可变焦镜头系统 【技术领域】
本发明涉及可变焦镜头系统，特别是适于在照相机的摄影光学系统中使用的系统。
背景技术
近年来，作为照相机用的摄影光学系统，要求更小而且更高性能的摄影光学系统。
特别是在镜头快门照相机的摄影光学系统中，由于周围的机械机构和电路的发达，能够实现照相机的小型化，与此相伴随，对于光学系统，也希望实现更高的变焦比而且小型的可变焦镜头系统。
作为镜头快门照相机用的摄影光学系统，例如在特开平8-262325公报(对应于USP5721643)，特开平9-120028公报(对应于USP57953535)等中，提出了从物体一侧顺序地由正、正、负光焦度的3个镜头组(镜头单元)构成的可变焦镜头系统。
另外，在特开平9-15499公报(对应于USP5587840)，特开平10-031155公报中提出了变焦比为3～4左右，从物体一侧顺序地由负、正、正、负光焦度地4个镜头组构成的可变焦镜头。
进而，还在特开平4-338910公报，特开平8-220438公报等中提出了抑制近距离中的像差变动的聚焦方式。
在特开平3-249614公报(对应于USP5172273)中，提出了从物体一侧由正、正、正、负光焦度的4个镜头组构成，作为第1镜头组以外的聚焦方式，具体地使第2、第3镜头组移动为一体的方式以及使第4镜头组移动的方式。
但是，如果要实现推进更高的变焦比和更小型的可变焦镜头系统，则在聚焦时易于发生光学性能变化。抑制这种光学性能变化在整个变焦范围内都能够达到良好的光学性能是十分困难的。
【发明内容】
本方案通过在进行适宜的可变焦镜头结构以及镜头组配置，在聚焦时移动的镜头组的移动方法方面下了很大的功夫，实现了即使在极其近距离拍摄时也维持高画质而且紧凑型的可变焦镜头光学系统。
本发明一个例示的实施形态的可变焦镜头系统，从物体一侧向影像一侧顺序地具备正的光焦度的第1镜头单元，正的光焦度的第2镜头单元，负的光焦度的第3镜头单元，在变焦时，使第1镜头单元与第2镜头单元的间隔以及第2镜头单元与第3镜头单元的间隔变化。第2镜头单元从物体一侧到影像一侧顺序地由正或者负的光焦度的第1镜头子单元，正的光焦度的第2镜头子单元构成。而且，至少在一个变焦位置中从无限远物体向近距离物体进行聚焦时，至少使第2镜头子单元向物体一侧移动，使得第1镜头子单元与第2镜头子单元的间隔发生变化。
【附图说明】
图1是数值实施例1的可变焦镜头系统的镜头结构图。
图2A～C是聚焦到无限远物体的状态下的数值实施例1的可变焦镜头系统的广角端，中间变焦位置，望远端中的像差图。
图3A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例1的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图4A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例1的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图5A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例1的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图6A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例1的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图7是数值实施例2的可变焦镜头系统的镜头结构图。
图8A～C是聚焦到无限远物体的状态下的数值实施例2的可变焦镜头系统的广角端，中间变焦位置，望远端中的像差图。
图9A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例2的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图10A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例2的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图11A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例2的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图12A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例2的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图13是数值实施例3的可变焦镜头系统的镜头结构图。
图14A～C是聚焦到无限远物体的状态下的数值实施例3的可变焦镜头系统的广角端，中间变焦位置，望远端中的像差图。
图15是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例3的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图16是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例3的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图17A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例3的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图18A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例3的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图19是数值实施例4的可变焦镜头系统的镜头结构图。
图20A～C是聚焦到无限远物体的状态下的数值实施例4的可变焦镜头系统的广角端，中间变焦位置，望远端中的像差图。
图21A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例4的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图22A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例4的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图23A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例4的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图24A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例4的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图25是数值实施例5的可变焦镜头系统的镜头结构图。
图26A～C是聚焦到无限远物体的状态下的数值实施例5的可变焦镜头系统的广角端，中间变焦位置，望远端中的像差图。
图27是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例5的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图28A、B是在对于距离80cm的物体一边改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔一边进行聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例5的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。
图29A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(直接驱动方式)的数值实施例5的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图30A、B是在对于距离80cm的物体不改变第2a镜头组与第2b镜头组的间隔而进行了聚焦时(变焦凸轮利用方式)的数值实施例5的可变焦镜头系统的广角端，望远端中的像差图。(比较例)
图31概略地示出通过电驱动单元使第2a镜头组以及第2b镜头组直接移动方式(直接驱动方式)下的变焦轨迹与聚焦移动。
图32概略地示出利用变焦凸轮的一部分进行聚焦镜头组的聚焦移动的方式(变焦凸轮利用方式)下的变焦轨迹与各变焦点中的聚焦移动轨迹。
图33是紧凑型照相机的概略结构图。
【具体实施方式】
使用附图说明与本发明的可变焦镜头系统有关的实施例。在本实施例中公开的可变焦镜头系统特别适宜作为紧凑型照相机用的摄影光学系统，变焦比4.5左右，即使在近距离拍摄时也能够得到良好的画质。
图1、7、13、19、25分别是后述的数值实施例1～5的可变焦镜头系统的剖面图。在这些镜头剖面图中，L1是正光焦度(光焦度＝焦点距离的倒数)的第1镜头组，L2是作为整体为正光焦度的第2镜头组，L3是负光焦度的第3镜头组。第2镜头组L2由正或者负光焦度的第2a镜头组L2A和正光焦度的第2b镜头组L2B构成。另外，SP是孔径光阑，IP是配置了氯化银胶卷等的影像面。
图2、8、14、20、26的A～C中示出各数值实施例的可变焦镜头系统聚焦到无限远物体时的各像差图。
数值实施例1～3的第2a镜头组L2A的光焦度是负，数值实施例4、5的第2a镜头组L2A的光焦度是正。
本实施例的可变焦镜头系统使第1镜头组L1与第2镜头组L2，第2镜头组L2与第3镜头组L3的间隔变化进行变焦。
关于数值实施例1、2、4的可变焦镜头系统，在变焦时，使第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔也发生变化。即，数值实施例1、2的可变焦透镜系统从物体一侧到影像一侧顺序地具备正、负、正、负光焦度的镜头组的4个可变焦镜头，实施例4是从物体一侧到影像一侧顺序地具备正、正、正、负光焦度的4个镜头组的4组可变焦镜头。
另外，关于数值实施例3、5的可变焦镜头系统，在变焦时，第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔不变化。即，数值实施例3、5的可变焦镜头系统是从物体一侧到影像一侧顺序地具备正、正、负光焦度的镜头组的3组可变焦镜头。
如数值实施例1、2、4的可变焦镜头系统那样，在聚焦时，通过使第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔变化，能够平衡良好地进行球面像差与轴外像差的修正，能够期望在整个变焦区域内更高画质的可变焦镜头系统。
本实施例的可变焦镜头系统通过在物体一侧操作第2a镜头组L2A以及第2b镜头组L2B，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。而且，在变焦区域中的至少一个变焦位置，至少使第2b镜头组L2B向物体一侧移动进行从无限远物体向近距离物体的聚焦，使得第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的空气间隔变化。
由此，主要使第2b镜头组L2B承担聚焦时的影像面位置修正功能的同时，通过适当地设定第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的相对位置能够抑制由物体距离变化产生的像差变动，因此能够在整个物体距离实现良好的画质。
特别是在广角端，在从无限远物体向近距离物体的聚焦时，最好使各镜头组相对地在光轴上移动，使得扩展第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的空气间隔，由此，由于第2a镜头组L2A接近第1镜头组L1，因此轴外光线入射到第2a镜头组L2A的镜头周围，能够积极地进行影像面弯曲修正。
另外，特别是在望远端中，在从无限远物体向近距离物体的聚焦时，最好至少使第2b镜头组L2B移动，使得第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的空气间隔狭窄。由此，与向无限远物体聚焦时相对，能够良好地修正向有限距离物体聚焦时发生的正球面像差。
另外，作为聚焦时使镜头组移动的方法，有通过电驱动单元仅单独驱动聚焦镜头组的方式(直接驱动方式)，或者在变焦时利用使各镜头组移动的凸轮机构，驱动聚焦镜头组的方式(变焦凸轮利用方式)等，在本实施例的可变焦镜头系统中能够适用任一种。图31概略地示出了前者方式下各镜头组的变焦轨迹与聚焦移动，图32概略地示出了后者方式下的变焦轨迹与各变焦点中的聚焦移动轨迹。
在图32所示的方式中，从某个变焦点的无限远物体位置到下一个变焦点的无限远物体位置之间的区域F中，形成某个变焦点用的聚焦凸轮，利用该凸轮进行从某个变焦点中的无限远物体向近距离物体的聚焦。这时，如从图32所知，不仅是第2a镜头组L2A，第2b镜头组L2B，而且第1镜头组L1以及第3镜头组L3也同时进行光轴上的移动。如果采用这种利用用于变焦的驱动凸轮的一部分进行聚焦驱动的方式，则有利于谋求机械机构的简化。
在本实施例中，第1镜头组L1由凹面朝向物体一侧的负凹凸镜头和配置在影像一侧的而且与影像一侧相比较在物体一侧具有更强的光焦度的凸形面的正镜头构成。通过这样构成第1镜头组L1，有效地进行球面像差以及畸变像差的修正。
第2a镜头组L2A为了抑制变焦时的色像差变动而具有正镜头和负镜头。进而，把该正镜头和负镜头做成接合镜头，可以得到进一步的色修正效果。
第2b镜头组L2B为了在变焦的整个区域良好地修正球面像差，在物体一侧配置负光焦度的镜头成分(负镜头或者负的接合镜头)以及在影像一侧配置具有非球面的正镜头。另外，在第2b镜头组L2B中，为了达到可变焦镜头系统总体的小型化以及良好地修正轴外像差，配置孔径光阑SP。孔径光阑SP为了取得前镜头直径与后镜头直径的大小的平衡，得到良好的光学特性，最好配置在接近光学系统的中心部分的位置。
第3镜头组L3配置具有非球面的正镜头，以及配置在影像一侧的与影像一侧相比较在物体一侧具有更强的光焦度的凹形面的负镜头。由此，能够以较少的镜头数有效地进行轴外像差修正。
进而根据本实施例的可变焦镜头系统所希望的条件进行说明。
首先，为了达到高变焦比而且小型、高画质的光学系统，在广角端最好满足以下的条件式。
0.3＜|F3/Fw|＜0.7 ...(1)
1.0＜β3w＜2.0 ...(2)
式中，Fw：可变焦镜头系统总体的广角端中的焦点距离
F3：第3镜头组L3的焦点距离
β3w：第3镜头组L3的广角端中的横倍率
条件式(1)、(2)是关于广角端中的第3镜头组L3的光焦度的公式。
如果超过条件式(1)的上限值，第3镜头组L3的负光焦度减弱，或者超过条件式(2)的上限值，第3镜头组L3的广角端中的横倍率过大，则在变焦时由第3镜头组L3产生的变倍作用减弱。因此，为了得到所希望的变焦比，必须加大各镜头组的变焦时的移动量，其结果由于加长了镜头总体长度因而并不理想。
另一方面，如果条件式(1)、(2)的某一个超过了下限值，则由于作为镜头整体，远摄系统的作用增强，因此反焦距过短。另外，为了确保预定的周边光量，导致第3镜头组L3的镜头外径大，同时由于还发生影像面弯曲或者像散，因此不理想。
另外，为了达到镜头系统的小型化而且在近距离摄影时也可以得到良好的画质，最好满足以下的条件式。
0.03＜|F2b/F2a|＜0.4 ...(3)
式中，F2a：第2a镜头组2A的焦点距离
F2b：第2b镜头组2B的焦点距离
如果超过条件式(3)的上限值，第2B镜头组L2A的正光焦度减弱，则为了得到广角端中的所希望的焦距就必须减弱第3镜头组L3的负光焦度，减弱变焦中的预定移动时的变倍作用的同时，加大第2b镜头组L2B对于有限距离物体的聚焦时的移动量。其结果将导致镜头系统增大。
另一方面，如果超过下限值则第2b镜头组L2B的正光焦度过强，将极大地发生多次球面像差，由于难以修正该像差因此也不理想。
另外，如果把条件式(3)的数值范围限定如下则上述效果更显著，因而很理想。
0.03＜|F2b/F2a|＜0.2 ...(3a)
进而，以第2镜头组L2整体是预定的焦距为前提，为了减小聚焦镜头组(第2镜头组L2)的移动量进行镜头系统的小型化，如果把第2镜头组L2A的光焦度取为负，增强第2b镜头组L2B的正光焦度，则由于能够减小用于进行预定的有限距离的聚焦移动量因此很有利。
在本实施例中，在第3镜头组L3中导入一片具有非球面的塑料镜头，而为了进一步降低成本也可以导入多片塑料镜头。
另外，为了提高光学性能，还可以进一步进行非球面的导入或者导入绕射光学元件和折射分布型镜头。
另外，通过使镜头组或者镜头组的一部分偏心，还可以带来修正手抖动等原因产生的影像位置变位的作用。
其次，示出数值实施例1～5的数值数据。
在各数值实施例中，f示出焦距，Fno示出F序数，ω示出半画角。i示出从物体一侧的光学面的顺序，Ri示出第i个光学面(第i面)的曲率半径，Di示出第i面与第i+1面之间的间隔，Ni和vi示出对于各个d线的第i个光学部件的材料的折射率、阿贝数。
另外，在以k为圆锥常数，A、B、C、D、E作为非球面系数，把从光轴的高度h的位置中的光轴方向的变位以面顶点为基准记为x时，非球面形状表示为：
x=(1/R)h21+(1-(1+k)(h/R)2)}+Ah2+Bh4+Ch6+Dh8+Eh10]]>
其中，R是近轴曲率半径。另外例如「e-Z」的表示意味「10-Z」。
另外，表1中示出各数值实施例中的与上述条件式的对应。
《数值实施例1》
f＝39.13～174.73 Fno＝5.76～13.18 2ω＝57.9～14.1°
R1＝-33.851 D1＝0.90 N1＝1.805181 ν1＝25.4
R2＝-53.249 D2＝0.15
R3＝21.532 D3＝2.70 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-95.618 D4＝可变
R5＝-22.243 D5＝0.80 N3＝1.800999 ν3＝35.0
R6＝84.168 D6＝1.80 N4＝1.846660 ν4＝23.8
R7＝-28.535 D7＝可変
R8＝-34.916 D8＝2.20 N5＝1.516330 ν5＝64.1
R9＝-10.225 D9＝0.80 N6＝1.834000 ν6＝37.2
R10＝-31.256 D10＝1.48
R11＝光阑 D11＝1.20
R12＝60.753 D12＝3.10 N7＝1.519480 ν7＝61.8
*R13＝-14.243 D13＝可变
R14＝-56.334 D14＝2.70 N8＝1.583060 ν8＝30.2
*R15＝-29.802 D15＝2.73
R16＝-10.581 D16＝1.20 N9＝1.651597 ν9＝58.5
R17＝220.776
焦距 39.13 82.68 174.73
可变间隔
D4 2.35 10.00 13.76
D7 1.02 0.90 1.54
D13 12.75 5.23 0.82
非球面系数
13面：k＝0 A＝0 B＝5.72717e-05 C＝2.84551e-07 D＝-9.50949e-09
E＝1.14519e-10
15面：k＝0 A＝0 B＝-9.52128e-05 C＝-3.93955e-07 D＝7.34778e-10
E＝-5.70709e-11
《数值实施例2》
f＝39.08～174.76 Fno＝5.76～13.18 2ω＝57.9～14.1°
R1＝-32.489 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-47.759 D2＝0.15
R3＝22.054 D3＝2.70 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-92.359 D4＝可变
R5＝-24.841 D5＝0.80 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝235.686 D6＝1.60 N4＝1.755199 ν4＝27.5
R7＝-27.374 D7＝可变
R8＝-34.607 D8＝2.30 N5＝1.518229 ν5＝58.9
R9＝-9.669 D9＝0.80 N6＝1.834000 ν6＝37.2
R10＝-43.928 D10＝1.78
R11＝光阑 D11＝1.20
R12＝49.790 D12＝3.10 N7＝1.583126 ν7＝59.4
*R13＝-14.330 D13＝可变
R14＝-95.746 D14＝2.80 N8＝1.583060 ν8＝30.2
*R15＝-29.846 D15＝2.58
R16＝-10.474 D16＝1.20 N9＝1.712995 ν9＝53.9
R17＝216.915
焦距 39.08 82.64 174.76
可变间隔
D4 3.13 10.44 13.50
D7 0.98 0.82 1.92
D13 12.15 5.00 0.84
非球面系数
13面：k＝0 A＝0 B＝5.43833e-05 C＝3.65425e-07 D＝-9.33234e-09
E＝9.66944e-11
15面：k＝0 A＝0 B＝-1.08577e-04 C＝-4.13973e-07 D＝-8.98172e-10
E＝-5.71439e-11
《数值实施例3》
f＝39.20～174.48 Fno＝5.76～13.18 2ω＝57.8～14.1°
R1＝-35.689 D1＝0.90 N1＝1.805181 ν1＝25.4
R2＝-56.236 D2＝0.15
R3＝21.872 D3＝2.70 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-106.884 D4＝可变
R5＝-22.591 D5＝0.80 N3＝1.800999 ν3＝35.0
R6＝88.749 D6＝1.80 N4＝1.846660 ν4＝23.8
R7＝-27.877 D7＝1.32
R8＝-35.528 D8＝2.20 N5＝1.516330 ν5＝64.1
R9＝-9.968 D9＝0.80 N6＝1.834000 ν6＝37.2
R10＝-31.609 D10＝1.48
R11＝光阑 D11＝1.20
R12＝68.985 D12＝3.10 N7＝1.519480 ν7＝61.8
*R13＝-13.819 D13＝可变
R14＝-57.289 D14＝2.70 N8＝1.583060 ν8＝30.2
*R15＝-30.479 D15＝2.73
R16＝-10.654 D16＝1.20 N9＝1.651597 ν9＝58.5
R17＝225.539
焦距 39.20 82.48 174.48
可变间隔
D4 2.35 9.76 14.21
D13 12.75 5.34 0.90
非球面系数
13面：k＝1.18363e-07 A＝0 B＝5.55010e-05 C＝3.08495e-07
D＝-9.39367e-09 E＝1.14901e-10
15面：k＝-1.60824e-07 A＝0 B＝-9.20055e-05 C＝-3.71847e-07
D＝7.86843e-10 E＝-5.77324e-11
《数值实施例4》
f＝39.15～174.94 Fno＝5.76～13.60 2ω＝57.9～14.1°
R1＝-63.771 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.8
R2＝-115.864 D2＝0.15
R3＝18.211 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝82.119 D4＝可变
R5＝-118.574 D5＝1.50 N3＝1.805181 ν3＝25.4
R6＝-39.840 D6＝0.80 N4＝1.834807 ν4＝42.7
R7＝-57.201 D7＝可変
R8＝-14.224 D8＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R9＝-41.325 D9＝2.17
R10＝光阑 D10＝1.20
*R11＝25.178 D11＝3.00 N6＝1.516330 ν6＝64.1
*R12＝-15.433 D12＝可变
*R13＝-123.957 D13＝2.60 N7＝1.583060 ν7＝30.2
*R14＝-36.063 D14＝2.31
R15＝-11.819 D15＝1.20 N8＝1.712995 ν8＝53.9
R16＝511.691
焦距 39.15 82.66 174.94
可变间隔
D4 2.00 10.15 13.91
D7 2.01 1.70 2.65
D12 13.09 5.26 0.59
非球面系数
11面：k＝1.15860e+01 A＝0 B＝1.79904e-05 C＝2.35770e-06
D＝-4.82302e-08 E＝2.76220e-09
12面：k＝-4.14162e-01 A＝0 B＝1.57084e-04 C＝4.27373e-06
D＝-9.03446e-08 E＝4.56037e-09
13面：k＝3.72751e+01 A＝0 B＝-2.10313e-05 C＝8.77397e-07
D＝-1.15189e-08 E＝-2.44649e-11
14面：k＝1.68205e+00 A＝0 B＝-1.00065e-04 C＝4.16150e-07
D＝-8.04747e-10 E＝-1.25287e-10
《数值实施例5》
f＝39.18～174.83 Fno＝5.76～13.60 2ω＝57.8～14.1°
R1＝-70.593 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.8
R2＝-128.524 D2＝0.15
R3＝18.056 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝72.766 D4＝可变
R5＝-99.500 D5＝1.30 N3＝1.805181 ν3＝25.4
R6＝-40.390 D6＝0.70 N4＝1.834807 ν4＝42.7
R7＝-53.667 D7＝2.21
R8＝-14.202 D8＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R9＝-40.691 D9＝2.16
R10＝光阑 D10＝1.20
*R11＝25.132 D11＝3.00 N6＝1.516330 ν6＝64.1
*R12＝-15.614 D12＝可变
*R13＝-129.309 D13＝2.90 N7＝1.583060 ν7＝30.2
*R14＝-34.181 D14＝2.31
R15＝-11.774 D15＝1.20 N8＝1.712995 ν8＝53.9
R16＝422.631
焦距 39.18 82.93 174.83
可变间隔
D4 1.97 10.09 14.70
D12 13.09 4.97 0.36
非球面系数
11面：k＝1.15856e+01 A＝0 B＝1.89321e-05 C＝2.35471e-06
D＝-4.82828e-08 E＝2.66760e-09
12面：k＝-4.14522e-01 A＝0 B＝1.59175e-04 C＝4.27353e-06
D＝-9.32039e-08 E＝4.56052e-09
13面：k＝3.72751e+01 A＝0 B＝-2.09291e-05 C＝8.79812e-07
D＝-1.23836e-08 E＝-1.76404e-11
14面：k＝1.68201e+00 A＝0 B＝-1.00645e-04 C＝4.08676e-07
D＝-7.88733e-10 E＝-1.24762e-10
表1：条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5①|F3/Fw| 0.469 0.456 0.469 0.521 0.528②β3w 1.563 1.584 1.560 1.498 1.482③|F2b/F2a| 0.138 0.076 0.100 0.285 0.275
在表2-1中，示出不改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图示31所示的直接驱动方式下，从无限远物体聚焦到的状态到在距离80cm的物体上聚焦时的聚焦镜头组(第2镜头组L2)的移动量。
另外，在表2-2中，示出不改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图32所示的变焦凸轮利用方式下，从聚焦到无限远物体的状态到在距离80cm的物体上聚焦时的聚焦镜头组(第2镜头组L2)以及第1镜头组L1、第3镜头组L3的移动量。
在表2-3中，示出改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图示31所示的直接驱动方式下，从聚焦到无限远物体的状态到在距离80cm的物体上聚焦时的聚焦镜头组(第2镜头组L2A和第2镜头组L2B)的移动量。
另外，在表2-4中，示出改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图32所示的变焦凸轮利用方式下，从聚焦到无限远物体的状态到在距离80cm的物体上聚焦时的聚焦镜头组(第2镜头组L2A和第2镜头组L2B)以及第1镜头组L1、第3镜头组L3的移动量。
物体距离80cm时的各组移动量(正表示向影像面的移动，负表示向物体一侧的移动)：
表2-1： 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5广角端中的第2镜头组移动量 -1.072 -1.030 -1.067 -1.068 -1.097望远端中的第2镜头组移动量 -1.921 -1.826 -1.888 -1.745 -1.800
表2-2： 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5广角端中的第1、第3镜头组移动量 -1.445 -0.693 -1.446 -1.441 -0.931广角端中的第2镜头组移动量 -1.806 -1.386 -1.807 -1.801 -0.155望远端中的第1、第3镜头组移动量 -6.703 -1.761 -6.596 -6.159 -0.256望远端中的第2镜头组移动量 -8.379 -3.522 -8.245 -7.699 -0.427
表2-3： 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5广角端中的第2a镜头组移动量 -1.655 -2.435 -1.613 -0.188 -广角端中的第2b镜头组移动量 -1.136 -1.130 -1.113 -1.263 -望远端中的第2a镜头组移动量 -1.120 -0.634 - -0.621 -1.172望远端中的第2b镜头组移动量 -1.812 -1.719 - -2.029 -1.953
表2-4： 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5广角端中的第1、第3镜头组移动量 -1.383 -1.472 -1.597 -0.737 -0.075广角端中的第2a镜头组移动量 -3.009 -3.907 -2.833 -0.459 -0.140广角端中的第2b镜头组移动量 -1.910 -1.956 -1.972 -1.652 -1.347望远端中的第1、第3镜头组移动量 -2.265 - - -0.945 -0.207望远端中的第2a镜头组移动量 -3.322 - - -1.535 -1.301望远端中的第2b镜头组移动量 -3.993 - - -2.941 -2.169
图3，9，15，21，27的A、B中示出改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图31所示的直接驱动方式下，聚焦到距离80cm物体的状态下的各数值实施例的可变焦镜头系统的诸像差图。另外，图4A、B，10A、B，16，22A、B，28A、B中示出改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图32所示的变焦凸轮利用方式下，聚焦到距离80cm物体的状态下的各数值实施例的可变焦镜头系统的诸像差图。
进而，作为比较例，图5，11，17，23，29的A、B中示出不改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图31所示的直接驱动方式下，聚焦到距离80cm物体的状态下的各数值实施例的可变焦镜头系统的诸像差图。同样作为比较例，图6，12，18，24，30A、B中示出不改变第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔，在图32所示的变焦凸轮利用方式下，聚焦到距离80cm物体的状态下的各数值实施例的可变焦镜头系统的诸像差图。
从比较例的像差图可知，使得第2a镜头组L2A与第2b镜头组L2B的间隔变化那样，通过至少使第2b镜头组L2B向物体一侧移动，进行从无限远物体到近距离物体的聚焦，在广角端一侧特别良好地修正轴外的映像面弯曲，在望远端一侧特别良好地修正球面像差。
其次，使用图33说明把本发明的可变焦镜头系统用作为摄影光学系统的镜头快门方式的紧凑型照相机的实施形态。
图33中，10是紧凑型照相机主体，11是由本发明的可变焦镜头系统构成的摄影光学系统，12是安装在照相机主体内部的频闪观测器，13是与摄影光学系统11的光轴不同的外部式取景系统，14是快门按钮。
这样，通过把本发明的可变焦镜头适用在镜头快门照相机等光学设备中，实现具有小型、高光学性能的光学设备。