專利名稱：：變焦透鏡系統(tǒng)、更換透鏡裝置以及照相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)，特別涉及作為在所謂的透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)的更換透鏡裝置中所使用的攝像透鏡系統(tǒng)較合適的變焦透鏡系統(tǒng)。并且，本發(fā)明涉及內(nèi)裝有上述變焦透鏡系統(tǒng)的更換透鏡裝置及照相機(jī)系統(tǒng)。近年來，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)快速普及。透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)是這樣的照相機(jī)系統(tǒng)包括照相機(jī)本體和更換透鏡裝置，該照相機(jī)本體具有電荷耦合器件(CCD:ChargeCoupledDevice)、互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS-ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)等攝像傳感器，該更換透鏡裝置具備在攝像傳感器的受光面形成光學(xué)像用的攝像透鏡系統(tǒng)。在日本特開2005-284097號公報(bào)、日本特開2005-352057號公報(bào)、日本特開2006-221092號公報(bào)、日本特開2005-316396號公報(bào)、日本特開2006-267425號公報(bào)、日本特開2007-219315號公報(bào)、日本特開2008-3195號公報(bào)、日本特開2008-15251號公報(bào)中公開了適用于這樣的透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)的變焦透鏡系統(tǒng)。另外，還存在有具備在顯示裝置進(jìn)行顯示的功能(以下，稱為實(shí)時景物)的透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)，該顯示裝置是將通過攝影透鏡系統(tǒng)及攝像傳感器所生成的圖像數(shù)據(jù)顯示在照相機(jī)本體上的液晶顯示器等(例如，日本特開2000-111789號公報(bào)、日本特開2000-333064號公報(bào))。日本特開2000-111789號公報(bào)及日本特開2000-333064號公報(bào)所記載的透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)是在實(shí)時景物功能動作時，通過對比度AF方式來進(jìn)行聚焦動作的。對比度AF是基于來自攝像傳感器的圖像數(shù)據(jù)的對比度值的聚焦動作。下面，說明對比度AF的動作。首先，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)讓聚焦透鏡組以高速在光軸方向上振動(以下，稱為抖動(wobbling))，檢測自聚焦?fàn)顟B(tài)開始的偏差方向。在抖動之后，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)從攝像傳感器的輸出信號中檢測圖像區(qū)域的特定頻帶的信號成分，并通過運(yùn)算計(jì)算成為聚焦?fàn)顟B(tài)的聚焦透鏡組的最佳位置。然后，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)讓聚焦透鏡組移動到該最佳位置，完成聚焦動作。當(dāng)在運(yùn)動圖像等情況下，連續(xù)進(jìn)行聚焦動作時，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)重復(fù)進(jìn)行該一連串動作?！銇碚f，為了不產(chǎn)生閃光等帶來的不適感，例如，以30幀/秒左右的高速來顯示動畫。因此，透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)中的動畫攝影基本上也同樣必須以30幀/秒來進(jìn)行。故而，抖動時必須將聚焦透鏡組驅(qū)動為30Hz的高速。但是，在聚焦透鏡組的重量較重時，讓聚焦透鏡組高速移動的電動機(jī)和致動器也將變大。從而帶來鏡筒的最大直徑增加的問題。而在上述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所記載的透鏡更換式數(shù)碼相機(jī)用變焦透鏡系統(tǒng)中，難以認(rèn)為聚焦透鏡組是輕量的。并且，在透鏡更換式數(shù)碼照相機(jī)抖動時，必須留意對應(yīng)于被攝體的圖像尺寸發(fā)生變化的現(xiàn)象。圖像尺寸發(fā)生變化的主要原因是聚焦透鏡組朝向光軸方向移動，造成整個透鏡系統(tǒng)的焦距發(fā)生變化之故。當(dāng)抖動造成攝影倍率的變化較大時，會使拍攝者產(chǎn)生不適感。
背景技術(shù)：
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發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種變焦透鏡系統(tǒng)、具有變焦透鏡系統(tǒng)的更換透鏡裝置及照相機(jī)系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)的聚焦透鏡組緊湊，且聚焦透鏡組移動時的像倍率變化較小。本發(fā)明所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)光焦度的第二透鏡組、含非球面且具有負(fù)光焦度的第三透鏡組和第四透鏡組。第二透鏡組至少包括具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件。在變焦時，第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使第二透鏡組與第三透鏡組之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端。并且，在聚焦時，第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使第二透鏡組與第三透鏡組之間的空氣間距發(fā)生變化。并且，本發(fā)明所涉及的更換透鏡裝置包括上述變焦透鏡系統(tǒng)和照相機(jī)卡口部，該照相機(jī)卡口部與具有攝像傳感器的照相機(jī)本體連接在一起，該攝像傳感器接收變焦透鏡系統(tǒng)所形成的光學(xué)像，并將該光學(xué)像變換為電圖像信號。本發(fā)明所涉及的照相機(jī)系統(tǒng)包括更換透鏡裝置和照相機(jī)本體，該更換透鏡裝置包含上述變焦透鏡系統(tǒng)，該照相機(jī)本體經(jīng)由照相機(jī)卡口部與更換透鏡裝置能裝卸地連接，具有接收變焦透鏡系統(tǒng)所形成的光學(xué)像并將該光學(xué)像變換為電圖像信號的攝像傳感器。通過本發(fā)明，能夠提供一種變焦透鏡系統(tǒng)、具有變焦透鏡系統(tǒng)的更換透鏡裝置及照相機(jī)系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)的聚焦透鏡組緊湊，且聚焦透鏡組移動時的像倍率變化較小。在結(jié)合附圖進(jìn)行更詳細(xì)的說明之后，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征、方面、效果將會更加清楚。附圖的簡單說明圖1是表示第一實(shí)施方式(第一實(shí)施例)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖2是第一實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖3是在第一實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端中，沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖4是表示第二實(shí)施方式(第二實(shí)施例)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖5是第二實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖6是在第二實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端中，沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖7是表示第三實(shí)施方式(第三實(shí)施例)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖8是第三實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖9是在第三實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端中，沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖10是表示第四實(shí)施方式(第四實(shí)施例)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖11是第四實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖12是在第四實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端中，沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖13是表示第五實(shí)施方式(第五實(shí)施例)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖14是第五實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖15是在第五實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端中，沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖16是第六實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施例方式圖1、4、7、10、13都是第一實(shí)施方式1、2、3、4、5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡配置圖，均表示無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)下的變焦透鏡系統(tǒng)。在各圖中，(a)圖表示廣角端(最短焦距狀態(tài)焦距fw)的透鏡結(jié)構(gòu)，(b)圖表示中間位置(中間焦距狀態(tài)焦距^=^/^)的透鏡結(jié)構(gòu)，(c)圖表示遠(yuǎn)攝端(最長焦距狀態(tài)焦距f》的透鏡結(jié)構(gòu)。并且，在各圖中，設(shè)置在(a)圖與(b)圖之間的折線箭頭是將廣角端、中間位置、遠(yuǎn)攝端各狀態(tài)下的透鏡組的位置從上到下依次連接而得到的直線。廣角端與中間位置之間、中間位置與遠(yuǎn)攝端之間只是單純地用直線連接著，與各透鏡組的實(shí)際運(yùn)動不同。在各圖中，付予透鏡組的箭頭表示從無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)朝鄰近物體聚焦?fàn)顟B(tài)的聚焦，即，表示從無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)向鄰近物體聚焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)行聚焦時的移動方向。在圖1、4、7、10、13中，付予特定面的星號*表示該面是非球面。并且，在各圖中，付予各透鏡組的符號的記號(+)及記號(_)對應(yīng)于各透鏡組的光焦度的符號。在各圖中，位于最右側(cè)的直線表示像面S的位置。在像面S的物體側(cè)(像面S與第四透鏡組G中最靠近像側(cè)的透鏡面之間)設(shè)置有與光學(xué)低通濾波器和攝像元件的面板等價(jià)值相同的平行平板P。在各圖中，在第四透鏡組G4的物體側(cè)經(jīng)由在變焦時沒有變化的空氣間距設(shè)置有光圈A。第一第五實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組G1、具有負(fù)光焦度的第二透鏡組G2、具有負(fù)光焦度的第三透鏡組G3和具有正光焦度的第四透鏡組G4。(第一第四實(shí)施方式)第一透鏡組Gl從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第一透鏡元件Ll、第二透鏡元件L2和第三透鏡元件L3構(gòu)成，該第一透鏡元件Ll的形狀是凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形，該第二透鏡元件L2的形狀是雙凸形狀，該第三透鏡元件L3的形狀是凸面朝向物體側(cè)的正彎月形。第一透鏡元件Ll與第二透鏡元件L2接合在一起。第二透鏡組G2從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第四透鏡元件L4、第五透鏡元件L5和第六透鏡元件L6構(gòu)成，該第四透鏡元件L4的形狀是凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形，該第五透鏡元件L5的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形，該第六透鏡元件L6的形狀是雙凸形狀。第四透鏡元件L4的物體側(cè)面是在以玻璃為材料的透鏡元件上接合了由UV硬化樹脂構(gòu)成的透明樹脂層之后的混合透鏡。混合透鏡具有透明樹脂層的非球面。故而可形成僅用玻璃難以壓制成形的大口徑非球面。另外，與僅由樹脂構(gòu)成透鏡元件時相比，能夠獲得折射率變化和形狀變化相對于溫度變化較穩(wěn)定，具有高折射率的透鏡元件。第三透鏡組G3由雙凹形狀的第七透鏡元件L7構(gòu)成。第七透鏡元件L7的兩面是非球面。第四透鏡組G4從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第八透鏡元件L8、第九透鏡元件L9、第十透鏡元件L10、第i^一透鏡元件L11、第十二透鏡元件L12、第十三透鏡元件L13、第十四透鏡元件L14、第十五透鏡元件L15、第十六透鏡元件L16和第十七透鏡元件L17構(gòu)成，該第八透鏡元件L8的形狀是雙凸形狀，該第九透鏡元件L9的形狀是雙凸形狀，該第十透鏡元件L10的形狀是雙凹形狀，該第十一透鏡元件Ll1的形狀是雙凸形狀，該第十二透鏡元件L12的形狀是雙凸形狀，該第十三透鏡元件L13的形狀是雙凹形狀，該第十四透鏡元件L14的形狀是雙凸形狀，該第十五透鏡元件L15的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形，該第十六透鏡元件L16的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形，該第十七透鏡元件L17的形狀是雙凸形狀。第九透鏡元件L9與第十透鏡元件L10接合，第十二透鏡元件L12與第十三透鏡元件L13接合，第十四透鏡元件L14與第十五透鏡元件L15接合。并且，第八透鏡元件L8的兩面和第十一透鏡元件Lll的像側(cè)面是非球面。(第五實(shí)施方式)第一透鏡組Gl從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第一透鏡元件Ll、第二透鏡元件L2和第三透鏡元件L3構(gòu)成，該第一透鏡元件Ll的形狀是凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形，該第二透鏡元件L2的形狀是雙凸形狀，該第三透鏡元件L3的形狀是凸面朝向物體側(cè)的正彎月形。第一透鏡元件Ll與第二透鏡元件L2接合在一起。第二透鏡組G2從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第四透鏡元件L4、第五透鏡元件L5和第六透鏡元件L6構(gòu)成，該第四透鏡元件L4的形狀是凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形，該第五透鏡元件L5的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形，該第六透鏡元件L6的形狀是雙凸形狀。第四透鏡元件L4的物體側(cè)面是非球面。第三透鏡組G3由雙凹形狀的第七透鏡元件L7構(gòu)成。第七透鏡元件L7的兩面是非球面。第四透鏡組G4從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由第八透鏡元件L8、第九透鏡元件L9、第十透鏡元件L10、第i^一透鏡元件L11、第十二透鏡元件L12、第十三透鏡元件L13、第十四透鏡元件L14、第十五透鏡元件L15、第十六透鏡元件L16和第十七透鏡元件L17構(gòu)成，該第八透鏡元件L8的形狀是雙凸形狀，該第九透鏡元件L9的形狀是凸面朝向物體側(cè)的正彎月形，該第十透鏡元件LIO的形狀是凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月形，該第十一透鏡元件Lll的形狀是雙凸形狀，該第十二透鏡元件L12的形狀是雙凸形狀，該第十三透鏡元件L13的形狀是雙凹形狀，該第十四透鏡元件L14的形狀是雙凸形狀，該第十五透鏡元件L15的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形，該第十六透鏡元件L16的形狀是雙凸形狀，該第十七透鏡元件L17的形狀是凸面朝向像側(cè)的負(fù)彎月形。第九透鏡元件L9與第十透鏡元件L10接合，第十二透鏡元件L12與第十三透鏡元件L13接合，第十六透鏡元件L16與第十七透鏡元件L17接合。并且，第八透鏡元件L8的兩面和第十五透鏡元件L15的像側(cè)面是非球面。各實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)在變焦時，各透鏡組的間距發(fā)生變化，以使第一透鏡組Gl與第二透鏡組G2之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端，第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端。更具體地說，在第一實(shí)施方式第三實(shí)施方式及第五實(shí)施方式中，從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，各個透鏡組沿光軸朝向物體側(cè)單調(diào)移動，以使第一透鏡組G1與第二透鏡組G2之間的間距以及第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間的間距增大，第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的間距減少。在第四實(shí)施方式中，從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，各個透鏡組沿光軸朝向物體側(cè)單調(diào)移動，以使第一透鏡組G1與第二透鏡組G2之間的間距增大，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間的間距減少后再增大，第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的間距減少。另外，在任意實(shí)施方式中，開口光圈A均與第四透鏡組G4—起朝向物體側(cè)移動。并且，在從無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)向鄰近聚焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)行聚焦時，第三透鏡組G3沿光軸朝向物體側(cè)移動。為了能夠進(jìn)行動畫攝影，要求聚焦透鏡組進(jìn)行抖動動作時的高速響應(yīng)性。在上述各實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，通過用一個透鏡元件構(gòu)成第三透鏡組G3，來實(shí)現(xiàn)聚焦透鏡組的輕量化及高速響應(yīng)性。但未必一定要僅用一個透鏡元件來構(gòu)成聚焦透鏡組，當(dāng)致動器的扭矩性能優(yōu)良時，也可以用兩個透鏡元件來構(gòu)成聚焦透鏡組。并且，為了抑制從無限遠(yuǎn)到極近距離時所產(chǎn)生的性能變動量，在聚焦透鏡組設(shè)置有非球面，非球面也可以是復(fù)合非球面。在第一第五實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，將第四透鏡組G4配置在最靠近物體側(cè)，其包括具有正光焦度的第一子透鏡組、比第一子透鏡組更靠近像側(cè)配置且具有負(fù)光焦度的第二子透鏡組和最靠近像側(cè)配置且具有正光焦度的第三子透鏡組。另外，子透鏡組是指當(dāng)一個透鏡組由多個透鏡元件構(gòu)成時，含在該透鏡組中的任意一個透鏡元件或者相鄰的多個透鏡元件的組合。更確定地說，在第一第五實(shí)施方式中，含在第四透鏡組G4中的第八透鏡元件L8、第九透鏡元件L9、第十透鏡元件L10和第i^一透鏡元件Lll構(gòu)成第一子透鏡組，第十二透鏡元件L12和第十三透鏡元件L13構(gòu)成第二子透鏡組，第十四透鏡元件L14、第十五透鏡元件L15、第十六透鏡元件L16和第十七透鏡元件L17構(gòu)成第三子透鏡組。在對因變焦透鏡中的振動所引起的像模糊進(jìn)行補(bǔ)償?shù)南衲：a(bǔ)償中，第二子透鏡組在與光軸正交的方向上移動，補(bǔ)償因整個系統(tǒng)的振動所引起的像點(diǎn)移動。為了獲得足夠的光學(xué)像模糊補(bǔ)償效果，對在與光軸正交的方向上移動的子透鏡組要求高速響應(yīng)性。在第一第五實(shí)施方式中，通過用兩個透鏡元件構(gòu)成補(bǔ)償像點(diǎn)移動用的第二子透鏡組，來實(shí)現(xiàn)子透鏡組的輕量化及高速響應(yīng)性。象這樣，當(dāng)用兩個透鏡元件來構(gòu)成像模糊補(bǔ)償用子透鏡組時，通過將在攝像面上的對角方向的像高中進(jìn)行像模糊補(bǔ)償時所發(fā)生的像面彎曲差和色像差抑制在容許范圍內(nèi)，能夠獲得所期望的成像性能。但像模糊補(bǔ)償用的子透鏡組的結(jié)構(gòu)因?qū)ψ兘雇哥R系統(tǒng)所要求的性能不同而不同，當(dāng)像面彎曲差和色像差的容許范圍較大時，也可以用一個透鏡元件來構(gòu)成像模糊補(bǔ)償用的子透鏡組。以下，對各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)應(yīng)該滿足的條件進(jìn)行說明。另外，在各實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，雖然規(guī)定有多個應(yīng)該滿足的條件，但最理想的是盡可能滿足更多適當(dāng)條件的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。但通過滿足個別條件，也能夠獲得發(fā)揮各自對應(yīng)效果的變焦透鏡系統(tǒng)。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。0.6<f4A/f4a<1.0…(1)f^:第四透鏡組在包括具有正光焦度的第一子透鏡組和配置于比第一子透鏡組更靠近像側(cè)且具有負(fù)光焦度的第二子透鏡組時，第一子透鏡組的焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。條件(1)規(guī)定含在第四透鏡組中的第一子透鏡組的焦距與第四透鏡組之后的透鏡組的焦距之比。當(dāng)超過條件(1)的上限時，廣角端的像面彎曲過大，曝光不足(皿der)，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(1)的下限時，后焦點(diǎn)變長，而不能使全長較短。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。0.6<f40b/f4a<1.0…(2)f,:第四透鏡組在從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的透鏡元件、具有正光焦度的透鏡元件、具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件時，這些透鏡元件的合成焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。條件(2)規(guī)定在第四透鏡組內(nèi)配置在最靠近物體側(cè)的4個透鏡元件的合成焦距與第四透鏡組之后的透鏡組的焦距之比。當(dāng)超過條件(2)的上限時，廣角端的像面彎曲過大，曝光不足，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(2)的下限時，后焦點(diǎn)變長，而不能使全長較短。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-1.5<f4B/f4a<-0.9…(3)f^:第四透鏡組在包括具有正光焦度的第一子透鏡組和配置于比第一子透鏡組更靠近像側(cè)且具有負(fù)光焦度的第二子透鏡組時，第二子透鏡組的焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。條件(3)規(guī)定含在第四透鏡組中的第二子透鏡組的焦距與第四透鏡組之后的透鏡組的焦距之比。當(dāng)為了進(jìn)行像模糊補(bǔ)償而讓第二子透鏡組在與光軸正交的方向上移動時，超過條件(3)的上限時，模糊補(bǔ)償量增大，造成模糊補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的大型化，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(3)的下限時，模糊補(bǔ)償時的靈敏度變高，難以確保進(jìn)行模糊補(bǔ)償時所需的位置控制精度，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。3.0<f4Im/f4a<4.5...(4)f^:第四透鏡組在從像側(cè)朝向物體側(cè)依次包括具有正光焦度的透鏡元件、具有負(fù)光焦度的透鏡元件、具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件時，這些透鏡元件的合成焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。條件(4)規(guī)定在第四透鏡組內(nèi)配置在最靠近物體側(cè)的4個透鏡元件的合成焦距與第四透鏡組之后的透鏡組的焦距之比。當(dāng)超過條件(4)的上限時，廣角端的畸變像差過大，曝光過度(over)，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(4)的下限時，后焦點(diǎn)變長，而不能使全長較短。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。1.0<f4a/fw<1.5…(5)f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。條件(5)規(guī)定第四透鏡組之后的透鏡組的焦距。當(dāng)超過條件(5)的上限時，相對于攝像面的入射角度變大，難以確保遠(yuǎn)心(telecentric)性。當(dāng)?shù)陀跅l件(5)的下限時，難以確保定位截距(flangeback)，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-1.6<fF/f4a<-0.7...(6)fF:聚焦透鏡組的焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。條件(6)規(guī)定聚焦透鏡組的焦距與第四透鏡組之后的透鏡組的焦距之比。當(dāng)超過條件(6)的上限時，聚焦時像面彎曲的變動量變大，因此并不理想。在低于條件(6)的下限的情況下，聚焦時的移動量較大時，會導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)增大，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>^:第一透鏡組的焦距，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。條件(7)規(guī)定第一透鏡組的焦距與整個系統(tǒng)的焦距之間的關(guān)系。當(dāng)超過條件(7)的上限時，會使廣角端到遠(yuǎn)攝端的一組的移動量增加，造成凸輪的相交角(壓力角)變急，導(dǎo)致凸輪的負(fù)荷發(fā)生變動，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(7)的下限時，難以用后續(xù)的透鏡組補(bǔ)償在第一透鏡組所發(fā)生的倍率色像差，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>f2:第二透鏡組的焦距，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。條件(8)規(guī)定第二透鏡組的焦距與整個系統(tǒng)的焦距之間的關(guān)系。當(dāng)超過條件(8)的上限時，第二透鏡組的負(fù)光焦度變得太強(qiáng)，像面彎曲趨于曝光不足，造成變焦時的廣角端與遠(yuǎn)攝端的周邊像面差距變大，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(8)的下限時，第二透鏡組的負(fù)光焦度變得太弱，像面彎曲趨于曝光過度，使得變焦時的廣角端與遠(yuǎn)攝端的周邊像面差距變大，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。0.5<S<1.1...(9)Stl:第一透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量(以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的移動量為正值)，^:第一透鏡組的焦距。條件(9)規(guī)定第一透鏡組在光軸方向的移動量。在超過條件(9)的上限，由凸輪構(gòu)成第一透鏡組的移動機(jī)構(gòu)時，難以平緩地形成凸輪槽的凸輪曲線。當(dāng)?shù)陀跅l件(9)的下限時，或者廣角端的全長變長，或者遠(yuǎn)攝端的全長變短。當(dāng)廣角端的全長變長時，前透鏡套的直徑變大，因此并不理想。當(dāng)遠(yuǎn)攝端的全長變短時，第一透鏡組的靈敏度變高，因此在制造方面并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-0.7<St2/f2<-0.2…(10)St2:第二透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量(以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值)，f2:第二透鏡組的焦距。條件(10)規(guī)定第二透鏡組在光軸方向的移動量。當(dāng)超過條件(10)的上限時，由于入射光瞳位置朝向像面?zhèn)茸兩?，?dǎo)致前透鏡套增大，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(10)的下限時，第二透鏡組的光焦度增大，難以進(jìn)行像差補(bǔ)償。若想進(jìn)行像差補(bǔ)償，則會導(dǎo)致透鏡個數(shù)的增加，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-1.2<St3/f3<-0.4…(11)St3:第三透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量(以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值)，f3:第三透鏡組的焦距。條件(11)規(guī)定第三透鏡組在光軸方向的移動量。當(dāng)超過條件(11)的上限時，會帶來聚焦用致動器的大型化，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(ll)的下限時，第三透鏡組的光焦度增大，偏心帶來的靈敏度變高，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。1.2<St4/f4<2.0…(12)St4:第四透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量(以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值)，&:第四透鏡組的焦距。條件(12)規(guī)定第四透鏡組在光軸方向的移動量。當(dāng)超過條件(12)的上限時，整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的全長變長，因此第一透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量增加。在由凸輪構(gòu)成第一透鏡組的移動機(jī)構(gòu)時，凸輪的相交角(壓力角)變急，導(dǎo)致凸輪的負(fù)荷變動，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(12)的下限時，第二透鏡組的光焦度增大，廣角端到遠(yuǎn)攝端的像面彎曲的像差變動增大，難以進(jìn)行補(bǔ)償，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-25<P2T/P2W<34...(13)|32T:第二透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，|32W:第二透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。條件(13)規(guī)定第二透鏡組的倍率變化。當(dāng)超過條件(13)的上限時，難以對廣角端到遠(yuǎn)攝端的像差進(jìn)行補(bǔ)償，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(13)的下限時，第二透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量增加，整個系統(tǒng)的全長變長，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。-8<P3T/P3W<0.2…(14)|33T:第三透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，|33W:第三透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。條件(14)規(guī)定第三透鏡組的倍率變化。當(dāng)超過條件(14)的上限時，第三透鏡組的光焦度變強(qiáng)，聚焦時像的變動量變大，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(14)的下限時，第三透鏡組的光焦度變小，聚焦時的移動量變大，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件。2<P4T/P4W<3.2...(15)|34T:第四透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，|34W:第四透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。條件(15)規(guī)定第四透鏡組的倍率變化。當(dāng)超過條件(15)的上限時，在廣角端入射到攝像面的光線的入射角度變大，難以確保遠(yuǎn)心性，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(15)的下限時，在廣角端后焦點(diǎn)變長，難以實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的小型化，因此并不理想。當(dāng)含在各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中的聚焦透鏡組具有非球面時，最好滿足以下條件。-0.3<fFXPFWXPFW/(SsFXfT/fw)<7.0...(16)fp:聚焦透鏡組的焦距，|3FW:聚焦透鏡組在廣角端的近軸成像倍率，SsF:在聚焦透鏡組中最靠近物體側(cè)的非球面在從光軸到0.5XfwXtan"w高度的非球面變形量，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，"w:廣角端的半視角。條件(16)規(guī)定聚焦透鏡組的近軸成像倍率與非球面像差量之間的關(guān)系。當(dāng)超過條件(16)的上限時，遠(yuǎn)攝端的無限遠(yuǎn)到極近距離的像散以及球面像差增大，曝光不足，因此在像差補(bǔ)償方面并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(16)的下限時，對于加工誤差的像差靈敏度變高，因制造上的差異所引起的像面彎曲變動增大，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件-1.7<DISwXfT/fw<-0.5...(17)DISW:廣角端中最大像高的畸變像差量，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。條件(17)規(guī)定畸變像差量與變焦比之間的關(guān)系。當(dāng)在照相機(jī)系統(tǒng)中搭載有失真(distortion)補(bǔ)償系統(tǒng)的情況下，超過條件(17)的上限時，不能發(fā)揮該系統(tǒng)所具有的可縮短全長的優(yōu)點(diǎn)，因此并不理想。當(dāng)?shù)陀跅l件(17)的下限時，失真補(bǔ)償過程中的圖像放大率增大，導(dǎo)致分辨率劣化，因此并不理想。各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)最好滿足以下條件1.88<ncV"(18)nd2:含在第二透鏡組中的透鏡元件(混合透鏡中除了樹脂層之后的部分)的平均折射率。當(dāng)?shù)陀跅l件(18)的下限時，由于透鏡曲率變小，以廣角端為主的畸變像差增大，難以對該像差進(jìn)行補(bǔ)償，因此并不理想。另外，各個實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的各個透鏡組既可以僅由通過折射改變?nèi)肷涔饩€的折射型透鏡元件(也就是，在具有不同的折射率的媒質(zhì)之間的界面上進(jìn)行偏向的透鏡)構(gòu)成，也可以通過衍射型透鏡元件、折射/衍射混合型透鏡元件、折射率分布型透鏡元件等中的任意一種或多種組合來構(gòu)成各個透鏡組，該衍射型透鏡元件利用衍射作用讓入射光線偏向，該折射/衍射混合型透鏡元件通過衍射作用與折射作用的組合讓入射光線偏向，該折射率分布型透鏡元件通過媒質(zhì)內(nèi)的折射率分布來讓入射光線偏向。圖16是第六實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)系統(tǒng)100包括照相機(jī)本體101和可自由裝卸地連接在照相機(jī)本體101上的更換透鏡裝置201。照相機(jī)本體101包括攝像元件102、液晶監(jiān)視器103和照相機(jī)卡口部104，該攝像元件102接收由更換透鏡裝置201的變焦透鏡系統(tǒng)202所形成的光學(xué)像，將其變換為電圖像信號，該液晶監(jiān)視器103對由攝像元件102所變換的圖像信號進(jìn)行顯示。更換透鏡裝置201包括上述第一第五實(shí)施方式中任意一個所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)202、保持變焦透鏡系統(tǒng)202的鏡筒和連接在照相機(jī)本體的照相機(jī)卡口部104上的透鏡卡口部204。照相機(jī)卡口部104及透鏡卡口部204不僅進(jìn)行物理連接，而且對照相機(jī)本體101內(nèi)的控制器(無圖示)與更換透鏡裝置201內(nèi)的控制器(無圖示)進(jìn)行電連接，且還可以作為可使彼此信號進(jìn)行交換的接口發(fā)揮作用。由于本實(shí)施方式所涉及的照相機(jī)系統(tǒng)100包括第一第五實(shí)施方式中任一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)202，因此能夠在實(shí)時景物狀態(tài)下的聚焦時進(jìn)行良好的光學(xué)像顯示。以下，對具體實(shí)施第一第五實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。如下所述，數(shù)值實(shí)施例15分別對應(yīng)于第一第五實(shí)施方式。另外，在各數(shù)值實(shí)施例中，表中的長度單位均為"mm"，視角單位均為"。"。并且，在各數(shù)值實(shí)施例中，r是曲率半徑，d是面間距，nd是對于d線的折射率，vd是對于d線的阿貝數(shù)。在各數(shù)值實(shí)施例中，標(biāo)注有*的面是非球面，用下面的式子定義非球面形狀。數(shù)式中的各項(xiàng)所表示的事項(xiàng)如下。Z:距光軸的高度為h的非球面上的點(diǎn)到非球面頂點(diǎn)的切平面為止的距離，h:距光軸的高度，r:頂點(diǎn)曲率半徑，K:圓錐常數(shù)，An:n次非球面系數(shù)。圖2、5、8、11、14分別是數(shù)值實(shí)施例1、2、3、4、5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)聚焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。在各縱向像差圖中，(a)圖表示廣角端，(b)圖表示中間位置，(c)圖表示遠(yuǎn)攝端的各像差。各縱向像差圖從左側(cè)依次表示球面像差(SA(mm))、像散(AST(mm))、畸變像差(DIS(%))。在球面像差圖中，縱軸表示F號(在圖中，用F表示)，實(shí)線是d線(d-line)特性，短虛線是F線(F-line)特性，長虛線是C線(C-line)特性。在像散圖中，縱軸表示像高(在圖中，用H表示)，實(shí)線是弧矢像面(在圖中，用s表示)特性，虛線是子午平面(在圖中，用m表示)特性。在畸變像差圖中，縱軸表示像高(在圖中，用H表示)。圖3、6、9、12、15分別是數(shù)值實(shí)施例1、2、3、4、5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)在沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。在各個橫向像差圖中，上段3個像差圖對應(yīng)于遠(yuǎn)攝端中的沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)，下段3個像差圖對應(yīng)于使含在第四透鏡組G4中的像模糊補(bǔ)償用子透鏡組(第一子透鏡組或第二子透鏡組)在與光軸垂直的方向上移動規(guī)定量的遠(yuǎn)攝端中的像模糊補(bǔ)償狀態(tài)?；緺顟B(tài)的各個橫向像差圖中的上段對應(yīng)于最大像高的70%像點(diǎn)的橫向像差，中段對應(yīng)于軸上像點(diǎn)的橫向像差，下段對應(yīng)于最大像高的_70%像點(diǎn)的橫向像差。像模糊補(bǔ)償狀態(tài)的各個橫向像差圖中的上段對應(yīng)于最大像高的70%像點(diǎn)的橫向像差，中段對應(yīng)于軸上像點(diǎn)的橫向像差，下段對應(yīng)于最大像高的_70%像點(diǎn)的橫向像差。在各個橫向像差圖中，橫軸表示光瞳面上的距主光線的距離，實(shí)線是d線(d-line)特性，短虛線是F線(F-line)特性，長虛線是C線(C-line)特性。另外，在各個橫向像差圖中，使子午平面為包含第一透鏡組G1的光軸的平面。另外，各個數(shù)值實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)的、補(bǔ)償透鏡組在遠(yuǎn)攝端中的像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下朝向垂直于光軸的方向移動的移動量(YT(mm))如下。表1(補(bǔ)償透鏡組的移云力量(amountofmovementofcompensationlensunit))數(shù)值例(NumericalExample)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>[o172](數(shù)值實(shí)施例l)數(shù)值實(shí)施例1的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖1所示的第一實(shí)施方式。表2表示數(shù)值實(shí)施例1的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，表3表示非球面數(shù)據(jù)，表4表示各種數(shù)據(jù)，表5表示單透鏡數(shù)據(jù)，表6表示變焦透鏡組數(shù)據(jù)，表7表示變焦透鏡組倍率。表2(面數(shù)據(jù)(surfacedata))<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3(非球面數(shù)據(jù)(asphericaldata))面號(Surface參數(shù)(Parameters)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表4(各禾中數(shù)據(jù)(variousdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表5(單透鏡數(shù)據(jù)(lenselementdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>61121.1040713-21.152281624.289991819.80431019-14.1462112121.7746122314.95981324-8.9085142619.04111527-24.45651629-42.7154173145.2638表6(變焦誘鏡組數(shù)據(jù)(zoomlensunitdata))初始面號透鏡組長組(Initial焦距(Focal度(Length(Unit)surfacelength)oflensNo.)unit)前主點(diǎn)位置(Frontprincipalpointposition)后主點(diǎn)位置(Backprincipalpointposition)123416131576.72300-46.93302-21.1521819.3777213.9334012.602101.2004035.824303.26962-10.836660.087170.104188.46360-15.289130.6247810.76940表7(變焦透鏡纟卩.倍率(zoomlensunitmagnification))初始面號組(Initial、乂)中間遠(yuǎn)攝(unit)surface廠16(Middle)(Telephoto)No.)0.000000.000000.00000-1.36049-3.720167.268260.129970.07727-0.08852-1.06826-2.00938-2.74110(數(shù)值實(shí)施例2)數(shù)值實(shí)施例2的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖4所示的第二實(shí)施方式。表8表示數(shù)值實(shí)施例2的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，表9表示非球面數(shù)據(jù)，表10表示各種數(shù)據(jù)，表11表示單透鏡數(shù)據(jù)，表12表示變焦透鏡組數(shù)據(jù)，表13表示變焦透鏡組倍率。表8(面數(shù)據(jù)(surfacedata))26313415面數(shù)值(Surfacerdndvdnumber)物體面(Object°osurface)192.443201.500401.8466623.8250.470006.964301.4970081.63-847.860000.15000447.252205.180301.7130053.95145.99490可變(Variable)6*76.112000.101201.5135851.6753.786501.100001.8830040.8811.897206.312209-19.998800.832601.8830040.810-51.235800.872301131.559303.411401.9459518.012-51.4翻可變(Variable)13*—19.635001.200601.8047041.0<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>像面(Imagesurface)表9(非球面數(shù)據(jù)(asDhericaldata))面號(Surface參數(shù)(Parameters)No.<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表IO(各種數(shù)據(jù)(variousdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表ll(單透鏡數(shù)據(jù))<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表12(變焦誘鏡組數(shù)據(jù)(zoomlensunitdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表13(變焦透鏡纟卩.倍率(zoomlensunitmagnification))<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>3130.130000.07635-0.09926415-1.06759-2.00237-2.66214(數(shù)值實(shí)施例3)數(shù)值實(shí)施例3的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖7所示的第三實(shí)施方式。表14表示數(shù)值實(shí)施例3的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，表15表示非球面數(shù)據(jù)，表16表示各種數(shù)據(jù)，表17表示單透鏡數(shù)據(jù)，表18表示變焦透鏡組數(shù)據(jù)，表19表示變焦透鏡組倍率。表14(面數(shù)據(jù)(surfacedata))面數(shù)值(Surfacerdndvdnumber)物體面(Objectoosurface)187.573601.500401.8466623.8249.166505.955101.4970081.63-2809.375300.15000447.744604.987601.7130053.95153.09470可變(Variable)6承73.997200.100001.5135851.6752.324501.100001.8830040.8811.879806.086509-19.948600.803501.8830040.810-51.953400.844801129.623302.592101.9459518.012-56.59100可變(Variable)13承-19.865601.206601.8042046.514*121.10780可變26<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表15(圳3求ffi數(shù)據(jù)(asDhericaldata))<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表16(各種數(shù)據(jù)(variousdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>(0veral1lengthoflenssystem)BFd5dl2dl4d32入射光瞳位置(EntrancepupilpositiorO出瞳位置(Exitpupilposition)前主點(diǎn)位置(FrontprincipalpointpositiorO后主點(diǎn)J立置(Backprincipalpointposition)10.<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表18(變焦誘鏡組數(shù)據(jù)(zoomlensunitdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表19(變焦誘鏡纟目.倍率(zoomlensunitmagnification))<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>(數(shù)值實(shí)施例4)數(shù)值實(shí)施例4的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖10所示的第四實(shí)施方式。表20表示數(shù)值實(shí)施例4的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，表21表示非球面數(shù)據(jù)，表22表示各種數(shù)據(jù)，表23表示單透鏡數(shù)據(jù)，表24表示變焦透鏡組數(shù)據(jù)，表25表示變焦透鏡組倍率。表20(面數(shù)據(jù)(surfacedata))<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表22(各種數(shù)據(jù)(variousdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表23(單透鏡數(shù)據(jù)(lenselementdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>(數(shù)值實(shí)施例5)數(shù)值實(shí)施例5的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖13所示的第五實(shí)施方式。表26表示數(shù)值實(shí)施例5的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，表27表示非球面數(shù)據(jù)，表28表示各種數(shù)據(jù)，表29表示單透鏡數(shù)據(jù)，表30表示變焦透鏡組數(shù)據(jù)，表31表示變焦透鏡組倍率。表26(面數(shù)據(jù)(surfacedata))<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>101112承26.87530-79.37890-22.5226013氺111.6551014(光圈oo(Aperture)3.55000可變(Variable)1.10000可變(Variable)0.畫01.94518.0951.80640.71015*16*171819202122232425262715.72440-97.7948015.91670121.5586013.5896039.58830-16.97330271.67740-14.9572017.3419052.65190-63.47340—14.347703.340000.535702.600000.700001.130103.880001.568603.450000.700002.525902.630001.594201.100001.693501.699622.000691.497001.846661.8348153.2001.8061055.325.581.623.842.749781.640.7<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表27(非球面數(shù)據(jù)(asDhericaldata))<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>281.99005E-10，A12=0.00000E+00K=0.00000E+00,A4=-1.11851E-07，1.14428E-06，A8二-5.01498E-08,1.16520E-09，A12二-1.00877E-11表28(各種數(shù)據(jù)(variousdata))變焦率(Zoomingratio)9.27842廣角(Wide)中間(Middle)遠(yuǎn)攝(Telephoto)焦距(Focallength)焦距比數(shù)(F-number)視角(Viewangle)像高(Imageheight)透鏡系統(tǒng)全長(Overalllengthoflenssystem)BFd5dlldl3d31入射光瞳位置(Entrancepupi1position)出瞳位置(Exitpupilposition)前主點(diǎn)位置(Frontprincipalpoint14.57084.1632938.933310，6150101.997944.38484.9653913.496710.6150130.1011135.19385.827324.501910.6150158.99822.777972.842022.817250.700021.545240.00302.98973.48347.041620.15339.33952.49269.430926.945040.697828.332381.6514226.3810-37.7892-55.3033-69.056137.669692.1553107.2749A6=A10=position)后主點(diǎn)位置(Back87.427185.716323.8044.，+principalpointpositiorO表29(單誘鏡數(shù)據(jù)(lenselementdata))<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>數(shù)據(jù)(zoomlensunitdata))組初始面號焦距(Focal透鏡組長前主點(diǎn)位置后主點(diǎn)位置(Unit)(Initiallength)度(Length(Front(Back<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>表31(變焦誘鏡纟卩倍率(zoomlensunitmagnification))<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>下表32表示各個數(shù)值實(shí)施例所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中各個條件的對應(yīng)值。表32(各個條件的對應(yīng)倌數(shù)倌例13(correspondingvaluestoindividualconditions-NumericalExamples1to3))<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>本發(fā)明所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)適用于如下數(shù)字輸入裝置數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、便攜式電話設(shè)備、PDA(PersonalDigitalAssistance)、監(jiān)視系統(tǒng)中的電子眼、Web照相機(jī)、車載照相機(jī)等，特別適用于要求高畫質(zhì)的數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等攝影光學(xué)系統(tǒng)。以上，對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，上述說明在各個方面只不過是本發(fā)明的例示，本發(fā)明對其范圍并不作任何限制。只要不脫離本發(fā)明的宗旨，不用說可以進(jìn)行各種改良、變形。權(quán)利要求一種變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)光焦度且至少包括具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件的第二透鏡組、含非球面且具有負(fù)光焦度的第三透鏡組和第四透鏡組；在變焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端；在聚焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距發(fā)生變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件-1.6<fF/f4a<-0.7…(6)fF:聚焦透鏡組的焦距，f4a:第四透鏡組之后的透鏡組在廣角端的合成焦距。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于上述第三透鏡組至少包括一個非球面透鏡；該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件-0.3<fFXPFWXPFW/(SsFXfT/fw)<7.0...(16)fF:聚焦透鏡組的焦距，PFW:聚焦透鏡組在廣角端的近軸成像倍率，SsF:聚焦透鏡組中最靠近物體側(cè)的非球面在距離光軸0.5XfwXtan"w高度的非球面變形量，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，"w:廣角端的半視角。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件12<LX(fT/fw)/^^)<27(7)^:第一透鏡組的焦距，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件—20<f2x(fT/fw)/V^&)<—6(8)f2:第二透鏡組的焦距，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>9):第一透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量，其中，以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值，^:第一透鏡組的焦距。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>10)St2:第二透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量，其中，以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值，f2:第二透鏡組的焦距。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>11)St3:第三透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量，其中，以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值，f;第三透鏡組的焦距。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(12)St4:第四透鏡組從廣角端到遠(yuǎn)攝端的移動量，其中，以廣角端的位置為基準(zhǔn)，從基準(zhǔn)位置朝向物體側(cè)的延伸為正值，&:第四透鏡組的焦距。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(13)P2T:第二透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，P2W:第二透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(14)P3T:第三透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，133W:第三透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(15)P4T:第四透鏡組在遠(yuǎn)攝端的近軸成像倍率，P4W:第四透鏡組在廣角端的近軸成像倍率。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>17)DISW:廣角端中最大像高的畸變像差量，fT:整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距，fw:整個系統(tǒng)在廣角端的焦距。14.一種更換透鏡裝置，其特征在于該更換透鏡裝置包括變焦透鏡系統(tǒng)，以及照相機(jī)卡口部，與具有攝像傳感器的照相機(jī)本體連接在一起，該攝像傳感器接收上述變焦透鏡系統(tǒng)所形成的光學(xué)像，并將該光學(xué)像變換為電圖像信號；上述變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)光焦度且至少包括具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件的第二透鏡組、含非球面且具有負(fù)光焦度的第三透鏡組和第四透鏡組；在變焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端；在聚焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距發(fā)生變化。15.—種照相機(jī)系統(tǒng)，其特征在于該照相機(jī)系統(tǒng)包括更換透鏡裝置，包含變焦透鏡系統(tǒng)，以及照相機(jī)本體，經(jīng)由照相機(jī)卡口部與上述更換透鏡裝置能裝卸地連接，具有接收上述變焦透鏡系統(tǒng)所形成的光學(xué)像，并將該光學(xué)像變換為電圖像信號的攝像傳感器；上述變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)光焦度且至少包括具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件的第二透鏡組、含非球面且具有負(fù)光焦度的第三透鏡組和第四透鏡組；在變焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端，在聚焦時，上述第三透鏡組在沿光軸的方向上移動，以使上述第二透鏡組與上述第三透鏡組之間的空氣間距發(fā)生變化。全文摘要本發(fā)明公開了一種變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)的聚焦透鏡組緊湊，且聚焦透鏡組移動時的像倍率變化較小。本發(fā)明所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)從物體側(cè)朝向像側(cè)依次包括具有正光焦度的第一透鏡組(G1)、具有負(fù)光焦度的第二透鏡組(G2)、含非球面且具有負(fù)光焦度的第三透鏡組(G3)和第四透鏡組(G4)。第二透鏡組(G2)至少包括具有負(fù)光焦度的透鏡元件和具有正光焦度的透鏡元件。在變焦時，第三透鏡組(G3)在沿光軸的方向上移動，以使第二透鏡組(G2)與第三透鏡組(G3)之間的空氣間距在遠(yuǎn)攝端長于廣角端。并且，在聚焦時，第三透鏡組(G3)在沿光軸的方向上移動，以使第二透鏡組(G2)與第三透鏡組(G3)之間的空氣間距發(fā)生變化。文檔編號G02B15/16GK101794012SQ20101011655公開日2010年8月4日申請日期2010年1月28日優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日發(fā)明者內(nèi)田恒夫,安達(dá)宣幸申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社