布置到图像侧的胶合透镜包括在物体侧的负透镜和在图像侧的正透镜。
4.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地布置的两个胶合透镜，并且所述两个胶合透镜的每一个包括在物体侧的正透镜和在图像侧的负透镜。
5.一种光学设备，配备了根据权利要求1所述的变焦镜头系统。
6.一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和所述第二透镜组，所述第一透镜组整体具有负折射光焦度，所述第一透镜组由一个或两个负透镜部件和一个或两个正透镜部件构成，所述第二透镜组整体具有正折射光焦度，所述第二透镜组包括第一胶合透镜和第二胶合透镜，所述第一胶合透镜具有正折射光焦度，所述第二胶合透镜具有正折射光焦度；并且，
布置所述第一透镜组和所述第二透镜组，并且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：
0.02<Y/Σf<0.26
0.04<(fw·ft)1/2/Σf<0.70
其中，Σf表示从在所述第二透镜组中的被布置到最物体侧的胶合透镜的最物体侧透镜表面到在所述第二透镜组中的被布置到最图像侧的胶合透镜的最图像侧透镜表面的、光学系统的组合焦距，并且，Y表示在图像平面上的最大图像高度，fw表示在广角端状态中的所述变焦镜头系统的焦距，并且ft表示在远摄端状态中的所述变焦镜头系统的焦距。
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