專利名稱：變焦距光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載置有CCD的各種視頻攝像機和電子靜物攝像機等中所使用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，特別是涉及，適合于監(jiān)視攝像機用透鏡的、可在可見光區(qū)域(400nm～700nm)和近紅外光區(qū)域(700nm～1000nm)使用的可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了使諸如無人設(shè)施工作，因而對監(jiān)視攝像機的需求持續(xù)增加，近年來，也需要一種在白天利用可見光，在夜間利用近紅外光的可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的可變焦距透鏡。作為這種變焦距光學(xué)系統(tǒng)的一個例子，是諸如下述的專利文獻1所記載的可變焦點距離透鏡。
該公報所記載的光學(xué)系統(tǒng)被做成，從物體側(cè)排列負、正透鏡組的緊湊型雙組結(jié)構(gòu)。這種先配置負折射能力透鏡組的結(jié)構(gòu)，具有適于擴大視角，且比較容易地確保后焦點的優(yōu)點。但是，對于做成從物體側(cè)配置負、正兩組透鏡結(jié)構(gòu)的情況，透鏡組整體變得不對稱，伴隨著焦距變動像差變動變大，同時為了實現(xiàn)可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用透鏡，色差的校正變得特別重要，在整個變焦距范圍內(nèi)具有良好的光學(xué)性能成為課題。
該公報記載的器件，通過設(shè)定給定的條件式而良好地校正像差，特別是為了校正軸上色差，將后組透鏡的L7透鏡和L8透鏡，做成由阿貝數(shù)(Abbe number)差較大的凸透鏡和凹透鏡構(gòu)成的一體的負的復(fù)合透鏡。
(專利文獻1〕專利2002-196235號公報因此，作為監(jiān)視攝像機用變焦距光學(xué)系，為了在低照度的環(huán)境中也能夠識別出目標物，特別要求大的口徑比。另外，為了可監(jiān)視到更廣的范圍，要求廣角端的廣角化。另外，也逐漸要求緊湊且光學(xué)性能良好。由于若透鏡系統(tǒng)變亮則上述像差的校正將變得更加困難，使整個范圍內(nèi)光學(xué)性能良好的難度更大。
這里，若把目光轉(zhuǎn)向近年的非球面透鏡的成型技術(shù)的進步，像以前那樣考慮非球面成型技術(shù)而形成為外徑·中心厚度均很小的透鏡的設(shè)計上的限定不再必要，現(xiàn)在可以形成比較大的透鏡。當(dāng)前，在這樣的背景技術(shù)下，可形成非球面的透鏡的選擇范圍變寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述情形而產(chǎn)生，因此其目的為在現(xiàn)有技術(shù)的背景下，通過有效地利用非球面透鏡，提供一種保持緊湊性且光學(xué)性能良好，口徑比大，且廣角的可見光區(qū)域·近紅外光區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，是從物體側(cè)順次排列具有負折射能力的第1透鏡組、光闌、以及具有正折射能力的第2透鏡組；以如下方式構(gòu)成，即，隨著從廣角端朝向望遠端，通過將所述第2透鏡組在光軸上移向物體側(cè)而進行變焦距，并且通過將所述第1透鏡組向成像面?zhèn)纫苿佣Ｕ殡S著該變焦距操作的像面移動；所述第2透鏡組，在最靠近物體側(cè)，從物體側(cè)起順次配置2片單透鏡即依次是，具有正折射能力且其至少一個面被做成非球面的第1透鏡(L2-1)，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第2透鏡L2-2；其特征在于，滿足以下條件式(1)～(3)，nd21＞1.55 ...(1)vd22＞68 ...(2)1.0＜|f2/f1|＜1.8 ...(3)其中，nd21第2透鏡組的第1透鏡L2-1對于d線的折射率；vd22第2透鏡組的第2透鏡L2-2對于d線的阿貝數(shù)；f1第1透鏡組的焦距；f2第2透鏡組的焦距。
另外，優(yōu)選為，所述第1透鏡組由4片透鏡而構(gòu)成，從物體側(cè)起順次配置由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第1透鏡L1-1、由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第2透鏡L1-2、由具有負折射能力的雙凹透鏡構(gòu)成的第3透鏡L1-3、和具有正折射能力的第4透鏡L1-4，其中，所述第3透鏡L1-3和所述第4透鏡L1-4接合成復(fù)合透鏡，所述第2透鏡組由4片單透鏡而構(gòu)成，即，在所述第2透鏡L2-2的成像面?zhèn)?，從物體側(cè)起順次配置由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第3透鏡L2-3，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第4透鏡L2-4，并且滿足以下條件式(4)和(5)，vd14＜25...(4)vd23＜25...(5)其中，vd14第1透鏡組的第4透鏡L1-4的對于d線的阿貝數(shù)；vd23第2透鏡組的第2透鏡L2-3的對于d線的阿貝數(shù)。
另外，優(yōu)選為，滿足以下條件式(6)，|rf22/rb22|＜1.0...(6)其中，rf22第2透鏡組的第2透鏡L2-2的物體側(cè)的面的曲率半徑；rb22第2透鏡組的第2透鏡L2-2的成像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃健?br> 另外，優(yōu)選為，所述第2透鏡組的所述第1透鏡L2-1由兩面被做成非球面的雙凸透鏡構(gòu)成。
若按照本發(fā)明所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，其由具有負折射能力的第1透鏡組，以及在最靠近物體側(cè)配置正的非球面透鏡和基于低色散材料的雙凸透鏡的2片單透鏡而具有正的折射能力的第2透鏡組構(gòu)成，通過做成滿足給定的條件式的結(jié)構(gòu)，能夠得到保持緊湊性和良好光學(xué)性能，口徑比大且廣角的可見光區(qū)域·近紅外光區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。


圖1是表示實施例1所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示實施例1所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的廣角端和望遠端的各像差的像差圖。
圖3是表示實施例2所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示實施例2所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的廣角端和望遠端的諸像差的像差圖。
圖中L1～L8-透鏡，G1、G2-透鏡組，X-光軸，1-光闌，2-濾光器部和保護玻璃，3-固體攝像元件(CCD)攝像面。
具體實施例方式
以下，利用附圖和具體的實施例說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示后述的本發(fā)明的實施例1所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖，作為本發(fā)明的實施方式的代表，利用該圖加以說明。
如圖所示，該變焦距光學(xué)系統(tǒng)，通過從物體側(cè)順次排列具有負折射能力的第1透鏡組G1、光闌1和具有正折射能力的第2透鏡組G2而構(gòu)成。另外，在圖1中，在第2透鏡組G2的成像面?zhèn)龋渲眉t外線切斷濾光器之類的濾光器部和保護玻璃2，從物體側(cè)沿光軸X入射的光束的在固體攝像元件(CCD)的攝像面3表面的成像位置成像。
另外，該變焦距光學(xué)系統(tǒng)在遇到變焦距的情況時，第1透鏡組G1和第2透鏡組G2，沿光軸X移動。也就是說，如圖1的箭號線所示，以如下方式構(gòu)成，隨著從廣角端(WIDE)朝向望遠端，通過將第2透鏡組G2在光軸X上移向物體側(cè)而進行變焦距，并且通過將第1透鏡組G1向成像面?zhèn)纫苿佣Ｕ殡S著該變焦距操作的像面移動。其后，通過將第1透鏡組G1沿光軸X移動而進行聚焦。
該變焦距光學(xué)系統(tǒng)的第1透鏡組G1，由4片透鏡而構(gòu)成，從物體側(cè)起順次配置由具有負折射能力的彎月透鏡(meniscus lens)構(gòu)成的第1透鏡L1-1，由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第2透鏡L1-2，以及由具有負折射能力的雙凹透鏡構(gòu)成的第3透鏡L1-3和具有正折射能力的第4透鏡L1-4的復(fù)合透鏡。
另外，該變焦距光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡組G2，在最靠近物體側(cè)，從物體側(cè)起順次配置如下2片單透鏡具有正折射能力且其至少一個面被做成球面的第1透鏡L2-1，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第2透鏡L2-2。另外，在第2透鏡L2-2的成像面?zhèn)?，配置如?片單透鏡由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第3透鏡L2-3，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第4透鏡L2-4。
第2透鏡組G2的第1透鏡L2-1上形成的非球面，由下述的式(1)所形成的非球面式表示。
〔公式1〕Z=Y2/R1+1-K×Y2/R2+Σi=310AiYi]]>其中，Z從距離光軸為距離Y的非球面上的點到非球面頂點的切平面(垂直于光軸的平面)所畫的垂直線的長度；Y離開光軸的距離；R非球面的光軸近旁的曲率半徑；K離心率；Ai非球面系數(shù)(i＝3～10)。
在圖1所示的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，作為與第1透鏡組G1的第1透鏡L1-1～第4透鏡L1-4相對應(yīng)的透鏡，從物體側(cè)起配置如下透鏡的復(fù)合透鏡由將凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成的第1透鏡L1，由將凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成的第2透鏡L2，由雙凹透鏡構(gòu)成的第3透鏡L3，以及將凸面朝向物體側(cè)的第4透鏡L4。
第1透鏡L1的形狀，成為適于擴大視角的形狀。第4透鏡的成像面?zhèn)鹊拿妫鲇诩庸ど系姆奖愣蛔龀善矫?。通過將第3透鏡和第4透鏡做成復(fù)合透鏡，能夠取得在可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域的場合特別重要的色差校正效果。另外，通過做成復(fù)合透鏡而緩和這些透鏡的偏心度，防止配置位置偏離設(shè)計位置時光學(xué)性能的劣化，部件精度的容許范圍變大，因此也具有制造上的優(yōu)勢。
另外，在圖1所示的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，作為與第2透鏡組G2的第1透鏡L2-1～第4透鏡L2-4相對應(yīng)的透鏡，從物體側(cè)起順次配置由兩側(cè)被做成非球面的雙凸透鏡構(gòu)成的第5透鏡L5、由雙凸透鏡構(gòu)成的第6透鏡L6、由將凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成的第7透鏡L7、以及由雙凸透鏡構(gòu)成的第8透鏡L8。
第5透鏡L5的雙凸形狀取決于為了使光束會聚，因而形成為將物體側(cè)曲率設(shè)置為較大的凸形狀較合適，另外，為了進行良好的色差校正，因而其成像側(cè)凸形狀較為合適。
另外，通過滿足以下條件式(1)～(3)，該光學(xué)變焦距系統(tǒng)，被做成，緊湊的、具有良好光學(xué)性能的、大口徑比且大視角的可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
nd21＞1.55 ...(1)vd22＞68 ...(2)1.0＜|f2/f1|＜1.8 ...(3)其中，nd21第2透鏡組G2的第1透鏡L2-1的對于d線的折射率；vd22第2透鏡組G2的第2透鏡L2-2的對于d線的阿貝數(shù)；f1第1透鏡組G1的焦距；f2第2透鏡組G2的焦距。
在上述的條件式(1)中，若低于此下限值，則很難制造在光軸附近曲率變大的非球面透鏡。
上述的條件式(2)規(guī)定了，旨在實現(xiàn)可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的光學(xué)系統(tǒng)，而將基于一般常用的低色散材料的透鏡做成所述第2透鏡L2-2，若低于該下限值，軸上色差的校正變得困難，維持從可見光區(qū)域到近紅外區(qū)域的光學(xué)性能變得困難。
在上述的式(3)中，若低于該下限值，則第1透鏡組的G1的負折射能力變?nèi)?，難于擴大視角，同時由于第2透鏡組的G2的正折射能力變強，因此球面像差變得校正過剩，大口徑比化變得困難。另外，若大于該上限值，則第2透鏡組的G2的正折射能力變?nèi)?，緊湊化變得困難。通過規(guī)定第1透鏡組的G1和第2透鏡組的G2的工作力分配，能夠做成在大口徑比化、擴大視角、緊湊化等方面實現(xiàn)了良好的平衡的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。反言之，在不滿足該條件式(3)的光學(xué)系統(tǒng)中，考慮到用途和本發(fā)明不同，即使是用于同樣的用途的光學(xué)系統(tǒng)但光學(xué)系統(tǒng)整體的大小和焦距明顯不同，也不能夠成為本發(fā)明的比較對象。
在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，配置于第2透鏡組的最靠近物體側(cè)的，具有正折射能力且其至少一個面被做成非球面的第1透鏡L2-1，以及由具有正的折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第2透鏡L2-2，其滿足上述的條件式(1)和條件式(2)，成為用以即使作為大口徑比的變焦光學(xué)系統(tǒng)以可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的方式使用也能夠維持良好的光學(xué)性能的重要因素。
由于在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，在第2透鏡組G2的最靠近物體側(cè)，以第1透鏡L2-1，第2透鏡L2-2的順序，排列兩片正折射能力的透鏡，因此物體側(cè)的第1透鏡L2-1的方位角也變大。該大口徑的第1透鏡L2-1被做成大折射能力的正透鏡，但是由于其物體側(cè)的面被做成強曲率的凸面，因此能夠?qū)⑼哥R整體系統(tǒng)做成明場透鏡系統(tǒng)。
另一方面，作為在可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，配置基于低色散材料的正透鏡而校正軸上色差是至關(guān)重要的。可是，由于低色散材料也具有低的折射率，因此若用該材料形成第1透鏡L2-1，則為了得到足以實現(xiàn)大口徑比的折射能力，有必要將透鏡的曲率做得較大，實際中加工會變得困難。因此，在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，利用如條件式(1)所規(guī)定的材料形成第1透鏡L2-1，而得到足夠的折射能力，同時，通過利用如條件式(2)所規(guī)定的低色散材料形成由雙凸透鏡構(gòu)成的第2透鏡L2-2，而良好地校正軸上色差，即使作為大口徑比的變焦距光學(xué)系統(tǒng)而可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用地使用也能良好地維持光學(xué)性能。
另外，第2透鏡組G2的第1透鏡L2-1上所形成的非球面具有良好地校正該變焦距光學(xué)系統(tǒng)的球面像差的作用。
另外，以往由于成型技術(shù)上的制約，在設(shè)計中，非球面也是以形成外徑·中心厚均比較小的透鏡的結(jié)構(gòu)為主，然而，目前就連比較大的透鏡中非球面的成型也成為可能?？尚纬煞乔蛎娴耐哥R的選擇范圍增大的結(jié)果是，可以享受得益于在第1透鏡L2-1上形成非球面的價值。
也就是說，在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，通過在所做成的因徑度大而折射能力強的第1透鏡L2-1上形成非球面，可以抑制透鏡周邊部的像差劣化。第1透鏡L2-1做成非球面的情形，比將第2透鏡L2-2做成非球面的情形，更易于良好地校正球面像差等，可以保持性能方面的余量。藉此，按照本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，能夠成為明場透鏡且良好地保持光學(xué)性能，并且能夠緩和偏心度，因此制造上也大為有利。
另外，在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，使適合于將第2透鏡L2-2做成非球面的結(jié)構(gòu)，光學(xué)系整體也被做成適合于此的結(jié)構(gòu)。第2透鏡組G2的、由具有負的折射能力的彎月型透鏡構(gòu)成的第3透鏡L2-3的形狀即是該例。
在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，為了使被負折射能力的第1透鏡組G1所發(fā)散的光束會聚，而增大第2透鏡組G2的第1透鏡L2-1物體側(cè)的曲率。因此，假定將該面做成球面時，隨著遠離光軸，正的折射能力變強，球面像差在周邊部變得校正過度，但是在該變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，通過將弱化周邊部正折射能力的形狀的非球面設(shè)于第1透鏡L2-1，能夠抑制球面像差的發(fā)生量。因此，后段的具有負折射能力的第3透鏡L2-3沒有必要在周邊部具有強的折射能力，而成為彎月狀。
這樣，在本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，利用第2透鏡組G2的物體側(cè)的兩片透鏡結(jié)構(gòu)，即使作為大口徑比的變焦距光學(xué)系統(tǒng)以可見光區(qū)域.近紅外區(qū)域兩用而使用，也能良好地維持光學(xué)性能，通過有效地配置非球面透鏡和基于低色散材料的透鏡，可以成為緊湊的透鏡結(jié)構(gòu)。例如，在圖1的變焦距光學(xué)系統(tǒng)中，排列4片結(jié)構(gòu)的第1透鏡組G1和4片結(jié)構(gòu)的第2透鏡組G2，整體被做成8片結(jié)構(gòu)。
在上述3個條件式和第2透鏡組G2的物體側(cè)的2片透鏡的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做成按照上述的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通過滿足更下的條件式(4)和(5)，能夠得到更好的光學(xué)性能。
vd14＜25 ...(4)vd23＜25 ...(5)其中，vd14第1透鏡組G1的第4透鏡L1-4的對于d線的阿貝數(shù)；vd23第2透鏡組G2的第2透鏡L2-3的對于d線的阿貝數(shù)；在變焦距光學(xué)系統(tǒng)的色差校正中，優(yōu)選為，對每個透鏡組，校正發(fā)生的色差。因此，通過規(guī)定上述條件式(4)和(5)，能夠分別對第1透鏡組G1和第2透鏡組G2，抑制發(fā)生的色差量，提高色差校正效果。
在上述的條件式(4)，利用作為正透鏡的第4透鏡L1-4，使因第1透鏡組G1內(nèi)的負透鏡而產(chǎn)生的軸上色差和倍率色差，產(chǎn)生于與負透鏡相反的方向，藉此校正第1透鏡組G1整體所發(fā)生的色差。若大于該上限值，則在第4透鏡L1-4中不能夠產(chǎn)生必要的色差，結(jié)果由第1透鏡組G1所產(chǎn)生的色差增大了。
在上述條件式(5)中，利用作為負透鏡的第3透鏡L2-3，使因第2透鏡組G2內(nèi)的正透鏡而產(chǎn)生的軸上色差和倍率色差，產(chǎn)生于與正透鏡相反的方向，藉此校正第2透鏡組G2整體所發(fā)生的色差。若大于該上限值，則在第3透鏡L2-2中不能夠產(chǎn)生必要的色差，結(jié)果由第2透鏡組G2所產(chǎn)生的色差增大了。
另外，為了更加良好地校正軸上色差，優(yōu)選為做成，vd14＝vd23。
通過在上述的條件式(1)～(3)或(1)～(5)的基礎(chǔ)上滿足以下的條件式(6)，能夠做成制造上更有利的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
|rf22/rb22|＜1.0...(6)其中，rf22第2透鏡組G2的第2透鏡L2-2的物體側(cè)的面的曲率半徑；rb22第2透鏡組G2的第2透鏡L2-2的成像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃剑辉谏鲜龅臈l件式(6)中，若大于該上限值，則成像面?zhèn)鹊拿娴那时任矬w側(cè)的面的大，軸上的光線角度變大，因此第2透鏡L2-2的設(shè)置位置在與光軸垂直的方向上錯位時，光學(xué)性能的劣化變得劇烈。若偏心度變高且有必要提高部件精度，制造上并非優(yōu)選。
以下，說明本發(fā)明所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的具體實施例。
<實施例1>
本實施例1所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，按照圖1所示。
在下述表1的上段示出了，本實施例1的各透鏡面的曲率半徑R(mm)、各透鏡的軸上面間隔(各透鏡的中心厚度以及各透鏡之間的空氣間隔；在表2中同樣)D(mm)、各透鏡的d線的折射率Nd，以及阿貝數(shù)vd。另外，在表1以及下述的表2中，對應(yīng)于各記號的數(shù)字從物體側(cè)順次增加，在面序號的左側(cè)附加*的面，表示是非球面。另外，雖然這些非球面的曲率半徑R，在各表中作為光軸上的曲率半徑而被示出，但是為了在對應(yīng)的透鏡結(jié)構(gòu)圖中易于觀察圖面，引出線也可以不必從與光軸的交點引出。
另外，在下述表1的中段，示出了廣角端(WIDE)和望遠端(TELE)的焦點距離f(mm)、F值、視場角2ω(度)、以及軸上面間隔的可變1～可變3的值。
另外，在下述表1的下段，示出了有關(guān)上述非球面的離心率K以及3次～10次的各非球面系數(shù)A3～A10。
〔表1〕<實施例1>


另外，圖2是表示本實施例1所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的廣角端(WIDE)和望遠端(TELE)的諸像差(球面像差、非點像差、畸變等)的像差圖。另外，這些像差圖及以下的圖4中的ω表示半視場角。另外，對于球面像差的各像差圖，由于在本實施例中以橫跨可見光區(qū)域和近紅外光區(qū)域的使用為前提，因此示出了d線和880nm的像差(在圖4中同樣如此)。另外，非點像差的各像差圖，表示矢狀像面和切向像面的像差(在圖4中同樣如此)。
如表1和圖2所示，實施例1的變焦距光學(xué)系統(tǒng)是8片式緊湊型結(jié)構(gòu)。并且被做成，F(xiàn)值是變亮為0.99～1.47，視場角2ω視角擴大為大約127～大約45°，能夠良好地校正各像差的可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
<實施例2>
本實施例2所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，按照圖3所示。
在下述表2的上段示出了，本實施例2的各透鏡面的曲率半徑R(mm)、各透鏡的軸上面間隔D(mm)、各透鏡的d線的折射率Nd，以及阿貝數(shù)vd。
另外，在下述表2的中段，示出了廣角端(WIDE)和望遠端(TELE)的焦點距離f(mm)、F值、視場角2ω(度)、以及軸上面間隔的可變1～可變3的值。
另外，在下述表2的下段，示出了有關(guān)上述非球面的離心率K以及3次～10次的各非球面系數(shù)A3～A10。
(表2)<實施例2>


另外，圖4是表示本實施例2所涉及的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的廣角端(WIDE)和望遠端(TELE)的諸像差(球面像差、非點像差、畸變等)的像差圖。
如表2和圖4所示，實施例2的變焦距光學(xué)系統(tǒng)被做成，F(xiàn)值變亮為0.99～1.55，視場角2ω擴大為大約137～大約49°，能夠良好地校正各像差的可見光區(qū)域·近紅外區(qū)域兩用的變焦距光學(xué)系統(tǒng)。
在下述表3中，對于實施例1和實施例2，示出了與上述條件式(1)～(6)對應(yīng)的值。實施例1和實施例2全部滿足條件式(1)～(6)。
〔表3〕

另外，作為本發(fā)明的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，其并不限于上述的實施例。其他種種方式的變形也是可能的。例如，可以對構(gòu)成各透鏡組的透鏡的形狀作適當(dāng)?shù)淖兏?。另外，?透鏡組的透鏡的片數(shù)，以及第2透鏡組的從第2透鏡L2-2起的成像面的透鏡的片數(shù)，也可以做適當(dāng)?shù)淖兏?br> 另外，對于本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)，通過在第2透鏡組的第1透鏡L2-1上另外配置非球面透鏡，能夠進一步提高光學(xué)性能。例如，也可以將第2透鏡組的第2透鏡L2-2也做成非球面。
另外，雖然構(gòu)成上述實施例的變焦距光學(xué)系統(tǒng)的各透鏡是由玻璃材料形成的，但是，也可以用成本方面較為有利的塑料材料代替玻璃材料，特別是對于具有非球面的透鏡。
權(quán)利要求
1.一種變焦距光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)順次排列具有負折射能力的第1透鏡組、光闌、以及具有正折射能力的第2透鏡組；以如下方式構(gòu)成，即，隨著從廣角端朝向望遠端，通過將所述第2透鏡組在光軸上移向物體側(cè)而進行變焦距，并且通過將所述第1透鏡組向成像面?zhèn)纫苿佣Ｕ殡S著該變焦距操作的像面移動；所述第2透鏡組，在最靠近物體側(cè)，從物體側(cè)起順次配置2片單透鏡即依次是，具有正折射能力且其至少一個面被做成非球面的第1透鏡(L2-1)，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第2透鏡(L2-2)；其特征在于，滿足以下條件式(1)～(3)，nd21＞1.55 …(1)νd22＞68 …(2)1.0＜|f2/f1|＜1.8 …(3)其中，nd21第2透鏡組的第1透鏡(L2-1)對于d線的折射率；νd22第2透鏡組的第2透鏡(L2-2)對于d線的阿貝數(shù)；f1 第1透鏡組的焦距；f2 第2透鏡組的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第1透鏡組由4片透鏡而構(gòu)成，從物體側(cè)起順次配置由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第1透鏡(L1-1)、由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第2透鏡(L1-2)、由具有負折射能力的雙凹透鏡構(gòu)成的第3透鏡(L1-3)、和具有正折射能力的第4透鏡(L1-4)，其中，所述第3透鏡(L1-3)和所述第4透鏡(L1-4)接合成復(fù)合透鏡，所述第2透鏡組由4片單透鏡而構(gòu)成，即，在所述第2透鏡(L2-2)的成像面?zhèn)?，從物體側(cè)起順次配置由具有負折射能力的彎月透鏡構(gòu)成的第3透鏡(L2-3)，和由具有正折射能力的雙凸透鏡構(gòu)成的第4透鏡(L2-4)，并且滿足以下條件式(4)和(5)，νd14＜25…(4)νd23＜25…(5)其中，νd14第1透鏡組的第4透鏡(L1-4)的對于d線的阿貝數(shù)；νd23第2透鏡組的第2透鏡(L2-3)的對于d線的阿貝數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，滿足以下條件式(6)，|rf22/rb22|＜1.0 …(6)其中，rf22第2透鏡組的第2透鏡(L2-2)的物體側(cè)的面的曲率半徑；rb22第2透鏡組的第2透鏡(L2-2)的成像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃健?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的變焦距光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組的所述第1透鏡(L2-1)由兩面被做成非球面的雙凸透鏡構(gòu)成。
全文摘要
一種變焦距光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)順次排列具有負折射能力的第1透鏡組(G
文檔編號G02B13/18GK1755412SQ20051010754
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者富岡右恭 申請人:富士能株式會社