專(zhuān)利名稱(chēng)：變焦透鏡系統(tǒng)的制作方法
本申請(qǐng)的內(nèi)容是基于1998.12.22提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)H10-363664和1999.1.12提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)H11-005056，兩份申請(qǐng)的內(nèi)容在此作為參考。
本發(fā)明涉及一種變焦透鏡系統(tǒng)，尤其涉及一種特別適宜用在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)中的袖珍的廉價(jià)的變焦透鏡系統(tǒng)。
近年來(lái)，隨著個(gè)人電腦的盛行，數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)在應(yīng)用上已經(jīng)變得越來(lái)越廣，它使得圖像數(shù)據(jù)能夠很容易地儲(chǔ)存到記錄介質(zhì)如軟盤(pán)上。這種趨勢(shì)致使對(duì)更便宜的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的需求增長(zhǎng)。反之，也產(chǎn)生對(duì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)的成本降低有更高的要求。另一方面，根據(jù)拍攝光學(xué)系統(tǒng)提供越來(lái)越高的性能的要求，光電轉(zhuǎn)換單元具有數(shù)量日益增大的象素。為了與這種需求相符，需要實(shí)現(xiàn)一種成本相對(duì)較低的高品質(zhì)拍攝光學(xué)系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，例如，日本待公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)H1-183615和H9-311273提出了一種具有負(fù)—負(fù)—正結(jié)構(gòu)的第一透鏡組和正—負(fù)—正結(jié)構(gòu)的第二透鏡組的光學(xué)系統(tǒng)。另外，日本待公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)H7-113956、H6-300969和H7-63991中的光學(xué)系統(tǒng)具有包括雙合透鏡元件的第二透鏡組，其中雙合透鏡元件由膠合在一起的負(fù)透鏡元件形成；日本待公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)H5-93858中提出的光學(xué)系統(tǒng)具有一個(gè)包括雙合透鏡元件的第二透鏡組，其中雙合透鏡通過(guò)從物方開(kāi)始的正透鏡元件和負(fù)透鏡元件膠合在一起而形成。如果認(rèn)為雙合透鏡是一個(gè)單透鏡元件，則假定這些光學(xué)系統(tǒng)每個(gè)都由負(fù)—負(fù)—正的第一透鏡組和正—負(fù)—正的第二光學(xué)透鏡組組成。
另外，日本待公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)H6-201993和H1-191820提出了一種光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由具有負(fù)放大率的第一透鏡組、具有正放大率的第二透鏡組和具有正放大率的第三透鏡組組成，并采用塑料透鏡元件。
但是，在上述專(zhuān)利申請(qǐng)中提出的光學(xué)系統(tǒng)中，從小型化、高品質(zhì)和低成本的角度來(lái)看仍有很大的發(fā)展空間。
本發(fā)明的目的在于提供一種袖珍的、高分辨率的低成本變焦透鏡系統(tǒng)，尤其是用于數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)中有效地布置成的負(fù)—正結(jié)構(gòu)的兩單元變焦透鏡系統(tǒng)中的塑料透鏡元件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，具有第一透鏡單元和第二透鏡單元。第一透鏡單元由負(fù)、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有一個(gè)總的負(fù)光放大率。第二透鏡單元由正、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有總的正光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)透鏡元件是塑料透鏡元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，第一透鏡單元具有負(fù)光學(xué)放大率，第二透鏡單元具有正光學(xué)放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)改變第一和第二透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且包含在透鏡單元中的透鏡元件的至少一個(gè)負(fù)透鏡元件和一個(gè)正透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.2＜∑φPi/φW×hi＜1.2此處φW表示在廣角端的整個(gè)變焦透鏡的光放大率；φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；并且hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖像拍攝裝置由變焦透鏡系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換裝置和一個(gè)光學(xué)低通濾波器組成。光電轉(zhuǎn)換裝置具有一個(gè)感光面，感光面上通過(guò)變焦透鏡系統(tǒng)形成一個(gè)圖像。光學(xué)低通濾波器設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換裝置的物方。變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，具有第一透鏡單元和第二透鏡單元。第一透鏡單元由負(fù)、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有一個(gè)負(fù)的總光放大率。第二透鏡單元由正、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有正的總光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)透鏡元件是塑料透鏡元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，具有第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二透鏡單元由至少一個(gè)正和負(fù)透鏡元件組成，并具有正的光放大率。第三透鏡單元具有正的光學(xué)放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元而改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-0.8＜Cp×(N’-N)/φW＜0.8-0.45＜M3/M2＜0.90(此處φT/φW＞1.6)此處Cp表示塑料透鏡元件的曲率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；N表示非球面的物方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；N’表示非球面的像方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；M3表示第三透鏡元件的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；和φT表示在拍攝遠(yuǎn)端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二和第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元而改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件|φP/φ1|＜1.200.20＜|φ1/φW|＜0.70-0.45＜M3/M2＜0.90(此處φT/φW＞1.6)此處φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ1表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；M3表示第三透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；和φT表示在拍攝遠(yuǎn)端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率。第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件|φP/φ2|＜2.50.25＜φ2/φW＜0.75此處φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ2表示第二透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二和第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于第三透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-0.30＜M3/M2＜0.90|φP/φ3|＜1.700.1＜φ3/φW＜0.60此處M3表示第三透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ3表示第三透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二和第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第一透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.40.5＜log(β2T/β2W)/logZ＜2.2此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
β2W表示廣角端第二透鏡單元的橫向放大率；β2T表示拍攝遠(yuǎn)端第二透鏡單元的橫向放大率；Z表示變焦率；和log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率。第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第一透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4-1.2＜log(β3T/β3W)/logZ＜0.5此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
β3W表示廣角端第三透鏡單元的橫向放大率；β3T表示拍攝遠(yuǎn)端第三透鏡單元的橫向放大率；Z表示變焦率；和log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始，由第一透鏡單元、第二透鏡單元和第三透鏡單元組成。第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率。第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率。第三透鏡單元具有正的光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第三透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4-0.75＜log(β3T/β3W)/log(β2T/β2W)＜0.65此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
β2W表示廣角端第二透鏡單元的橫向放大率；β2T表示拍攝遠(yuǎn)端第二透鏡單元的橫向放大率；β3W表示廣角端第三透鏡單元的橫向放大率；β3T表示拍攝遠(yuǎn)端第三透鏡單元的橫向放大率；log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
通過(guò)參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的各個(gè)目的和特點(diǎn)將變得更加清晰。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例(實(shí)例1)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例(實(shí)例2)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例(實(shí)例3)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例(實(shí)例4)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例(實(shí)例5)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖6A至6I表示例1的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖7A至7I表示例2的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)圖8A至8I表示例3的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖9A至9I表示例4的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖10A至10I表示例5的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖11是本發(fā)明第六實(shí)施例(實(shí)例6)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖12是本發(fā)明第七實(shí)施例(實(shí)例7)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖13是本發(fā)明第八實(shí)施例(實(shí)例8)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖14是本發(fā)明第九實(shí)施例(實(shí)例9)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖15是本發(fā)明第十實(shí)施例(實(shí)例10)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖16是本發(fā)明第十一實(shí)施例(實(shí)例11)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖17是本發(fā)明第十二實(shí)施例(實(shí)例12)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖18是本發(fā)明第十三實(shí)施例(實(shí)例13)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖19是本發(fā)明第十四實(shí)施例(實(shí)例14)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖20A至20I表示例6的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖21A至21I表示例7的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)圖22A至22I表示例8的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖23A至23I表示例9的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖24A至24I表示例10的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖25A至25I表示例11的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖26A至26I表示例12的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)圖27A至27I表示例13的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；
圖28A至28I表示例14的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；圖29是本發(fā)明第十五實(shí)施例(實(shí)例15)的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖；圖30A至30I表示例15的變焦透鏡系統(tǒng)中無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差曲線(xiàn)；＜實(shí)施例1至5>
下面將參考附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)進(jìn)行描述。圖1至5分別是第一、第二、第三、第四和第五實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖。在每個(gè)附圖中，左手側(cè)對(duì)應(yīng)于物方，右手側(cè)對(duì)應(yīng)于像方。注意到在每個(gè)附圖中，圖中箭頭表示變焦期間透鏡單元從廣角端向拍攝遠(yuǎn)端的移動(dòng)。另外，每個(gè)附圖表示在廣角端觀(guān)察變焦期間變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡布置。如圖所示，實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)由負(fù)-正結(jié)構(gòu)的兩單元變焦透鏡構(gòu)成，即從物方開(kāi)始的第一透鏡單元Gr1和第二透鏡單元Gr2。第一和第二透鏡單元(Gr1和Gr2)可移動(dòng)地設(shè)置在變焦透鏡系統(tǒng)中。
第一透鏡單元Gr1從物方開(kāi)始由一個(gè)負(fù)透鏡元件、一個(gè)負(fù)透鏡元件和一個(gè)正透鏡元件組成并具有負(fù)的總光放大率。第二透鏡單元Gr2由一個(gè)孔徑光闌S、一個(gè)正透鏡元件、一個(gè)負(fù)透鏡元件和一個(gè)正透鏡元件組成，并具有正的總光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，從物方數(shù)起的第一至第六透鏡元件分別用G1至G6表示。注意到設(shè)置在變焦透鏡系統(tǒng)圖像方的平板是一個(gè)低通濾波器LPF。在低通濾波器LPF的像方設(shè)置一個(gè)具有感光面的光電轉(zhuǎn)換裝置(未示出)，光電轉(zhuǎn)換裝置的感光面上通過(guò)變焦透鏡系統(tǒng)形成一個(gè)象。通過(guò)此方式形成一個(gè)圖像拍攝裝置。
如圖1所示，在第一實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第六透鏡元件是塑料透鏡元件(Gr2和Gr6)。如圖2中所示，在第二實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二、第三、第五和第六透鏡元件(G2，G3，G5和G6)是塑料透鏡元件。
另外，如圖3所示，在第三實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二、第五和第六透鏡元件(G2，G5和G6)是塑料透鏡元件。如圖4中所示，在第四實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第三和第五透鏡元件(G3和G5)是塑料透鏡元件。最后，如圖5所示，在第五實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第六透鏡元件(G2和G6)是塑料透鏡元件。
下面描述由光學(xué)系統(tǒng)盡可能滿(mǎn)足的條件。該實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最后滿(mǎn)足下列條件(1)。0.25＜|φ1/φW|＜0.80(1)此處φ1表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率；和φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
條件(1)以第一透鏡單元光放大率的形式定義滿(mǎn)足的條件以實(shí)現(xiàn)象差的適當(dāng)校正和保持變焦透鏡系統(tǒng)的適當(dāng)大小的條件。如果條件(1)的值等于或小于其下限，則第一透鏡單元的光放大率將小到能夠適當(dāng)?shù)匦Ｕ蟛?，但同時(shí)變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度以及前端透鏡單元的直徑將變得過(guò)大。相反，如果條件(1)的值等于或大于其上限，則第一透鏡單元的光放大率將大到使變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度被成功地減到最小，但同時(shí)象平面向上側(cè)的傾斜將變得過(guò)大。另外，在廣角端桶形畸變將變得過(guò)大。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(2)。0.35＜|φ2/φW|＜0.75 (2)此處φ2表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率。
條件(2)以第二透鏡單元光放大率的形式定義滿(mǎn)足的條件以實(shí)現(xiàn)象差的適當(dāng)校正和保持變焦透鏡系統(tǒng)的適當(dāng)大小的條件，如同條件(1)。如果條件(2)的值等于或小于其下限，則第二透鏡單元的光放大率將小到能夠適當(dāng)?shù)匦Ｕ蟛?，但同時(shí)變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度以及前端透鏡單元的直徑將變得過(guò)大。相反，如果條件(1)的值等于或大于其上限，則第二透鏡單元的光放大率將大到使變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度被成功地減到最小，但同時(shí)上側(cè)的球差將變得顯著。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(3)。-1.2＜∑φPi/φW×hi＜1.2 (3)此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；和hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
條件(3)以各個(gè)塑料透鏡元件隨著溫度的變化影響后焦距的程度之和的形式定義實(shí)現(xiàn)抑制后焦距因溫度變化而導(dǎo)致的改變的條件。當(dāng)使用多個(gè)塑料透鏡元件時(shí)，最好以一個(gè)透鏡對(duì)后焦距的影響被另一個(gè)透鏡對(duì)后焦距的影響所抵消的方式組合正放大率的和負(fù)放大率的透鏡。如果條件(3)的值等于或小于其下限，則由于溫度變化造成的負(fù)放大率塑料透鏡中的后焦距的改變將變得過(guò)大。相反，如果條件(3)的值等于或大于其上限，則由于溫度變化造成的正放大率塑料透鏡中的后焦距的改變將變得過(guò)大。因此，在兩種情況中都需要為變焦透鏡系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)根據(jù)溫度的變化校正后焦距的機(jī)構(gòu)。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(4)。|φP/φ1|＜1.35(4)此處φP表示塑料透鏡元件的光放大率。
條件(4)以包含在第一透鏡單元中的塑料透鏡元件光放大率的形式定義實(shí)現(xiàn)保持溫度變化導(dǎo)致的象差變化在一個(gè)適當(dāng)范圍之內(nèi)的條件。如果條件(4)的值等于或大于其上限，則場(chǎng)曲、尤其是廣角端場(chǎng)曲將隨溫度變得過(guò)大。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(5)。|φP/φ2|＜2.15(5)條件(5)以包含在第二透鏡單元中的塑料透鏡元件光放大率的形式定義實(shí)現(xiàn)保持溫度變化導(dǎo)致的象差變化在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)的條件，如條件(4)。如果條件(5)的值等于或大于其上限，則球差、尤其是拍攝遠(yuǎn)端的球差將隨溫度過(guò)大地變化。
對(duì)于條件(4)和(5)沒(méi)有下限。這是因?yàn)楫?dāng)二者中的任何一個(gè)值下降時(shí)，塑料透鏡元件的光放大率將變小，這從抑制象差隨溫度變化而變化的角度看是理想的。但這對(duì)正常溫度下校正象差沒(méi)有影響，并因此使得塑料透鏡的使用沒(méi)有意義。為了避免這一點(diǎn)，滿(mǎn)足下列條件(6)的塑料透鏡元件必須使用非球面。0≤|φP/φA|＜0.45 (6)此處φA表示包含塑料透鏡元件的透鏡組的光放大率。
然而，注意這并不是提倡在光放大率使得條件(6)的值等于或大于其上限的塑料透鏡元件的透鏡表面設(shè)置非球面，
如上所述，如果采用非球面，最好滿(mǎn)足下列條件。首先用于第一透鏡單元中的非球面最好滿(mǎn)足下列條件(7)。-0.85＜(|X|-|X0|)/{C0(N’-N)·f1}＜-0.05 (7)此處C0表示非球形表面的參考球面曲率；N’表示非球面的像方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；N表示非球面的物方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；X表示在垂直于光軸的方向中一個(gè)高度上沿光軸的非球面偏差(指向物方為負(fù))；X0表示在垂直于光軸的方向中一個(gè)高度上沿光軸的非球形表面的參考球面偏差(指向物方為負(fù))；f1表示第一透鏡單元的焦距。
條件(7)表示非球形表面的形狀，并假設(shè)非球形表面的形狀使得減弱第一透鏡單元的光放大率。條件(7)的滿(mǎn)足使得畸變和廣角端上的象平面可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)匦ＵＨ绻麠l件(7)的值等于或小于其下限，在廣角端上的正畸變變得過(guò)大，尤其是在近距離拍攝的條件下，同時(shí)，象平面向上側(cè)的傾斜變得過(guò)大。相反，如果條件(7)的值等于或大于其上限，則在廣角端負(fù)畸變變得過(guò)大，尤其是在近距離拍攝的條件下，同時(shí)，象平面向上側(cè)的傾斜變得過(guò)大。注意，在第一透鏡單元包括多個(gè)非球面的情況下，至少需要一個(gè)非球形表面滿(mǎn)足條件(7)；即如果對(duì)其它象差的校正有利，其它的非球形表面不必一定滿(mǎn)足條件(7)。
用于第二透鏡單元中的非球形表面最好滿(mǎn)足下列條件。-0.95＜(|X|-|X0|)/{C0(N’-N)·f2}＜-0.05 (8)此處f2表示第二透鏡單元的焦距。
條件(8)表示非球形表面的形狀，并假設(shè)非球形表面的形狀使得減弱第二透鏡單元的光放大率。條件(8)的滿(mǎn)足可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)匦Ｕ绕淝虿?。如果條件(8)的值等于或小于其下限，尤其是在拍攝遠(yuǎn)端上側(cè)象差變得顯著。相反，如果條件(8)的值等于或大于其上限，則在拍攝遠(yuǎn)端下側(cè)象差變得顯著。注意，在第二透鏡單元包括多個(gè)非球面的情況下，至少需要一個(gè)非球形表面滿(mǎn)足條件(8)；即如果對(duì)其它象差的校正有利，其它的非球形表面不必一定滿(mǎn)足條件(8)。(實(shí)施例6至14)圖11至19分別是第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三和第十四實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡布局示意圖。在每個(gè)附圖中，左手側(cè)對(duì)應(yīng)于物方，右手側(cè)對(duì)應(yīng)于像方。另外在每個(gè)附圖中，圖中箭頭表示變焦期間透鏡單元從廣角端向拍攝遠(yuǎn)端的移動(dòng)。注意到帶有虛線(xiàn)的箭頭表示變焦期間透鏡被保持在一個(gè)固定的位置。而且每個(gè)附圖表示變焦期間從廣角端觀(guān)察的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡的布局。如圖所示，實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)由負(fù)-正-負(fù)結(jié)構(gòu)的三單元變焦透鏡構(gòu)成，即從物方開(kāi)始的第一透鏡單元Gr1、第二透鏡單元Gr2和第三透鏡單元Gr3。在此變焦透鏡系統(tǒng)中，至少兩個(gè)透鏡單元在變焦期間移動(dòng)。
第一透鏡單元Gr1具有負(fù)的總光放大率。第二和第三透鏡單元(Gr2和Gr3)具有正的總光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，從物方數(shù)起的第一至第八透鏡元件分別用G1至G8表示。設(shè)置在本實(shí)施例變焦透鏡系統(tǒng)中的透鏡單元每個(gè)都通過(guò)采用這些透鏡元件G1至G8中的多個(gè)透鏡元件實(shí)現(xiàn)。第二透鏡單元Gr2包括一個(gè)孔徑光闌S。注意到設(shè)置在像方的平板是一個(gè)低通濾波器LPF。
如圖11所示，在第六實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第六透鏡元件(Gr2和Gr6)是塑料透鏡元件。另外，如圖12中所示，在第七實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第七透鏡元件(G2和G7)是塑料透鏡元件。
如圖13所示，在第八實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第一和第七透鏡元件(G1和G7)是塑料透鏡元件。另外如圖14中所示，在第九實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第五透鏡元件(G2和G5)是塑料透鏡元件。另外，如圖15所示，在第十實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第一和第七透鏡元件(G1和G7)是塑料透鏡元件。
如圖16所示，在第十一實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二和第五透鏡元件(Gr2和Gr5)是塑料透鏡元件。另外，如圖17中所示，在第十二實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二、第五、第六和第七透鏡元件(G2、G5、G6和G7)是塑料透鏡元件。
如圖18所示，在第十三實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二、第五、第六、第七和第八透鏡元件(G2、G5、G6G7和G8)是塑料透鏡元件。最好，如圖19中所示，在第十四實(shí)施例中，從物方(圖中陰影標(biāo)出)數(shù)起的第二、第六和第七透鏡元件(G2、G6和G7)是塑料透鏡元件。
下面將描述由一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足的條件。第六至第十四實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(9)。-0.8＜Cp×(N′-N)/φW＜0.8 (9)此處Cp表示塑料透鏡元件的曲率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；N表示非球面的物方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；N′表示非球面的像方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；條件(9)定義塑料透鏡元件的透鏡表面的光放大率。如果透鏡表面的光放大率太大，則表面的形狀隨溫度而改變，導(dǎo)致各種象差過(guò)大。如果條件(9)的值等于或小于其下限，則負(fù)光放大率過(guò)大。相反，如果條件(9)的值等于或大于其下限，則正光放大率過(guò)大。其結(jié)果是在設(shè)置于第一透鏡單元中的塑料透鏡元件中，場(chǎng)的曲率隨溫度的變化尤其大；并且在設(shè)置于第三透鏡單元中的塑料元件中，邊緣光學(xué)的球差和慧差隨溫度的變化尤其大。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件。-0.45＜M3/M2＜0.90 (10)此處M3表示第三透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))。
條件(10)以第二透鏡單元和第三透鏡單元移動(dòng)量之比的形式定義滿(mǎn)足保持第二和第三透鏡單元的移動(dòng)量處于一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶赃_(dá)到有效變焦的條件。因此，在一個(gè)需要確保充分變焦率的光學(xué)系統(tǒng)中，條件(10)的實(shí)現(xiàn)是有效的。另外，最好再附加地滿(mǎn)足下列條件。φT/φW＞1.6此處φT表示拍攝遠(yuǎn)端處整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光放大率。
如果條件(10)的值等于或小于其下限，則第三透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)將很強(qiáng)，使得邊緣光線(xiàn)中的球差和慧差隨焦距的變化而過(guò)大地變化。相反，如果條件(10)的值等于或大于其下限，則第二透鏡單元的移動(dòng)量將很大，使得需要前端透鏡單元的直徑過(guò)大以確保在廣角端有充分地外圍光，并且同時(shí)第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)將很強(qiáng)，使得球差隨焦距的變化而過(guò)大地變化。
另外，在塑料透鏡元件用于第三透鏡單元的地方，第三透鏡單元校正象差的能力容易不充分。為了避免這種情況，最好減小條件(10)的范圍以獲得下列條件-0.30＜M3/M2＜0.90 (10′)在塑料透鏡元件用于第三透鏡單元的情況下，最好滿(mǎn)足下列條件(11)。|φP/φ1|＜1.20(11)此處φP表示塑料透鏡元件的光放大率；和φ1表示第一透鏡單元的光放大率。
條件(11)以第一透鏡單元的光放大率與包含在第一透鏡單元中的塑料透鏡元件光放大率之比的形式定義實(shí)現(xiàn)保持溫度變化導(dǎo)致的象差變化在一個(gè)適當(dāng)范圍之內(nèi)的條件。如果條件(11)的值等于或大于其上限，則場(chǎng)曲、尤其是廣角端場(chǎng)曲將隨溫度變得過(guò)大。另外，為了校正發(fā)生在第一透鏡單元中的象差，最好至少使用一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡元件。
在第二透鏡單元中采用一個(gè)塑料透鏡元件的情況下，最好滿(mǎn)足下列條件(11)。|φP/φ2|＜2.5 (12)此處φ2表示第二透鏡單元的光放大率。
條件(12)以第二透鏡單元的光放大率與包含在第二透鏡單元中的塑料透鏡元件光放大率之比的形式定義實(shí)現(xiàn)保持溫度變化導(dǎo)致的象差變化在一個(gè)適當(dāng)范圍之內(nèi)的條件。如果條件(12)的值等于或大于其上限，則球差、尤其是拍攝遠(yuǎn)端的球差將隨溫度過(guò)大地變化。另外，為了校正發(fā)生在第二透鏡單元中的象差，最好至少使用一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡元件。
在第三透鏡單元中采用一個(gè)塑料透鏡元件的情況下，最好滿(mǎn)足下列條件(13)。|φP/φ3|＜1.70 (13)此處φ3表示第三透鏡單元的光放大率。
條件(13)以第三透鏡單元的光放大率與包含在第三透鏡單元中的塑料透鏡元件光放大率之比的形式定義實(shí)現(xiàn)保持溫度變化導(dǎo)致的象差變化在一個(gè)適當(dāng)范圍之內(nèi)的條件。如果條件(13)的值等于或大于其上限，則球差和慧差將隨溫度的變化多大。另外，為了校正發(fā)生在第三透鏡單元中的象差，最好至少使用一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡元件。
對(duì)于條件(11)至(13)沒(méi)有下限。這是因?yàn)楫?dāng)二者中的任何一個(gè)值下降時(shí)，塑料透鏡元件的光功率將變小，這從抑制象差隨溫度變化而變化的角度看是理想的。但這對(duì)正常溫度下校正象差沒(méi)有影響，并因此使得塑料透鏡的使用沒(méi)有意義。為了避免這一點(diǎn)，滿(mǎn)足下列條件(6)的塑料透鏡元件必須使用非球面。0≤|φP/φA|＜0.45 (14)此處φA表示包含塑料透鏡元件的透鏡單元的光放大率。
然而，注意這并不是提倡在光放大率使得條件(14)的值等于或大于其上限的塑料透鏡元件的透鏡表面設(shè)置非球面，如上所述，如果采用非球面，最好滿(mǎn)足下列條件。首先非球面設(shè)置在第一透鏡單元的塑料透鏡元件透鏡表面上的位置最好滿(mǎn)足下列條件(15)。-1.10＜(|X0|-|X|)/{C0(N’-N)·f1}＜-0.10(15)此處C0表示非球形表面的參考球面曲率；N’表示非球面的像方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；N表示非球面的物方介質(zhì)對(duì)d線(xiàn)的折射率；X表示在垂直于光軸的方向中一個(gè)高度上沿光軸的非球面偏差(指向物方為負(fù))；X0表示在垂直于光軸的方向中一個(gè)高度上沿光軸的非球形表面的參考球面偏差(指向物體方為負(fù))；f1表示第一透鏡單元的焦距。
如果條件(15)的值等于或小于其下限，則廣角端的正畸變變得過(guò)大，尤其在近距離拍攝的狀態(tài)下，同時(shí)象平面向上側(cè)的傾斜也變得過(guò)大。相反，如果條件(15)的值等于或大于其上限，則不可能有效利用非球面，使得非球面的利用變得沒(méi)有意義。其結(jié)果是廣角端的負(fù)畸變、尤其是在近距離拍攝狀態(tài)下的負(fù)畸變以及圖像平面向下側(cè)的傾斜不能校正。應(yīng)注意，在第一透鏡單元包括多個(gè)非球面的情況下，至少需要這些非球面中的一個(gè)滿(mǎn)足上述條件(15)；即如果對(duì)校正其它的象差有益，不必其它的非球面都滿(mǎn)足上述條件(15)。
非球面設(shè)置在第二透鏡單元的塑料透鏡元件透鏡表面上的位置最好滿(mǎn)足下列條件(16)。-0.35＜(|X|-|X0|)/{C0(N’-N)·f2}＜-0.03 (16)此處f2表示第二透鏡單元的焦距。
條件(16)假設(shè)非球面的形狀使得減弱第二透鏡單元的正光放大率。條件(16)的滿(mǎn)足使得實(shí)現(xiàn)尤其是球差的校正成為可能。如果條件(16)的值等于或小于其下限，則尤其是在拍攝遠(yuǎn)端上側(cè)象差變得顯著。相反，如果條件(16)的值等于或大于其上限，則不可能有效利用非球面，使得非球面的使用變得沒(méi)有意義。其結(jié)果是尤其在拍攝遠(yuǎn)端球差不能校正。應(yīng)注意，在第二透鏡單元包括多個(gè)非球面的情況下，至少需要一個(gè)非球形表面滿(mǎn)足上述條件(16)；即如果對(duì)校正其它的象差有利，其它的非球形表面不必一定滿(mǎn)足條件(16)。
非球面設(shè)置在第三透鏡單元的塑料透鏡元件透鏡表面上的地方最好滿(mǎn)足下列條件(17)。-0.70＜(|X|-|X0|)/{C0(N’-N)·f3}＜-0.01 (17)此處f3表示第三透鏡單元的焦距。
條件(17)假設(shè)非球面的形狀減弱第三透鏡單元的正光放大率。條件(17)的滿(mǎn)足使得實(shí)現(xiàn)球差和慧差的校正成為可能。如果條件(17)的值等于或小于其下限，則在上側(cè)球差變得顯著，同時(shí)邊緣光線(xiàn)中的慧差變得過(guò)大。相反，如果條件(17)的值等于或大于其上限，則不可能有效利用非球面，使得非球面的使用變得沒(méi)有意義。其結(jié)果是邊緣光線(xiàn)中的球差和慧差不能校正。應(yīng)注意，在第三透鏡單元包括多個(gè)非球面的情況下，至少需要一個(gè)非球形表面滿(mǎn)足上述條件(17)；即如果對(duì)校正其它的象差有利，其它的非球形表面不必一定滿(mǎn)足條件(17)。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(18)。0.20＜|φ1/φW|＜0.70 (18)條件(18)以第一透鏡單元光放大率的形式定義滿(mǎn)足的條件以實(shí)現(xiàn)象差的適當(dāng)校正和保持變焦透鏡系統(tǒng)的適當(dāng)大小。如果條件(18)的值等于或小于其下限，則第一透鏡單元的光放大率將小到能夠適當(dāng)?shù)匦Ｕ蟛?，但同時(shí)變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度以及前端透鏡單元的直徑將變得過(guò)大。相反，如果條件(1)的值等于或大于其上限，則第一透鏡單元的光放大率將大到象差變得過(guò)大，象平面向上側(cè)的傾斜也將變得過(guò)大，同時(shí)，在廣角端桶形畸變將變得過(guò)大。在這種情況下，使用提供相對(duì)較低折射率并嚴(yán)格限制發(fā)散范圍的塑料透鏡元件使得正確地校正象差非常困難并由此需要變焦透鏡系統(tǒng)中有更多的透鏡元件。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(19)。0.25＜φ2/φW＜0.75(19)條件(19)以第二透鏡單元光放大率的形式定義滿(mǎn)足的條件以實(shí)現(xiàn)象差的適當(dāng)校正和保持變焦透鏡系統(tǒng)的適當(dāng)大小。如果條件(19)的值等于或小于其下限，則第二透鏡單元的光放大率將小到能夠適當(dāng)?shù)匦Ｕ蟛?，但同時(shí)變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度以及前端透鏡單元的直徑將變得過(guò)大。相反，如果條件(19)的值等于或大于其上限，則第二透鏡單元的光放大率將大到象差變得過(guò)大，下側(cè)的球差也將變得顯著。在這種情況下，使用提供相對(duì)較低折射率并嚴(yán)格限制發(fā)散范圍的塑料透鏡元件使得正確地校正象差非常困難并由此需要變焦透鏡系統(tǒng)中有更多的透鏡元件。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(20)。0.1＜φ3/φW＜0.60 (20)條件(20)以第三透鏡單元光放大率的形式定義滿(mǎn)足的條件以實(shí)現(xiàn)象差的適當(dāng)校正和保持變焦透鏡系統(tǒng)的適當(dāng)大小。如果條件(20)的值等于或小于其下限，則第三透鏡單元的光放大率將小到能夠適當(dāng)?shù)匦Ｕ蟛睿瑫r(shí)變焦透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)度以及前端透鏡單元的直徑將變得過(guò)大。相反，如果條件(20)的值等于或大于其上限，則第三透鏡單元的光放大率將大到象差變得過(guò)大，下側(cè)的球差也將變得顯著。在這種情況下，使用提供相對(duì)較低折射率并嚴(yán)格限制發(fā)散范圍的塑料透鏡元件使得正確地校正象差非常困難并由此需要變焦透鏡系統(tǒng)中有更多的透鏡元件。
而且，如果條件(18)至(20)的值等于或大于它們的上限，則塑料透鏡元件的光放大率容易變得過(guò)大。因此，最好分別同時(shí)滿(mǎn)足條件(11)和(18)；(12)和(19)以及(13)和(20)。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(21)。-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4 (21)此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；和hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
條件(21)以各個(gè)塑料透鏡元件隨著溫度的變化影響后焦距的程度之和的形式定義實(shí)現(xiàn)抑制后焦距因溫度變化而導(dǎo)致的改變的條件。當(dāng)使用多個(gè)塑料透鏡元件時(shí)，最好以一個(gè)透鏡對(duì)后焦距的影響被另一個(gè)透鏡對(duì)后焦距的影響所抵消的方式組合正放大率的和負(fù)放大率的透鏡元件。如果條件(21)的值等于或小于其下限，則由于溫度變化造成的負(fù)放大率塑料透鏡中的后焦距的改變將變得過(guò)大。相反，如果條件(21)的值等于或大于其上限，則由于溫度變化造成的正放大率塑料透鏡中的后焦距的改變將變得過(guò)大。因此，在兩種情況中都需要為變焦透鏡系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)根據(jù)溫度的變化校正后焦距的機(jī)構(gòu)。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(22)。0.5＜log(β2T/β2W)/logZ＜2.2 (22)此處β2W表示廣角端第二透鏡單元的橫向放大率；β2T表示拍攝遠(yuǎn)端第二透鏡單元的橫向放大率；Z表示變焦率；和log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
在類(lèi)似本發(fā)明類(lèi)型的變焦透鏡系統(tǒng)中，第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度比其它任何一個(gè)透鏡單元都強(qiáng)。對(duì)變焦的響應(yīng)度越強(qiáng)，變焦中產(chǎn)生的象差越大。因此，為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)南蟛钚Ｕ?，最好在多個(gè)透鏡單元之間分配變焦的響應(yīng)度。條件(22)定義了第二透鏡單元的變焦響應(yīng)度，在本發(fā)明類(lèi)型的變焦透鏡系統(tǒng)中對(duì)變焦最強(qiáng)的響應(yīng)度分配給第二透鏡單元。
如果條件(22)的值等于或小于其下限值，則第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度非常小，使得發(fā)生在第二透鏡單元中的象差可以被適當(dāng)?shù)匦Ｕ５@影響其它透鏡單元對(duì)校正象差的響應(yīng)度，并因而在其它的透鏡單元中需要更多的透鏡元件，導(dǎo)致整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的必須具有過(guò)大的尺寸。相反，如果條件(22)的值等于或大于其上限值，則第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度非常強(qiáng)，使得球差隨變焦變化太大。
本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(23)。-1.2＜log(β3T/β3W)/logZ＜0.5 (23)此處β3W表示廣角端第三透鏡單元的橫向放大率；β3T表示拍攝遠(yuǎn)端第三透鏡單元的橫向放大率；條件(23)定義了第三透鏡單元的變焦響應(yīng)度，如果條件(23)的值為負(fù)，則第三透鏡單元在變焦期間減小其放大率。這從變焦的角度看是不利的。但在這種情況下，通過(guò)在變焦期間移動(dòng)第三透鏡單元，可以校正在其它透鏡單元中變焦期間發(fā)生的象差。如果條件(23)的值等于或小于其下限值，則第三透鏡單元在變焦中減小其過(guò)高倍率的放大率，并因而導(dǎo)致需要其它的透鏡單元補(bǔ)償放大率的損失。這需要在其它的透鏡單元中有過(guò)大數(shù)目的透鏡元件，并因而使得整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的尺寸過(guò)長(zhǎng)。相反，如果條件(23)的值等于或大于其上限值，則第三透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度非常強(qiáng)，使得球差和慧差隨變焦的變化太大。
另外，本實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿(mǎn)足下列條件(24)。-0.75＜log(β3T/β3W)/log(β2T/β2W)＜0.65 (24)條件(24)定義了第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度和第三透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度的優(yōu)選比例。如果條件(24)的值等于或小于其下限，則第三透鏡單元減小其放大率，并因而第二透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度過(guò)強(qiáng)。其結(jié)果是球差隨變焦的變化過(guò)大。相反，如果條件(24)的值等于或大于其上限，則第三透鏡單元對(duì)變焦的響應(yīng)度很強(qiáng)，使得球差和慧差隨變焦過(guò)大的變化。<實(shí)施例15>
另外，圖29是第十五實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)透鏡的布局圖。在此附圖中，左手側(cè)是物方，右手側(cè)是像方。另外，圖中箭頭表示變焦期間透鏡單元從廣角端向拍攝遠(yuǎn)端的移動(dòng)。注意，虛線(xiàn)箭頭表示透鏡單元在變焦期間保持在一個(gè)固定位置。另外，該附圖表示在廣角端觀(guān)察變焦期間變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡布置。如圖29所示，第十五實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)由負(fù)-正-負(fù)結(jié)構(gòu)的三單元變焦透鏡構(gòu)成，即從物方開(kāi)始的第一透鏡單元Gr1、第二透鏡單元Gr2和第三透鏡單元Gr3。在此變焦透明系統(tǒng)中，兩個(gè)透鏡單元可以在變焦期間移動(dòng)。
第一透鏡單元Gr1具有負(fù)的總光放大率。第二和第三透鏡單元(Gr2和Gr3)具有正的總光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中，從物方數(shù)起的第一至第六透鏡元件分別用G1至G6表示。設(shè)置在本實(shí)施例變焦透鏡系統(tǒng)中的透鏡單元每個(gè)都通過(guò)采用這些透鏡元件G1至G6中的多個(gè)透鏡元件實(shí)現(xiàn)。第二透鏡單元Gr2包括一個(gè)孔徑光闌S。注意到設(shè)置在像方的平板是一個(gè)低通濾波器LPF。如圖29中所示，在第十五實(shí)施例中，從物方(圖中)數(shù)起的第一和第五透鏡元件(Gr1和Gr5)是塑料透鏡元件。<實(shí)例>
以下將通過(guò)參考結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、表示象差的曲線(xiàn)和其它數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)施本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的實(shí)例進(jìn)行描述。表1至表5列出了實(shí)例1至8的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，這些實(shí)例分別對(duì)應(yīng)于具有圖1至5所示透鏡結(jié)構(gòu)的第一至第五實(shí)施例。表6至表14列出了實(shí)例6至14的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，這些實(shí)例分別對(duì)應(yīng)于具有圖11至19所示透鏡結(jié)構(gòu)的第六至第十四實(shí)施例。
在每個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，ri(i＝1，2，3，…)表示從物方數(shù)起第i個(gè)表面及其曲率半徑，di(i＝1，2，3，…)表示從物方數(shù)起第i個(gè)軸向距離，Ni(i＝1，2，3，…)和vi(i＝1，2，3，…)分別表示對(duì)d線(xiàn)的折射率以及從物方數(shù)起的第i個(gè)透鏡元件的阿貝數(shù)。表中所列出的例1至例5中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距f和F數(shù)FNO；第一和第二透鏡單元之間的距離；和第二透鏡單元和低通濾波器LPF之間的距離；是從左至右的廣角端(W)、中間焦距位置(M)和拍攝遠(yuǎn)端(T)的數(shù)值。
另外，表中所列出向例6至例14中變焦透鏡系統(tǒng)的焦距f和F數(shù)FNO；第一和第二透鏡單元之間的距離；和第二透鏡單元和低通濾波器LPF之間的距離；是從左至右的廣角端(W)，中間焦距位置(M)和拍攝遠(yuǎn)端(T)的數(shù)值。注意，在所有的實(shí)例中，曲率半徑ri標(biāo)有星號(hào)(*)的表面是非球面，其表面形狀通過(guò)下列公式?jīng)Q定。X＝X0+∑AiYi(a)X0＝CY2/{1+(1-εC2Y2)1/2} (b)此處X表示光軸方向離參考面的位移；Y表示垂直于光軸方向的高度；C表示近軸曲率；ε表示二次曲面參數(shù)；和Ai表示第i級(jí)非球面系數(shù)。
表20列出了例15的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，例15對(duì)應(yīng)于上述的實(shí)施例十五并具有圖29所示的透鏡布局。注意，例15的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基本上與例6至14相同的方式設(shè)置。
圖6A至6I，7A至7I，8A至8I，9A至9I和10A至10I分別表示實(shí)例1至5中在無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差。這些附圖中，圖6A至6C，7A至7C，8A至8C，9A至9C和10A至10C分別表示在廣角端[W]觀(guān)察的象差；圖6D至6F，7D至7F，8D至8F，9D至9F和10D至10F分別表示在中間焦距[M]觀(guān)察的象差；圖6G至6I，7G至7I，8G至8I，9G至9I和10G至10I分別表示在拍攝遠(yuǎn)端[T]觀(guān)察的象差。在球差的示意圖中，實(shí)線(xiàn)(d)表示d線(xiàn)，虛線(xiàn)(SC)表示正弦狀態(tài)。在像散示意圖中，實(shí)線(xiàn)(DS)和虛線(xiàn)(DM)分別表示弧矢表面上和子午表面上的像散。在例1至5中滿(mǎn)足上述的條件(1)至(5)。
圖20A至20I，21A至21I，22A至22I，23A至23I，24A至24I，25A至25I，26A至27I和28A至28I分別表示實(shí)例6至14中在無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)下觀(guān)察的象差。這些附圖中，圖20A至20C，21A至21C，22A至22C，23A至23C，24A至24C，25A至25C，26A至27C和28A至28C分別表示在廣角端[W]觀(guān)察的象差；圖20D至20F，21D至21F，22D至22F，23D至23F，24D至24F，25D至25F，26D至27F和28D至28F分別表示在中間焦距[M]觀(guān)察的象差；圖20G至20I，21G至21I，22G至22I，23G至23I，24G至24I，25G至25I，26G至27I和2GA至28I分別表示在拍攝遠(yuǎn)端[T]觀(guān)察的象差。在球差的示意圖中，實(shí)線(xiàn)(d)表示d線(xiàn)，虛線(xiàn)(SC)表示正弦狀態(tài)。在像散示意圖中，實(shí)線(xiàn)(DS)和虛線(xiàn)(DM)分別表示弧矢表面上和子午表面上的像散。在例6至14中滿(mǎn)足上述的條件(6)至(14)。
圖30A至30I表示例15中在無(wú)限遠(yuǎn)距離拍攝狀態(tài)觀(guān)察的象差。這些附圖中，圖30A至30C表示在廣角端[W]觀(guān)察的象差；圖30D至30F表示在中間焦距[M]觀(guān)察的象差；圖30G至30I表示在拍攝遠(yuǎn)端[T]觀(guān)察的象差。在球差的示意圖中，標(biāo)號(hào)SC表示正弦狀態(tài)。在像散示意圖中，標(biāo)號(hào)DS和DT分別表示弧矢表面上和子午表面上的像散。另外，標(biāo)號(hào)d，g和C分別標(biāo)記d線(xiàn)，g線(xiàn)和C線(xiàn)。
例1至5中條件(1)至(5)使用的變量列于表15。
對(duì)應(yīng)于例1至5中條件(1)至(5)中的值列于表16。
對(duì)應(yīng)于例6至14中條件(9)至(13)和(18)至(24)中的值列于表17。
與例1至5中的非球面滿(mǎn)足的條件(7)和(8)對(duì)應(yīng)的值列于表18。注意，Y表示非球面上光路的最大高度。
與例6至14中的非球面滿(mǎn)足的條件(15)和(17)對(duì)應(yīng)的值列于表19。注意，Y表示非球面上光路的最大高度。
與例15中的條件(9)至(12)和(18)、(19)、(21)和(22)對(duì)應(yīng)的值列于表21。
表1(例1的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.96mm～3.24mm～3.6mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd)阿貝數(shù)(vd)r1＝11.333d1＝0.779 N1＝1.85000v1＝40.04r2＝6.007d2＝1.940r3*＝17.418d3＝1.400 N2＝1.52510v2＝56.38r4＝6.369d4＝1.895r5＝7.432d5＝1.763 N3＝1.84666v3＝23.82r6＝10.246d6＝13.009～6.374～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.989d8＝1.829 N4＝1.75450 v4＝51.57r9＝-125.715d9＝1.268r10＝-12.153d10＝0.635 N5＝1.75000 v5＝25.14r11＝9.023
d11＝0.447r12*＝13.010d12＝2.293 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-6.778d13＝1.000～2.559～4.786r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.21447×10-3A6＝0.50169×10-5A8＝0.14584×10-6[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.20572×10-2A6＝-0.42994×10-5A8＝-0.32617×10-5表2(例2的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.96mm～3.24mm～3.6mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝14.260d1＝0.650N1＝1.53359 v1＝64.66r2＝6.334d2＝2.341r3*＝24.115d3＝1.400N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝5.871d4＝1.561r5＝6.894d5＝2.091N3＝1.58340 v3＝30.23r6＝13.124d6＝14.102～6.837～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.164d8＝2.262N4＝1.61555 v4＝57.97r9＝-9.593d9＝0.479r10*＝-5.666d10＝1.472 N5＝1.58340 v5＝30.23r11＝9.833d11＝0.604r12*＝22.822d12＝1.943 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-8.802d13＝1.000～2.422～4.454r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.16907×10-3A6＝0.35415×10-5A8＝0.80238×10-7[第十表面r(10)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.79103×10-3A6＝0.24186×10-4A8＝0.30525×10-5[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.25573×10-2A6＝-0.15034×10-5A8＝-0.18614×10-4表3(例3的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.96mm～3.24mm～3.6mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝11.551d1＝1.213N1＝1.75450 v1＝51.57r2＝6.152d2＝2.230r3*＝21.819d3＝1.400N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝6.113d4＝1.835r5＝7.256d5＝2.216N3＝1.69961 v3＝26.60r6＝11.287d6＝13.126～6.424～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.207d8＝2.259N4＝1.61213 v4＝58.19r9＝-9.240d9＝0.467r10*＝-5.774d10＝1.430 N5＝1.58340 v5＝30.23r11＝9.548d11＝0.601r12*＝22.409d12＝1.984 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-8.485d13＝1.000～2.495～4.630r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.19262×10-3A6＝0.34894×10-5A8＝0.12515×10-6[第十表面r(10)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.43913×10-3A6＝0.33312×10-4A8＝0.24577×10-5[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.22305×10-2A6＝-0.11486×10-4A8＝-0.15332×10-4表4(例4的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.96mm～3.24mm～3.6mm(F數(shù))曲率半徑軸間距離折射率(Nd)阿貝數(shù)(vd)r1＝13.912d1＝1.500N1＝1.75450 v1＝51.57r2＝6.626d2＝2.111r3＝25.350d3＝1.000N2＝1.75450 v2＝51.57r4＝7.001d4＝0.893r5*＝14.283d5＝4.843N3＝1.58340 v3＝30.23r6*＝-45.283d6＝15.765～7.542～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.964d8＝4.216N4＝1.65656 v4＝55.63r9＝-7.373d9＝0.208r10＝-6.131d10＝1.300 N5＝1.58340 v5＝30.23r11*＝9.768d11＝2.852r12＝-77.516d12＝1.708 N6＝1.52200 v6＝65.93r13＝-8.485d13＝1.000～2.668～5.052r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第五表面(r5)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.90348×10-4A6＝0.13458×10-5A8＝0.14476×10-6[第六表面r(6)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.32219×10-3A6＝-0.25483×10-4A8＝-0.86784×10-5[第十一表面r(11)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.20489×10-2A6＝0.27321×10-4A8＝0.40971×10-5A10＝-0.20451×10-6表5(例5的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝3.18mm～3.55mm～4.08mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝10.456d1＝2.128 N1＝1.85000 v1＝40.04r2＝3.870d2＝2.166r3*＝16.226d3＝1.400 N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝6.827d4＝1.332r5＝8.144d5＝1.514 N3＝1.83350 v3＝21.00r6＝13.791d6＝8.994～4.674～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.950d8＝1.897 N4＝1.74989 v4＝51.73r9＝-43.969d9＝1.242r10＝-11.144d10＝0.753N5＝1.84714 v5＝25.28r11＝10.245d11＝0.400r12*＝12.590d12＝2.297N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-6.634d13＝1.000～3.314～6.620r14＝∞d14＝3.400N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.13045×10-2A6＝0.11643×10-4A8＝0.51406×10-5[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.22747×10-2A6＝-0.36716×10-5A8＝-0.32887×10-5表6(例6的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.74mm～3.11mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝13.380d1＝0.650N1＝1.75450 v1＝51.57r2＝5.890d2＝1.499r3*＝12.328d3＝1.400N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝5.632d4＝1.632r5＝7.068d5＝1.753N3＝1.84777 v3＝27.54r6＝10.246d6＝10.406～5.264～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.643d8＝1.901N4＝1.79073 v4＝46.15r9＝-74.805d9＝0.921r10＝-12.842d10＝0.600 N5＝1.72145 v5＝25.50r11＝5.928d11＝0.400r12*＝11.144d12＝2.170 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-9.099d13＝1.000～3.519～7.154r14＝11.107d14＝3.164 N7＝1.51680 v7＝64.20r15＝56.703d15＝0.796r16＝∞d16＝3.400 N8＝1.54426 v8＝69.60r17＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.38905×10-3A6＝0.24379×10-5A8＝0.38282×10-6[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.13386×10-2A6＝-0.11975×10-4A8＝-0.53773×10-5表7(例7的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.73mm～3.10mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝14.718d1＝0.650 N1＝1.75450 v1＝51.57r2＝6.639d2＝1.307r3*＝11.594d3＝1.400 N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝5.294d4＝1.465r5＝6.937d5＝1.858 N3＝1.84759 v3＝26.85r6＝10.034d6＝10.621～5.340～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝6.969d8＝2.905 N4＝1.85000 v4＝40.04r9＝-11.743d9＝0.210r10＝-8.339d10＝1.855 N5＝1.72131 v5＝25.51r11＝5.522d11＝0.400r12＝11.032d12＝2.012 N6＝1.75450 v6＝51.57r13＝-21.657d13＝1.000～3.398～6.919r14*＝8.536d14＝3.241 N7＝1.52510 v7＝56.38r15＝29.006d15＝0.676r16＝∞d16＝3.400 N8＝1.54426 v8＝69.60r17＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.35342×10-3A6＝0.71258×10-6A8＝0.33647×10-6[第十四表面r(14)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.23473×10-3A6＝0.43912×10-5A8＝0.10409×10-6表8(例8的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.75mm～3.10mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd)阿貝數(shù)(vd)r1*＝14.652d1＝1.200 N1＝1.58340 v1＝30.23r2＝8.289d2＝1.623r3＝26.068d3＝0.900 N2＝1.79271 v2＝45.90r4＝5.496d4＝1.179r5＝7.356d5＝1.921 N3＝1.84666 v3＝23.82r6＝15.373d6＝10.224～5.176～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝7.124d8＝3.411 N4＝1.85000 v4＝40.04r9＝-11.538d9＝0.154r10＝-8.339d10＝1.713N5＝1.72418 v5＝25.37r11＝5.686d11＝0.401r12＝10.731d12＝2.078N6＝1.75450 v6＝51.57r13＝-18.326d13＝1.000～3.307～6.708r14*＝8.148d14＝3.002N7＝1.52510 v7＝56.38r15＝16.995d15＝0.795r16＝∞d16＝3.400N8＝1.54426 v8＝69.60r17＝∞[第一表面(r1)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.15951×10-3A6＝0.14779×10-6A8＝0.56026×10-7[第十四表面r(14)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.27776×10-3A6＝-0.23365×10-5A8＝0.19731×10-6表9(例9的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.73mm～3.10mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝52.355d1＝1.100N1＝1.72677 v1＝52.55r2＝6.927d2＝3.324r3*＝23.902d3＝1.940N2＝1.58340 v2＝30.23r4＝-100.448d4＝14.827～7.138～1.500r5＝∞(孔徑光闌)d5＝1.500r6＝5.036d6＝3.339r7＝-12.586d7＝0.234r8＝-10396d8＝0.800N4＝1.79850 v4＝22.60r9＝16.524d9＝0.740r10＝-7.142d10＝1.200 N5＝1.58340 v5＝30.23r11*＝-26.834d11＝1.000～2.921～5.663r12＝15.086d12＝2.096 N6＝1.48749 v6＝70.44r13＝-14.941d13＝0.500r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v7＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.24908×10-3A6＝-0.62198×10-7A8＝0.10295×10-6[第十一表面r(11)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.36925×10-2A6＝0.16585×10-3A8＝0.13563×10-4表10(例10的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.75mm～3.11mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1*＝17.928d1＝1.200 N1＝1.58340 v1＝30.23r2＝9.608d2＝1.325r3＝19.410d3＝0.900 N2＝1.80280 v2＝44.68r4＝5.204d4＝1.288r5＝7.294d5＝1.940 N3＝1.84666 v3＝23.82r6＝14.586d6＝10.102～5.348～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝6.594d8＝4.206 N4＝1.81063 v4＝43.80r9＝-10.411d9＝0.208r10＝-7.270d10＝0.600 N5＝1.70098 v5＝26.53r11＝5.447d11＝0.504r12＝10.684d12＝2.062 N6＝1.75450 v6＝51.57r13＝-20.769d13＝1.000～3.880～6.996r14*＝6.351d14＝2.209 N7＝1.52510 v7＝56.38r15＝12.184d15＝1.055～0.800～1.067r16＝∞d16＝3.400 N8＝1.54426 v8＝69.60r17＝∞[第一表面(r1)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.19398×10-3A6＝0.47895×10-6A8＝0.46069×10-7[第十四表面r(14)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.37579×10-3A6＝-0.11089×10-5A8＝0.87379×10-7表11(例11的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～10.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.97mm～3.27mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝-112.214d1＝1.200 N1＝1.63347 v1＝56.87r2＝7.682d2＝1.473r3*＝17.799d3＝2.175 N2＝1.58340 v2＝30.23r4＝274.206d4＝16.482～8.078～1.500r5＝∞(孔徑光闌)d5＝1.500r6＝5.066d6＝2.164 N3＝1.84746 v4＝40.25r7＝-15.255d7＝0.208r8＝-13.752d8＝0.800 N4＝1.79850 v5＝22.60r9＝7.640d9＝0.352r10*＝8.419d10＝1.200 N5＝1.58340 v6＝30.23r11＝4.700d11＝1.000～1.802～2.808r12＝40.534d12＝2.262 N6＝1.51838 v7＝66.35r13*＝-6.756d13＝1.131～2.007～3.472r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.54426 v8＝69.60r15＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.24372×10-3A6＝-0.10309×10-6A8＝0.84837×10-7[第十表面r(10)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.35107×10-2A6＝-0.17279×10-3A8＝-0.80824×10-4[第十三表面r(13)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.11613×10-3A6＝-0.34635×10-4A8＝0.66386×10-6表12(例12的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～8.0mm～12mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.55mm～2.95mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝64.355d1＝0.650 N1＝1.48749 v1＝70.44r2＝9.616d2＝1.136r3*＝15.072d3＝1.400 N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝6.352d4＝1.939r5＝8.584d5＝2.060 N3＝1.84877 v3＝32.01r6＝12.547d6＝15.531～7.207～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.666d8＝3.346 N4＝1.75450 v4＝51.57r9＝-8.847d9＝0.100r10＝-7.390d10＝0.600 N5＝1.58340 v5＝30.23r11＝4.818d11＝0.400r12*＝6.048d12＝2.459 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝9.906d13＝1.000～3.334～6.995r14＝11.941d14＝1.979 N7＝1.52510 v7＝56.38r15*＝-29.235d15＝0.500r16＝∞d16＝3.400 N8＝1.54426 v8＝69.60r17＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.17978×10-3A6＝-0.30828×10-6A8＝0.71904×10-7[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.18066×10-2A6＝-0.54257×10-4A8＝-0.76508×10-5[第十五表面r(15)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.29756×10-3A6＝-0.62953×10-5A8＝-0.77785×10-7表13(例13的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～8.8mm～14.0mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.34mm～2.84mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1＝25.623d1＝0.650 N1＝1.48749 v1＝70.44r2＝9.290d2＝1.626r3*＝19.577d3＝1.400 N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝5.973d4＝2.273r5＝7.949d5＝2.008 N3＝1.84807 v3＝28.75r6＝10.541d6＝16.801～7.154～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝5.107d8＝2.743 N4＝1.64626 v4＝54.17r9＝-9.178d9＝0.100r10＝-8.533d10＝0.600 N5＝1.58340 v5＝30.23r11＝7.962d11＝0.849r12*＝7.572d12＝1.401 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝8.290d13＝1.000～4.278～9.371r14*＝9.062d14＝1.423 N7＝1.58340 v7＝30.23r15＝6.924d15＝0.747r16＝11.941d16＝1.979 N8＝1.52510 v8＝56.38r17*＝-29.488d17＝0.500r18＝∞d18＝3.400 N9＝1.54426 v8＝69.60r19＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.16055×10-3A6＝0.48397×10-7A8＝0.67121×10-7[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.25048×10-2A6＝-0.87701×10-4A8＝-0.12082×10-4[第十四表面r(14)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.52484×10-3A6＝0.58442×10-5A8＝0.87159×10-8[第十七表面r(17)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.91828×10-3A6＝-0.59033×10-5A8＝0.27335×10-6表14(例14的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～7.5mm～13.5mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)FNO＝2.08mm～2.48mm～3.60mm(F數(shù))曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd)阿貝數(shù)(vd)r1＝14.018d1＝0.650 N1＝1.74388 v1＝51.93r2＝6.286d2＝1.790r3*＝17.191d3＝1.400 N2＝1.52510 v2＝56.38r4＝5.770d4＝0.907r5＝6.726d5＝1.953 N3＝1.84666 v3＝23.82r6＝10.531d6＝9.731～5.843～1.500r7＝∞(孔徑光闌)d7＝1.500r8＝6.489d8＝1.774 N4＝1.85000 v4＝40.04r9＝52.968d9＝0.665r10＝-31.304d10＝0.600 N5＝1.77185 v5＝23.46r11＝6.642d11＝0.400r12*＝11.190d12＝2.101 N6＝1.52510 v6＝56.38r13＝-9.334d13＝1.000～5.310～15.247r14＝-10.861d14＝1.200 N7＝1.58340 v7＝30.23r15*＝16.708d15＝0.100r16＝12.354924
d16＝2.934 N8＝1.84353 v8＝40.59r17＝-10.876d17＝2.914～2.385～0.717r18＝∞d18＝3.400 N9＝1.54426 v9＝69.60r19＝∞[第三表面(r3)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.28799×10-3A6＝0.40089×10-5A8＝0.14823×10-6[第十二表面r(12)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.62816×10-3A6＝-0.22891×10-4A8＝0.42945×10-6[第十五表面r(15)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.60130×10-3A6＝-0.42374×10-5A8＝0.11268×10-7表15<用于例1至5中的條件(1)至(5)內(nèi)的量>
φ1 φ2φW例10.076171 0.102604 0.185185φpi hi φpi/φW×hi 合計(jì)例1 G2 -0.04968 1.088763 -0.292107G6 0.11313 1.264821 0.7726821 0.480575φ1 φ2φW例20.069512 0.102665 0.185162例2φpi hi φpi/φW×hi 合計(jì)G2 -0.06587 1.090648 -0.387944G3 0.045137 1.299594 0.3167591G5 -0.16797 1.270288 -1.152222G6 0.080916 1.2079 0.5277862 -0.69562φ1 φ2φW例30.07421 0.104252 0.185816例3φpi hi φpi/φW×hi合計(jì)G2 -0.05994 1.070319 -0.346422G3 -0.16771 1.288669 -1.167062G5 0.083429 1.233420.555676 -0.95781φ1 φ2φW例40.070779 0.089085 0.185184例4φpi hi φpi/φW×hi合計(jì)G3 0.05212 1.068396 0.3006979G5 -0.15954 1.348671 -1.161906 -0.86121φ1 φ2φW例50.1150.104369 0.185185例5φpi hi φpi/φW×hi合計(jì)G2 -0.04227 1.161585 -0.265113G6 0.11589 1.553375 0.9721086 0.706996表16<對(duì)應(yīng)于例1至5中的條件(1)至(5)的值>|φ1/φW| φ2/φW|φp/φ1| |φp/φ2| ∑φpi/φW×hi例1 0.41 0.55 G20.65G61.10 0.48例2 0.38 0.55 G20.95G51.64 -0.70G30.65G60.79例3 0.40 0.56 G20.81G51.61 -0.96G60.80例4 0.38 0.48 G30.74G51.79 -0.86例5 0.62 0.56 G20.37G61.11 0.71表17<對(duì)應(yīng)于例6至14中的條件(9)至(13)和(18)至(24)的值>
|φp/φW| |φp/φ1| |φp/φ2| |φp/φ3| M3/M2例6 G2 0.25 0.63 0.00G6 0.55 1.10例7 G2 0.27 0.72 0.00G7 0.25 1.00例8 G1 0.15 0.39 0.00G7 0.20 1.00例9 G2 0.16 0.59 0.00G5 0.32 0.68例10 G1 0.14 0.38 0.00G7 0.24 0.47 1.00例11 G2 0.17 0.57 0.56G5 0.26 0.65例12 G2 0.24 0.86 0.00G5 1.10 2.27G6 0.22 0.46G7 0.33 1.00例13 G2 0.32 0.97 0.00G5 0.78 1.64G6 0.05 0.11G7 0.08 0.35G8 0.33 1.40例14 G2 0.31271 0.79 -0.18G6 0.5375 1.19G7 0.48626 1.38Log(β2T/β2W)/logz log(β3T/β3W)/logz例6 G21.00 0.00例7 G21.00 0.00例8 G11.00 0.00例9 G20.99 0.01例10 G11.00 0.00例11 G21.87 -0.87例12 G20.99 0.01例13 G21.00 0.00例14 G20.75 0.25log(β3T/β3W)/Log(β2T/β2W)例6 G20.00例7 G20.00例8 G10.01例9 G20.01例10 G10.00例11 G2-0.46例12 G20.01例13 G20.00例14 G20.34φP/φW×h∑φPiφW×hi例6 G2-0.27G60.660.39例7 G2-0.28G70.17-0.12例8 G1-0.15G70.14-0.01例9 G20.21G5-0.30 -0.09例10 G1-0.14G70.160.02例11 G20.19G5-0.26 -0.08例12 G2-0.26G5-1.20G60.23G70.16 -0.06例13 G2-0.33G5-0.93G60.06G7-0.04G80.14 -0.10例14 G2-0.34G60.68G7-0.25 0.09|φ1/φW|φ2/φWφ3/φW例6 G2 0.400.500.21例7 G2 0.370.500.25例8 G1 0.400.520.20例9 G2 0.270.470.34例10 G1 0.380.510.24例11 G2 0.290.400.48例12 G2 0.290.480.33例13 G2 0.330.470.23例14 G2 0.390.450.35Cp×(N’-N)/φW物方 像方例6 G2 0.230.50G6 0.250.31例7 G2 0.25-0.54G7 0.33-0.10例8 G1 0.22-0.38
G7 0.35 -0.17例9 G2 0.13 0.031G5 -0.44 0.12例10 G1 0.18 -0.33G7 0.45 -0.23例11 G2 0.18 -0.01G5 0.37 -0.67例12 G2 0.19 -0.45G5 -0.43 -0.65G6 0.47 -0.29G7 0.24 0.10例13 G2 0.15 -0.48G5 -0.37 -0.4G6 0.37 -0.34G7 0.35 -0.46G8 0.24 0.10例14 G2 0.17 -0.49G6 0.25 0.30G7 -0.29 -0.19表18<對(duì)應(yīng)于例1至5中的條件(7)至(8)的值><例1>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000370.40Y -0.006340.60Y -0.035850.80Y -0.133411.00Y -0.40394[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y -0.000000.20Y -0.000370.40Y -0.005980.60Y -0.030570.80Y -0.098851.00Y -0.25219<例2>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000510.40Y -0.008700.60Y -0.049310.80Y -0.183761.00Y -0.55608[第十表面(r10)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y -0.000000.20Y 0.000050.40Y 0.000770.60Y 0.00408
0.80Y 0.013991.00Y 0.03852[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y -0.000000.20Y -0.000720.40Y -0.011690.60Y -0.060960.80Y -0.207871.00Y -0.58532<例3>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000500.40Y -0.000510.60Y -0.047780.80Y -0.177651.00Y -0.54143[第十表面(r10)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y -0.000000.20Y 0.000030.40Y 0.000460.60Y 0.002590.80Y 0.009541.00Y 0.02790[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000650.40Y -0.010580.60Y -0.055460.80Y -0.19007
1.00Y -0.53702<例4>[第五表面(r5)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000080.40Y -0.001290.60Y -0.007190.80Y -0.026841.00Y -0.08390[第六表面(r6)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000660.40Y -0.010700.60Y -0.055800.80Y -0.184921.00Y -0.48426[第十一表面(r11)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y -0.000000.20Y -0.000170.40Y -0.002820.60Y -0.014570.80Y -0.047721.00Y -0.12247<例5>[第三表面(r3)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000580.40Y -0.009380.60Y -0.049680.80Y -0.17281
1.00Y -0.49672[第十二表面(r12)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000390.40Y -0.006300.60Y -0.032150.80Y -0.103661.00Y -0.26303表19<對(duì)應(yīng)于例6至14中的條件(15)至(17)的值><例6>[第三表面(r3)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000360.40Y -0.005850.60Y -0.031240.80Y -0.109831.00Y -0.31946[第十二表面(r12)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000160.40Y -0.002660.60Y -0.013820.80Y -0.046201.00Y -0.12441<例7>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.00040
0.40Y -0.006450.60Y -0.034420.80Y -0.122491.00Y -0.36724[第十四表面(r14)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y -0.000050.40Y -0.000720.60Y -0.003430.80Y -0.009791.00Y -0.02004<例8>[第一表面(r1)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000470.40Y -0.007620.60Y -0.040170.80Y -0.139751.00Y -0.40512[第十四表面(r14)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y -0.000070.40Y -0.001030.60Y -0.004970.80Y -0.014211.00Y -0.02846<例9>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.00034
0.40Y-0.005490.60Y-0.028240.80Y-0.093321.00Y-0.24896[第十一表面(r11)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y0.000000.20Y-0.000860.40Y-0.014140.60Y-0.075740.80Y-0.261141.00Y-0.14147<例10>[第一表面(r1)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y-0.000000.20Y-0.000770.40Y-0.012560.60Y-0.066390.80Y-0.229821.00Y-0.65070[第十四表面(r14)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y0.000000.20Y-0.000080.40Y-0.001290.60Y-0.006550.80Y-0.020651.00Y-0.04955<例11>[第三表面(r3)][高度](|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y-0.000000.20Y-0.00041
0.40Y -0.006630.60Y -0.034280.80Y -0.114651.00Y -0.31309[第十表面(r10)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000160.40Y -0.002600.60Y -0.013880.80Y -0.047361.00Y -0.12790<例12>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000580.40Y -0.009400.60Y -0.049610.80Y -0.176671.00Y -0.53893[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000110.40Y -0.001820.60Y -0.009690.80Y -0.033301.00Y -0.09218[第十五表面(r15)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y -0.000330.40Y -0.00502
0.60Y -0.023640.80Y -0.066291.00Y -0.13286<例13>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000820.40Y -0.013330.60Y -0.071710.80Y -0.261961.00Y -0.82010[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000200.40Y -0.003280.60Y -0.017590.80Y -0.061321.00Y -0.17301[第十四表面(r14)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y -0.000200.40Y -0.003110.60Y -0.015260.80Y -0.046051.00Y -0.10564[第十七表面(r17)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y 0.000680.40Y 0.010900.60Y 0.05583
0.80Y 0.178011.00Y 0.43402<例14>[第三表面(r3)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f1}0.00Y -0.000000.20Y -0.000480.40Y -0.008020.60Y -0.043700.80Y -0.155591.00Y -0.44995[第十二表面(r12)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f2}0.00Y 0.000000.20Y -0.000070.40Y -0.001100.60Y -0.005790.80Y -0.019221.00Y -0.04962[第十五表面(r15)][高度] (|X|-|X0|)/{CO(N’-N)·f3}0.00Y 0.000000.20Y -0.000670.40Y -0.010510.60Y -0.051780.80Y -0.157441.00Y -0.36553表20(例15的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù))f＝5.4mm～8.4mm～15.6mm(整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距)曲率半徑 軸間距離 折射率(Nd) 阿貝數(shù)(vd)r1*＝-34.564d1＝1.600 N1＝1.52510v1＝56.38r2*＝7.185d2＝3.500r3＝10.666d3＝2.344 N2＝1.75000v2＝25.14r4＝17.516d4＝22.572～11.179～1.713r5＝∞(孔徑光闌)d5＝1.500r6＝8.000d6＝2.941 N3＝1.8042 v3＝46.50r7＝-8.598d7＝0.010 N4＝1.51400v4＝42.83r8＝-8.598d8＝0.600 N5＝1.70055v5＝30.11r9＝8.182d9＝0.200r10*＝5.244d10＝3.294 N6＝1.525 10 v6＝56.38r11*＝6.000d11＝2.740～5.844～13.277r12＝21.195d12＝2.000 N6＝1.52510v7＝70.44r13＝-16.672d13＝1.086r14＝∞d14＝3.400 N7＝1.51680v8＝64.20r15＝∞[第一表面(r1)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.43400×10-3A6＝-0.55461×10-5A8＝0.27915×10-7[第二表面r(2)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.26861×10-3A6＝0.25040×10-5A8＝-0.23353×10-6[第十表面r(10)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝-0.30306×10-3A6＝-0.13415×10-4A8＝-0.19911×10-5[第十一表面r(11)的非球面系數(shù)]ε＝0.10000×10A4＝0.19342×10-2A6＝0.59893×10-4A8＝-0.42081×10-5表21<對(duì)應(yīng)于例15中的條件(9)至(12)和(18)、(19)、(21)和(22)的值>|φp/φ1| |φp/φ2| M3/M21.698 0.417 0Log(β2T/β2W)/logz0.998∑pi/φW×hi-0.265|φ1/φW| φ2/φW0.284 0.405Cp×(N’-N)/φWr10.082r20.395r10-0.541r11047權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，由負(fù)、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有一個(gè)總的負(fù)光放大率，一個(gè)第二透鏡單元，由正、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有總的正光放大率，其中通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)透鏡元件是塑料透鏡元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿(mǎn)足下列條件0.25＜|φ1/φW|＜0.800.35＜|φ2/φW|＜0.75此處φ1表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率；φ2表示第二透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于滿(mǎn)足下列條件-1.2＜∑φPi/φW×hi＜1.2此處φW表示在廣角端的整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光放大率；φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；并且hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于包括在第一透鏡單元中的塑料透鏡元件滿(mǎn)足下列條件|φP/φ1|＜1.35此處φ表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ1表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于包括在第二透鏡單元中的塑料透鏡元件滿(mǎn)足下列條件|φP/φ2|＜2.35此處φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ2表示第二透鏡單元的光學(xué)放大率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于至少一個(gè)負(fù)透鏡元件和至少一個(gè)正透鏡元件是塑料透鏡元件。
7.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括第一透鏡單元，具有負(fù)光學(xué)放大率；和第二透鏡單元，具有正光學(xué)放大率，其中通過(guò)改變第一和第二透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且包含在透鏡單元中的透鏡元件的至少一個(gè)負(fù)透鏡元件和一個(gè)正透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.2＜∑φPi/φW×hi＜1.2此處φW表示在廣角端的整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光放大率；φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；并且hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
8.一種圖像拍攝裝置，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)；一個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置，其具有一個(gè)感光面，感光面上通過(guò)變焦透鏡系統(tǒng)形成一個(gè)圖像；和一個(gè)光學(xué)低通濾波器組成，光學(xué)低通濾波器設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換裝置的物方，其中變焦透鏡系統(tǒng)包括第一透鏡單元，第一透鏡單元由負(fù)、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有一個(gè)負(fù)的總光放大率；和第二透鏡單元，第二透鏡單元由正、負(fù)和正透鏡元件組成，并具有正的總光放大率，并且其中在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)透鏡元件是塑料透鏡元件。
9.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括第一透鏡單元，具有一個(gè)負(fù)的光放大率；第二透鏡單元，由至少一個(gè)正和負(fù)透鏡元件組成，并具有正的光放大率；和第三透鏡單元，具有正的光學(xué)放大率，其中通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元而改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-0.8＜Cp×(N’-N)/φW＜0.8-0.45＜M3/M2＜0.90(此處φT/φW＞1.6)此處Cp表示塑料透鏡元件的曲率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；N表示非球面的物方對(duì)d線(xiàn)的折射率；N’表示非球面的像方對(duì)d線(xiàn)的折射率；M3表示第三透鏡元件的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；和φT表示在攝拍攝遠(yuǎn)端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
10.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有一個(gè)負(fù)的光放大率；一個(gè)第二透鏡單元，第二具有正的光放大率；一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率，其中通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元而改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件|φP/φ1|＜1.200.20＜|φ1/φW|＜0.70-0.45＜M3/M2＜0.90(此處φT/φW＞1.6)此處φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ1表示第一透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；M3表示第三透鏡單元的移動(dòng)量(關(guān)于廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(關(guān)于廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；和φT表示在攝拍攝遠(yuǎn)端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
11.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率；一個(gè)第二透鏡單元，第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率；和一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率，其中通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離以及第二和第三透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件|φP/φ2|＜2.50.25＜|φ2/φW|＜0.75此處φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ2表示第二透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
12.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率；一個(gè)第二透鏡單元，第二透鏡單元具有正的光放大率；和一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率，其中在變焦透鏡系統(tǒng)中，通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少其中有一個(gè)包含于第三透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元-0.30＜M3/M2＜0.90|φP/φ3|＜1.700.1＜φ3/φW＜0.60此處M3表示第三透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；M2表示第二透鏡單元的移動(dòng)量(相對(duì)廣角端指向物方的方向?yàn)樨?fù))；φP表示塑料透鏡元件的光學(xué)放大率；φ3表示第三透鏡單元的光學(xué)放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于塑料透鏡元件滿(mǎn)足下列條件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。
14.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率；一個(gè)第二透鏡單元，第二透鏡單元具有正的光放大率；和一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率，其中通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第一透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.40.5＜log(β2T/β2W)/logZ＜2.2此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。β2W表示廣角端第二透鏡單元的橫向放大率；β2T表示攝拍攝遠(yuǎn)端第二透鏡單元的橫向放大率；Z表示變焦率；和log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
15.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率，一個(gè)第二透鏡單元，第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率；和一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率。其中通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第一透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第三透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4-1.2＜log(β3T/β3W)/logZ＜0.5此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入攝拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。β3W表示廣角端第三透鏡單元的橫向放大率；β3T表示攝拍攝遠(yuǎn)端第三透鏡單元的橫向放大率；Z表示變焦率；和log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
16.一種變焦透鏡系統(tǒng)，從物方開(kāi)始，包括一個(gè)第一透鏡單元，第一透鏡單元具有一個(gè)負(fù)的光放大率；一個(gè)第二透鏡單元，第二透鏡單元由至少一個(gè)正透鏡元件和一個(gè)負(fù)透鏡元件組成并具有正的光放大率，和一個(gè)第三透鏡單元，第三透鏡單元具有正的光放大率。其中通過(guò)移動(dòng)至少兩個(gè)透鏡單元來(lái)改變第一和第二透鏡單元之間的距離以及第二和第三透鏡單元之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦，并且至少有一個(gè)包含于第二透鏡單元中的透鏡元件以及至少有一個(gè)包含于第三透鏡單元中的透鏡元件是滿(mǎn)足下列條件的塑料透鏡元件-1.4＜∑φPi/φW×hi＜1.4-0.75＜log(β3T/β3W)/log(β2T/β2W)＜0.65此處φPi表示第i個(gè)塑料透鏡元件的光放大率；φW表示廣角端整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大率；hi表示近軸光線(xiàn)進(jìn)入拍攝遠(yuǎn)端第i個(gè)塑料透鏡元件的物方的入射高度，假設(shè)對(duì)于近軸追跡轉(zhuǎn)換的傾斜角α1和高度h1的初始值分別是0和1。β2W表示廣角端第二透鏡單元的橫向放大率；β2T表示拍攝遠(yuǎn)端第二透鏡單元的橫向放大率；β3W表示廣角端第三透鏡單元的橫向放大率；β3T表示拍攝遠(yuǎn)端第三透鏡單元的橫向放大率；log表示自然對(duì)數(shù)(因?yàn)闂l件定義一個(gè)比例，底沒(méi)有關(guān)系)。
全文摘要
變焦透鏡系統(tǒng)從物方開(kāi)始,具有第一透鏡單元和第二透鏡單元,第一透鏡單元由負(fù)、負(fù)和正透鏡元件組成,并具有一個(gè)總的負(fù)光放大率。第二透鏡單元由正、負(fù)和正透鏡元件組成,并具有總的正光放大率。在變焦透鏡系統(tǒng)中,通過(guò)改變第一和第二透鏡單元的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦,并且至少其中有一個(gè)透鏡元件是塑料透鏡元件。
文檔編號(hào)G02B15/177GK1261681SQ9912049
公開(kāi)日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1999年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月22日
發(fā)明者河野哲生, 柳生玄太 申請(qǐng)人:美能達(dá)株式會(huì)社