CN1749801A - 广角变焦透镜系统 - Google Patents

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CN1749801A CN 200510106420 CN200510106420A CN1749801A CN 1749801 A CN1749801 A CN 1749801A CN 200510106420 CN200510106420 CN 200510106420 CN 200510106420 A CN200510106420 A CN 200510106420A CN 1749801 A CN1749801 A CN 1749801A
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Abstract

在此提供了一种适于固态成像装置的在广角端态具有宽视角和具有高速孔径比并保证良好光学性能的广角变焦透镜系统。广角变焦透镜系统从物侧起包括：具有负折射光焦度的第一透镜组，和具有正折射光焦度的第二透镜组。第一透镜组从物侧起包括：凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。第二透镜组从物侧起包括：正透镜和负透镜。第一透镜组中负弯月透镜的至少一个表面由非球面组成。通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变焦距。满足给定的条件。

Description

广角变焦透镜系统
下列在先申请的内容在此引为参考：
2004年9月15日提交的日本专利申请JP2004-268954
2005年8月29日提交的日本专利申请JP2005-248136
技术领域
本发明涉及一种适用于静态相机和数字相机的广角变焦透镜系统。
背景技术
近年来，利用固态成像装置如CCD代替胶片相机的数字静态相机赢得越来越多的关注。因此，在日本待定专利申请JP11-23967、JP2003-107348和JP2003-107352中提出了一种适于固态成像装置的具有约为三倍变焦比的变焦透镜系统。
但是，日本待定专利申请JP11-23967中提出的变焦透镜系统在广角端态具有大约60°的视角，以致于不能满足广视角的期望。
为了解决这个问题，在日本待定专利申请JP2003-107348和JP2003-107352中还提出了一种变焦透镜系统。但是，该系统在广角端态具有大约80°的视角，并且在广角端态具有大约2.7的f数，以致于在广视角和高速孔径比两方面都不是很好。
发明内容
鉴于上述问题提出了本发明，本发明的目的在于提供一种适于固态成像装置的能够在广角端态有宽视角且有高速孔径比、并确保良好的光学性能的广角变焦透镜系统。
根据本发明的第一方面，广角变焦透镜系统从物侧起包括：具有负折射光焦度的第一透镜组，和具有正折射光焦度的第二透镜组。第一透镜组从物侧起包括：凸面朝向物侧的负弯月透镜、负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。第二透镜组从物侧起包括：正透镜和负透镜。第一透镜组中负弯月透镜的至少一个表面由非球面组成。通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变焦距，并且第一透镜组中的负透镜满足下列条件表达式(1A)和(1B)：
67＜v12                          (1A)
2.05＜n12+0.007×v12             (1B)
此处，v12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
在本发明的第一方面，第一透镜组中的负弯月透镜优选满足下列条件表达式(2)和(3)：
1.69＜n11＜1.90                       (2)
2.29＜n11+0.012×v11＜2.39            (3)
此处，n11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数。
在本发明的第一方面，优选具有正折射光焦度的第三透镜组设置在第二透镜组的像侧，通过沿光轴移动第三透镜组进行聚焦，并且优选满足下列条件表达式(4)、(5)和(6)：
-1.3＜f2/f1＜-0.9                (4)
1.5＜f3/f2＜2.5                  (5)
0.3＜D23W/f2＜0.6                (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，D23W表示广角端态中第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
在本发明的第一方面，优选满足下列条件表达式(7)和(8)：
28＜v13＜35                    (7)
1.79＜n13                      (8)
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
在本发明的第一方面，优选满足下列条件表达式(9)：
0.3＜f1/r12A＜1                 (9)
此处，r12A表示第一透镜组中负透镜物侧表面的曲率半径。
在本发明的第一方面，优选第二透镜组从物侧起包括设置在最物侧的正透镜、负透镜和设置在最像侧的正透镜，设置在最物侧的正透镜的至少一个表面由非球面组成，并且满足下列条件表达式(10A)和(10B)：
67＜v25                         (10A)
2.05＜n25+0.007×v25            (10B)
此处，v25表示设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n25表示设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
在本发明的第一方面，优选满足下列条件表达式(11)和(12)：
28＜v23＜42                  (11)
1.75＜n23                    (12)
此处，v23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
根据本发明的第二方面，广角变焦透镜系统从物侧起包括：具有负折射光焦度的第一透镜组，具有正折射光焦度的第二透镜组和具有正折射光焦度的第三透镜组。第一透镜组从物侧起包括凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。第二透镜组从物侧起包括：设置在最物侧的正透镜，由正透镜与负透镜胶合而成的胶合透镜，和设置在最像侧的正透镜。第一透镜组中负弯月透镜的至少一个表面和第二透镜组中设置在最物侧的正透镜的至少一个表面各由非球面组成。焦距通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离而变化。通过沿光轴移动第三透镜组来进行聚焦，并且满足下列条件表达式(2)、(1A)、(1B)、(10A)和(10B)：
1.69＜n11＜1.90                 (2)
67＜v12                         (1A)
2.05＜n12+0.007×v12            (1B)
67＜v25                         (10A)
2.05＜n25+0.007×v25            (10B)
根据本发明的第三方面，广角变焦透镜系统从物侧起包括：具有负折射光焦度的第一透镜组，和具有正折射光焦度的第二透镜组。第一透镜组从物侧起包括凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜，和凸面朝向物侧的正透镜。第二透镜组从物侧起包括正透镜和负透镜。第一透镜组的负弯月透镜的至少一个表面由非球面组成。焦距通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离来改变，并且满足下列条件表达式(1A)、(7)和(8)：
67＜v12                 (1A)
28＜v13＜35             (7)
1.79＜n13               (8)
通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的其它特点和优点将变得更加清晰。
附图说明
图1是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图2是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图3是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图4是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图5是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线；
图6是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图7是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图8是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图9是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图10是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图11是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图12是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线；
图13是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图14是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图15是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图16是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图17是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图18是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图19是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线；
图20是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图21是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图22是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图23是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图24是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图25是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图26是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线；
图27是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图28是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图29是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图30是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图31是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图32是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图33是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线；
图34是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图35是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图36是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图37是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图38是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图39是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图40是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线；
图41是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图42是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图43是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图44是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图45是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图46是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图47是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线；
图48是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图49是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图50是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图51是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图52是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图53是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图54是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线；
图55是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图56是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线；
图57是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统的透镜结构简图；
图58是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线；
图59是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线；
图60是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线；
图61是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线；
图62是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线；
图63是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线；
具体实施方式
下面解释根据本发明每个实施例的广角变焦透镜系统。
根据本发明的广角变焦透镜系统从物侧起包括：具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组。第一透镜组从物侧起包括：凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜，和凸面朝向物侧的正透镜。第二透镜组从物侧起包括设置在最物侧的正透镜和负透镜。通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变焦距。
在此情况下，通过将第一透镜组中负透镜的至少一个表面构造成具有沿从光轴到外围的表面减小的折射率的非球面，很好地校正在扩大视角时广角端态中明显产生的负畸变。
因此，优选通过由三个简单透镜构建第一透镜组来实现像差的校正。
在如上构成的广角变焦透镜系统中，满足下列条件表达式(1A)和(1B)：
67＜v12                             (1A)
2.05＜n12+0.007×v12                (1B)
此处，v12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
优选用条件表达式(1A)和(1B)校正扩大变焦透镜系统的视角时产生的横向色差和畸变。第一透镜组中负弯月透镜中产生的横向色差可以优选通过对第一透镜组中的负透镜施用低扩散玻璃材料而得到抑制。当条件表达式(1A)和(1B)的值等于或小于各个下限值时，很好地校正整个80°或更大视角范围内的横向色差变得困难，因此这是不希望的。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(1A)的下限设置为80。
在如上所述构成的广角变焦透镜系统中，满足下列条件表达式(2)和(3)：
1.69＜n11＜1.90                         (2)
2.29＜n11+0.012×v11＜2.39              (3)
此处，n11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数。
制作非球面的方式广义地被分为两种，一种是切割法，即直接切割玻璃材料以形成非球面，另一种是模制法，即提前制备非球面的模具并转印到玻璃材料上。为了低成本的大量制作，优选实施模制法。条件表达式(2)和(3)为此目的限定了各项规格。
条件表达式(2)限定了第一透镜组中负弯月透镜的折射率的适当范围。当n11值等于或小于条件表达式(2)的下限时，第一透镜组中负弯月透镜像侧表面的曲率半径变得太小，以致于很难校正各种像差，并且也很难通过玻璃模制法模制制作非球面。另一方面，当n11值等于或超过条件表达式(2)的上限时，虽然便于校正各种像差，但具有高折射率的玻璃材料通常很贵，以致于整个透镜系统的价格也变得太贵。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(2)的上限设为1.83。
条件表达式(3)限定了用玻璃模制法制作第一透镜组中负弯月透镜的各项规格的适当范围。为了用玻璃模制法制作，需要使用低临界点的玻璃材料。当n11+0.012×v11值等于或超过条件表达式(3)的上限时，虽然便于校正各种像差，但必须使用高临界点的玻璃材料，以致于很难用玻璃模制法制作非球面。另一方面，当n11+0.012×v11值等于或小于条件表达式(3)的下限时，因为必须使用高扩散的玻璃材料，所以很难很好地校正各种像差，尤其是色差。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(3)的上限设置为2.34。
根据本发明每个实例的广角变焦透镜系统包括靠近第二透镜组的像侧设置的具有正折射光焦度的第三透镜组，并且通过沿光轴移动第三透镜组来进行聚焦，优选满足下列条件表达式(4)、(5)和(6)：
-1.3＜f2/f1＜-0.9                  (4)
1.5＜f3/f2＜2.5                    (5)
0.3＜D23W/f2＜0.6                  (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，D23W表示广角端态中第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
对于有两部分的第三透镜组的作用，其中一部分是用于对位于象平面的成像装置优化整个光学系统的出射光瞳的位置的场透镜，另一部分是通过沿光轴移动第三透镜组来进行聚焦的聚焦透镜。以这种方式，通过变焦时将聚焦透镜与第一和第二透镜组分开，可以简化镜筒的机械结构，因而是理想的。无需赘述，校正像差的自由度可以通过使第三透镜组在变焦时可移动来进一步增大。
条件表达式(4)是为了确保三或更大的变焦比。当比值f2/f1等于或超过条件表达式(4)的上限时，很难确保足够的变焦比，并且Petzval和在正方向也变得太大，以致于很难校正场曲率。另一方面，当比值f2/f1等于或小于条件表达式(4)的下限时，虽然便于确保变焦比，但是使变焦透镜系统的总尺寸变大，以致于也不理想。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(4)的上限设置为-1.1。
条件表达式(5)定义了第三透镜组的焦距。当比值f3/f2等于或超过条件表达式(5)的上限时，第三透镜组聚焦时的移动量变得太大，因此很不理想。另一方面，当比值f3/f2等于或小于条件表达式(5)的下限时，第三透镜组的折射光焦度变得太大，因此不能对固态成像装置优化出射光瞳的位置，并且，此外变焦透镜系统的尺寸变大，以至于不理想。
条件表达式(6)定义了第三透镜组的布置。当比值D23W/f2等于或超过条件表达式(6)的上限时，第三透镜组作为场透镜的效果减弱，因此不理想。另一方面，当比值D23W/f2等于或小于条件表达式(6)的下限时，后焦距变得太短，以至于也不理想。当条件表达式(5)和(6)均得到满足时，可以获得出射光瞳对于固态成像装置的最佳位置。
当第三透镜组用作聚焦透镜组时，为了抑制聚焦造成的色差的变化，优选第三透镜组由正透镜与负透镜或单透镜胶合而成的胶合透镜组成。当第三透镜组由单透镜组成时，优选第三透镜组采用在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数为70或更大的玻璃材料。
在根据本发明每个实例的广角变焦透镜系统中，优选满足下列条件表达式(7)和(8)：
28＜v13＜35                      (7)
1.79＜n13                        (8)
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
条件表达式(7)和(8)是为了实现对包括横向色差在内的各种像差的良好校正。当值v13等于或小于条件表达式(7)的下限时，二阶横向色差变大，因此很难良好的校正整个宽视角上的横向色差。另一方面，当值v13等于或大于条件表达式(7)的上限时，很难校正一阶横向色差。
当值v13等于或小于条件表达式(8)的下限时，广角端态下的场曲率及远摄端态下的彗差变得更糟，以至于很不理想。
在根据本发明每个实例的广角变焦透镜系统中，优选满足下列条件表达式(9)：
0.3＜f1/r12A＜1                (9)
此处，r12A表示第一透镜组中负透镜物侧表面的曲率半径。
条件表达式(9)是为了很好校正广视角内的球差和彗差。当比值f1/r12A等于或小于条件表达式(9)的下限时，第一透镜组中负透镜物侧凹面的曲率半径变小，第一透镜组中负弯月透镜中产生的彗差不能消除，并且很难良好的校正远摄端态中的球差。另一方面，当比值f1/r12A等于或大于条件表达式(9)的上限时，因为第一透镜组中负透镜物侧凹面的曲率半径变得过大，所以很难校正彗差，并且广角端态下的负畸变增大。
在根据本发明每个实例的广角变焦透镜系统中，第二透镜组包括设置在最物侧的正透镜，负透镜和设置在最像侧的正透镜，设置在最物侧的正透镜的至少一个表面由非球面组成，并且满足下列条件表达式(10A)和(10B)：
67＜v25                          (10A)
2.05＜n25+0.007×v25             (10B)
此处，v25表示第二透镜组中设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n25表示第二透镜组中设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
通过用非球面构建第二透镜组中设置在最像侧的正透镜，可以很好的校正球差而不使第二透镜组变大。通过满足条件表达式(10A)和(10B)，可以很好的校正远摄端态中的纵向色差。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(10A)的下限设置为80。
在根据本发明每个实例的广角变焦透镜系统中，优选满足下列条件表达式(11)和(12)：
28＜v23＜42                  (11)
1.75＜n23                    (12)
此处，v23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
条件表达式(11)是为了获得更加良好的纵向色差的校正。当值v23等于或超过条件表达式(11)的上限时，很难校正一阶纵向色差。另一方面，当值v23等于或小于条件表达式(11)的下限时，很难校正二阶纵向色差，以至于色差反而增大。为了确保本发明的效果，优选将条件表达式(11)的下限设置为30。
条件表达式(12)是为了更好的校正球差。当值n23等于或小于条件表达式(12)的下限时，很难很好的校正球差。
[实施例]
下面将参考附图解释根据本发明的广角变焦透镜系统的实例。
<实例1>
图1是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图1中，根据本发明实例1的变焦透镜系统从物侧起由这些元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，第一锥形光阑FS，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由这些元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和双凸正透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由这些元件组成：双凸正透镜L21，双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及凸面朝向物侧的负弯月透镜L24与双凸正透镜L25胶合而成的胶合透镜。第三透镜组G3从物侧起由这些元件组成：由双凸正透镜L31与双凹负透镜L32胶合而成的胶合透镜。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的物侧表面以及第三透镜组G3中正透镜L31的物侧表面各由非球面组成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和对于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当第二透镜组的位置状态从广角端态W向远摄端态T变化时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。通过向物侧移动第三透镜组G3来执行从无限远向近距物体的聚焦。
通过这种结构，实现了在广角端态中大约87°或更大的广视角，并确保了良好的光学性能。
与根据实例1的广角变焦透镜系统有关的各种值列于表1。在[规格]一栏中，f表示焦距，Bf表示后焦距，FNO表示f数，2A表示视角(单位：度)，y表示像高。在[透镜数据]一栏中，最左边的一栏表示从物侧数起的透镜表面号，第二栏“r”表示透镜表面的曲率半径，第三栏“d”表示相邻透镜表面之间的距离，第四栏“vd”表示介质在d线(λ＝587.6nm)的阿贝数，第五栏“nd”表示介质在d线的折射率。顺便说一下，在此省去了空气的折射率1.000000，平面用r＝∞表示。
在[非球面数据]一栏中显示了每个非球面系数，非球面由下列表达式表示：
x＝(h2/R)/(1+(1-k×h2/R2)1/2)+C4×h4+C6×h6+C8×h8+C10×h10
此处，x表示x方向的表面深度，h表示从光轴起垂直于光轴的高度，R表示参考球面的曲率半径(近轴曲率半径)，k表示锥面系数，Cn表示n阶非球面系数。
在[非球面数据]一栏中，“E-n”表示“10-n”。非球面用表面号带星号(*)表示。在[可变距离]一栏中，R表示射程(物体和图像间的距离)，f表示焦距，β表示拍摄放大率，D0表示物体和第一透镜组G1的最物侧透镜表面之间的距离(拍摄距离)，Bf表示后焦距。在[条件表达式的值]一栏中，展示了各个条件表达式的值。
在各种值的图表中，“mm”一般用于长度单位，如焦距、曲率半径以及光学表面之间的距离的单位。但是，因为成比例地放大或缩小其尺寸的光学系统可以获得类似的光学性能，所以单位不限于“mm”也可以使用任何其它合适的单位。
对其它实例的标号解释是一样的，因此在此省去赘述。
表1
[规格]
      W                T
f＝   6.28             21.00
Bf＝  0.99
FNO＝ 2.67             5.13
2A＝  87.28            30.34
y＝   5.70
[透镜数据]
    r          d         vd       nd
1)  34.1403    2.0000    40.95    1.804700
2*)8.2723     6.0000
3)  -30.3610   1.3000    81.61    1.497000
4)  16.4423    2.0000
5)  22.2282    2.7000    32.35    1.850260
6)   -212.2667   (D1)
7)   ∞          (D2)      锥形光阑FS
8＞  ∞          0.5000    孔径光阑S
9*) 10.4486     2.6000    57.44       1.606020
10)  -95.3055    0.6000
11)  11.7898     3.0000    50.88       1.658440
12)  -14.5069    0.9000    39.59       1.804400
13)  8.0271      0.9000
14)  30.7399     0.9000    37.95       1.723420
15)  7.2443      2.6000    81.61       1.497000
16)  -18.3656    (D3)
17*)14.4548     3.6000    57.44       1.606020
18)  -53.0000    0.9000    23.78       1.846660
19)  167.8106    (D4)
20)  ∞          2.7600    64.20       1.516800
21)  ∞          0.5000
22)  ∞          0.5000    64.20       1.516800
23)  ∞          (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.3055
C4＝  1.04910E-05
C6＝  2.01200E-07
C8＝  -5.72700E-12
C10＝ -4.78540E-12
表面号9
κ＝  0.4078
C4＝  -4.74070E-07
C6＝  3.26430E-08
C8＝  1.15490E-08
C10＝  -1.92510E-10
表面号17
κ＝  1.6047
C4＝  -1.98410E-05
C6＝  -4.01260E-07
C8＝  1.27770E-08
C10＝ -1.25530E-10
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
      W          M           T
R＝   ∞         ∞          ∞
f＝   6.28000    11.50000    21.00000
D0＝  ∞         ∞          ∞
D1＝  15.37846   0.30000     0.30000
D2＝  11.00000   10.52327    2.05746
D3＝  9.07667    17.55854    32.99488
D4＝  0.85672    0.85672     0.85672
Bf＝  0.99000    0.99000     0.99000
<聚焦于近物时>
R＝   500        500         500
β＝  -0.01425   -0.02551    -0.04566
D0＝  428.4381   435.5117    428.5409
D1＝  15.37846   0.30000     0.30000
D2＝  11.00000   10.52327    2.05746
D3＝  8.88237    16.93567    31.08750
D4＝  1.05103    1.47959     2.76410
Bf＝  0.99000    0.99000     0.99000
[条件表达式的值]
(1A)：v12           ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12＝2.068
(2)：n11             ＝1.805
(3)：n11+0.012×v11  ＝2.296
(4)：f2/f1           ＝-1.199
(5)：f3/f2           ＝1.604
(6)：D23W/f2         ＝0.485
(7)：v13             ＝32.350
(8)：n13             ＝1.850
(9)：f1/r12A         ＝0.514
(10A)：v25           ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25＝2.068
(11)：v23            ＝39.590
(12)：n23            ＝1.804
图2是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图3是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图4是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图5是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线。图6是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图7是根据本发明实例1的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线。
在各个曲线中，FNO表示f数，Y表示像高，NA表示数值孔径，C表示在C线(λ＝656.3nm)处的像差曲线，d表示在d线(λ＝587.6nm)处的像差曲线，F表示F线(λ＝486.1nm)的像差曲线，g表示在g线(λ＝435.8nm)处的像差曲线。在表示象散的曲线中，实线表示径向像平面，虚线表示纵向平面。上述关于各种像差曲线的解释与其它实例的相同。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例1的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例2>
图8是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图8中，根据本发明实例2的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，锥形光阑FS，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，凹面朝向物侧的负弯月透镜L12和双凸正透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，及由凸面朝向物侧的负弯月透镜L24与双凸正透镜L25胶合而成的胶合透镜。第三透镜组G3从物侧起由下列元件构成：双凸正透镜L31与双凹负透镜L32胶合而成的胶合透镜。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的物侧表面以及第三透镜组G3中正透镜L31的物侧表面各由非球面组成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变化到远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3进行。
通过这种结构，实现了广角端态中87°或更大的广视角，并确保了良好的光学性能。
与实例2中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表2。
表2
[规格]
      W                 T
f＝   6.28              21.00
Bf＝  0.99
FNO＝ 2.66              5.26
2A＝  87.27             30.37
y＝   5.70
[透镜数据]
     r           d         vd       nd
1)   33.1661     2.2000    45.10    1.792480
2*) 7.3301      6.0000
3)   -19.1000    1.4000    81.61    1.497000
4)   -482.0106   2.8000
5)   40.6647     2.4000    28.55    1.795040
6)   -98.6176    (D1)
7)   ∞          (D2)      锥形光阑 FS
8＞  ∞          0.5000    孔径光阑 S
9*) 9.2906      2.6000    59.10    1.583320
10)  -54.8308    0.6000
11)  10.0228     3.0000    44.89    1.639300
12)  -11.5553    0.9000    37.17    1.834000
13)  6.9627      1.0000
14)  20.1915     0.8000    34.96    1.801000
15)  6.7448      3.0000    81.61    1.497000
16)  -23.4554    (D3)
17*)15.7144     3.6000    57.44    1.606020
18)  -50.4093    0.9000    23.78    1.846660
19)  872.6010    (D4)
20)  ∞          2.7600    64.20    1.516800
21)  ∞          0.5000
22)  ∞          0.5000    64.20    1.516800
23)  ∞          (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.4651
C4＝  -3.02030E-05
C6＝  9.05220E-08
C8＝  -4.25100E-10
C10＝ -2.19430E-11
表面号9
κ＝   0.5211
C4＝   0.00000E+00
C6＝   2.99090E-07
C8＝   1.12430E-08
C10＝  -4.77380E-11
表面号17
κ＝  1.0404
C4＝  -6.46170E-06
C6＝  -9.35150E-08
C8＝  1.59690E-08
C10＝ -1.66260E-10
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
     W          M           T
R＝  ∞         ∞          ∞
f＝  6.28000    11.50000    21.00000
D0＝ ∞         ∞          ∞
D1＝  12.08055    0.30000     0.30000
D2＝  12.00000    8.80879     0.66050
D3＝  6.58002     14.74501    29.60466
D4＝  1.13716     1.13716     1.13716
Bf＝  0.99000     0.99000     0.99000
<聚焦于近物时>
R＝   500         500         500
β＝  -0.01417    -0.02540    -0.04547
D0＝  431.7522    438.5592    431.8477
D1＝  12.08055    0.30000     0.30000
D2＝  12.00000    8.80879     0.66050
D3＝  6.38684     14.12492    27.70457
D4＝  1.33034     1.75725     3.03725
Bf＝  0.99000     0.99000     0.99000
[条件表达式的值]
(1A)：v12             ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12  ＝2.068
(2)：n11              ＝1.792
(3)：n11+0.012×v11   ＝2.334
(4)：f2/f1            ＝-1.154
(5)：f3/f2            ＝1.667
(6)：D23W/f2          ＝0.366
(7)：v13              ＝28.550
(8)：n13              ＝1.795
(9)：f1/r12A          ＝0.817
(10A)：v25            ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25 ＝2.068
(11)：v23             ＝37.170
(12)：n23             ＝1.834
图9是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图10是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图11是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图12是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线。图13是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图14是根据本发明实例2的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例2的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例3>
图15是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图15中，根据本发明实例3的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，锥形光阑FS，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和凸面朝向物侧的正弯月透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及由凸面朝向物侧的负弯月透镜L24与双凸正透镜L25胶合而成的胶合透镜。第三透镜组G3从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L31与双凹负透镜L32胶合而成的胶合透镜。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的物侧表面以及第三透镜组G3中正透镜L31的物侧表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中87°或更大的广视角，并确保了良好的光学性能。
与实例3中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表3。
表3
[规格]
      W           T
f＝   6.28        21.00
Bf＝  0.99
FNO＝ 2.68        5.14
2A＝  87.29       30.34
y＝   5.70
[透镜数据]
    r           d         vd       nd
1)  33.2600     2.2000    45.53    1.754000
2*)8.2752      6.4000
3)  -36.5301    1.3000    81.61    1.497000
4)  16.3217     2.2000
5)  21.4070     2.7000    32.35    1.850260
6)  372.1116    (D1)
7)  ∞          (D2)      锥形光阑 FS
8＞  ∞          0.5000    孔径光阑 S
9*) 10.2651     2.6000    59.10    1.583320
10)  -74.0767    0.6000
11)  11.2830     3.0000    50.88    1.658440
12)  -13.8170    0.9000    39.59    1.804400
13)  7.5054      0.9000
14)  30.6648     0.9000    37.95    1.723420
15)  8.3512      2.6000    81.61    1.497000
16)  -19.1954    (D3)
17*)15.4428     3.9000    57.44    1.606020
18)  -51.2130    1.0000    23.78    1.846660
19)  452.1588    (D4)
20)  ∞          1.7200    64.20    1.516800
21)  ∞          0.7640
22)  ∞          0.5000    64.20    1.516800
23)  ∞          (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.3333
C4＝  1.41260E-05
C6＝  2.17950E-07
C8＝  5.15730E-11
C10＝ 1.61800E-12
表面号9
κ＝  0.3833
C4＝  1.69550E-06
C6＝  1.45000E-07
C8＝  5.86320E-09
C10＝ -4.19770E-11
表面号17
κ＝  1.2219
C4＝  -4.70030E-06
C6＝  -1.53280E-07
C8＝  1.02090E-08
C10＝ -9.81410E-11
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
     W          M           T
R＝  ∞         ∞          ∞
f＝  6.28000    11.50000    21.00000
D0＝ ∞         ∞          ∞
D1＝ 15.89963   0.34444     0.30000
D2＝ 11.00000   11.00000    2.57862
D3＝ 8.79701    17.27888    32.71522
D4＝ 1.22320    1.22320     1.22320
Bf＝ 0.99000    0.99000     0.99000
<聚焦于近物时>
R＝  500         500         500
B＝  -0.01426    -0.02553    -0.04569
D0＝ 427.4061    434.4797    427.5089
D1＝ 15.89963    0.34444     0.30000
D2＝ 11.00000    11.00000    2.57862
D3＝ 8.60257     16.65557    30.80660
D4＝ 1.41764     1.84650     3.13182
Bf＝ 0.99000     0.99000     0.99000
[条件表达式的值]
(1A)：v12            ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12 ＝2.068
(2)：n11             ＝1.754
(3)：n11+0.012×v11  ＝2.300
(4)：f2/f1             ＝-1.199
(5)：f3/f2             ＝1.604
(6)：D23W/f2           ＝0.470
(7)：v13               ＝32.350
(8)：n13               ＝1.850
(9)：f1/r12A           ＝0.427
(10A)：v25             ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25  ＝2.068
(11)：v23              ＝39.590
(12)：n23              ＝1.804
图16是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图17是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图18是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图19是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线。图20是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图21是根据本发明实例3的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例3的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例4>
图22是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图22中，根据本发明实例4的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和凸面朝向物侧的正弯月透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及双凸正透镜L24。第三透镜组G3由双凸正透镜L31组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的物侧表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角，确保了良好的光学性能。
与实例4中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表4。
表4
[规格]
      W            T
f＝   4.82         13.80
Bf＝  0.59
FNO＝ 2.68         4.68
2A＝  78.54        30.42
y＝   3.75
[透镜数据]
    r             d         vd        nd
1)  29.4589       1.7000    45.45     1.750390
2*)6.1061        3.6000
3)  -29.9473      1.1000    81.61     1.497000
4)  8.1590        1.3445
5)  11.6574       2.0000    32.35     1.850260
6)  95.5803       (D1)
7＞ ∞            0.4000    孔径光阑  S
8*)7.4179        2.1000    59.10     1.583320
9)  -47.5145      0.5000
10) 9.5928        2.5000    50.88     1.658440
11) -11.8535      0.8000    32.35     1.850260
12) 5.4880        0.8000
13) 24.5360       1.7000    81.61     1.497000
14) -12.1430      (D2)
15) 12.0000       2.1000    70.24     1.487490
16) -161.0078     (D3)
17) ∞            1.5200    64.20     1.516800
18) ∞            0.7000
19) ∞            0.5000    64.20     1.516800
20) ∞            (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.2060
C4＝  5.00720E-05
C6＝  4.05050E-07
C8＝  -1.61780E-08
C10＝ -8.34980E-10
表面号8
κ＝  0.4471
C4＝  -5.92060E-05
C6＝  -1.01470E-06
C8＝  1.27110E-07
C10＝ -4.36460E-09
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
      W          M          T
R＝   ∞         ∞         ∞
f＝   4.82000    8.20000    13.80000
D0＝  ∞         ∞         ∞
D1＝  16.38732   7.59421    2.50581
D2＝  6.53918    11.75799   20.40453
D3＝  1.18380    1.18380    1.18380
Bf＝  0.59000    0.59000    0.59000
<聚焦于近物时>
R＝  300         300        300
β＝ -0.01846    -0.03073   -0.05073
D0＝ 251.9350    255.5096   251.9514
D1＝ 16.38732    7.59421    2.50581
D2＝ 6.31863     11.15293   18.84424
D3＝ 1.40435     1.78885    2.74409
Bf＝ 0.59000     0.59000    0.59000
[条件表达式的值]
(1A)：v12            ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12 ＝2.068
(2)：n11             ＝1.750
(3)：n11+0.012×v11  ＝2.296
(4)：f2/f1           ＝-1.200
(5)：f3/f2           ＝1.825
(6)：D23W/f2         ＝0.519
(7)：v13               ＝32.350
(8)：n13               ＝1.850
(9)：f1/r12A           ＝0.351
(10A)：v25             ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25  ＝2.068
(11)：v23              ＝32.350
(12)：n23              ＝1.850
图23是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图24是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图25是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图26是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线。图27是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图28是根据本发明实例4的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例4的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例5>
图29是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图29中，根据本发明实例5的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和双凸正透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及双凸正透镜L24。第三透镜组G3由双凸正透镜L31组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的两个表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角和高速f数为2，并确保了良好的光学性能。
与实例5中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表5。
表5
[规格]
      W         T
f＝   4.82      13.80
Bf＝  0.59
FNO＝ 2.02      3.56
2A＝  78.84     30.39
y＝   3.75
[透镜数据]
    r         d         vd       nd
1)  18.1823   1.7000    45.45    1.750390
2*)4.985     24.0000
3)  -12.7107    1.1000      81.61      1.497000
4)  22.0104     0.8000
5)  18.1723     2.0000      32.35      1.850260
6)  -81.0308    (D1)
7＞ ∞          0.4000      孔径光阑   S
8*)7.9332      2.8000      59.10      1.583320
9*)-36.7576    0.5000
10) 11.2765     3.2000      50.88      1.658440
11) -12.1518    1.0000      32.35      1.850260
12) 5.5478      1.0000
13) 11.4290     2.0000      81.61      1.497000
14) -18.6754    (D2)
15) 12.0000     2.1000      70.24      1.487490
16) -161.0078   (D3)
17) ∞          1.5600      64.20      1.516800
18) ∞          0.6736
19) ∞          0.5000      64.20      1.516800
20) ∞          (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.5729
C4＝  -5.24110E-05
C6＝  -3.08460E-06
C8＝  2.03650E-07
C10＝ -4.95560E-09
表面号8
κ＝  0.1420
C4＝  -1.76750E-06
C6＝  2.48050E-07
C8＝  -1.58470E-08
C10＝  -1.85000E-09
表面号9
κ＝  -0.8063
C4＝  0.00000E+00
C6＝  0.00000E+00
C8＝  -8.18330E-08
C10＝ 0.00000E+00
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
     W          M            T
R＝  ∞         ∞           ∞
f＝  4.82000    8.20000      13.80000
D0＝ ∞         ∞           ∞
D1＝ 16.37216   7.57905      2.49065
D2＝ 5.18651    10.40532     19.05186
D3＝ 1.18380    1.18380      1.18380
Bf＝ 0.59000    0.59000      0.59000
<聚焦于近物时>
R＝   300         300         300
β＝  -0.01851    -0.03080    -0.05086
D0＝  251.3337    254.9083    251.3501
D1＝  16.37216    7.57905     2.49065
D2＝  4.96541     9.79884     17.48815
D3＝  1.40490     1.79028     2.74751
Bf＝  0.59000     0.59000     0.59000
[条件表达式的值]
(1A)：v12                ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12     ＝2.068
(2)：n11                 ＝1.750
(3)：n11+0.012×v11      ＝2.296
(4)：f2/f1              ＝-1.200
(5)：f3/f2              ＝1.825
(6)：D23W/f2            ＝0.417
(7)：v13                ＝32.350
(8)：n13                ＝1.850
(9)：f1/r12A            ＝0.826
(10A)：v25              ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25   ＝2.068
(11)：v23               ＝32.350
(12)：n23               ＝1.850
图30是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图31是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图32是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图33是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线。图34是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图35是根据本发明实例5的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例5的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例6>
图36是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图36中，根据本发明实例6的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和双凸正透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及双凸正透镜L24。第三透镜组G3由双凸正透镜L31组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的两个表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角和高速f数为2，并确保了良好的光学性能。
与实例6中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表6。
表6
[规格]
      W        T
f＝   4.82     13.80
Bf＝  0.59
FNO＝ 2.03     3.58
2A＝  78.77    30.40
y＝   3.75
[透镜数据]
    r           d         vd       nd
1)  19.0104     1.7000    40.71    1.806100
2*)5.4059      4.0000
3)  -14.7423    1.1000    81.61    1.497000
4)  12.4554     0.8740
5)  14.8187     2.0000    32.35    1.850260
6)  -97.2782    (D1)
7＞ ∞          0.4000    孔径光阑 S
8*)7.8398      2.8000    59.10    1.583320
9*)-41.2748    0.5000
10) 10.7039     3.2000    50.88    1.658440
11) -10.3436    1.0000    32.35    1.850260
12) 5.4652      1.0000
13) 11.5063     2.0000    81.61    1.497000
14) -17.7898    (D2)
15) 12.0000     2.1000    70.24    1.487490
16) -161.0078   (D3)
17) ∞          1.5600    64.20    1.516800
18) ∞          0.6736
19) ∞          0.5000    64.20    1.516800
20) ∞          (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.5736
C4＝  -5.62290E-05
C6＝  -2.46600E-06
C8＝  1.50360E-07
C10＝ -3.98820E-09
表面号8
κ＝  0.2149
C4＝  4.41340E-06
C6＝  3.92900E-07
C8＝  6.89060E-09
C10＝ -1.48210E-09
表面号9
κ＝  0.5484
C4＝  0.00000E+00
C6＝  0.00000E+00
C8＝  -4.79320E-08
C10＝ 0.00000E+00
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
     W          M          T
R＝  ∞         ∞         ∞
f＝  4.82000    8.20000    13.80000
D0＝ ∞         ∞         ∞
D1＝ 16.37898   7.58587    2.49747
D2＝ 5.12924    10.34805   18.99459
D3＝ 1.18380    1.18380    1.18380
Bf＝ 0.59000    0.59000    0.59000
<聚焦于近物时>
R＝   300          300          300
β＝  -0.01851     -0.03081     -0.05086
D0＝  251.3101     254.8848     251.3265
D1    16.37898     7.58587      2.49747
D2＝  4.90812      9.74152      17.43077
D3＝  1.40492      1.79033      2.74762
Bf＝  0.59000      0.59000      0.59000
[条件表达式的值]
(1A)：v12          ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12     ＝2.068
(2)：n11                 ＝1.806
(3)：n11+0.012×v11      ＝2.295
(4)：f2/f1               ＝-1.200
(5)：f3/f2               ＝1.825
(6)：D23W/f2             ＝0.407
(7)：v13                 ＝32.350
(8)：n13                 ＝1.850
(9)：f1/r12A             ＝0.712
(10A)：v25               ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25    ＝2.068
(11)：v23                ＝32.350
(12)：n23                ＝1.850
图37是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图38是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图39是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图40是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线。图41是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图42是根据本发明实例6的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例6的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例7>
图43是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图43中，根据本发明实例7的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和双凸正透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及双凸正透镜L24。第三透镜组G3由双凸正透镜L31组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中正透镜L21的两个表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。孔径光阑S与第二透镜组G2一起移动。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角和高速f数为2，并确保了良好的光学性能。
与实例7中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表7。
表7
[规格]
      W               T
f＝   4.82            13.80
Bf＝  0.59
FNO＝ 2.06            3.67
2A＝ 78.46        30.38
y＝  3.75
[透镜数据]
    r             d           vd         nd
1)  19.6939       1.7000      40.71      1.806100
2*)4.9596        4.4000
3)  -11.1711      1.1000      81.61      1.497000
4)  85.2333       0.4000
5)  22.5694       2.0000      28.55      1.795040
6)  -40.6177      (D1)
7＞ ∞            0.4000      孔径光阑   S
8*)7.3329        2.8000      59.10      1.583320
9*)-30.8245      0.5000
10) 12.5402       3.2000      50.88      1.658440
11) -9.7058       1.0000      32.35      1.850260
12) 5.2879        1.0000
13) 10.2204       2.0000      81.61      1.497000
14) -21.6971      (D2)
15) 12.0000       2.1000      70.24      1.487490
16) -161.0078     (D3)
17) ∞            1.5600      64.20      1.516800
18) ∞            0.6736
19) ∞            0.5000      64.20      1.516800
20) ∞            (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.5938
C4＝  -1.53120E-04
C6＝  -2.21640E-06
C8＝  1.12180E-07
C10＝  -6.37070E-09
表面号8
κ＝  0.1952
C4＝  -7.25910E-07
C6＝  3.13990E-07
C8＝  -1.43530E-08
C10＝ -2.73140E-09
表面号9
κ＝  -5.4842
C4＝  0.00000E+00
C6＝  0.00000E+00
C8＝  -1.14450E-07
C10＝ 0.00000E+00
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
      W           M            T
R＝   ∞          ∞           ∞
f＝   4.82000     8.20000      13.80000
D0＝  ∞          ∞           ∞
D1＝  16.39079    7.59768      2.50928
D2＝  4.88456     10.10337     18.74991
D3＝  1.18380     1.18380      1.18380
Bf＝  0.59000     0.59000      0.59000
<聚焦于近物时>
R＝   300          300            300
β＝  -0.01851     -0.03081       -0.05088
D0＝  251.6170     255.1917       251.6334
D1＝  16.39079     7.59768        2.50928
D2＝  4.66338      9.49667        17.18567
D3＝  1.40498      1.79050        2.74804
Bf＝  0.59000        0.59000        0.59000
[条件表达式的值]
(1A)：v12             ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12  ＝2.068
(2)：n11              ＝1.806
(3)：n11+0.012×v11   ＝2.295
(4)：f2/f1            ＝-1.200
(5)：f3/f2            ＝1.825
(6)：D23W/f2          ＝0.388
(7)：v13              ＝28.550
(8)：n13              ＝1.795
(9)：f1/r12A          ＝0.940
(10A)：v25            ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25 ＝2.068
(11)：v23             ＝32.350
(12)：n23             ＝1.850
图44是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图45是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图46是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图47是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的广角端态时的各项像差曲线。图48是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图49是根据本发明实例7的广角变焦透镜系统在射程R为300mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例7的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例8>
图50是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图50中，根据本发明实例8的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和凸面朝向物侧的正弯月透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及凹面朝向物侧的正弯月透镜L24。第三透镜组G3从物侧起由双凸正透镜L31与凹面朝向物侧的负弯月透镜L32胶合而成的胶合透镜组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中双凸正透镜L21的两个表面以及第三透镜组G3中双凸正透镜L31的物侧表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角，并确保了良好的光学性能。
与实例8中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表8。
表8
[规格]
      W        T
f＝   6.28     12.40
Bf＝  0.99
FNO＝ 2.04     2.89
2A＝  86.33    50.65
y＝   5.70
[透镜数据]
     r            d             vd         nd
1)   21.0338      1.5000        45.53      1.754000
2*) 5.9416       5.2000
3)   -28.1184     1.0000        81.61      1.497000
4)   22.1020      0.8000
5)   17.1037      2.3000        32.35      1.850260
6)   253.0880     (D1)
7＞  0.0000       0.5000        孔径光阑   S
8*) 8.9736       3.0000        59.10      1.583320
9*) -19.9349     0.5000
10)  21.6625      3.2063        65.47      1.603000
11)  -55.7030     0.8000        28.55      1.795040
12)  7.3512       1.0000
13)  -34.8392     2.1000        81.61      1.497000
14)  -8.9814      (D2)
15*) 17.9579      3.5000        59.10      1.583320
16)  -27.1609     1.0000        22.76      1.808090
17)  -86.6139     (D3)
18)  0.0000       1.7200        64.20      1.516800
19)  0.0000       0.7071
20)  0.0000       0.5000        64.20      1.516800
21)  0.0000       (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.5536
C2＝  0.00000E+00
C4＝  -2.18410E-05
C6＝  -1.95960E-07
C8＝  1.22630E-08
C10＝ -4.59840E-10
表面号8
κ＝  0.6024
C2＝  0.00000E+00
C4＝  -1.24750E-04
C6＝  1.00080E-07
C8＝  0.00000E+00
C10＝ 0.00000E+00
表面号9
κ＝  -10.3826
C2＝  0.00000E+00
C4＝  1.86130E-05
C6＝  7.55990E-07
C8＝  0.00000E+00
C10＝ 0.00000E+00
表面号15
κ＝  2.7379
C2＝  0.00000E+00
C4＝  0.00000E+00
C6＝  0.00000E+00
C8＝  0.00000E+00
C10＝ 0.00000E+00
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
      W            M              T
R＝   ∞           ∞             ∞
f＝   6.28000      8.20000        12.40000
D0＝  ∞           ∞             ∞
D1＝  14.15840     8.64853        2.54436
D2＝  3.87203      6.60367        12.57914
D3＝  2.43436      2.43436        2.43436
Bf＝  0.99000      0.99000        0.99000
<聚焦于近物时>
R＝   500          500             500
β＝  -0.01369     -0.01777        -0.02672
D0＝  449.2115     451.9900        452.1188
D1＝  14.15840     8.64853         2.54436
D2＝  3.69081      6.29856         11.89831
D3＝  2.61558      2.73947         3.11519
Bf＝  0.99000      0.99000         0.99000
[条件表达式的值]
(1A)：v12             ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12  ＝2.068
(2)：n11              ＝1.754
(3)：n11+0.012×v11   ＝2.300
(4)：f2/f1            ＝-1.000
(5)：f3/f2            ＝2.069
(6)：D23W/f2          ＝0.267
(7)：v13              ＝32.350
(8)：n13              ＝1.850
(9)：f1/r12A          ＝0.516
(10A)：v25            ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25 ＝2.068
(11)：v23             ＝28.550
(12)：n23        ＝1.795
图51是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图52是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图53是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图54是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线。图55是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图56是根据本发明实例8的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例8的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
<实例9>
图57是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统的透镜结构简图。
在图57中，根据本发明实例9的广角变焦透镜系统从物侧起由下列元件组成：具有负折射光焦度的第一透镜组G1，锥形光阑FS，孔径光阑S，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。第一透镜组G1从物侧起由下列元件组成：凸面朝向物侧的负弯月透镜L11，双凹负透镜L12和凸面朝向物侧的正弯月透镜L13。第二透镜组G2从物侧起由下列元件组成：双凸正透镜L21，由双凸正透镜L22与双凹负透镜L23胶合而成的胶合透镜，以及双凸正透镜L24。第三透镜组G3从物侧起由双凸正透镜L31与双凹负透镜L32胶合而成的胶合透镜组成。第一透镜组G1中负弯月透镜L11的像侧表面、第二透镜组G2中双凸正透镜L21的物侧表面以及第三透镜组G3中双凸正透镜L31的物侧表面均由非球面构成。在第三透镜组G3和像平面I之间布置一个光学低通滤波器LPF和用于设置在像平面I中的成像装置D的盖玻片CG。
当透镜组的位置状态从广角端态W变为远摄端态T时，第三透镜组G3相对于像平面I固定，并且第一透镜组G1和第二透镜组G2移动。从无限远向近距物体的聚焦通过向物侧移动第三透镜组G3来执行。
通过这种结构，实现了广角端态中78°或更大的广视角，并确保了良好的光学性能。
与实例9中的广角变焦透镜系统相关的各种值列于表9。
表9
[规格]
       W            T
f＝    6.28         21.00
Bf＝   0.99
FNO＝  2.68         5.15
2A＝   87.30        30.34
y＝    5.70
[透镜数据]
    r           d         vd       nd
1)  33.2600     2.2000    45.53    1.754000
2*)8.2752      6.4000
3)  -36.5301    1.3000    81.61    1.497000
4)  16.3217     2.2000
5)  21.4070     2.7000    32.35    1.850260
6)  372.1116    (D1)
7)  ∞          (D2)      锥形光阑 FS
8＞  ∞           0.5000        孔径光阑   S
9*) 11.0529      2.6000        59.10      1.583320
10)  -63.4954     0.6000
11)  18.0254      5.1998        40.11      1.762000
12)  -46.1146     0.9000        28.27      2.003300
13)  8.6064       0.9000
14)  29.3683      2.2000        81.61      1.497000
15)  -17.4089     (D3)
16*)15.4428      3.9000        57.44      1.606020
17)  -51.2130     1.0000        23.78      1.846660
18)  452.1588     (D4)
19)  ∞           1.7200        64.20      1.516800
20)  ∞           0.7640
21)  ∞           0.5000        64.20      1.516800
22)  ∞           (Bf)
[非球面数据]
表面号2
κ＝  0.3333
C4＝  1.41260E-05
C6＝  2.17950E-07
C8＝  5.15730E-11
C10＝ 1.61800E-12
表面号9
κ＝  -0.0149
C4＝  1.69550E-06
C6＝  -7.17640E-08
C8＝  3.04410E-09
C10＝ -4.19770E-11
表面号16
κ＝  1.2219
C4＝  -4.70030E-06
C6＝  -1.53280E-07
C8＝  1.02090E-08
C10＝ -9.81410E-11
[可变距离]
<聚焦于无限远时>
      W              M               T
R＝   ∞             ∞              ∞
f＝   6.28000        11.50000        21.00000
D0＝  ∞             ∞              ∞
D1＝  15.89963       0.34444         0.30000
D2＝  11.03712       11.03712        2.61574
D3＝  8.57560        17.05747        32.49381
D4＝  1.22320        1.22320         1.22320
Bf＝  0.99000        0.99000         0.99000
<聚焦于近物时>
R＝   500         500            500
β＝  -0.01426    -0.02553       -0.04569
D0＝  427.4061    434.4797       427.5089
D1＝  15.89963    0.34444        0.30000
D2＝  11.03712    11.03712       2.61574
D3＝  8.38085     16.43321       30.58245
D4＝  1.41795     1.84746        3.13456
Bf＝  0.99000     0.99000        0.99000
[条件表达式的值]
(1A)：v12             ＝81.610
(1B)：n12+0.007×v12  ＝2.068
(2)：n11              ＝1.754
(3)：n11+0.012×v11   ＝2.300
(4)：f2/f1            ＝-1.199
(5)：f3/f2             ＝1.604
(6)：D23W/f2           ＝0.459
(7)：v13               ＝32.350
(8)：n13               ＝1.850
(9)：f1/r12A           ＝0.427
(10A)：v25             ＝81.610
(10B)：n25+0.007×v25  ＝2.068
(11)：v23              ＝28.270
(12)：n23              ＝2.003
图58是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的广角端态时的各项像差曲线。图59是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的中等焦距态时的各项像差曲线。图60是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在聚焦于无限远的远摄端态时的各项像差曲线。图61是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的广角端态时的各项像差曲线。图62是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的中等焦距态时的各项像差曲线。图63是根据本发明实例9的广角变焦透镜系统在射程R为500mm的远摄端态时的各项像差曲线。
从各条曲线中清楚地看出，作为很好的校正了从广角端态到远摄端态的每种焦距态的各种像差的结果，根据实例9的广角变焦透镜系统表现出了优良的光学性能。
顺便说一下，虽然在本发明的各个实例中展示了具有三个透镜组的广角变焦透镜系统，但对三透镜组结构简单增加透镜组的广角变焦透镜系统也包含在本发明的实质和范围之内。而且在每个透镜组的结构中，对实例所示的透镜组简单增加透镜元件的透镜组也包含在本发明的实质和范围之内。
本发明的其它优点及改型对于本领域的技术人员是很容易做到的。因此，本发明的的内容不限于在此展示和描述的细节和代表性的装置。在不脱离本发明由权利要求及其等同物限定的范围的前提下可以对本发明做各种改型。

Claims (17)

1.一种广角变焦透镜系统，从物侧起包括：
具有负折射光焦度的第一透镜组；和
具有正折射光焦度的第二透镜组，
第一透镜组从物侧起包括：凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜，和凸面朝向物侧的正透镜，
第二透镜组从物侧起包括：正透镜和负透镜，第一透镜组中负弯月透镜的至少一个表面由非球面组成，通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变焦距，第一透镜组中的负透镜满足下列条件表达式：
67＜v12
2.05＜n12+0.007×v12
此处，v12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
2.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于第一透镜组中的负弯月透镜满足下列条件表达式：
1.69＜n11＜1.90
2.29＜n11+0.012×v11＜2.39
此处，n11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数。
3.如权利要求2所述的广角变焦透镜系统，其特征在于具有正折射光焦度的第三透镜组设置在第二透镜组的像侧，通过沿光轴移动第三透镜组进行聚焦，并且满足下列条件表达式：
-1.3＜f2/f1＜-0.9
1.5＜f3/f2＜2.5
0.3＜D23W/t2＜0.6
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，D23W表示广角端态中第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
4.如权利要求3所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
28＜v13＜35
1.79＜n13
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
5.如权利要求2所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
28＜v13＜35
1.79＜n13
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
6.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于具有正折射光焦度的第三透镜组设置在第二透镜组的像侧，通过沿光轴移动第三透镜组进行聚焦，并且满足下列条件表达式：
-1.3＜f2/f1＜-0.9
1.5＜f3/f2＜2.5
0.3＜D23W/f2＜0.6
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，D23W表示广角端态中第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
7.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
28＜v13＜35
1.79＜n13
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
8.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
0.3＜f1/r12A＜1
此处，f1表示第一透镜组的焦距，r12A表示第一透镜组中负透镜物侧表面的曲率半径。
9.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于第二透镜组从物侧起包括：设置在最物侧的所述正透镜，所述负透镜和设置在最像侧的正透镜，设置在最物侧的正透镜的至少一个表面由非球面组成，并且满足下列条件表达式：
67＜v25
2.05＜n25+0.007×v25
此处，v25表示设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n25表示设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
10.如权利要求1所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
28＜v23＜42
1.75＜n23
此处，v23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n23表示第二透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
11.一种广角变焦透镜系统，从物侧起包括：
具有负折射光焦度的第一透镜组；
具有正折射光焦度的第二透镜组；和
具有正折射光焦度的第三透镜组；
第一透镜组从物侧起包括凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜和凸面朝向物侧的正透镜，
第二透镜组从物侧起包括：设置在最物侧的正透镜，由正透镜与负透镜胶合而成的胶合透镜，和设置在最像侧的正透镜，
第一透镜组中负弯月透镜的至少一个表面和第二透镜组中设置在最物侧的正透镜的至少一个表面各由非球面组成，
焦距通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离而变化，
通过沿光轴移动第三透镜组来进行聚焦，并且
满足下列条件表达式：
1.69＜n11＜1.90
67＜v12
2.05＜n12+0.007×v12
67＜v25
2.05＜n25+0.007×v25
此处，n11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v12表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n25表示第二透镜组中设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v25表示第二透镜组中设置在最像侧的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数。
12.如权利要求11所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
0.3＜f1/r12A＜1
此处，f1表示第一透镜组的焦距，r12A表示第一透镜组中负透镜物侧表面的曲率半径。
13.如权利要求11所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
28＜v13＜35
1.79＜n13
此处，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
14.一种广角变焦透镜系统，从物侧起包括：
具有负折射光焦度的第一透镜组；和
具有正折射光焦度的第二透镜组；
第一透镜组从物侧起包括：凸面朝向物侧的负弯月透镜，负透镜，和凸面朝向物侧的正透镜，
第二透镜组从物侧起包括：正透镜和负透镜，第一透镜组的负弯月透镜的至少一个表面由非球面组成，焦距通过改变第一透镜组和第二透镜组之间的距离来改变，满足下列条件表达式：
67＜v12
28＜v13＜35
1.79＜n13
此处，v12表示第一透镜组中的负透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，v13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数，n13表示第一透镜组中的正透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率。
15.如权利要求14所述的广角变焦透镜系统，其特征在于第一透镜组中的负弯月透镜满足下列条件表达式：
1.69＜n11＜1.90
2.29＜n11+0.012×v11＜2.39
此处，n11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的折射率，v11表示第一透镜组中的负弯月透镜在d线(λ＝587.6nm)处的阿贝数。
16.如权利要求14所述的广角变焦透镜系统，其特征在于具有正折射光焦度的第三透镜组设置在第二透镜组的像侧，通过沿光轴移动第三透镜组进行聚焦，并且满足下列条件表达式：
-1.3＜f2/f1＜-0.9
1.5＜f3/f2＜2.5
0.3＜D23W/f2＜0.6
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，D23W表示广角端态中第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
17.如权利要求14所述的广角变焦透镜系统，其特征在于满足下列条件表达式：
0.3＜f1/r12A＜1
此处，f1表示第一透镜组的焦距，r12A表示第一透镜组中负透镜物侧表面的曲率半径。
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