CN1197222A

CN1197222A - 变焦距透镜镜筒和可变放大率光学系统

Info

Publication number: CN1197222A
Application number: CN98106649A
Authority: CN
Inventors: 大竹基之
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1998-10-28
Also published as: US6108137A

Abstract

提供即使在从远摄端状态进行近距离聚焦的情况下也能实现小型化的变焦距透镜镜筒和适合小型化和低成本的高放大率的可变放大率光学系统。该镜筒包括导向装置,导向装置可使可动透镜组停止,中间焦点距离状态存在在广角端状态和远摄端状态之间,即使在任一透镜位置状态,也能把无限远位置的被摄景物的象保持在预定的位置上。光学系统由具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组和具有负折射能力的第三透镜组构成。

Description

变焦距透镜镜筒和可变放大率光学系统

本发明涉及变焦距透镜镜筒和小型可变放大率光学系统，特别涉及由广角端状态至远摄端状态仅存在预定透镜焦点距离状态的分段变焦距透镜(可变焦距透镜)用的变焦距透镜镜筒，和在中心快门方式照相机的摄影透镜中使用的以较少的透镜构成的可高放大率化的可变放大率光学系统，以及适合在作为中心快门方式照相机用的摄影透镜的远摄端状态下，能够使F数较小、具有大口径比的可变放大率光学系统。

在目前的中心快门方式照相机用的摄影透镜中，一般采用变焦距透镜。

在控制变焦距透镜的变焦距透镜镜筒中，可动透镜组随设置在变焦距透镜镜筒内的凸轮在光轴方向上移动来改变焦点距离。而且，按照来自被摄景物位置检测系统的输出，驱动聚焦驱动系统，使变焦距透镜组沿光轴方向移动，进行近距离聚焦的方法也广为人知。

在特开昭60-102437号公报中披露的变焦距透镜镜筒能够使由广角端状态至远摄端状态之间只有预定焦点距离状态的可动透镜组停止。其中，在从广角端状态沿焦点距离变大的方向移动可动透镜组的情况下，设置凸轮轨道，以使在胶片表面上成象的被摄景物位置向近距离移动，从而省略聚焦驱动系统，简化控制结构。

但是，在特开昭60-102437号公报中披露的变焦距透镜镜筒中，当在远摄端状态进行近距离聚焦时，与远摄端状态相比，透镜的总长变大，所以存在不适合照相机主体小型化的问题。

图13示意性表示特开昭60-102437号公报中披露的变焦距透镜镜筒的凸轮轨道。在图13中，A表示第一透镜组的移动轨迹，B表示第二透镜组的移动轨迹，a至g表示在各自的焦点距离中无限远聚焦状态(∞)的透镜位置状态，a’至g’表示从所述各无限远聚焦状态a至g进行近距离聚焦(MOD)情况下的透镜位置状态。

从图13可明显看出，在远摄端状态下进行近距离聚焦时，与远摄端状态相比，有透镜总长变得很大的倾向。因此，如果拍摄比被摄景物更近的动人照片，那么存在透镜的总长会变得更大的问题。

此外，对透镜的光学系统来说，众所周知的是用正透镜组和负透镜组构成的正负两组变焦距透镜，或用两个正透镜组和负透镜组构成的正正负三组变焦距透镜等。

对于正负两组变焦距透镜来说，正正负三组变焦距透镜那样的由三个以上的可动透镜组构成的多组变焦距透镜，由于变焦距透镜轨道选择的自由度增加，所以适合高放大率化。

中心快门方式照相机在携带性上优于单透镜反射式照相机，由于照相机越小型和重量越轻其携带性就越好，但中心快门方式照相机由于其摄影透镜与照相机主体为一个整体，所以摄影透镜的小型化关系到照相机主体的小型化和轻量化。

此外，在装入照相机主体内时，按使相邻的透镜组之间的间隔最小的状态来安装。

在特开平6-265787号公报中，披露了实现高放大率化，同时减少透镜构成数的变焦距透镜的实施例。

但是，在根据特开平6-265787号公报的变焦距透镜中，在开口光圈附近配置的第二透镜组的透镜厚度非常大，使穿过第一透镜组和第三透镜组的轴外光束偏离光轴，结果，透镜直径的小型化很难实现。

另一方面，例如，在特开平5-150161号公报中披露了在广角端状态下F数较小的大口径比的变焦距透镜。

在这种中心快门方式照相机中，当把变焦距透镜装入照相机主体内时，按使相邻的透镜组之间的间隔最小的状态来安装。

可是，在变焦距透镜中，广角端状态下包括的视场角窄的一方能够容易实现高放大率化。但是，在这种情况下，由于在远摄端状态下透镜总长相对于画面对角线变长，所以在实现小型并且放大率比较高的可变放大率光学系统时，希望包括更宽的广角区域。

但是，在以往的正负两组变焦距透镜中，由于第一透镜组由负部分组和在其象侧配置的正部分组构成，并且在第一透镜组的象侧配置开口光圈，在负部分组中配置朝向物体侧较强凹面的透镜面，所以很难良好地校正在该凹面上产生的轴外象差，不能大口径化。

另一方面，在特开平5-150161号公报中，在构成第二透镜组的负部分组和正部分组之间配置开口光圈。而且，为了良好地校正广角端状态产生的轴外象差，由于朝向物体侧呈凸面的凹凸形状，或者朝向物体侧呈曲率较缓的凹面的双凹透镜，在实现更广角化中减弱其发散作用，所以使在第二透镜组的最物体侧配置的负透镜不能获得充分的后聚焦。

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供适合小型化和低成本化的变焦距透镜镜筒和可变放大率光学系统。

本发明的另一个目的在于提供可解决上述问题、能够适合小型化和低成本的高放大率化的可变放大率光学系统。

本发明的再一个目的在于提供适合小型化和低成本(大口径比)的可变放大率光学系统。

为了实现上述目的，本发明的变焦距透镜镜筒包括有多个可动透镜组的可变放大率光学系统和沿光轴方向驱动所述多个可动透镜组的导向装置，其特征在于，所述导向装置至少在广角端状态、中间焦点距离状态和远摄端状态的三个透镜位置状态上可使所述可动透镜组停止，所述中间焦点距离状态在所述广角端状态和所述远摄端状态之间存在，即使在其中任何一个透镜位置状态，也能把处于无限远位置的被摄景物的象保持在预定的位置上；至少在远摄端状态，在从处于所述无限远位置的被摄景物向处于近距离位置的被摄景物进行焦点调节的情况下，所述多个可动透镜组向所述预定位置的所述被摄景物象的方向移动。

利用这样的结构，即使在远摄端状态聚焦近距离的被摄景物(物体)的情况下，由于可动透镜组向象侧移动，所以透镜总长不变长，能够实现整个系统的小型化。

为实现本发明的另一目的，提供可变放大率光学系统，其特征在于，由按从物体开始的顺序的具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组和具有负折射能力的第三透镜组构成，在从广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小，所述第二透镜组由双凹透镜和在该双凹透镜的象侧隔有空气间隔配置的接合正透镜构成。

此外，在本发明的又一个方案中，提供可变放大率光学系统，其特征在于，按从物体侧开始的顺序，构成具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组和具有负折射能力的第三透镜组，在从广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，把所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小，在所述第一透镜组与所述第二透镜组之间配置开口光圈，所述第二透镜组邻接所述开口光圈，由配置双凹透镜的、在距所述开口光圈最远的位置配置的接合正透镜构成。

并且，为实现本发明的上述目的，本发明的可变放大率光学系统的特征在于，可变放大率光学系统由按从物体侧开始的顺序配置的具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组、具有负折射能力的第三透镜组构成；在由广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小；在第一透镜组与第二透镜组之间配置开口光圈，使在第二透镜组最靠近象面配置的透镜象侧的透镜面为非球面，设定D和Fw，以满足以下的条件式(3-1)。

0.35＜D/fw＜0.55 ……(3-1)

图1(a)、(b)是表示本发明的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统(两组)的折射能力配置的图。

图2(a)、(b)是表示本发明的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统(三组)的折射能力配置的图。

图3(a)至(c)是表示本发明第一实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统的移动轨迹的图。

图4(a)、(b)是表示第一实施例的变焦距透镜镜筒的剖面图。

图5是表示第一实施例的变焦距透镜镜筒的第二透镜镜筒内壁的展开图。

图6是表示第一实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统透镜的剖面图。

图7(a)至(c)是表示本发明第二实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统的移动轨迹的图。

图8(a)至(c)是表示第二实施例的变焦距透镜镜筒的剖面图。

图9是表示第二实施例的变焦距透镜镜筒的第二透镜内壁的展开图。

图10是表示第二实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统的透镜剖面图。

图11(a)至(c)是表示本发明第三实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统的移动轨迹的图。

图12是表示第三实施例的变焦距透镜镜筒控制的示意图。

图13是表示以往的变焦距透镜的透镜移动轨迹的图。

图14是表示在本发明第四-七实施例中可变放大率光学系统的折射能力分配和从广角端状态(W)向远摄端状态(T)改变放大率时各透镜组移动情况的图。

图15是表示本发明第四实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图16是表示第四实施例广角端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图17是表示第四实施例第一中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图18是表示第四实施例第二中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图19是表示第四实施例远摄端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图20是表示第四实施例广角端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图21是表示第四实施例第一中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图22是表示第四实施例第二中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图23是表示第四实施例远摄端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图24是表示本发明第五实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图25是表示第五实施例广角端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图26是表示第五实施例第一中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图27是表示第五实施例第二中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图28是表示第五实施例远摄端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图29是表示第五实施例广角端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图30是表示第五实施例第一中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图31是表示第五实施例第二中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图32是表示第五实施例远摄端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图33是表示本发明第五实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图34是表示第六实施例广角端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图35是表示第六实施例第一中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图36是表示第六实施例第二中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图37是表示第六实施例远摄端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图38是表示第六实施例广角端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图39是表示第六实施例第一中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图40是表示第六实施例第二中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图41是表示第六实施例远摄端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图42是表示本发明第七实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图43是表示第七实施例广角端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图44是表示第七实施例第一中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图45是表示第七实施例第二中间焦点距离状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图46是表示第七实施例远摄端状态下无限远聚焦状态各部分的象差图。

图47是表示第七实施例广角端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图48是表示第七实施例第一中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图49是表示第七实施例第二中间焦点距离状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图50是表示第七实施例远摄端状态下近距离聚焦状态各部分的象差图。

图51表示本发明的第八和九实施例的可变放大率光学系统的折射能力分配。

图52表示本发明第八实施例的透镜结构图。

图53表示第八实施例的广角端状态的无限远聚焦状态下各部分的象差图。

图54是第八实施例的第一中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图55是第八实施例的第二中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图56是第八实施例的远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图57示出第九实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图58是第九实施例的广角端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图59是第九实施例的第一中间焦点状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图60是第九实施例的第二中间焦点状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图61是第九实施例的远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图62示出第十实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图63是第十实施例的广角端状态的无限远聚焦状态各部分的象差图。

图64是第十实施例的第一中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图65是第十实施例的第二中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图66是第十实施例的远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图67示出第十一实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

图68是第十一实施例的广角端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图69是第十一实施例的第一中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图70是第十一实施例的第二中间焦点距离状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

图71是第十一实施例的远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

通常，在照相机等使用的光学系统中，焦点距离f、象高y和视场角θ采用如下的投影方式。

y＝f·tanθ

因此，焦点距离较短的情况与焦点距离较长的情况相比，因焦点距离的变化造成的视场角的变化较大。由于摄影范围由视场角决定，所以在本发明中，按视场角变化大致一定的透镜位置状态，构成变焦距透镜镜筒，以使可变放大率光学系统停止。

根据以上情况，在本发明中，在从广角端状态(在透镜可停止位置状态内，焦点距离最短的透镜位置状态)至远摄端状态(在透镜可停止位置状态内，焦点距离最长的透镜位置状态)改变透镜位置状态时，邻接的透镜位置状态之间的焦点距离变化逐渐变大。

下面，说明适合中心快门方式照相机的摄影光学系统。中心快门方式照相机由于重视携带性，所以照相机主体的小型化很重要。因此，摄影光学系统的透镜直径必须小型，透镜总长也必须较短。作为具体的可变放大率光学系统，已知例如在特开昭61-15115号公报中披露的正负两组变焦距透镜。

正负两组变焦距透镜由具有正折射能力的第一透镜组和具有负折射能力的第二透镜组构成，是把由第一透镜组形成的被摄景物象用第二透镜组放大的光学系统。由广角端状态至远摄端状态，第一透镜组和第二透镜组向物体侧移动，两组的间隔变窄。此外，开口光圈配置在第一透镜组的最象侧，在透镜位置状态变化时与第一透镜组整体地移动。

再有，例如在特开平2-135312号公报中披露的正正负三组变焦距透镜和在特开平3-39920号公报中披露的正负正负四组变焦距透镜也已公知。在其中任何一个最象侧配置负透镜组，还在负透镜组的物体侧配置开口光圈，在由广角端状态至远摄端状态改变放大率时，开口光圈和负透镜组向物体侧移动，以减小开口光圈与负透镜组的间隔。

在这些透镜中，配置透镜系统整体的折射能力形成正负，实现透镜总长的缩短。此外，在广角端状态使后焦点变短，使穿过负透镜组的轴外光束离开光轴，通过出射点位置与象面靠近，使负透镜组的透镜直径变小，并且，在单独校正轴上象差和轴外象差时，后焦点的变化变大，因而使穿过负透镜组的轴外光束的高度在改变放大率时变大，可良好地校正改变放大率时产生的轴外象差的改变。

在本发明中，可变放大率光学系统在最象侧还配置有负透镜组，由广角端状态至远摄端状态使所有的透镜组向物体侧移动。利用这样的结构，可以实现透镜整体的小型化，良好地校正象差。

此外，本发明的变焦距透镜镜筒最好配有满足以下条件式(1)的可变放大率光学系统。

0.1＜(fa·｜fb｜)^1/2/ft＜1.0 (1)

条件式(1)决定远摄端状态在负透镜组和负透镜组的物体侧配置的透镜组焦点距离的适当范围。其中，fa表示远摄端状态下在所述负透镜组的物体侧配置的透镜组整体的合成焦点距离，fb表示所述负透镜组的焦点距离，ft表示远摄端状态下透镜系统总体的焦点距离。在超过条件式(1)的上限值的情况下，就不能把在近距离聚焦时的负透镜组向象侧移动。

相反，在低于下限值的情况下，因负透镜组的横放大率确实过大，负透镜组的透镜位置精度极端地变大，由于透镜停止精度而使光学性能显著地劣化。

在实现透镜系统的小型化时，使在负透镜组和负透镜组的物体侧配置的透镜组的焦点距离变小是非常必要的，所以使条件式(1)的上限值为0.5较好。

此外，在透镜镜筒中一般使用圆筒状的镜筒，按照电机的旋转力，透镜镜筒的一部分进行旋转，结果使各透镜组在光轴方向上移动，但在本发明中，为了容易进行各透镜组的控制，规定的透镜组对于电机的规定旋转量常常以大致一定的量沿光轴方向移动较好。

而且，在本发明的变焦距透镜镜筒中，如上述那样邻接的透镜位置状态(无限远聚焦)之间的焦点距离变化量随着由广角端状态向远摄端状态透镜位置状态的变化而变大，结果，使向透镜镜筒中传送的电机驱动量变大。

例如，由于正负两组透镜中在第一组的象侧配置开口光圈，在改变放大率时与第一组整体地移动，所以在开口光圈的最大直径相同的情况下，象面上的深度大致是一定的与透镜位置状态无关。

但是，在有三个以上的可动透镜组的多组变焦距透镜中，F数的变化比焦点距离的变化小，与广角端状态相比，象面上的深度在远摄端状态有变窄的倾向。

在中心快门方式照相机中，根据检测被摄景物位置的检测系统的输出，驱动透镜，但不能连续地确定透镜位置，为了阶段式地确定位置，获得规定的光学性能所必需的步骤数根据象面上的深度来决定。

因此，在多组变焦距透镜中，作为远摄端状态一方所必需的分段数较多的部分，最好近距离聚焦时的电机驱动量较大。

下面，参照附图说明本发明的实施例。

首先，在本发明中，在远摄端状态，把变焦距透镜的各透镜组向象侧移动，进行近距离聚焦。下面，说明即使象这样把各透镜组向象侧移动，也能够近距离聚焦的情况。

以往，作为近距离聚焦的方法，已知有三种方式：(1)成一体地移动透镜系统整体的整体移动方式；(2)在构成透镜系统的透镜组内，仅移动一个透镜组的一组移动方式；(3)在构成透镜系统的透镜组内，把多个透镜组按不同的移动量移动的近距离校正方式。

一般来说，在单焦点透镜中较多地使用整体移动方式和近距离校正方式，而在变焦距透镜中较多地采用一组移动方式。

其中，在美国专利第2537912号公报和特公昭45-39875号公报中披露了近距离校正方式，是按不同的移动量移动多个透镜组，良好地校正在近距离聚焦中产生的象差变动的方法。

在近距离校正方式中，一般来说，使各透镜组向物体侧移动。通常的摄影透镜具有正的折射能力，如果物体距离变短，那么由于象面位置向后侧移动，所以在整体伸出方式中使透镜系统的整体向物体侧移动。

但是，本发明着眼于通过适当地设定例如按不同移动量移动的透镜组的焦点距离，即使在各透镜组不向物体侧而是向象侧移动的情况下，也能进行近距离聚焦。

下面，说明在把各透镜组向象侧移动时也能进行近距离聚焦的条件。

图1(a)、(b)表示按照本发明在变焦距透镜镜筒中保持的可变放大率光学系统的原理。图1(a)、(b)所示的可变放大率光学系统，第一透镜组G1具有正的折射能力，第二透镜组G2具有负的折射能力，由广角端状态(a)至远摄端状态(b)，通过把各透镜组向物体侧移动使焦点距离变大，以便变窄第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔。

此外，光学系统的折射能力φ用下式表示。

φ＝φ1+φ2-dφ1φ2

其中，φ1表示第一透镜组G1的折射能力，φ2表示第二透镜组G2的折射能力，d表示主点间隔。

因此，只有微量空气间隔变化时的折射能力的变化Δφ/Δd为

Δφ/Δd＝-φ1φ2

因此在空气间隔的变化比较小的情况下，焦点距离的变化与象面位置的变化大体相同，而在第一透镜组G1和第二透镜组G2的折射能力较大的情况下，象面位置的变化较大。

本发明的镜筒中带有的可变放大率光学系统，由于φ1＞φ、｜φ2｜＞φ象面位置的较大变化，所以可以使第二透镜组G2移动，以便使第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的空气间隔变化。从而抵消在第一透镜组G1向象侧移动时产生的象面位置变化。此外，可以说，在向物体侧移动时也是同样的。

对此，例如，在特公昭45-39875号公报上披露的透镜系统中，在负透镜组的后面放置的正透镜组内，设定使光束平行变近的适当空气间隔，按照物体距离，使该空气间隔变化，以消除近距离聚焦时产生的象差变化。因此，利用可变的空气间隔，使在物体侧配置的部分组的折射能力大致为0，伴随空气间隔变化产生的象面位置的变动就非常小。因此，在特公昭45-39875号公报中披露的透镜系统仅向物体侧移动时，能够近距离聚焦。

根据以上情况，为了在向象侧移动时也可以进行近距离聚焦，将透镜系统分割成折射能力的符号不同的两个部分组，在近距离聚焦时按不同的移动量移动。

此外，用图2(a)、(b)说明按照本发明的变焦距透镜镜筒中保持的其他可变放大率光学系统。

图2(a)、(b)所示的可变放大率光学系统，第一透镜组G1具有正的折射能力，第二透镜组G2具有正的折射能力，第三透镜组G3具有负的折射能力。而且，由广角端状态(a)至远摄端状态(b)，所有透镜组向物体侧移动，使第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔增大，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔减小。

该可变放大率光学系统，第一透镜组G1与第二透镜组G2的合成折射能力为较强的正折射能力，第三透镜组G3有较强的负折射能力，通过使第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔变化，从无限远位置至近距离物体，各透镜组向象侧移动，进行近距离聚焦。

此外，如特公昭45-39875号公报所披露的，通过使光束平行地变近的空气间隔，具体地说，通过使在第一组和第二组之间形成的空气间隔变化，可良好地校正近距离聚焦时产生的轴外象差的变化。

如以上说明的那样，在正负两组变焦距透镜和正正负三组变焦距透镜中，把各透镜组向象侧移动，能够进行近距离聚焦。

此外，本发明并不限于正负两组变焦距透镜和正正负三组变焦距透镜，也可用在正负正负四组变焦距透镜和负正负三组变焦距透镜、正负正正负五组变焦距透镜等的透镜系统的最象侧配置负透镜组，由广角端状态至远摄端状态使负透镜组向物体侧移动的可变放大率光学系统。

根据以上情况，在本发明中，在组装上述结构的可变放大率光学系统的变焦距透镜镜筒中，近距离聚焦时，在广角端状态下驱动透镜镜筒，使可变放大率光学系统的最象侧配置的负透镜组向物体侧移动；在远摄端状态下驱动透镜镜筒，使负透镜组向象侧移动。由此，减小以规定量驱动透镜镜筒时负透镜组的移动量，提高透镜停止精度，并且实现远摄端状态下的近距离聚焦时透镜总长的缩短。

下面，说明本发明的各实施例。再有，在各实施例中，用下式表示非球面。

【式1】

x＝cy²/{1+(1-kc²y²)^1/2}+C4y⁴+…+C10y¹⁰

其中，y表示距光轴的高度，x表示下垂量，c表示曲率，k表示圆锥常数，C4、C6、…C10表示非球面系数。

(实施例1)

图3(a)至(c)表示在本发明第一实施例的变焦距透镜镜筒中保持的可变放大率光学系统的移动轨迹。

在图3(a)和(c)中，AX表示光轴；G1表示正折射能力的第一透镜组；G2表示负折射能力的第二透镜组；4表示光圈兼用的快门叶片；图中，(a)表示广角端状态(焦点距离最小的透镜位置状态)；(c)表示远摄端状态(焦点距离最大的透镜位置状态)下的第一透镜组G1与第二透镜组G2的透镜位置关系。该图(b)表示由广角端状态至远摄端状态的第一透镜组G1的移动轨迹A和第二透镜组G2的移动轨迹B。

在图3(b)中，a～f表示从广角端状态至远摄端状态的可停止的无限远聚焦状态的透镜位置状态，a’～f’表示从广角端状态至远摄端状态的可停止的最短摄影距离(近距离)聚焦状态的透镜位置状态。其中，随由广角端状态a至远摄端状态f的透镜位置状态的变化，图4所示的第二透镜镜筒15的旋转角增加。也就是说，与a～a’、b～b’、…、f～f’对应的透镜位置状态处于各透镜位置状态a、b、…、f的近距离聚焦时使用的范围，上述的a’～f’是最短摄影距离状态。

在使焦点距离变化时，对应于各透镜位置状态a～f，在镜筒的旋转角位置使镜筒停止。此外，在进行近距离聚焦时，由透镜位置状态a～f向透镜位置状态a¹～f¹旋转镜筒。也就是说，在广角端状态a下向远摄端状态f的方向，在远摄端状态f下向广角端状态a的方向分别旋转图4所示的第二透镜镜筒15。

在第一实施例中，来自第一透镜组G1的广角端状态的移动量与图4所示的第二透镜镜筒15的旋转角成比例。

图4(a)、(b)表示把第一实施例的变焦距透镜镜筒组装在照相机主体上时的剖面图，(a)表示广角端状态，(b)表示远摄端状态。

在图4(a)、(b)中，AX表示光轴；G1表示具有正折射能力的第一透镜组；G2表示具有负折射能力的第二透镜组；4表示光圈兼用的快门叶片；5表示摄影画面；11表示保持第一透镜组G1的第一透镜室；12表示保持第二透镜组G2的第二透镜室；13表示安装第一透镜室11并驱动快门的快门部分；14表示装有快门部分13的第一透镜镜筒；15表示在内部设有螺旋面、通过在第一透镜镜筒13的外周部分设置的螺旋面进行螺旋面嵌合的第二透镜镜筒；16表示在内部设有螺旋面、通过在第二透镜镜筒15的外周部分设置的螺旋面进行螺旋面嵌合的暗箱；17表示直筒；18表示在第二透镜室12的外周部分设置的三个随动销。

传送电机驱动力的齿轮(图中未示)与在第二透镜镜筒15的外周部分设置的齿轮啮合，随着齿轮的旋转，沿暗箱16内的螺旋面第二透镜镜筒15旋转，同时沿光轴方向移动。直筒17通过在暗箱16内设置止转机构(图中未示)来抑制旋转，在不旋转时第二透镜组G2同时向光轴方向移动。随动销18通过在直筒17中设置的直槽与第二透镜镜筒15内部的凸轮槽嵌合，第二透镜室12沿凸轮槽在光轴方向不旋转地移动。通过在内壁上设置的直线状凹部与在直筒17外周部分设置的直线状凸部的嵌合，第一透镜镜筒14随着第二透镜镜筒15的旋转不旋转地沿光轴方向移动。

图5是表示第二透镜镜筒15内壁一部分的展开简略图，表示把第二透镜室12沿光轴方向引导的凸轮槽。在图5中，21表示嵌入三个随动销18的凸轮槽，a～f分别与透镜位置状态a～f对应。

图6是表示本发明第一实施例的变焦距透镜镜筒中保持的可变放大率光学系统广角端状态下的透镜剖面图。图中，AX表示光轴；6表示象面；第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11、朝向物体侧呈凸面的凹凸形状的负透镜L12和双凸透镜L13构成；第二透镜组G2由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L21和朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L22构成。开口光圈4配置在双凸透镜L13的象侧，在透镜位置状态变化时与第一透镜组G1整体地移动。

表1揭示了本发明第一实施例各部分的值。实施例表中的f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表1f 30.90 ～ 41.39 ～ 50.65 ～ 59.16 ～ 67.92 ～ 82.38FN0 4.00 ～ 5.36 ～ 6.56 ～ 7.66 ～ 8.79 ～ 10.662ω 56.070 ～ 44.154 ～ 37.044 ～ 32.172 ～ 28.288 ～ 23.532

面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -54.3647 1.00 1.77520 27.53

2 -244.1037 0.80 1.0

3 24.0722 1.50 1.58518 30.24

4 20.0351 2.80 1.0

5 59.3499 5.00 1.48749

6 -9.8674 1.00 1.0

7 0.0000 (D7) 1.0

8 -46.4513 3.00 1.58518 30.24

9 -19.1470 3.10 1.0

10 -8.8305 1.00 1.78590 43.93

11 -47.9595 (Bf) 1.0

第三面和第八面是非球面，非球面系数如下所示。

[第三面] k＝1.0000

C4＝-2.17730×10^-4

C6＝-2.96510×10^-6

C8＝-2.67780×10^-8

C10＝+8.53970×10^-13

[第八面]k＝1.0000

C4＝+8.62470×10^-4

C6＝+2.33470×10^-6

C8＝-4.71990×10^-8

C10＝+6.11920×10^-10

(可变间隔表)

[无限远聚焦状态]

透镜位置状态 a b c d e f

f 30.9000 41.3912 50.6476 59.1623 67.9160 82.3809第二透镜组筒旋转角 0.000 25.750 31.813 49.875 68.250 99.750第一组移动量 0.0000 6.0000 12.5000 19.0000 26.0000 38.0000第二组移动量 0.0000 9.5049 17.8917 25.6059 33.5368 46.6414

D7 10.8800 7.3750 5.4883 4.2741 3.3432 2.2385

Bf 8.2498 17.7549 26.1413 33.8556 41.7865 54.8918[近距离聚焦状态]摄影距离1m聚焦时

透镜位置状态 a’ b’ c’ d’ e’ f’第二透镜组筒旋转角13.125 28.875 45.938 63.000 81.375 86.625

第一移动量 5.0000 11.0000 17.5000 24.0000 31.0000 33.0000

第二移动量 7.3870 16.0362 23.2780 30.7369 38.5070 40.6922

再有，旋转角和移动量在广角端状态为0。

(条件对应值)

fa＝+1.7040

fb＝-19.676

(1)(fa·｜fb｜)^1/2/ft＝0.251

(实施例2)

图7(a)至(c)表示本发明第二实施例的变焦距透镜镜筒中保持的可变放大率光学系统的移动轨迹。

在图7(a)至(c)中，AX表示光轴；G1表示正折射能力的第一透镜组；G2表示正折射能力的第二透镜组；G3表示负折射能力的第三透镜组；4表示光圈兼用的快门叶片。图中，(a)表示广角端状态(焦点距离最小的透镜位置状态)；(c)表示远摄端状态(焦点距离最大的透镜位置状态)下的由第一透镜组G1直到第三透镜组G3的透镜位置关系。该图(b)表示由广角端状态至远摄端状态的第一透镜组G1的移动轨迹A和第二透镜组G2的移动轨迹B及第三透镜组G3的移动轨迹C。

在图7(b)中，a～d表示对应于从广角端状态至远摄端状态的可停止的无限远聚焦状态的透镜位置状态，a’～d’表示对应于从广角端状态至远摄端状态的可停止的最短摄影距离状态的透镜位置状态。随由广角端状态a至远摄端状态d透镜位置状态的变化，第二透镜镜筒15的旋转角增加。也就是说，与a～a’、b～b’、c～c’、d～d’对应的透镜位置状态处于透镜位置状态a、b、c、d中近距离聚焦时使用的范围，上述的a’～d’是最短摄影距离状态。

在使焦点距离变化时，对应于各透镜位置状态a～d，在镜筒的旋转角位置使镜筒停止。此外，在进行近距离聚焦时，由透镜位置状态a～d向透镜位置状态a’～d’方向旋转镜筒。也就是说，在广角端状态a下向远摄端状态d的方向，在远摄端状态d下向广角端状态a的方向分别旋转旋转透镜镜筒15。

图8是表示第二实施例的变焦距透镜镜筒的剖面图，(a)表示广角端状态，(b)表示远摄端状态，(c)表示储藏状态。

在图8中，11表示具有第一透镜组G1的第一透镜室；12表示具有第二透镜组G2的第二透镜室；13表示安装第一透镜室11并驱动快门的快门部分；14表示装有快门部分13的可动透镜镜筒；15表示内部设有螺旋面、通过在可动透镜镜筒13的外周部分设置的螺旋面进行螺旋面嵌合的旋转透镜镜筒；16表示内部设有螺旋面、通过在可动透镜镜筒13的外周部分设置的螺旋面进行螺旋面嵌合的暗箱；18表示在第二透镜室12的外周部分设置的三个随动销；19表示具有第三透镜组G3的第三透镜室；20表示在第三透镜室19的外周部分设置的三个随动销。

传送电机驱动力的齿轮(图中未示)与在旋转透镜镜筒15的外周部分设置的齿轮啮合，如果随齿轮旋转旋转旋转透镜镜筒15，那么沿在旋转透镜镜筒15的内壁上设置的螺旋面，并且利用在第二透镜室13的外周部分设置的直槽抑制旋转，可动透镜14向光轴方向直线前进。通过在旋转透镜镜筒15中设置的凸轮槽，使随动销18和20与暗箱16内设置的直槽嵌合，随旋转透镜镜筒15的旋转，依靠凸轮槽向光轴方向移动。

图9是表示展开旋转透镜镜筒内壁一部分的简略图，表示把第二透镜室12和第三透镜室19沿光轴方向引导的凸轮槽轨道。

图9中，21表示嵌入随动销18的凸轮槽；22表示随动销20适用的凸轮槽；第二透镜组G2由凸轮槽21沿光轴方向引导，图中z1(储藏状态)和a1～d1分别与第二透镜组G2的透镜位置状态a～d对应，z2(储藏状态)和a2～d2分别与第三透镜组G3的透镜位置状态a～d对应。

图10是表示第二实施例的可变放大率光学系统的广角端状态的透镜剖面图，图中，AX表示光轴；6表示象面；第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11和双凸透镜L12构成；第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L21和有朝向象侧呈凹面的接合面、接合凹凸形状的负透镜和双凸透镜的接合正透镜L22构成；第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L31和朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L32构成。开口光圈4配置在负透镜L21的物体侧，在透镜位置状态变化时与第二透镜组G2整体地移动。

表2揭示了本发明第二实施例各部分的值。实施例的表中各部分：f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表2

f 23.10 28.00 35.00 43.65

FN0 3.70 3.70 3.70 3.70

2ω 75.18 62.91 51.52 42.23光圈直径6.20 7.20 8.67 10.40面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -17.9278 0.900 1.83400 37.35

2 -31.4473 0.100 1.0

3 18.1450 3.050 1.0

4 -27.4423 (D4) 1.0

5 0.0000 2.494 1.0 (开口光圈)

6 -10.3613 3.000 1.62041 60.35

7 -20.9447 0.750 1.0

8 30.5367 1.500 1.80518 25.46

9 14.5636 3.800 1.69680 55.48

10 -14.3256 (D10) 1.0

11 -28.9565 2.000 1.80518 25.46

12 -23.0685 2.250 1.0

13 -10.7370 0.900 1.69680 55.48

14 133.4647 (Bf) 1.0

第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。

[第十面]

k＝+3.5603

C4＝+1.78012×10^-4

C6＝+6.82210×10^-7

C8＝+3.37043×10^-10

C10＝+8.14521×10^-11

[第十一面]

k＝+3.7882

C4＝+1.06766×10^-4

C6＝+1.96526×10^-7

C8＝-1.98577×10^-9

C10＝+4.28900×10^-11

(可变间隔表)

[无限远聚焦状态]

透镜位置状态 a b c d

f 23.1000 28.0000 35.0000 43.6500旋转透镜镜筒旋转角 0.0000 11.3133 26.7759 46.3860

第一组移动量 0.0000 3.7711 8.9253 15.4620

第二组移动量 0.0000 1.9089 5.7135 11.1720

第三组移动量 0.0000 3.7991 9.5199 16.5816

D4 1.2009 3.0630 4.4126 5.4909

D9 6.5334 4.6433 2.7270 1.1237

Bf 6.4276 10.2266 15.9475 23.0092

[近距离聚焦状态]摄影距离0.8m聚焦时

透镜位置状态 a’ b’ c’ d’旋转透镜镜筒旋转角 2.4000 7.7133 21.9759 40.3860

第一移动量 0.800 2.5711 7.3253 13.4650

第二移动量 0.4302 1.3788 4.9942 9.8370

第三组移动量 0.2919 2.1920 7.8321 14.3283

再有，旋转角和移动量在广角端状态为0。

(条件对应值)

fa＝+17.5164

fb＝-15.8729

(1)(fa·｜fb｜)^1/2/ft＝0.382

(实施例3)

图11(a)至(c)表示第三实施例的变焦距透镜镜筒中保持的可变放大率光学系统的移动轨迹。在图11(a)、(c)中，AX表示光轴；G1表示正折射能力的第一透镜组；G2表示正折射能力的第二透镜组；G3表示负折射能力的第三透镜组；4表示光圈兼用的快门叶片。图中，(a)表示广角端状态(焦点距离最小的透镜位置状态)；(c)表示远摄端状态(焦点距离最大的透镜位置状态)下的第一透镜组G1至第三透镜组G3的透镜位置关系。(b)表示由广角端状态至远摄端状态的第一透镜组G1的移动轨迹A和第二透镜组G2的移动轨迹B及第三透镜组G3的移动轨迹C。

在图11(b)中，z表示储藏状态；a～d表示从广角端状态至远摄端状态变为无限远聚焦状态所对应的透镜位置状态；随由广角端状态a至远摄端状态d透镜位置状态的变化，第二透镜镜筒15的旋转角增加，与a～a’、b～b’、c～c’、d～d’对应的透镜位置状态处于在透镜位置状态a、b、c、d近距离聚焦时应用的范围，a’～d’是最短摄影距离状态。

变化放大率(焦点距离变化)中，首先，在a0～d0的基准位置状态确定透镜位置。接着，在进行近距离聚焦时，由基准位置状态a0～d0向透镜位置状态a’～d’的方向旋转镜筒。也就是说，在广角端状态a向远摄端状态d的方向旋转旋转透镜镜筒15，在远摄端状态d向广角端状态a的方向旋转旋转透镜镜筒15。因此，在第三实施例中即使处于无限远聚焦状态，也能由基准位置状态a0～d0向透镜位置状态a～d移动。此外，按照第三实施例的变焦距透镜镜筒的结构与第二实施例相同。

图12表示第三实施例的变焦距透镜镜筒的控制系统。图12中，101是用于检测摄影者检测放大率操作的变焦距操作部件；102是检测来自旋转透镜镜筒15的基准位置的旋转量用的透镜位置检测部分；103是检测被摄景物位置用的测距部分；104是检测摄影者摄影操作的释放按钮。此外，可变放大率驱动量存储部分105和聚焦驱动系数存储部分106存储预定值，控制部分107控制变焦距透镜镜筒，电机108驱动旋转透镜镜筒15，齿轮109把电机108传送的驱动力传送给旋转透镜镜筒15。

如果操作变焦距操作部件101，控制部分107根据透镜位置检测部分102输出的透镜位置信息，由可变放大率驱动量存储部分105获得到达邻接物体侧还是到达象侧(由变焦距操作部件的操作决定)的基准透镜位置的移动量，向电机108提供驱动量。

如果操作释放按钮104，控制部分107根据透镜位置检测部分102输出的透镜位置信息，由聚焦驱动系数存储部分106获得聚焦驱动系数，根据由测距部分103输出的被摄景物位置信息，经演算驱动量对电机108提供驱动量。

第三实施例的变焦距透镜镜筒中组装的可变放大率光学系统的各部分的值与第二实施例相同。但是，基准位置状态a0～d0的透镜位置状态用下面的表3表示。

表3

(可变间隔表)

[基准位置状态]

透镜位置状态 a0 b0 c0 d0

f 23.1000 28.0000 35.0000 43.6500旋转透镜镜筒旋转角 -2.2446 5.5365 19.6017 38.1561

第一组移动量 -0.7482 1.8455 6.5339 12.7187

第二组移动量 -0.4033 1.0649 4.6364 7.3684

第三组移动量 -0.2737 1.2176 7.0126 13.5230

D4 0.8560 1.9814 3.0984 4.5512

D9 6.4437 6.3806 4.1571 2.3787

Bf 6.1539 7.6266 13.4402 19.9506

按照以上说明的本发明，在变焦距透镜镜筒，特别是在由广角端状态至远摄端状态仅存在预定透镜焦点距离状态的分段变焦距透镜用的变焦距透镜镜筒中，在远摄端状态即使对近距离物体聚焦，透镜总长也不变长，能够制成透镜停止位置精度高、小型、低成本的镜筒。

下面，说明本发明的可变放大率光学系统的结构。

按从物体侧开始的顺序，有正折射能力的第一透镜组、正折射能力的第二透镜组和负折射能力的第三透镜组；在从广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有三个透镜组向物体侧移动，使第一透镜组与第二透镜组的间隔增大，第二透镜组与第三透镜组的间隔减小。此外，把开口光圈配置在第二透镜组附近。

下面，说明各透镜组的功能。

负折射能力的第三透镜组把由第一透镜组和第二透镜组形成的被摄景物象放大，随着从广角端状态向远摄端状态的透镜位置状态的变化，向物体侧移动，横向放大率增大(即放大率变大)。

在广角端状态，后焦点变短，使穿过第三透镜组的轴外光束的高度离开光轴，单独校正轴上象差和轴外象差。而且，随着第三透镜组向物体侧移动，由于后焦点增大，使穿过轴外光束的第三透镜组的高度靠近光轴，所以能够容易抑制伴随放大率改变的轴外象差的变动。但是，如果在广角端状态使后焦点过短，那么容易产生把在第三透镜组的最象侧的透镜表面上附着的无用景象映入胶片表面上的问题，或者，为了确保预定的周边光量，由于发生透镜直径变大等问题，所以最好有适当的后焦点。

在开口光圈附近配置的第二透镜组，由于轴外光束穿过光轴附近，所以主要进行轴上象差的校正。

由于透镜直径的小型化，在广角端状态使第一透镜组和第二透镜组的间隔靠近，所以为了缩短透镜总长，在远摄端状态下通过扩宽第一透镜组与第二透镜组的间隔，使第一透镜组增强会聚作用。

下面，说明各条件式。

在下面的条件式(2-1)至(2-2)中，本发明的可变放大率光学系统最好满足其中一个。

(2-1)0.30＜｜f3｜/(fw·ft)1/2＜0.45

(2-2)0.17＜D/fw＜0.35

其中

f3：第三透镜组的焦点距离

fw：在可变放大率光学系统整体的广角端状态下的焦点距离

ft：在可变放大率光学系统整体的远摄端状态下的焦点距离

D：沿第二透镜组的光轴的透镜厚度

条件式(2-1)中的1/2表示(fw·ft)的平方根。

条件式(2-1)和(2-2)是实现小型化和高性能化的平衡化的条件式。

在超过条件式(2-1)的上限值的情况下，由于第三透镜组的折射能力变弱，第三透镜组的透镜直径会大型化。相反，在超过下限值的情况下，第三透镜组的折射能力增强，不能很好地校正在广角端状态下发生的正畸变象差。

在超过条件式(2-2)的上限值的情况下，由于从开口光圈穿过透镜组的轴外光束会离开光轴，所以不能实现透镜直径的小型化。相反，在超过下限值的情况下，使构成第二透镜组透镜的折射能力分别增强，不能很好地校正透镜位置状态变化时发生的轴外象差的变动。

在维持预定的光学性能，同时使可变焦距比较大的情况下，在光学设计上，开口光圈的配置就成为重要的因素。

在根据透镜位置状态的变化校正轴外象差的变动时，穿过更多透镜组的轴外光束的高度随透镜位置状态的变化而变化是非常必要的。

在本发明中，通过在第二透镜组的物体侧配置开口光圈，使在广角端状态下穿过第三透镜组的轴外光束的高度离开光轴，在远摄端状态下靠近光轴。在从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置状态时，穿过第一透镜组的轴外光束的高度离开光轴。

因此，能够很好地校正随透镜位置状态的变化产生的轴外象差的变动。

以往，第二透镜组由负部分组和在其象侧配置的正部分组构成。具体地说，为了在广角端状态下获得充分的后焦点，使负部分组的折射能力非常强，使最物体侧的透镜面朝向物体侧呈凹面。

在本发明中，还通过在第二透镜组的最物体侧配置负透镜，来获得广角端状态下充分的后焦点。

并且，如果把开口光圈配置在第二透镜组的象侧，那么在广角端状态下，由于穿过其凹面的轴外光束离开光轴通过，所以大多容易发生轴外象差。因此，在本发明中，最好在第二透镜组的物体侧配置开口光圈。

根据以上情况，随着透镜位置状态的变化，为了使穿过第一透镜组和第三透镜组的轴外光束的高度适当地变化，实现高性能化，在透镜位置状态变化时，最好开口光圈与第二透镜组一体地移动。

在本发明中，为了同时实现光学系统的高放大率化和高性能化，在以下的条件式(2-3)至(2-5)中，最好至少满足一个条件式。

(2-3) 50＜ν3

(2-4) 0.15＜n4N-n4P

(2-5) ν4N＜45

其中

ν3：在第二透镜组中最物体侧配置的负透镜的阿贝数

n4N：对于构成第二透镜组中接合透镜的负透镜的d线的折射率

n4P：对于构成第二透镜组中接合透镜的正透镜的d线的折射率

ν4N：构成第二透镜组中接合透镜的负透镜的阿贝数

条件式(2-3)是在构成第二透镜组的透镜内规定双凹透镜的阿贝数的条件式。

在低于条件式(2-3)的下限值的情况下，在广角端状态下由画面周边部分产生的波长造成的慧形象差的变动变大。

条件式(2-4)和(2-5)是在构成第二透镜组的透镜内规定接合透镜折射率差和阿贝数差的条件式。

在低于条件式(2-4)的下限值的情况下，不能很好地校正广角端状态下产生的慧形象差。

在超过条件式(2-5)的上限值的情况下，不能很好地校正由广角端状态至远摄端状态透镜位置状态变化时产生的轴上色差的变动。

在本发明中，为了实现第三透镜组的透镜直径的小型化，最好满足以下条件式(2-6)。

(2-6)0.75＜DA/(β3W·fw)＜0.95

在超过条件式(2-6)上限值的情况下，在广角端状态下通过第三透镜组的轴外光束离开光轴，不能实现透镜直径的小型化。相反，在低于下限值的情况下，不能单独校正广角端状态下轴上象差和轴外象差，不能实现高性能化。

在本发明中，在聚焦时，在构成透镜系统的透镜组内，最好不是一个透镜组沿光轴方向移动，就是多个透镜组沿光轴方向移动。具体地说，在开口光圈附近配置的第二透镜组，由于透镜直径较小，所以在把第二透镜组作为聚焦组的情况下，可实现聚焦结构小型化，从而实现镜筒整体的小型化。

在本发明中，为了很好地校正在广角端状态下容易产生的正畸变象差，最好在第一透镜组的最物体侧配置负透镜，特别地，最好是向物体侧呈凹面的负透镜。

此外，为了使第三透镜组的透镜直径小型化，并且缩短透镜总长，最好至少用正透镜和在其象侧配置的负透镜构成第三透镜组。

在本发明中，按照其他观点进行摄影时，为了防止在高放大率变焦距透镜中常发生的因手抖动等原因造成象抖动的失误，把检测抖动的抖动检测系统和驱动装置组合在透镜系统中，在构成透镜系统的透镜组内，把一个透镜组的整体或其一部分作为偏心透镜组进行偏心，由抖动检测系统检测抖动，由驱动装置移动偏心透镜组的偏心的象，以校正检测出的抖动，使其可作为具有校正象抖动的防振光学系统。

下面，参照附图14-50，说明本发明可变放大率光学系统的第四-七实施例。

图14是表示在本发明各实施例中可变放大率光学系统的折射能力分配和从广角端状态(W)向远摄端状态(T)的放大率改变时各透镜组移动情况的图。

如图14所示，本发明的各实施例的可变放大率光学系统，由按从物体侧开始的顺序的正折射能力的第一透镜组G1、正折射能力第二透镜组G2、负折射能力的第三透镜组G3的各透镜组构成，在由广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有透镜组向物体侧移动，使第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔增大，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔减小。此外，在近距离聚焦时，第二透镜组向物体侧移动。

当在光轴的垂直方向的高度为y，在高度y中光轴方向的变位量为x，基准的曲率半径为c，圆锥常数为k，非球面系数为C4、C6、C8、C10时，用以下数学式(a)表示非球面。

(a)x＝c·y2/{1+(1-κ·c2·y2)1/2}

+C4·y4+C6·y6+C8·y8+C10·y10+…

数学式(a)中的c2、y2、y4、y6、y8、y10的各数字表示幂的指数，1/2表示(1-κ·c2·y2)的平方根。

[第四实施例]

在图15的可变放大率光学系统中，第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L1和双凸透镜L2构成，第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L3、接合凹凸形状的负透镜和双凸透镜的双凸透镜形状的接合正透镜L4构成，第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L5和双凹透镜L6构成。在负透镜L3的物体侧配置开口光圈S，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

表4揭示了本发明第4实施例各部分的值。表4中，f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表4

f 39.00 ～ 70.00 ～ 100.00 ～ 136.00

FN0 4.34 ～ 6.76 ～ 8.60 ～ 11.01

2ω 55.77 ～ 33.14 ～ 23.81 ～ 17.77面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数1 -32.6598 1.000 1.80610 33.272 -59.9918 0.100 1.03 39.5881 2.300 1.48749 70.454 -49.8392 (D4) 1.05 0.0000 2.500 1.0 (开口光圈)6 -13.1469 2.000 1.48749 70.457 34.1057 0.100 1.08 14.5238 3.000 1.80450 39.639 8.2641 3.200 1.60602 57.4410 -14.8825 (D10) 1.011 -48.5641 2.000 1.82027 29.6912 -36.6651 3.800 1.013 -14.9764 1.000 1.62041 60.3514 635.3229 (Bf) 1.0第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。10后的负数表示指数。[第十面]

κ＝0.9212

C4＝+6.05640×10^-5

C6＝+4.77080×10^-8

C8＝+4.12340×10^-9

C10＝-3.95960×10^-10[第十一面]

κ＝-9.0000

C4＝+1.78120×10^-5

C6＝-6.22970×10^-8

C8＝+6.92360×10^-10

C10＝-7.08940×10^-13(可变间隔表)

f 38.9997 69.9993 99.9990 135.9985

D4 1.5000 12.1119 19.6406 23.3780

D9 17.9270 8.4813 4.1993 1.3000

BF 8.0829 30.8947 50.1885 74.3211

(近距离聚焦时(摄影距离1m)的第二透镜组的移动量Δ2)

f 38.9997 69.9993 99.9990 135.9985

D0 951.4911 927.5122 904.9716 880.0009

Δ2 1.0493 1.3188 1.5836 1.7700

f1＝88.1932

f2＝39.4924

f3＝-27.4999

β3W＝1.312

(条件式对应值)

(2-1)｜f3｜/(fw·ft)1/2＝0.378

(2-2) D/fw＝0.231

(2-3) ν3＝70.45

(2-4) n4N-n4P＝0.198

(2-5) ν4N＝39.63

(2-6) DA/(β3W·fw)＝0.852

图16至图23表示本发明第四实施例的各部分的象差图，图16至图19分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远聚焦状态下各部分的象差图，图20至图23分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的近距离聚焦状态(摄影距离1m)下各部分的象差图。

在图16至图19的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦状态(正弦条件)。y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高Y＝0、5.4、10.8、15.12、21.6的慧形象差，A表示入射角，H表示物体高度，d表示对应d线的象差，g表示对应g线的象差。

从各象差图可看出，本实施例具有良好地校正各部分象差、良好成象的性能。

[第五实施例]

在图24的可变放大率光学系统中，第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L1和双凸透镜L2构成；第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L3和接合凹凸形状的负透镜及双凸透镜的双凸透镜形状的接合正透镜L4构成；第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L5和双凹透镜L6构成。在负透镜L3的物体侧配置开口光圈S，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

下列表5揭示了本发明第五实施例各部分的值。表5中，f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表5

f 39.00 ～ 70.00 ～ 100.00 ～ 136.00

FN0 4.33 ～ 6.68 ～ 8.59 ～ 10.99

2ω 56.12 ～ 33.14 ～ 23.82 ～ 17.77°

面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -35.8631 1.000 1.80610 33.27

2 -68.7903 0.100 1.0

3 36.6795 2.200 1.48749 70.45

4 -58.0225 (D4) 1.0

5 0.0000 3.000 1.0 (开口光圈)

6 -13.6114 2.550 1.48749 70.45

7 33.2098 0.100 1.0

8 14.3999 3.000 1.80450 39.63

9 8.191 4 3.300 1.60602 57.44

10 -15.4342 (D10) 1.0

11 -55.7284 2.000 1.82027 29.69

12 -43.9229 4.000 1.0

13 -15.5603 1.000 1.61800 63.38

14 671.4646 (Bf) 1.0第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。10后的负数表示指数。[第十面]

κ＝1.06300

C4＝+6.72630×10^-5

C6＝-9.08840×10^-7

C8＝+6.09950×10^-8

C10＝-1.43980×10^-9[第十一面]

κ＝-3.0744

C4＝+2.27110×10^-5

C6＝-4.83630×10^-8

C8＝+4.51230×10^-10

C10＝-2.74230×10^-13(可变间隔表)

f 38.9997 69.9994 99.9992 135.9990

D4 1.0 000 12.1212 18.9293 22.8092

D9 18.0031 8.5086 4.2247 1.3000

BF 8.0829 30.8947 50.1885 74.3211(近距离聚焦时(摄影距离1m)的第二透镜组的移动量Δ2)

f 38.9997 69.9994 99.9992 135.9990

D0 950.9159 926.9149 904.8047 880.0007

Δ2 1.0604 1.3492 1.5903 1.6650f1＝88.2096f2＝39.3418f3＝-27.4999β3W＝1.306(条件式对应值)(2-1)｜f3｜/(fw·ft)1/2＝0.378(2-2) D/fw＝0.229(2-3)ν3＝70.45(2-4) n4N-n4P＝0.198(2-5)ν4N＝39.63(2-6) DA/(β3W·fw)＝0.882

图25至图32表示本发明第五实施例的各部分的象差图，图25至图28分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远状态下各部分的象差图，图29至图32分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的近距离聚焦状态(摄影距离1m)下各部分的象差图。

在图25至图32的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦·状态(正弦条件)。y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高Y＝0、5.4、10.8、15.12、21.6的慧形象差，A表示入射角，H表示物体高度，d表示对应d线的象差，g表示对应g线的象差。

[第六实施例]

图33是表示本发明第六实施例的可变放大率光学系统的透镜结构图。

在图33的可变放大率光学系统中，第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L1和双凸透镜L2构成，第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L3、接合凹凸形状的负透镜和双凸透镜的双凸透镜形状的接合正透镜L4构成，第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L5和双凹透镜L6构成。在负透镜L3的物体侧配置开口光圈S，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

下列表6揭示了本发明第六实施例各部分的值。表6中，f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表6

f 39.00 ～ 70.00 ～ 100.00 ～ 141.00

FN0 4.21 ～ 6.50 ～ 8.39 ～ 11.01

2ω 55.77 ～ 33.14 ～ 23.82 ～ 17.76° 面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -38.1462 0.900 1.80610 33.27

2 -71.8252 0.100 1.0

3 38.0670 2.250 1.48749 70.45

4 -63.4307 (D4) 1.0

5 0.0000 2.000 1.0 (开口光圈)

6 -13.6870 2.600 1.48749 70.45

7 39.4587 0.250 1.0

8 14.9555 3.000 1.83400 37.35

9 8.6443 3.350 1.60602 57.44

10 -15.4581 (D10) 1.0

11 -45.1130 2.050 1.82027 29.69

12 -34.5223 3.800 1.0

13 -14.8782 1.000 1.61800 63.38

14 475.6232 (Bf) 1.0第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。10后的负数表示指数。[第十面]

κ＝0.15330

C4＝+3.37741×10^-5

C6＝-7.14968×10^-7

C8＝+4.16856×10^-8

C10＝-9.59676×10^-13[第十一面]

κ＝-9.0000

C4＝+1.46414×10^-5

C6＝-2.41367×10^-8

C8＝+3.45157×10^-10

C10＝+4.52606×10^-13(可变间隔表)

f 38.9997 70.0004 100.0008 141.0016

D4 2.0000 13.6030 20.8991 25.6110

D9 17.9784 8.6935 4.4959 1.3000

BF 8.0035 30.1522 49.3249 75.7899

(近距离聚焦时(摄影距离1m)的第二透镜组的移动量Δ2)

f 39.0001 70.0004 100.0008 141.0016

D0 950.7181 926.2514 903.9793 875.9992

Δ2 1.0381 1.3250 1.5786 1.8067

f1＝91.7431

f2＝38.3275

f3＝-27.2552

β3W＝1.313

(条件式对应值)

(2-1)｜f3｜/(fw·ft)1/2＝0.368

(2-2) D/fw＝0.287

(2-3)ν3＝70.45

(2-4) n4N-n4P＝0.228

(2-5)ν4N＝37.35

(2-6) DA/(β3W·fw)＝0.860

图34至图41表示本发明第六实施例各部分的象差图，图34至图37分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远状态下各部分的象差图，图38至图41分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的近距离聚焦状态(摄影距离1m)下各部分的象差图。

在图34至图41的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦·状态(正弦条件)。y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高Y＝0、5.4、10.8、15.12、21.6的慧形象差，A表示入射角，H表示物体高度，d表示对应d线的象差，g表示对应g线的象差。

[第七实施例]

在图42的可变放大率光学系统中，第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L1和朝向物体侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L2构成，第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L3、接合凹凸形状的负透镜和双凸透镜的双凸透镜形状的接合正透镜L4构成，第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L5和双凹透镜L6构成。

在负透镜L3的物体侧配置开口光圈S，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

下列表7揭示了本发明第七实施例各部分的值。表7中，f是焦点距离；FN0是F数；2ω表示视场角；折射率是与d线(λ＝587.6nm)对应的值。

表7

f 39.00 ～ 70.00 ～ 100.00 ～ 136.00

FN0 4.36 ～ 6.74 ～ 8.77 ～ 10.99

2ω 55.77 ～ 33.15 ～ 23.82 ～ 17.15°

面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -133.1775 1.000 1.80610 33.27

2 -4463.4485 0.100 1.0

3 30.0030 2.000 1.48749 70.45

4 3003.3616 (D4) 1.0

5 0.0000 3.000 1.0 (开口光圈)

6 -12.7635 2.200 1.48749 70.45

7 51.5501 0.700 1.0

8 16.2554 3.000 1.83400 37.35

9 9.2523 3.100 1.60602 57.44

10 -14.3657 (D10) 1.0

11 -44.4282 2.200 1.58518 30.24

12 -31.9350 3.400 1.0

13 -14.4166 1.000 1.61800 63.38

14 1430.2792 (Bf) 1.0第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。10后的负数表示指数。[第十面]

k＝1.14520

C4＝+7.25721×10^-5

C6＝-1.98550×10^-7

C8＝+1.94510×10^-8

C10＝-5.22530×10^-10[第十一面]

k＝0.6746

C4＝+4.30080×10^-5

C6＝-1.05740×10^-7

C8＝+8.63540×10^-10

C10＝-4.17190×10^-13(可变间隔表)

f 39.0000 70.0000 100.0000 136.0000

D4 1.0000 12.8034 19.52990 24.8597

D9 16.6297 7.9976 4.0932 1.3000

BF 8.9947 30.8973 50.2383 72.1400(近距离聚焦时(摄影距离1m)的第二透镜组的移动量Δ2)

f 39.0000 70.0000 100.00008 136.0000

D0 951.6763 926.6017 904.4395 880.0027

Δ2 0.9550 1.2357 1.4632 1.7008f1＝91.2609f2＝35.4782f3＝-26.4513β3W＝1.363(条件式对应值)

(2-1)｜f3｜/(fw·ft)1/2＝0.363

(2-2) D/fw＝0.230

(2-3) ν3＝70.45

(2-4) n4N-n4P＝0.228

(2-5) ν4N＝37.35

(2-6) DA/(β3W·fw)＝0.832

图43至图50表示本发明第七实施例各部分的象差图，图43至图46分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远状态下各部分的象差图，图47至图50分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的近距离聚焦状态(摄影距离1m)下各部分的象差图。

在图43至图50的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦状态(正弦条件)。y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高Y＝0、5.4、10.8、15.12、21.6的慧形象差，A表示入射角，H表示物体高度，d表示对应d线的象差，g表示对应g线的象差。

如上所述，按照本发明，能够制成小型且高放大率的可变放大率光学系统。

下面，说明本发明另一种可变放大率光学系统的结构。

具有按从物体侧开始的顺序的正折射能力的第一透镜组、正折射能力的第二透镜组、负折射能力的第三透镜组；当由广角端状态至远摄端状态改变透镜位置时，所有三个透镜组向物体侧移动，使第一透镜组与第二透镜组之间的间隔增大，第二透镜组与第三透镜组的间隔减小。

把开口光圈配置在第二透镜组的物体侧。由于如果把开口光圈配置在第二透镜组的象侧，那么在广角端状态下穿过负部分组的轴外光束离开光轴，较难良好地校正在画面周边部分产生的慧形象差，所以在本发明中把开口光圈配置在第二透镜组的物体侧。

下面，说明各透镜组的功能。

正折射能力的第一透镜组有会聚作用，特别是在远摄端状态下使会聚作用变强。由于在光学系统整体中的折射能力配置为非对称的，所以为了良好地校正在广角端状态下时常发生的正的畸变象差，把该第一透镜组用在物体侧配置的负部分组和在象侧配置的正部分组构成较好。

正折射能力的第二透镜组由于在其物体侧配置开口光圈，所以在轴上光束和轴外光束穿过第二透镜组的位置其差较小。因此，在第二透镜组中，主要进行轴上象差的校正。

负折射能力的第三透镜组放大由上述第一透镜组和第二透镜组形成的被摄景物象。随由广角端状态向远摄端状态的透镜位置状态变化，进行移动，使第三透镜组与第二透镜组的间隔减小，该放大率(即横向放大率)变大。

在广角端状态，后焦点变短，使轴外光束穿过第三透镜组的高度离开光轴，单独校正轴上象差和轴外象差。当由广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，由于所有三个透镜组向物体侧移动后焦点变大，轴外光束穿过第三透镜组的高度变得靠近光轴，所以能够容易地抑制伴随放大率的轴外象差的变动。

但是，如果使广角端状态的后焦点过短，那么就容易产生在第三透镜组的最象侧的透镜表面上附着的无用景象摄入胶片上的问题，或者，在确保预定周边光量中，由于还会发生透镜直径变大等问题，所以期望有适当的后焦点。

按照上述结构，在本发明中，在最离开第二透镜组的开口光圈的透镜表面，通过引入非球面，在远摄端状态下能够实现大口径化，同时能够实现透镜系统的小型化。也就是说，在同一透镜面上引入非球面是维持预定的光学性能，同时兼顾广角化和大口径化的条件。

更具体地说，在最离开第二透镜组的开口光圈的透镜表面上引入非球面，可有效地良好校正广角端状态下在画面周边部分发生的慧形象差。

基本上穿过在离开开口光圈位置配置的透镜面的轴外光束都偏离光轴。因此，在本发明中，在构成第二透镜组的透镜面内，通过在最离开开口光圈的透镜表面上引入非球面，能够单独地校正轴外象差和轴上象差，能够良好地校正广角端状态下在画面周边部分产生的慧形象差。

下面，说明各条件式和优选实施例。

条件式(3-1)是规定第二透镜组透镜厚度的条件式。如上述条件所示，在本发明中，一边维持预定的光学性能，一边为了兼顾广角化和大口径化而规定适当厚度。

在上述(3-1)式的下限值以下的情况下，由于在广角端状态下穿过第三透镜组的轴外光束会离开光轴，所以伴随着制造时发生的相互偏心会使性能恶化加剧。

相反，在上述(3-1)式的上限值以上的情况下，在把开口光圈配置在第二透镜组的物体侧时，在广角端状态下穿过第三透镜组的轴外光束离开光轴很远，导致透镜直径的大型化。

在本发明的可变放大率光学系统中，当变化透镜位置状态时，如果单独地移动开口光圈和第二透镜组，那么能够改变在透镜位置状态变化时穿过第二透镜组的轴外光束的高度，增加象差校正上的自由度。但是，在另一方面，会导致镜筒结构的复杂化。因此，在中心快门方式照相机的摄影透镜中，采用本发明的可变放大率光学系统的情况下，最好通过使开口光圈和第二透镜组在透镜位置状态变化时一体地移动，来实现镜筒结构的简单化，追求照相机整体的小型化。

此外，根据透镜位置状态的变化，如果不改变开口光圈的直径，并保持一定的F数，那么由于增大了光学设计上的制约，所以在本发明中，当从广角端状态向远摄端状态改变透镜位置状态时，最好使开口光圈的直径变大。

特别地，在中心快门方式照相机中，开口光圈和透镜快门兼用的情况较多，光圈形状并不限于圆形形状。一般来说，F数由焦点距离和入射到光学系统的入射光束的截面面积决定，在本发明中，即使光圈形状不为圆形也不会有任何妨碍。

在本发明的优选实施例中，为了获得广角端状态下充分的后焦点，用负部分组和在其象侧配置的正部分组构成第二透镜组。

再有，最好是在负部分组的最物体侧配置负透镜，使透镜形状有适当的形状，在正部分组的最象侧配置正透镜，使透镜形状有适当的形状。在这些透镜形状中，最好满足以下条件式(3-2)和(3-3)的至少其中一个。

-0.60＜(RN1-RN2)/(RN1+RN2)＜-0.50 ……(3-2)

0.2＜(RP1+RP2)/(RP1-RP2)＜0.7 ……(3-3)

在上述(3-2)式的下限值以下的情况下，由于穿过正部分组的轴外光束会离开光轴，所以伴随着视场角的变化不能良好地校正慧形象差的变动。

相反，在上述(3-2)式的上限值以上的情况下，不能获得广角端状态下充分的后焦点。

在上述(3-3)式的下限值以下的情况下，不能良好地校正广角端状态下画面周边部分发生的慧形象差。

相反，在上述(3-3)式的上限值以上的情况下，由于制造时发生的负部分组与正部分组的相互偏心产生的性能劣化会变得非常大，所以不能实现低成本化。

再有，在本发明中，在广角端状态下确保了更充分的后焦点，在实现透镜直径的小型化中，最好使条件式(3-2)的上限值为-0.15较好，为了提高画面中心的光学性能，下限值为-0.50较好。

并且，在良好地抑制伴随透镜位置状态变化的轴外象差的变动中，条件式(3-3)的上限值为0.6较好，在良好地校正广角端状态下产生的负的失真象差中，条件式(3-3)的下限值为0.3较好。

在本发明中，为了抑制制造时因透镜之间的相互偏心引起的性能劣化，实现低成本化，用包括所述负透镜的负部分组和包括所述正透镜的正部分组构成第二透镜组，并最好满足以下的条件式(3-4)。

0.25＜f2/(｜f2N｜+f2P)＜0.50 ……(3-4)

条件式(3-4)是规定构成第二透镜组的负部分组和正部分组的焦点距离的条件式。

在超过条件式(3-4)的上限值的情况下，负部分组和正部分组的焦点距离变小，会发生因相互偏心引起的性能劣化。相反，在低于下限值的情况下，不能获得广角端状态下充分的后焦点。

如果依据本发明的其他观点，那么对于物体侧的开口光圈，能够用朝向凹面的凹凸形状的负透镜和有朝向象侧呈凹面的接合面的接合凸透镜来构成第二透镜组。

由此，能够抑制慧形象差的发生，并且能够获得广角端状态下充分的后焦点。而且，通过使象侧的透镜面相对于开口光圈也为呈凹面的形状，能够抑制广角端状态下伴随视场角变化的慧形象差的变动。由于在第二透镜组的最象侧配置双凸透镜，所以正部分组也抑制在任何一个透镜表面上发生的负的球面象差，并且，由于使象侧透镜表面的曲率变大，通过使第二透镜组的透镜厚度变薄，可实现小型化，同时扩宽负部分组与正部分组的主焦点间隔，减弱折射能力。

为了确保广角端状态下充分的后焦点，上述负透镜最好是相对于物体侧呈较强凹面的透镜。这种情况下，容易发生高次的球面象差，特别是在把高分散玻璃用在负透镜的情况下，因波长造成的球面象差的校正状态的变动会变大。

在可变放大率光学系统中，良好地校正各透镜组单独产生的色差是非常必要的，在负透镜中使用低分散玻璃的情况下，不能良好地校正第二透镜组单独产生的色差，很难确保更良好的光学性能。作为其对策，在本发明中，为从广角端状态至远摄端状态的任意透镜位置状态获得更良好成象性能，最好以凸透镜作为接合透镜来校正色差，良好地校正负透镜中发生的色差。

特别是，为了减小第二透镜组的透镜厚度，同时抑制因负透镜和凸透镜的相互偏心引起的性能劣化，在本发明中，如上述条件式(3-3)所示，最好加大凸透镜象侧的透镜表面的曲率半径。

在本发明中，为了用较少的透镜数构成光学系统，在最离开第二透镜组开口光圈的透镜表面以外，最好也引入非球面。具体地说，为在广角端状态下有效地校正轴外象差，最好用正透镜和负透镜构成第三透镜组，使正透镜物体侧的透镜表面非球面化。

在本发明中，按照其他观点进行摄影时，为了防止使用高放大率变焦距透镜中常发生的因手抖动等原因造成象抖动的失误，把检测抖动的抖动检测系统和驱动装置组合在透镜系统中，在构成透镜系统的透镜组内，通过把整体或其一部分作为偏心透镜组使一个透镜组偏心，由抖动检测系统检测抖动，使偏心透镜组偏心由驱动装置使像移动，以便校正检测出的抖动，从而可作为具有校正象抖动的防振光学系统。

下面，参照附图51-57说明本发明的另一种可变放大率光学系统的实施例。

图51表示本发明的各实施例的可变放大率光学系统的折射能力分配。图上面的W表示广角端状态，图下面的T表示远摄端状态。该可变放大率光学系统，由按从物体侧开始的顺序的正折射能力的第一透镜组G1、正折射能力的第二透镜组G2、负折射能力的第三透镜组G3三个透镜组构成，在由广角端状态至远摄端状态变化位置状态时，把所有的透镜组向物体侧移动，使第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔增大，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔减小。开口AP与第二透镜组一起移动。此外，开口面积在远摄端中是比广角端变宽的可变光圈。

在各实施例中，透镜的非球面形状用以下式表示。

x＝cy²/{1+1(1-κc²y²)^1/2}+C₄y⁴+C₆y⁶+…

再有，y表示距光轴的高度，x表示下垂量，c表示曲率，κ表示圆锥常数，C₄、C₆、…表示非球面系数。

第八实施例

图52表示本发明第八实施例的透镜结构图。第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11、双凸透镜L12构成。第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L21、接合凹凸形状的负透镜和双凸透镜的双凸透镜形状的接合正透镜L22构成。第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L31和双凹透镜L32构成。开口光圈S配置在负透镜L21的物体侧，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

在以下的表8中，揭示了本发明第八实施例的可变放大率光学系统各部分的值。实施例各部分表中的f表示焦点距离(mm)，FN0表示F数，2ω表示视场角(°)，光圈直径为开口的内接圆直径(mm)，面序号为从各透镜的物体侧计数的面的序号，折射率为与d线(λ＝587.6nm)对应的值。在表8-1中，靠左第一列的数字表示广角端状态，靠右第一列的数字表示远摄端状态，中央的两列表示中间焦点距离状态。

表8-1

f 28.84 ～ 34.96 ～ 43.70 ～ 54.50

FN0 3.60 ～ 3.60 ～ 3.60 ～ 3.80

2ω 75.59 ～ 63.31 ～ 51.88 ～ 42.54光圈直径 8.03 ～ 9.31 ～ 11.16 ～ 12.76

表8-2

面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -21.9551 1.124 1.80610 33.27

2 -55.8857 0.125 1.0

3 29.2848 2.996 1.65160 58.44

4 -34.8723 (D4) 1.0

5 0.0000 2.497 1.0 (开口光圈)

6 -12.3396 3.746 1.62041 60.35

7 -25.6332 0.125 1.0

8 35.2613 1.873 1.80610 37.27

9 14.0210 4.994 1.66547 55.18

10 -16.2504 (D10) 1.0

11 -35.3452 2.497 1.68893 31.16

12 -28.0856 2.747 1.0

13 -13.6763 1.124 1.76935 53.31

14 311.8111 (Bf) 1.0

第十面和第十一面为非球面，非球面系数如下表示。

[第十面]

κ＝2.4876 C₄＝+9.94177×10^-5 C₆＝+4.55246×10^-7

C₈＝-3.21845×10^-9 C₁₀＝+5.95439×10^-13

[第十一面]

κ＝-2.5856 C₄＝+4.19305×10^-5 C₆＝+1.01180×10^-8

C₈＝+3.50672×10^-10 C₁₀＝+6.34925×10^-13

以下，表示各透镜组的可变间隔。数字列的意义与表8-1相同。

可变间隔表

f 28.8409 34.9575 43.6967 54.4958

D4 1.4982 3.6970 5.4706 6.9324

D9 9.4277 6.9076 4.3696 2.2473

BF 7.8654 12.9336 20.3810 29.5356

以下，表示在本实施例的可变放大率光学系统中各条件式(1)～(4)的对应值。

条件式对应值

(3-1) D/fw＝0.459

(3-2) (RN1-RN2)/(RN1+RN2)＝-0.350

(3-3) (RP1+RP2)/(RP1-RP2)＝0.369

(3-4) f2/(｜f2N｜+f2P)＝0.422

图53至图56表示本发明第八实施例的各部分的象差图，图53至图56分别表示在其广角端状态、第一中间焦点距离状态、第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远聚焦状态下各部分的象差图。

在图53至图56的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦和状态，y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高Y＝0、5.4、10.8、15.12、21.6的慧形象差，A表示入射角。

第九实施例

图57表示本发明第九实施例的透镜结构图。第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11、双凸透镜L12构成。第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L21和双凸透镜L22构成。第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L31和双凹透镜L32构成。开口光圈配置在负透镜L21的物体侧，当透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体地移动。

在以下的表9中，揭示了本发明第九实施例的可变放大率光学系统各部分的值。各项目的意义与上述表8的情况相同。

表9-1

f 28.81 ～ 34.92 ～ 43.65 ～ 54.44

FN0 3.60 ～ 3.60 ～ 3.60 ～ 3.80

2ω 75.98 ～ 63.66 ～ 52.11 ～ 42.66光圈直径 8.12 ～ 9.46 ～ 11.40 ～ 13.04

表9-2

面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数

1 -21.2751 1.121 1.74400 44.90

2 -48.0246 0.125 1.0

3 30.6483 2.940 1.49749 70.45

4 -27.8946 (D4) 1.0

5 0.0000 2.494 1.0 (开口光圈)

6 -11.7752 1.122 1.84666 23.83

7 -16.8054 3.740 1.0

8 59.9733 4.987 1.69680 55.48

9 -16.5312 (D10) 1.0

10 63.9046 2.494 1.48749 70.45

11 -37.0279 2.814 1.0

12 -14.7891 1.1 22 1.77250 49.61

13 144.7541 (Bf) 1.0

第九面和第十面为非球面非球面系数如下表示。

[第九面]

κ＝+2.1891 C₄＝+9.36147×10^-5 C₆＝+1.01251×10^-7

C₈＝+2.46693×10^-11 C₁₀＝+7.81924×10^-14

[第十面]

κ＝+1.2997 C₄＝+4.19305×10^-5 C₆＝+1.01180×10^-6

C₈＝+3.50672×10^-10 C₁₀＝+6.34925×10^-12

以下表示各透镜组的可变间隔。

可变间隔表

f 28.8076 34.9185 43.6483 54.4362

D4 1.4961 4.0516 5.2758 7.9927

D9 9.5998 7.3693 5.1213 3.2416

BF 7.8552 12.6369 19.5661 28.1593

以下，表示在本实施例的可变放大率光学系统中各条件式(3-1)～(3-4)的对应值。

条件式对应值

(3-1) D/fw＝0.428

(3-2) (RN1-RN2)/(RN1+RN2)＝-0.176

(3-3) (RP1+RP2)/(RP1-RP2)＝0.568

(3-4) f2/(｜f2N｜+f2P)＝0.340

图58～图61示出本发明第九实施例的各象差图，图58～图61分别表示在广角端状态，第一中间焦点距离状态。第二中间焦点距离状态、远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

在图58～图61的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦·状态，y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高y＝0，5.4，10.8，15.12，21.6的慧形象差，A表示入射角。由各象差图可知，本实施具有能良好地校正各部分的象差并有良好的成象性能。

第十实施例

图62示出本发明第十实施例的透镜结构图。第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11和双凸透镜L12构成。第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L21和用以将凹凸形状的负透镜与双凸透镜接合的双凸透镜形的接合正透镜L22构成。第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L31和双凹透镜L32构成。开口光圈配置在负透镜L21的物体侧，在透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体移动。

在下面的表10中示出本发明第十实施例的可变放大率光学系统各部分的值。各项目的意义与上述表8的情况相同。

表10-1

f 28.80 ～ 34.91 ～ 43.64 ～ 54.42

FN0 3.70 ～ 3.70 ～ 3.70 ～ 3.70

2ω 75.59 ～ 63.51 ～ 52.02 ～ 42.62

绞η径 7.73 ～ 8.98 ～ 10.80 ～ 12.97

表10-2

面序号曲率半径面间隔折射率阿具数

1 -22.7251 1.122 1.83400 37.35

2 -43.6376 0.125 1.0

3 23.3116 3.740 1.48749 70.45

4 -33.2582 (D4) 1.0

5 0.0000 2.494 1.0 (开口绞η)

6 -12.4066 3.740 1.48749 70.45

7 -35.0871 0.436 1.0

8 33.3344 1.870 1.80610 33.27

9 13.4682 4.925 1.69680 55.48

10 -16.6331 (D10) 1.0

11 -34.8565 2.494 1.80518 25.46

12 -31.6620 2.743 1.0

13 -13.8860 1.122 1.69680 55.48

14 193.6835 (Bf) 1.0

第十面和第十一面为非球面，非球面系数如下表示。

[第十面]

κ＝2.6993 C₄＝+1.10555×10^-4 C₆＝+3.35123×10^-7

C₈＝-2.67452×10^-10 C₁₀＝+4.18290×10^-11

[第十一面]

κ＝0.0055 C₄＝+4.70710×10^-6 C₆＝+1.43544×10^-6

C₈＝-3.11084×10^-10 C₁₀＝+3.43313×10^-12

下面表示各透镜组的可变间隔

可变间隔表

f 28.8000 34.9095 43.6369 54.4215

D4 1.4961 3.6316 5.4939 7.1302

D9 8.6430 6.3995 4.1413 2.2442

BF 7.8548 12.7029 19.7281 28.2781

以下表示本实施例的可变放大率光学系统中的各条件式(3-1)～(3-4)的对应值。

条件式对应值

f2N＝-41.6208

f2P＝+18.1372

f2＝+19.6009

(3-1)D/fw＝0.468

(3-2)(RN1-RN2)/(RN1+RN2)＝-0.478

(3-3)(RP1+RP2)/(RP1-RP2)＝0.334

(3-4)f2/(|f2N｜+f2P)＝0.409

图63～图66示出本发明的第十实施例的各部分的象差图，图63-图66分别表示在广角端状态、第一中间焦点距离状态，第二中间焦点距离状态，远摄端状态的无限远聚焦状态下的各部分的象差图。

在图63-图66的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差。虚线表示正弦·状态，y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高y＝0，5.4，10.8，15.12，21.6的慧形象差，A表示入射角。

由各象差图可知，本实施例能良好地校正各部分的象差并具有良好的成象性能。

第十一实施

图67示出本发明第十一实施例的透镜结构图。第一透镜组G1由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L11和双凸透镜L12构成。第二透镜组G2由朝向物体侧呈凹面的凹凸形状的负透镜L21和用以将凹凸形状的负透镜与双凸透镜接合的双凸形的接合正透镜L22构成。第三透镜组G3由朝向象侧呈凸面的凹凸形状的正透镜L31和双凹透镜L32构成。开口光圈配置在负透镜L21的物体侧，在透镜位置状态变化时，与第二透镜组G2一体移动。

在下面的表11中示出本发明的第十一实施例的可变放大率光学系统各部分的值。各项目的意义与上述表8的情况相同。

表11-1

f 32.50 ～ 37.86 ～ 40.49 ～ 61.21

FN0 3.70 ～ 3.70 ～ 3.70 ～ 3.70

2ω 68.61 ～ 59.25 ～ 45.54 ～ 38.18

绞η径 8.49 ～ 9.50 ～ 12.04 ～ 14.14

表11-2

面序号曲率半径面间隔折射率阿具数

1 -25.7525 1.136 1.83400 37.35

2 -45.0155 0.126 1.0

3 21.8849 5.049 1.48749 70.45

4 -44.1037 (D4) 1.0

5 0.0000 2.524 1.0 (开口绞η)

6 -16.5003 2.651 1.62041 60.35

7 -33.7500 2.840 1.0

8 40.4452 1.010 1.75520 27.63

9 16.4018 4.733 1.69350 50.77

10 -20.9607 (D10) 1.0

11 -33.4310 2.524 1.80518 25.46

12 -29.6758 2.777 1.0

13 -14.5741 1.136 1.65160 58.44

14 140.6212 (Bf) 1.0

第十面和第十一面是非球面，非球面系数如下所示。

[第十面]

κ＝1.2920 C₄＝+4.49480×10^-6 C₆＝+8.10133×10^-4

C₈＝-1.19523×10^-8 C₁₀＝+4.15271×10^-12

[第十一面]

κ＝0.9278 C₄＝+3.48076×10^-6 C₆＝+8.61815×10^-8

C₈＝-6.72791×10^-10 C₁₀＝+3.91672×10^-12

以下示出各透镜组的可变间隔。

可变间隔表

f 32.5005 37.8647 50.5864 61.2149

D4 1.5146 3.4586 5.8346 7.0978

D9 9.8680 7.7135 4.2220 2.2718

BF 8.2345 12.2526 22.1307 30.5145

以下示出本实施例的可变放大率光学系统的各条件式(3-1)～(3～4)的对应值。

条件式对应值

f2N＝-52.1279

f2P＝+20.4644

f2＝+29.5714

(3-1)D/fw＝0.423

(3-2)(RN1-RN2)/(RN1+RN2)＝-0.371

(3-3)(RP1+RP2)/(RP1-RP2)＝0.317

(3-4)f2/(｜f2N｜+f2P)＝0.419

图68～图71示出本发明第十一实施例的各部分的象差图，图68～图71分分别表：在广角端状态，第一中间焦点距离状态，第二中间焦点距离状态，远摄端状态的无限远聚焦状态的各部分的象差图。

在图68～图71的各象差图中，球面象差图中的实线表示球面象差，虚线表示正弦·状态，y表示象高，非点象差图中的实线表示次级象面，虚线表示子午象面。慧形象差图表示在象高y＝0，5.4，10.8，15.12，21.6的慧形象差，A表示入射角。由各象差图可知，本实施例能很好地校正各部分的象差并具有良好的成象功能。

由以上说明可知，如采用本发明能使可变放大率光学系统小型化，而且能实现高可变放大率。

Claims

1.一种变焦距透镜镜筒，包括带有多个可动透镜组的可变放大率光学系统和沿光轴方向驱动所述多个可动透镜组的导向装置，其特征在于，

所述导向装置至少在广角端状态、中间焦点距离状态和远摄端状态的三个透镜位置状态上可使所述可动透镜组停止，所述中间焦点距离状态在所述广角端状态和所述远摄端状态之间存在，即使在其中任何一个透镜位置状态，也能把处于无限远位置的被摄景物的象保持在预定的位置上；

至少在远摄端状态，在从处于所述无限远位置的被摄景物向处于近距离位置的被摄景物进行焦点调节的情况下，所述多个可动透镜组向所述预定位置的所述被摄景物象的方向移动。

2.如权利要求1所述的变焦距透镜镜筒，其特征在于，所述可变放大率光学系统在最象侧有负透镜组，在由所述广角端状态至所述远摄端状态改变透镜位置状态时，所述负透镜组向物体侧移动。

3.如权利要求2所述的变焦距透镜镜筒，其特征在于，当由所述可变放大率光学系统的所述负透镜组在物体侧配置的透镜组整体的合成折射能力为正，在远摄端状态由所述负透镜组在物体侧配置的所述透镜组整体的合成焦点距离为fa，所述负透镜组的焦点距离为fb，远摄端状态透镜系统整体的焦点距离为ft时，满足

0.1＜(fa·｜fb｜)^1/2/ft＜1.0 (1)

的条件。

4.如权利要求1所述的变焦距透镜镜筒，其特征在于，所述多个可动透镜组由驱动系统的驱动力作用沿光轴方向移动，所述可变放大率光学系统至少有一个使由所述驱动系统的预定驱动量造成的透镜移动量一定而与透镜位置状态无关的透镜组。

5.如权利要求4所述的变焦距透镜镜筒，其特征在于，与所述广角端状态相比，所述远摄端状态的一方由无限远至预定的有限距离进行近距离聚焦所必需的透镜驱动量较大。

6.一种可变放大率光学系统，其特征在于，按从物体开始的顺序由具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组和具有负折射能力的第三透镜组构成，

在从广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小；

所述第二透镜组由双凹透镜和在该双凹透镜的象侧隔有空气间隔配置的接合正透镜构成。

7.一种可变放大率光学系统，其特征在于，按从物体侧开始的顺序由具有正折射能力的第一透镜组，具有正折射能力的第二透镜组和具有负折射能力的第三透镜组构成，

在从广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，把所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小，

在所述第一透镜组与所述第二透镜组之间配置开口光圈；

所述第二透镜组由邻接所述开口光圈配置双凹透镜、并配置在距所述开口光圈最远的位置的接合正透镜构成。

8.如权利要求6至7中任一项所述的可变放大率光学系统，其特征在于，在所述第三透镜组的焦点距离为f3；所述可变放大率光学系统整体的广角端状态下的焦点距离为fw；远摄端状态下的焦点距离为ft；沿所述第二透镜组的光轴的透镜厚度为D时，至少满足在下列条件式(2-1)至(2-2)中的一个，

(2-1)0.30＜｜f3｜/(fw·ft)1/2＜0.45

(2-2)0.17＜D/fw＜0.35

其中，条件式(2-1)中的1/2表示(fw·ft)的平方根。

9.如权利要求6至8中任一项所述的可变放大率光学系统，其特征在于，所述接合正透镜由负透镜和正透镜构成，在透镜位置状态变化时，在所述第一透镜组与所述第二透镜组之间配置的开口光圈与所述第二透镜组一体地移动，在所述第二透镜组中最物体侧配置的负透镜的阿贝数为ν3；对于构成所述第二透镜组中接合透镜的负透镜的d线的折射率为n4N；对于构成所述第二透镜组中接合透镜的正透镜的d线的折射率为n4P；构成所述第二透镜组中接合透镜的负透镜的阿贝数为ν4N时，至少满足在下列条件式(2-3)至(2-5)中的一个条件式，

(2-3) 50＜ν3

(2-4) 0.15＜n4N-n4P

(2-5) ν4N＜45

10.如权利要求6至9中任一项所述的可变放大率光学系统，其特征在于，在所述可变放大率光学系统的广角端状态下沿从开口光圈至象面位置光轴的长度为DA，广角端状态下第三透镜组的横向放大率为β3W时，满足下面的条件式(2-6)

(2-6)0.75＜DA/(β3W·fw)＜0.95。

11.一种可变放大率光学系统，其特征在于，可变放大率光学系统由按从物体侧开始的顺序配置的具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组、具有负折射能力的第三透镜组构成；

在由广角端状态至远摄端状态改变透镜位置状态时，所有透镜组向物体侧移动，使所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔增大，所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔减小；

在第一透镜组与第二透镜组之间配置开口光圈；

在第二透镜组最靠近象面配置的透镜象侧的透镜面为非球面；

设定D和fw，满足以下的条件式(3-1)

0.35＜D/fw＜0.55 ……(3-1)

D：沿由开口光圈至第二透镜组在最靠近象面配置的透镜面的光轴的长度

fw：广角端状态下整个透镜系统的合成焦点距离。

12.如权利要求11所述的可变放大率光学系统，其特征在于，在透镜位置状态变化时，所述开口光圈与第二透镜组一体地移动。

13.如权利要求11或12所述的可变放大率光学系统，其特征在于，与广角端状态下最大开口面积相比，所述开口光圈在远摄端状态下的最大开口面积较大。

14.如权利要求11至13所述的可变放大率光学系统，其特征在于，所述第二透镜组有与所述开口光圈的象侧邻接配置的负透镜和与第三透镜组的物体侧邻接配置的正透镜，满足以下的条件式(3-2)或(3-3)：

-0.60＜(RN1-RN2)/(RN1+RN2)＜-0.50 ……(3-2)

0.2＜(RP1+RP2)/(RP1-RP2)＜0.7 ……(3-3)

RN1：所述负透镜物体侧的透镜表面的曲率半径

RN2：所述负透镜象侧的透镜表面的曲率半径

RP1：所述正透镜物体侧的透镜表面的曲率半径

RP2：所述正透镜象侧的透镜表面的曲率半径。

15.如权利要求14所述的可变放大率光学系统，其特征在于，所述第二透镜组由包括所述负透镜的负部分组和包括所述正透镜的正部分组构成，满足以下的条件式(3-4)：

0.25＜f2/(｜f2N｜+f2P)＜0.50 ……(3-4)

f2：第二透镜组的合成焦点距离

f2N：所述负部分组的合成焦点距离

f2P：所述正部分组的合成焦点距离

16.一种可变放大率光学系统，其特征在于，可变放大率光学系统由按从物体侧开始的顺序配置的具有正折射能力的第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组、具有负折射能力的第三透镜组构成；

在第一透镜组与第二透镜组之间配置开口光圈；

由对于所述开口光圈呈凹面的负凹凸透镜和在该负凹凸透镜的象侧配置的、有朝向象侧呈凹面的接合面的接合正透镜构成第二透镜组。