專利名稱：變焦鏡頭、光學(xué)設(shè)備，和用于制造變焦鏡頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種變焦鏡頭、ー種光學(xué)設(shè)備和ー種用于制造該變焦鏡頭的方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了很多按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度(refractive power)的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成的變焦鏡頭(例如見日本專利申請公開No. 2005-062770和2001-330774)。然而，在傳統(tǒng)的變焦鏡頭中，已經(jīng)存在以下問題，即特別地在廣角側(cè)中，光學(xué)性能不夠良好，并且其尺寸不夠小。在另一方面，為了增加光學(xué)性能，變焦鏡頭必須是大的和沉重的，或者變焦鏡頭必須使用不能在大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)上生 產(chǎn)的非球面透鏡。伴隨近來的、諸如照相機(jī)的光學(xué)設(shè)備的數(shù)字化，要求變焦鏡頭具有優(yōu)良的光學(xué)性能并且是緊湊的和輕質(zhì)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，并且目的在于提供ー種具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕的變焦鏡頭、ー種光學(xué)設(shè)備，和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供ー種變焦鏡頭，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和具有正折射光焦度的第二透鏡組，第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡，在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且滿足以下條件表達(dá)式(I)和(2):-3. 00 < (R12+R11)パR12-R11) < -I. 50 (I)-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 (2)其中Rll表示第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供ー種變焦鏡頭，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和具有正折射光焦度的第二透鏡組，第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡，第二負(fù)彎月形透鏡與正透鏡膠合，在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且滿足以下條件表達(dá)式
(3)0. 00 < (-fa) /fb (3)其中fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距(combined focal length),并且fb表示第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供ー種變焦鏡頭，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和具有正折射光焦度的第二透鏡組，第二透鏡組包括沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動的減振透鏡組(vibration reduction lensgroup)，在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且滿足以下條件表達(dá)式(5)0. 10 < f2/fvr < 2. 00 (5)其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且fvr表示減振透鏡組的焦距。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供ー種光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備配備有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的變焦鏡頭。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種用于制造變焦鏡頭的方法，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組，和具有正折射光焦度的第二透鏡組，該方法包括以下步驟按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組；設(shè)置第一透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式(I)和(2):-3. 00< (R12+R11)/(R12-R11) <-1.50 (I)-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 (2)其中Rll表示第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑；和，可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種用于制造變焦鏡頭的方法，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組，和具有正折射光焦度的第二透鏡組，該方法包括以下步驟按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組；膠合第二負(fù)彎月形透鏡與正透鏡；設(shè)置第一透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式(3)0. 00 < (-fa) /fb (3)其中fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距，并且fb表示第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距；和，可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種用于制造變焦鏡頭的方法，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組，和具有正折射光焦度的第二透鏡組，該方法包括以下步驟將沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動的減振透鏡組設(shè)置到第二透鏡組中；設(shè)置第二透鏡組，從而滿足以下條件表達(dá)式(5)0. 10 < f2/fvr < 2. 00 (5)其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且fvr表示減振透鏡組的焦距；和，可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。
本發(fā)明使得提供ー種具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕的變焦鏡頭、ー種光學(xué)設(shè)備和一種用于制造該變焦鏡頭的方法成為可能。附圖簡要說明圖I是示出根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖；圖2A和圖2B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的廣角端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖2A示出各種像差，并且圖2B示出在執(zhí)行減振時的
彗差;圖3A和圖3B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖3A示出各種像差，并且圖3B示出在執(zhí)行減振時的 彗差;圖4是示出根據(jù)本申請的實(shí)例2的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖；圖5A和圖5B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的廣角端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例2的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖5A示出各種像差，并且圖5B示出在執(zhí)行減振時的
彗差;圖6A和圖6B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖6A示出各種像差，并且圖6B示出在執(zhí)行減振時的
彗差;圖7是示出根據(jù)本申請的實(shí)例3的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖；圖8A和圖8B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的廣角端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例3的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖8A示出各種像差，并且圖SB示出在執(zhí)行減振時的
彗差;圖9A和圖9B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例3的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖9A示出各種像差，并且圖9B示出在執(zhí)行減振時的
彗差;

圖10是示出根據(jù)本申請的實(shí)例4的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖；圖IlA和圖IlB是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的廣角端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例4的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖IlA示出各種像差，并且圖IlB示出在執(zhí)行減振時的彗差；圖12A和圖12B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例4的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖12A示出各種像差，并且圖12B示出在執(zhí)行減振時的彗差；圖13是示出根據(jù)本申請的實(shí)例5的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖；圖14A和圖14B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的廣角端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例5的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖14A示出各種像差，并且圖14B示出在執(zhí)行減振時的彗差；圖15A和圖15B是示出在于無窮遠(yuǎn)物體上聚焦的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中根據(jù)本申請的實(shí)例5的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖，其中圖15A示出各種像差，并且圖15B示出在執(zhí)行減振時的彗差；圖16是示出配備有根據(jù)本申請的變焦鏡頭的照相機(jī)的截面視圖17是示意性地解釋根據(jù)本申請的、用于制造變焦鏡頭的方法的流程圖；圖18是示意性地解釋根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的、用于制造變焦鏡頭的方法的流程圖； 圖19是示意性地解釋根據(jù)本申請從再一個觀點(diǎn)看到的、用于制造變焦鏡頭的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面解釋了根據(jù)本申請的ー種變焦鏡頭、ー種光學(xué)設(shè)備，和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。根據(jù)本申請的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成。第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡。在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離是可變的從而執(zhí)行變焦。滿足以下條件表達(dá)式⑴和⑵-3. 00 < (R12+R11)パR12-R11) < -I. 50 (I)-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 (2)其中Rll表示第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。如上所述，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡。利用這種配置，使得視角更寬且實(shí)現(xiàn)優(yōu)良光學(xué)性能成為可能。條件表達(dá)式(I)限定第一透鏡組中的第一負(fù)彎月形透鏡的最佳形狀。通過滿足條件表達(dá)式(I)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得實(shí)現(xiàn)更寬視角且優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變成為可能。當(dāng)條件表達(dá)式(I)的值等于或者超過條件表達(dá)式(I)的上限時，第一負(fù)彎月形透鏡的折射光焦度變大。相應(yīng)地，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，特別地，優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變變得不可能。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)為-I. 60。在另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式(I)的值等于或者降至低于條件表達(dá)式(I)的下限吋，第一負(fù)彎月形透鏡的折射光焦度變得過小。結(jié)果，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，特別地，優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變變得不可能。而且，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，變得難以實(shí)現(xiàn)更寬視角。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(I)的下限設(shè)為-2. 50。條件表達(dá)式(2)限定第一透鏡組中的負(fù)透鏡的最佳形狀。通過滿足條件表達(dá)式
(2)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得實(shí)現(xiàn)更寬視角且優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變成為可能。當(dāng)條件表達(dá)式(2)的值等于或者超過條件表達(dá)式(2)的上限吋，負(fù)透鏡的折射光焦度變大。相應(yīng)地，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，特別地，優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變變得不可能。在另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式(2)的值等于或者降至低于條件表達(dá)式(2)的下限吋，負(fù)透鏡的折射光焦度變得過小。結(jié)果，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，特別地，優(yōu)良地校正場曲、彗差和畸變變得不可能。而且，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，變得難以實(shí)現(xiàn)更寬視角。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)為-2. 00。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，最優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(2)的下限設(shè)為-1.50。利用這種配置，實(shí)現(xiàn)具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，第二負(fù)彎月形透鏡優(yōu)選地與正透鏡膠合。利用這種配置，優(yōu)良地校正彗差和橫向色差(Lateral chromatic aberration)成為可能。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，優(yōu)選地滿足以下條件表達(dá)式(3)0. 00 < (-fa) /fb (3)
其中fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距，并且fb表示第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距。條件表達(dá)式(3)是在第一透鏡組中在第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距與第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距之間的關(guān)系，并且限定在第一透鏡組中的最佳折射光焦度分布。通過滿足條件表達(dá)式(3)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭特別地使得在廣角側(cè)中優(yōu)良地校正場曲和彗差成為可能。當(dāng)條件表達(dá)式(3)的值等于或者降至低于條件表達(dá)式(3)的下限時，第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合折射光焦度(combined refractive power)變?yōu)樨?fù)值。相應(yīng)地,在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，特別地，變得難以在廣角側(cè)中優(yōu)良地校正場曲和彗差。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，優(yōu)選地滿足以下條件表達(dá)式(4)0. 40 < fw/ (-fa) < 0. 70 (4)其中fw表示在廣角端狀態(tài)中變焦鏡頭的焦距，并且fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距。條件表達(dá)式(4)是在廣角端狀態(tài)中的變焦鏡頭的焦距與第一透鏡組中的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距之間的關(guān)系，并且限定根據(jù)本申請的整個變焦鏡頭的最佳折射光焦度分布。通過滿足條件表達(dá)式(4)，優(yōu)良地校正彗差、弧矢彗差、場曲和球面像差成為可能。當(dāng)條件表達(dá)式(4)的值等于或者超過條件表達(dá)式(4)的上限時，根據(jù)本申請的第ー負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合折射光焦度相對于變焦鏡頭的焦距變得相對強(qiáng)。結(jié)果，離軸光線的校正變得過度，并且特別地，彗差、弧矢彗差和場曲變得更差，從而這是不理想的。在另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式(4)的值等于或者降至低于條件表達(dá)式(4)的下限吋，根據(jù)本申請的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合折射光焦度相對于變焦鏡頭的焦距變得相對弱。結(jié)果，離軸光線的校正變得不足，并且特別地，弧矢彗差變得更差。而且，不足的折射光焦度被第二透鏡組強(qiáng)制校正，從而球面像差變得更差。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(4)的下限設(shè)為0.50。根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成。第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡。第二負(fù)彎月形透鏡與正透鏡膠合。在第一透鏡組和第ニ透鏡組之間的距離是可變的從而執(zhí)行變焦。滿足以下條件表達(dá)式(3)0. 00 < (-fa) /fb (3)其中fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距，并且fb表示第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距。利用這種配置，實(shí)現(xiàn)具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。在根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭中，第一透鏡組優(yōu)選地包括至少ー個非球面透鏡。利用這種配置，根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭使得實(shí)現(xiàn)更高分辨率成 為可能。在根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭中，第二透鏡組中的至少ー個透鏡優(yōu)選地是可移動的從而執(zhí)行聚焦。利用這種配置，根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭使得在聚焦于近距離物體上時獲得優(yōu)良的像成為可能。在根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭中，第二透鏡組中的至少ー個透鏡優(yōu)選地是沿著包括垂直于光軸的分量的方向可移動的。利用這種配置，根據(jù)本申請從另ー觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭使得優(yōu)良地校正由照相機(jī)震動引起的圖像模糊成為可能。根據(jù)本申請從再一個觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成。第二透鏡組包括沿著包括垂直于光軸的分量的方向可移動的減振透鏡組。在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離是活動的從而執(zhí)行變焦。滿足以下條件表達(dá)式(5)0. 10 < f2/fvr < 2. 00 (5)其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且fvr表示減振透鏡組的焦距。在根據(jù)本申請從再一個觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭中，減振透鏡組沿著包括垂直于光軸的分量的方向是可移動的，即移位或者傾斜，從而由照相機(jī)震動引起的圖像模糊能夠被優(yōu)良地校正。條件表達(dá)式(5)是在第二透鏡組的焦距和減振透鏡組的焦距之間的最佳關(guān)系。通過滿足條件表達(dá)式(5)，根據(jù)本申請從再一個觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭能夠是緊湊的和輕質(zhì)的，并且優(yōu)良地校正彗差、偏心彗差和場曲。當(dāng)條件表達(dá)式(5)的值等于或者超過條件表達(dá)式(5)的上限時，減振透鏡組的折射光焦度變得相對強(qiáng)。相應(yīng)地，變得難以優(yōu)良地校正彗差和偏心彗差。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(5)的上限設(shè)為I. 00。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，最優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(5)的上限設(shè)為0.70。在另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式(5)的值等于或者降至低于條件表達(dá)式(5)的下限吋，減振透鏡組的折射光焦度變得相對小。相應(yīng)地，變得難以優(yōu)良地校正場曲和彗差。而且，用于獲得期望的像移位量的減振透鏡組的移位量或者傾斜量變大，從而根據(jù)本申請從再ー個觀點(diǎn)看到的變焦鏡頭變大。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)為0.20。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，最優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(5)的下限設(shè)為0.30。利用上述這種配置，實(shí)現(xiàn)具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。
根據(jù)本申請的光學(xué)設(shè)備的特征在于配備有具有上述配置的變焦鏡頭。利用這種構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的光學(xué)設(shè)備成為可能。根據(jù)本申請的、用于制造變焦鏡頭的方法是用于制造按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成的變焦鏡頭的方法，該方法包括以下步驟按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組中；設(shè)置第一透鏡組從而滿足條件表達(dá)式(I)和(2):-3. 00 < (R12+R11)パR12-R11) < -I. 50 (I)-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 (2) 其中Rll表示第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑；和可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。利用這種方法，制造具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。根據(jù)本申請從另一觀點(diǎn)看到的、用于制造變焦鏡頭的方法是用于制造按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成的變焦鏡頭的方法，該方法包括以下步驟按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組中；膠合第二負(fù)彎月形透鏡與正透鏡；設(shè)置第一透鏡組，從而滿足條件表達(dá)式(3)0. 00 < (-fa) /fb (3)其中fa表示第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡的組合焦距，并且fb表示第二負(fù)彎月形透鏡和正透鏡的組合焦距；和可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。利用這種方法，制造具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。根據(jù)本申請從再一個觀點(diǎn)看到的、用于制造變焦鏡頭的方法是用于制造按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組組成的變焦鏡頭的方法，該方法包括以下步驟將沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動的減振透鏡組設(shè)置到第二透鏡組中；設(shè)置第二透鏡組，從而滿足條件表達(dá)式(5)0. 10 < f2/fvr < 2. 00 (5)其中f2表示第二透鏡組的焦距，并且fvr表示減振透鏡組的焦距；和可移動地設(shè)置第一透鏡組和第二透鏡組從而在第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。利用這種方法，制造具有高分辨率和優(yōu)良光學(xué)性能的、緊湊的和輕質(zhì)的變焦鏡頭成為可能。在下面參考附圖解釋了根據(jù)本申請的變焦鏡頭的每ー個數(shù)值實(shí)例?！磳?shí)例1>
圖I是與每一個透鏡組的移動軌跡一起示出的根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的鏡頭配置的截面視圖。根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組Gl和具有正折射光焦度的第二透鏡組G2構(gòu)成。第一透鏡組Gl按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成具有面向物體側(cè)的凸形表面的負(fù)彎月形透鏡LU、具有面向物體側(cè)的凸形表面的負(fù)彎月形透鏡L12，和由具有面向物體側(cè)的凸形表面的負(fù)彎月形透鏡L13與具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L14膠合而構(gòu)造的膠合透鏡。第二透鏡組G2按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L21、孔徑光闌S、由雙凸正透鏡L22與雙凹負(fù)透鏡L23膠合而構(gòu)造的膠合透鏡、由具有面向物體側(cè)的凸形表面的負(fù)彎月形透鏡L24與雙凸正透鏡L25膠合而構(gòu)造的膠合透鏡，和由雙凸正透鏡L26與具有面向物體側(cè)的凹形表面的負(fù)彎月形透鏡L27膠合而構(gòu)造的膠合透鏡。利用這種配置，在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2沿著光軸移動從而在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離減小，由此從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)執(zhí)行變焦。而且，在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，僅僅第二透鏡組G2中的正彎月形透鏡L21沿著光軸朝向物體側(cè)移動，由此從無窮遠(yuǎn)物體到近物體執(zhí)行聚焦。附加地，根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭能夠聚焦達(dá)到200mm的拍攝范圍。而且，在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，在產(chǎn)生照相機(jī)震動時，僅僅由負(fù)彎月形透鏡L24與正透鏡L25膠合構(gòu)造的膠合透鏡沿著包括垂直于光軸的分量的方向作為減振透鏡組移動，由此執(zhí)行減振。在表格I中列出了與根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭相關(guān)聯(lián)的各種值。在表格I中的(規(guī)格)中，W表示廣角端狀態(tài)，M表示中間焦距狀態(tài)，T表示遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，f表示變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)NO表示f數(shù)，2 表示視角(単位度)，Y表示像高，TL表示鏡頭全長(total lenslength)，即在第一平面和像平面I之間的距離，BF表示后焦距，P表示拍攝放大率，并且RA表示拍攝范圍，即在物平面和像平面I之間的距離。在(透鏡表面數(shù)據(jù))中，“ 0P”表示物平面，“I”表示像平面，最左列“m”示出按照從物體側(cè)的次序數(shù)起的透鏡表面編號，第二列“r”示出透鏡表面的曲率半徑，第三列“ d”示出到下ー個光學(xué)表面的距離，第四列“nd”不出在d線(波長X = 587. 6nm)處的折射率，并且第五列“ v d”不出在d線(波長入=587. 6nm)處的阿貝數(shù)。在(透鏡表面數(shù)據(jù))中，r=m示意平表面。在第三列“d”中，BF表示后焦距。在(透鏡數(shù)據(jù))中通過將附于表面編號的左側(cè)表達(dá)每ー個非球面并且在列“r”中示出近軸曲率半徑。
在(非球面數(shù)據(jù))中，由以下表達(dá)式表達(dá)非球面S(y) = (y2/R)/(1+(1-K (y2/R2))1/2)+A4 X y4+A6 X y6+A8 X y8+A10 X y10其中“y”表示距光軸的豎直高度，S(y)表示垂度(sag amount),這是從在非球面的頂點(diǎn)處的切表面到在距光軸豎直高度I處的非球面沿著光軸的距離，R表示基準(zhǔn)球體的曲率半徑(近軸曲率半徑)，K表示錐形系數(shù)，并且An表示n階非球面系數(shù)。在(非球面數(shù)據(jù))中，“E-n”表示“ X 10_n”，其中“n”是整數(shù)，并且例如“ I. 234E-05”表示“ I. 234X 10_5”。ニ階非球面系數(shù)A2為零。在(透鏡組數(shù)據(jù))中，示出每ー個透鏡組的起始表面編號“ST”和焦距。 在(對于條件表達(dá)式的值)中，示出了對于各個條件表達(dá)式的值。在對于各種值的各個表格中，“ mm” 一般地用于諸如焦距、曲率半徑和到下ー個透鏡表面的距離的長度單位。然而，因?yàn)槟軌蚶贸杀壤胤糯蠡蛘邷p少其尺寸的光學(xué)系統(tǒng)獲得類似的光學(xué)性能，所以該單位并不是必要地被限制為“mm”，并且能夠使用任何其它適當(dāng)?shù)膮g位。參考符號的解釋在其它實(shí)例中是相同的。表格I
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，按照從物體側(cè)的次序包括 具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和 具有正折射光焦度的第二透鏡組， 所述第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡， 在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且 滿足以下條件表達(dá)式-3. OO < (R12+R11)/(R12-R11) < -I. 50-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 其中Rll表示所述第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示所述第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示所述負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示所述負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第二彎月形透鏡與所述正透鏡膠合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式0. 00 < (-fa)/fb 其中fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距，并且fb表示所述第二負(fù)彎月形透鏡和所述正透鏡的組合焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式0. 40 < fw/ (-fa) < 0. 70 其中fw表示在廣角端狀態(tài)中所述變焦鏡頭的焦距，并且fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第一透鏡組包括至少一個非球面透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組中的至少一個透鏡移動，由此執(zhí)行聚焦。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組中的至少一個透鏡沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式0. 10 < f2/fvr < 2. 00 其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fvr表示所述減振透鏡組的焦距。
9.一種變焦鏡頭，按照從物體側(cè)的次序包括 具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和 具有正折射光焦度的第二透鏡組， 所述第一透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡， 所述第二負(fù)彎月形透鏡與所述正透鏡膠合， 在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且 滿足以下條件表達(dá)式 . 0. 00 < (-fa)/fb 其中fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距，并且fb表示所述第二負(fù)彎月形透鏡和所述正透鏡的組合焦距。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式 0. 40 < fw/ (-fa) < 0. 70 其中fw表示在廣角端狀態(tài)中所述變焦鏡頭的焦距，并且fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的變焦鏡頭，其中所述第一透鏡組包括至少一個非球面透鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組中的至少一個透鏡移動，由此執(zhí)行聚焦。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組中的至少一個透鏡沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式0. 10 < f2/fvr < 2. 00 其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fvr表示所述減振透鏡組的焦距。
15.—種變焦鏡頭，按照從物體側(cè)的次序包括 具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組；和 具有正折射光焦度的第二透鏡組， 所述第二透鏡組包括沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動的減振透鏡組， 在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且 滿足以下條件表達(dá)式0. 10 < f2/fvr < 2. 00 其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fvr表示所述減振透鏡組的焦距。
16.—種光學(xué)設(shè)備,配備有根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭。
17.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組，所述方法包括以下步驟 按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組； 設(shè)置所述第一透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式-3. 00 < (R12+R11)/(R12-R11) < -I. 50-2. 50 < (R22+R21)/(R22-R21) < 0. 00 其中Rll表示所述第一負(fù)彎月形透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R12表示所述第一負(fù)彎月形透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑，R21表示所述負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的曲率半徑，并且R22表示所述負(fù)透鏡的像側(cè)透鏡表面的曲率半徑；和 可移動地設(shè)置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，從而在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 膠合所述第二彎月形透鏡與所述正透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 設(shè)置所述第一透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式0. 00 < (-fa)/fb其中fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距，并且fb表示所述第二負(fù)彎月形透鏡和所述正透鏡的組合焦距。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 設(shè)置每一個透鏡從而滿足以下條件表達(dá)式0. 40 < fw/ (-fa) < 0. 70 其中fw表示在廣角端狀態(tài)中所述變焦鏡頭的焦距，并且fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距。
21.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組，所述方法包括以下步驟 按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂忻嫦蛭矬w側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡設(shè)置到第一透鏡組； 膠合所述第二負(fù)彎月形透鏡與所述正透鏡； 設(shè)置所述第一透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式0. 00 < (-fa)/fb 其中fa表示所述第一負(fù)彎月形透鏡、所述負(fù)透鏡、所述第二負(fù)彎月形透鏡，和所述正透鏡的組合焦距，并且fb表示所述第二負(fù)彎月形透鏡和所述正透鏡的組合焦距；和 可移動地設(shè)置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，從而在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。
22.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組和具有正折射光焦度的第二透鏡組，所述方法包括以下步驟 將沿著包括垂直于光軸的分量的方向移動的減振透鏡組設(shè)置到所述第二透鏡組中； 設(shè)置所述第二透鏡組從而滿足以下條件表達(dá)式.0. 10 < f2/fvr < 2. 00 其中f2表示所述第二透鏡組的焦距，并且fvr表示所述減振透鏡組的焦距；和可移動地設(shè)置所述第一透鏡組和所述第二透鏡組，從而在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的距離變得是可變的，由此使得能夠進(jìn)行變焦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭、一種光學(xué)設(shè)備和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。一種變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由以下組成具有負(fù)折射光焦度的第一透鏡組(G1)；和具有正折射光焦度的第二透鏡組(G2)，第一透鏡組(G1)按照從物體側(cè)的次序包括具有面向物體側(cè)的凸形表面的第一負(fù)彎月形透鏡、負(fù)透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的第二負(fù)彎月形透鏡，和正透鏡，在第一透鏡組(G1)和第二透鏡組(G2)之間的距離被改變，由此執(zhí)行變焦，并且滿足給定的條件表達(dá)式，由此提供一種緊湊的并且輕質(zhì)的、具有優(yōu)良光學(xué)性能和高分辨率的變焦鏡頭、一種光學(xué)設(shè)備，和一種用于制造該變焦鏡頭方法。
文檔編號G02B15/177GK102650729SQ20121004387
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者木村陽子 申請人:株式會社尼康