CN1282881A - 变焦透镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的变焦透镜系统从物侧起,包括:第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3,其中,第一透镜组G1包括负透镜单元1－1U11和隔开的正透镜单元1－2U12;第二透镜组G2包括正透镜单元2－1U21、隔开的正透镜单元2－2U22和2－3U23。随着第一和第二透镜组的移动,当透镜组位置的状态从广角态变到远摄态时,第三透镜组被固定的同时,第一和第二透镜组之间的间距减小,而第二和第三透镜组之间的间距增大;并且满足指定的状态方程。

Description

变焦透镜系统
下列在先申请的内容在此引为参考：
1996年12月13日提交的日本专利申请08-353024
1997年6月30日提交的日本专利申请09-189039
1997年8月5日提交的日本专利申请09-222071
1997年12月12日提交的美国专利申请08／990，063
1999年8月3日提交的日本专利申请11-220000
本发明涉及变焦透镜系统，特别是变焦比在2．5倍以上、广角端的张角在60°以上的变焦透镜系统，这种变焦系统具有适于与摄像机或采用固态成像装置等的数字照相机一起使用的优良的成像质量。
在日本专利申请公开No．6-94996和日本专利申请公开No．7-261083中公开了适于与固态成像装置一起使用的变焦透镜系统。
但在日本专利申请公开No．6-94996中公开的每个实施例有大约2倍的变焦比，这是不够的。
在日本专利申请公开No．7-261083中公开的每个实施例有大约2．3倍的变焦比，这仍然不足。另外，因为根据变焦的球面像差变化较大，并且成像质量不佳，如该申请出版物中公开的像差表所示。
由于上述问题的存在而产生本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种具有变焦比在2．5倍以上、广角端的张角在60°以上、具有适于与摄像机或采用固态成像装置等的数字照相机一起使用的优良成像质量的变焦透镜系统。
为了解决上述问题，根据本发明的变焦透镜系统包括：从物侧起依次为：具有负屈光力的第一透镜组，具有正屈光力的第二透镜组，和具有正屈光力的第三透镜组；其中第一透镜组包括：从物侧起依次为具有负屈光力的透镜单元1-1和被分开预定空间的具有正屈光力的透镜单元1-2；并且其中第二透镜组包括：从物侧起依次为具有正屈光力的透镜单元2-1，被分开预定空间的具有负屈光力的透镜单元2-2，和被分开预定空间的具有正屈光力的透镜单元2-3；移动第一和第二透镜组，使得当透镜组的位置状态从广角态(提供透镜系统的最短焦距的状态)变到远摄态(提供透镜系统的最长焦距的状态)时，固定第三透镜组的同时，第一和第二透镜组之间的间距减小，而第二和第三透镜组之间的间距增大；并且满足下列条件：
0．7＜f2／|f1|＜1．5    (f1＜0)    (1)
3＜f3／fw＜10                      (2)
1＜f12／|f1|＜3         (f1＜0)    (3)
1＜|f22|／f2＜5         (f22＜0)   (4)
1．6＜(D1w-D1t)／fw＜6             (5)
1．6＜(D2t-D2w)／fw＜6             (6)
此处f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距，fw表示广角态下透镜系统的焦距，f12表示透镜单元1-2的焦距，f22表示透镜单元2-2的焦距，D1w表示广角态下第一透镜组和第二透镜组之间的间距，D1t表示远摄态下第一透镜组和第二透镜组之间的间距，D2w表示广角态下第二透镜组和第三透镜组之间的间距，D2t表示远摄态下第二透镜组和第三透镜组之间的间距。
在本发明中，通过组建具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组，可以提供在广角态下张角为60°以上的变焦透镜系统，其中第一透镜组做成密集型。另外，通过布置第三透镜组，可以把出射光瞳有效地定位在适于与固态成像装置一起使用的进一步远离像面的位置。
另外，利用组建的第一透镜组，即从物侧起依次为具有负屈光力的透镜单元1-1和与透镜单元1-1分开预定距离的具有正屈光力的透镜单元1-2，可以使透镜系统的成像质量非常好，并且尤其可以校正横向色差和畸变。
另外，利用组建的第二透镜组，即从物侧起依次为具有正屈光力的透镜单元2-1，与透镜单元2-1分开预定距离的具有负屈光力的透镜单元2-2，以及与透镜单元2-2分开预定距离的具有正屈光力的透镜单元2-3，可以抑制球面像差和像散的变化，并因此可以获得非常好的成像性能。
另外，利用布置在最靠近像侧的变焦时固定的第三透镜组，变焦机构可以与连接到固态成像装置的电子电路分开设置。
然后，下面解释每个状态方程。状态方程(1)用于对变焦比为2．5倍以上的变焦透镜系统提供优良的成像质量和紧凑性。当f2／|f1|的比值降到状态方程(1)的下限以下时，将难以得到所需的变焦比。换言之，变焦时第一和第二透镜组之间间距的改变得过大，使得透镜系统不能再紧凑。另一方面，当比值超过状态方程(1)的上限时，对畸变、横向色差和场曲率的校正变得困难，以致很难用简单的结构获得很好的成像质量。另外，为了能够很好地校正各种像差，状态方程(1)的下限和上限最好分别设置为0．9和1．3。
状态方程(2)用于对透镜系统的出射光瞳定位并实现透镜系统的紧凑性。当f3／fw的比值超过状态方程(2)的上限时，出射光瞳的位置接近广角态的像平面，使得透镜系统变得难以运用到固态成像装置中。另一方面，当该比值降到状态方程(2)的下限以下时，第三透镜组的结构变得复杂，并且第一和第二透镜组变大，以致很难使透镜系统紧凑。另外，状态方程(2)的下限和上限最好分别设置为4和6。
状态方程(3)确定透镜单元1-2的焦距的适当范围。当f12／|f1|的比值超过状态方程(3)的上限时，透镜单元1-2的屈光力变小，以致于难以校正球面像差和色差。相反，当比值降到状态方程(3)的下限以下时，透镜单元1-2的屈光力变大，以致于透镜单元1-1和透镜单元1-2之间的间距以及偏心的容限不合理想地变得严格。另外，状态方程(3)的下限和上限最好分别设置为1．9和5．5。
状态方程(4)确定透镜单元2-2的焦距的适当范围。当|f22|／f2的比值超过状态方程(4)的上限时，透镜单元2-2的屈光力变小，以致于难以校正球面像差。相反，当比值降到状态方程(4)的下限以下时，透镜单元2-2的屈光力变大，以致于邻近透镜单元2-2的空间和偏心的容限不合理想地变得严格。另外，状态方程(4)的下限和上限最好分别设置为1．1和4。
状态方程(5)确定当透镜组的位置状态从广角态变到远摄态时第一和第二透镜组之间间距的适当范围。当(D1w-D1t)／fw的比值超过状态方程(5)的上限时，变焦时第一和第二透镜组之间间距的改变得过大，使得透镜系统不合理想地变大。另一方面，当比值降到状态方程(5)的下限以下时，不能保持足够的变焦比。另外，状态方程(5)的下限和上限最好分别设置为1．9和5．5。
状态方程(6)确定当透镜组的位置状态从广角态变到远摄态时第二和第三透镜组之间间距的适当范围。当(D2t-D2w)／fw的比值超过状态方程(6)的上限时，变焦时第二和第三透镜组之间间距的改变过大，使得透镜系统不理想地变大。另一方面，当比值降到状态方程(6)的下限以下时，不能保持足够的变焦比。另外，状态方程(6)的下限和上限最好分别设置为1．9和5．5。
另外，在上述结构的情况下，本发明最好有这样的结构，即从物侧起透镜单元1-1由具有凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凹透镜组成，透镜单元1-2由具有面向物侧的凸面的正凹凸透镜组成。结果是可以用少量的透镜元件得到优良的成像性能。
另外，在本发明中，最好在透镜单元1-1的最靠近物侧加入非球面。结果是，可以有效地校正广角态透镜系统的畸变。
另外，在本发明中，构成的透镜单元2-2最好是一个胶合透镜，从物侧起，由双凸正透镜和双凹负透镜组成。结果是可以同时有效地完成在第二透镜组中关于透镜元件的偏心容限放宽以及像差的良好校正。
另外，在本发明中，最好由有至少一个非球面的正单透镜构成第三透镜组。其结果是不用第三透镜组复杂的结构即可校正慧形像差，以致于可以同时实现变焦透镜系统的紧凑性和像差的良好校正。
下面结合附图说明本发明。附图中：
图1是根据本发明实施例1的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图2是根据本发明实施例2的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图3是根据本发明实施例3的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图4是根据本发明实施例4的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图5是根据本发明实施例5的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图6是根据本发明实施例6的变焦透镜系统的透镜结构示意图。
图7是根据本发明的实施例1处于广角态的各种像差。
图8是根据本发明的实施例1处于中间焦距态的各种像差。
图9是根据本发明的实施例1处于远摄态的各种像差。
图10是根据本发明的实施例2处于广角态的各种像差。
图11是根据本发明的实施例2处于中间焦距态的各种像差。
图12是根据本发明的实施例2处于远摄态的各种像差。
图13是根据本发明的实施例3处于广角态的各种像差。
图14是根据本发明的实施例3处于中间焦距态的各种像差。
图15是根据本发明的实施例3处于远摄态的各种像差。
图16是根据本发明的实施例4处于广角态的各种像差。
图17是根据本发明的实施例4处于中间焦距态的各种像差。
图18是根据本发明的实施例4处于远摄态的各种像差。
图19是根据本发明的实施例5处于广角态的各种像差。
图20是根据本发明的实施例5处于中间焦距态的各种像差。
图21是根据本发明的实施例5处于远摄态的各种像差。
图22是根据本发明的实施例6处于广角态的各种像差。
图23是根据本发明的实施例6处于中间焦距态的各种像差。
图24是根据本发明的实施例6处于远摄态的各种像差。
下面将参照附图对根据本发明的变焦透镜系统的数个实施例进行描述。图1至图6分别表示根据实施例1至实施例6的透镜系统的结构简图。从物侧起，每个实施例有一个具有负屈光力的第一透镜组G1，一个孔径光阑S，一个具有正屈光力的第二透镜组G2和一个具有正屈光力的第三透镜组G3。从物侧起，第一透镜组G1由标号U11表示的具有负屈光力的透镜单元1-1和由标号U12表示的具有正屈光力的透镜单元1-2组成。从物侧起，第二透镜组G2由标号U21表示的具有正屈光力的透镜单元2-1、由标号U22表示的具有正屈光力的透镜单元2-2和由U23表示的具有正屈光力的透镜单元2-3组成。移动第一和第二透镜组，使得当透镜组位置的状态从广角态(提供透镜系统的最短焦距的状态)变到远摄态(提供透镜系统的最长焦距的状态)时，第三透镜组被固定的同时，第一和第二透镜组之间的间距减小，而第二和第三透镜组之间的间距增大。
在每个实施例中，以从物侧起的顺序，透镜单元1-1 U11包括一个具有朝向物侧的凸面的正凹凸透镜和一个双凹负透镜。透镜单元1-2 U12包括一个具有朝向物侧的凸面的正凹凸透镜。另外，在实施例1至3中，透镜单元1-1 U11最靠近物侧的表面是一个非球面。
另外，在每个实施例中，透镜单元2-2 U22是由从物侧起始的双凸正透镜和双凹负透镜构成的胶合透镜。
另外，在每个实施例中，第三透镜组G3由具有面朝像侧的非球面的正单透镜组成。
在以下的每个实施例中，广角态中的焦距归一化为1。
但在实施例1至3的每一个当中，广角态下透镜系统的理想焦距是5．8mm。在实施例4至6的每一个当中，广角态下透镜系统的理想焦距是8．24mm。
毋庸赘述，通过进行按比值地扩大或缩小也可以利用其他的焦距。<实施例1>
在表1中示出了实施例1的各个值。在表1中f表示焦距；Bf表示后焦距；F No表示F数；2ω表示视角；在“透镜数据”中，第一列表示从物侧起的透镜表面序号，第二列r表示透镜表面的曲率半径，第三列d表示透镜表面之间的距离，第四列v表示阿贝数，第五列n表示d线(λ=587．6nm)的折射率。
下列方程表示非球面：
X(y)=y2／[r·{1+(1-K·y2／r2)1／2}]+C4·y4+C6·y6+C8·y8+C10·y10
此处X(y)表示沿光轴从非球面顶点处的切面到高度y处的非球面之间的位移，r表示曲率的近轴半径。K表示圆锥系数，Ci表示第i阶非球面系数。
在“可变距离数据”中示出了广角态、中间焦距态和远摄态时的焦距和可变距离。顺便说一下，在所有实施例中对各个值采用与此实施例中相似的标号。
表1
[总体值]
        广角      中间焦距    远摄
f           1．000    2．034      4．768
Bf=0．424
FNO         1．86     2．45       4．00
2ω         80．78°  42．61°    18．15°
[透镜数据]
r           d          v         n
1   4．4814     0．2203    52．32    1．75500    非球面
2   1．7086     1．0685
3   -5．4095    0．1864    70．24    1．48749
4   3．1858     0．0254
5   2．8000     0．5179    23．78    1．84666
6   6．7296     (d6)
7   ∞          0．1695                          孔径光阑
8   6．3456     0．4568    52．32    1．75500
9   -5．0365    0．1695    23．78    1．84666
10  -8．5438    0．0254
11  1．9093     0．7975    60．69    1．56384
12  -4．4635    1．3384    34．96    1．80100
13  1．4288     0．2560
14  10．6870    0．3775    70．24    1．48749
15  -5．6077    0．0254
16  2．0229     0．4397    54．84    1．69100
17  4．8291     (d17)
18    2．9661    0．4008    55．18    1．66547
19    18．3950   0．1525                         非球面
20    ∞         0．5661    64．20    1．51680
21    ∞
[非球面数据]
表面号1
K=1．00000
C4=4．9835×10-3
C6=-7．25320×10-5
C8=6．12790×10-5
C10=0．00000
表面号19
K=1．00000
C4=3．28620×10-2
C6=-1．77130×10-2
C8=6．61900×10-3
C10=0．00000
[可变距离数据]
     广角        中间焦距       远摄
f       1．00000    2．03388     4．76775
d6      5．60273    2．21683     0．33898
d17     0．33893    1．78337     5．60273
图7至图9表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第一实施例的各种像差。在每个像差图中，FNO表示F数，ω表示视角，d表示d线(λ=587．6nm)，g表示g线(λ=435．6nm)。在表示像散的图中，实线表示矢像面，虚线表示一个经向面。本实施例中采用的类似符号用于所有实施例中表示像差的图中。
从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。<实施例2>
在表2中示出了根据实施例2的透镜系统的各种值。
表2
[总体值]
      广角      中间焦距    远摄
f         1．000    2．034     4．768
Bf=0．424
FNO       1．97     2．58      4．20
2ω       80．79°  42．49°   18．14°
[透镜数据]
r           d          v         n
1   4．5213   0．2203    52．32    1．75500    非球面
2   1．6930   1．0212
3  -5．1258   0．1864    60．69    1．56384
4   3．6093   0．0254
5   3．0746   0．5285    23．78    1．84666
6   11．3974  (d6)
7   ∞        0．1695                           孔径光阑
8   9．1185   0．3782    52．32    1．75500
9  -10．4597  0．0254
10  2．7302   0．3876    47．82    1．75700
11  5．2755   0．0254
12  2．7963   0．5268    56．32    1．56883
13 -9．2484   1．3584    23．78    1．84666
14    1．5499      0．3615
15   -36．6490     0．3380    64．14    1．51633
16   -5．4324      0．0254
17    2．4970      0．4117    34．96    1．80100
18    7．4341      (d18)
19    2．9661      0．3999    55．18    1．66547
20    17．6272     0．1525                        非球面
21    ∞           0．5661    64．20    1．51680
22    ∞
[非球面数据]
表面号1
K=1．00000
C4=5．62654×10-3
C6=-2．26951×10-4
C8=7．18615×10-5
C10=0．00000
表面号19
K=1．00000
C4=3．09998×10-3
C6=-1．20857×10-2
C8=2．53168×10-3
C10=0．00000
[可变距离数据]
        广角       中间焦距    远摄
f      1．00000    2．03390    4．76779
d6     5．68836    2．24738    0．33899
d18    0．33898    1．80687    5．68835
图10至图12表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第二实施例的各种像差。从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。<实施例3>
在表3中示出了根据实施例3的透镜系统的各种值。
表3
[总体值]
          广角     中间焦距     远摄
f            1．000    2．034      3．559
Bf=0．589
FNO          2．14     2．92       4．09
2ω          80．78°  42．22°    24．26°
[透镜数据]
   r       d         v         n
1    7．1958   0．2203  46．54    1．80411    非球面
2    1．7074   0．8474
3   -9．4057   0．1864  46．54    1．80411
4    2．9519   0．1695
5    3．1662   0．5423  23．78    1．84666
6   -29．2772  (d6)
7    ∞        0．1695                         孔径光阑
8    6．2712   0．5084  42．97    1．83500
9    -9．6191  0．0339
10   1．9296   0．6779  47．19    1．67003
11   -4．1119  0．7627  23．78    1．84666
12   1．5233   0．2542
13   6．7094   0．4237  32．17    1．67270
14    -8．8116     0．0339
15     5．2908     0．4237    53．93    1．71300
16     12．3765    (d16)
17     6．7793     0．4237    55．18    1．66547
18    -5．7643     0．1695    非球面
19     ∞          0．5661    67．85    1．45850
20     ∞
[非球面数据]
表面号1
K=1．00000
C4=1．07998×10-2
C6=-1．44312×10-3
C8=1．80087×10-4
C10=0．00000
表面号18
K=1．00000
C4=3．85952×10-2
C6=-2．16450×10-2
C8=9．41230×10-3
C10=0．00000
【可变距离数据]
        广角        中间焦距    远摄
f       1．00000    2．03378    3．55912
d6      4．45305    1．60239    0．42060
d16     0．55151    2．15459    4．51993
图13至图15表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第三实施例的各种像差。从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。<实施例4>
在表4中示出了根据实施例4的透镜系统的各种值。
表4
[总体值]
       广角      中间焦距    远摄
f          1．000    1．456      2．867
Bf=0．306
FNO        2．57     2．96       4．14
2ω        62．20°  43．03°    22．01°
[透镜数据]
     r        d        v       n
1    2．9394   0．1578   54．66  1．72916
2    1．0611   0．3519
3    -5．0841  0．1335   70．24  1．48749
4    2．2896   0．0789
5    1．5413   0．2791   23．78  1．84666
6    2．5303   (d6)
7    ∞        0．1214                       孔径光阑
8    4．0796   0．2670   46．58  1．80400
9    -4．0796  0．0243
10    1．0805   0．4005   38．02  1．60342
11    -3．3901  0．4248   23．78  1．84666
12    0．9223   0．1092
13    3．7115   0．2184   70．24  1．48749
14    36．4061  0．6250
15    2．5702   0．3883   46．58  1．80400
16    34．6151  (d16)
17   7.7356      0.3034       55.18     1.66547
18   -5．1578    0．1214                         非球面
19   ∞          0.4053       64.20     1.51680
20   ∞
【非球面数据】
表面号18
K=1.00000
C4=1.21469×10-1
C6=-1.82268×10-1
C8=4.21168×10-1
C10=-3.89534×10-1
【可变距离数据】
广角      中间焦距    远摄
f   1．00000  1．45631  2．83737
d6  2．48829  1．46045  0．36407
d16 0．32269  0．90441  2．66504
图16至图18表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第四实施例的各种像差。从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。<实施例5>
在表5中示出了根据实施例5的透镜系统的各种值。
表5
【总体值】
     广角       中间焦距       远摄
f        1．000       1．456       2．837
Bf=0306
FNO      2．59        3．00        4．22
2ω      62．20°     43．05°     22．03°
[透镜数据]
      r      d         v       n
1    2．9586   0．1578  46．58  1．80400
2    1．0963   0．3337
3    -7．7454  0．1335  60．29  1．62041
4    2．0308   0．0728
5    1．6103   0．3034  23．78  1．84666
6    3．7716   (d6)
7    ∞        0．1214                      孔径光阑
8    3．1513   0．2670  46．58  1．80400
9    -6．3690  0．0243
10   1．3178   0．4733  44．89  1．63930
11   -1．9806  0．4854  26．30  1．78470
12   1．0076   0．1092
13   13．6664  0．2366  70．24  1．48749
14   -3．6716  0．5400
15   2．0634   0．2731  39．59  1．80440
16   5．0199   (d16)
17   15．3344  0．3034  55．18  1．66547
18   5．0113   0．1214                     非球面
19   ∞        0．4053  64．10  1．51680
20   ∞
[非球面数据]
表面号18
K=1．00000
C4=9．21138×10-2
C6=1．07397×10-2
C8=2．28032×10-3
C10=-3．03751×10-2
[可变距离数据]
    广角     中间焦距     远摄
f    1．00000    1．45631    2．83737
d6   2．45187    1．44190    0．36459
d16  0．31041    0．85279    2．49435
图19至图21表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第五实施例的各种像差。从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。<实施例6>
在表6中示出了根据实施例6的透镜系统的各种值。
表6
[总体值]
             广角    中间焦距    远摄
f           1．000    1．456     2．837
Bf=0．306
FNO         2．07     2．38      3．32
2ω         62．24°  42．97°   21．99°
[透镜数据]
      r        d          v      n
1    3．3344   0．1578   46．58  1．80400
2    1．1990   0．3398
3     -3．8574   0．1335    55．34   1．67790
4      2．5779   0．0850
5      2．1254   0．3155    23．78   1．84666
6      11．1743  (d6)
7      ∞        0．1214                       孔径光阑
8      3．1547   0．3155    46．58   1．80400
9      6．3777   0．0243
10     1．7098   0．4794    44．89   1．63930
11     -2．0650  0．8495    26．30   1．78470
12     1．1352   0．1153
13     3．6297   0．2366    70．24   1．48749
14    -111．3138 0．4794
15     2．4154   0．2609    46．58   1．80400
16     20．2529  (d16)
17     14．4541  0．3034    57．44   1．60602
18     -4．2949  0．1214                        非球面
19     ∞        0．4053    64．20   1．51680
20     ∞
[非球面数据]
表面号18
K=1．00000
C4=2．01885×10-1
C6=-5．75443×10-1
C8=1．44367
C10=-1．43251
[可变距离数据]
   广角      中间焦距       远摄
f    1．00000    1．45631       2．83737
d6    2．64248      1．54004       0．36408
d16   0．31278      0．89799       2．66920
图22至图24表示分别处于广角态、中间焦距态和远摄态的本发明第六实施例的各种像差。从表示各种像差的各个图中明显看出，可以对各种像差进行良好地校正，并且获得良好的成像质量。
另外，在表7中示出了根据实施例1至6中每种状态的参数的各种值。
表7
<状态值>
             实施例1     实施例2   实施例3
(1)f2／|f1|      1．069       1．089    1．137
(2)f3／fw        5．259       5．301    4．746
(3)f12／|f1|     1．872       1．697    1．311
(4)|f22|／f2     2．692       1．226    3．537
(5)(D1w-D1t)／fw 5．264       5．349    4．032
(6)(D2t-D2w)／fw 5．264       5．349    3．968
             实施例4      实施例5   实施例6
(1)f2／|f1|      1．066       1．035    1．110
(2)f3／fw        4．694       5．710    5．497
(3)f12／|f1|     2．017       1．648    1．595
(4)|f22|／f2     2．597       3．227    2．329
(5)(D1w-D1t)／fw 2．124       2．087    2．278
(6)(D2t-D2w)／fw 2．342       2．184    2．356
如上所述，本发明使得提供变焦比在2．5倍以上、广角端下视场角在60°以上的变焦透镜系统成为可能，并提供适于与摄像机或采用固态成像装置等的数字照相机一起使用的优良的成像质量。

Claims (11)

1．一种变焦透镜系统，以从物侧起始的顺序包括：
具有负屈光力的第一透镜组；
具有正屈光力的第二透镜组；和
具有正屈光力的第三透镜组；
其特征在于，第一透镜组从物侧起依次包括：具有负屈光力的透镜单元1-1；和
被分开预定空间距离的具有正屈光力的透镜单元1-2；并且
第二透镜组从物侧起依次包括：具有正屈光力的透镜单元2-1；
被分开预定空间距离的具有负屈光力的透镜单元2-2；和
被分开预定空间距离的具有正屈光力的透镜单元2-3；
随着第一和第二透镜组的移动，当透镜组的位置状态从广角态变到远摄态时，固定第三透镜组的同时，第一和第二透镜组之间的间距减小，而第二和第三透镜组之间的间距增大；并且满足下列条件：
0．7＜|f2|／|f1|＜1．5    (f1＜0)
3＜f3／fw＜10
1＜f12／|f1|＜3           (f1＜0)
1＜|f22|／f2＜5           (f22＜0)
1．6＜(D1w-D1t)／fw＜6
1．6＜(D2t-D2w)／fw＜6此处：f1表示第一透镜组的焦距，
f2表示第二透镜组的焦距，
f3表示第三透镜组的焦距，
fw表示广角态下透镜系统的焦距，
f12表示透镜单元1-2的焦距，
f22表示透镜单元2-2的焦距，
D1w表示广角态下第一透镜组和第二透镜组之间的间距，
D1t表示远摄态下第一透镜组和第二透镜组之间的间距，
D2w表示广角态下第二透镜组和第三透镜组之间的间距，而
D2t表示远摄态下第二透镜组和第三透镜组之间的间距。
2．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，
透镜单元1-1从物侧起包括：具有凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凹负透镜；而
透镜单元1-2包括：具有凸面面向物侧的正凹凸透镜。
3．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，透镜单元1-1最靠近物侧的表面是非球面。
4．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，
透镜单元2-2包括一个胶合透镜，胶合透镜从物侧起包括一个双凸正透镜和一个双凹负透镜。
5．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：0．9＜f2／|f1|＜1．3。
6．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：4＜f3／fw＜6。
7．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：1．2＜f12／|f1|＜2．3。
8．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：1．1＜|f22|／f2＜4。
9．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：1．9＜(D1w-D1t)／fw＜5．5。
10．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足关系式：1．9＜(D2t-D2w)／fw＜5．5。
11．根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，第三透镜组包括有至少一个非球面的正单透镜。
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