專利名稱：變焦透鏡和具有它的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于使用CCD傳感器和CMOS傳感器等固體攝像元件的攝影裝置的攝影光學(xué)系中的變焦透鏡。
背景技術(shù)：
隨著使用固體攝像元件的攝像機(jī)、電子靜像攝像機(jī)等的高功能化，要求同時(shí)滿足高性能和小型化。
在這種攝像機(jī)中，需要在透鏡最后部與攝像元件之間配置光學(xué)低通濾光器和色修正濾光器等各種光學(xué)部件，所以，要求反焦距較長的透鏡。另外，在使用攝像元件的攝像機(jī)的場(chǎng)合，為了避免成蔭，希望像側(cè)的遠(yuǎn)心特性良好，即出射光瞳從像面離開足夠遠(yuǎn)。
過去，作為緊湊的變焦構(gòu)成，提出了各種具有負(fù)-正光焦度的2個(gè)群(注“群”→“透鏡組”)的所謂短變焦型的變焦透鏡。在這些短變焦型的光學(xué)系中，通過移動(dòng)正光焦度的第2群(注“第2透鏡組”)進(jìn)行變倍，通過移動(dòng)負(fù)光焦度的第1群進(jìn)行伴隨著變倍的像點(diǎn)位置的修正。另外，為了實(shí)現(xiàn)高性能化和小型化，可列舉出如記載于日本特公平7-3507號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)USP4,810,072)、特公平6-40170號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)USP4,647,160)等那樣在像側(cè)配置負(fù)或正的光焦度的第3群進(jìn)行像差修正的例子。然而，這些透鏡系主要為35mm膠卷照相用設(shè)計(jì)，所以，難說同時(shí)獲得了使用固體攝像元件的光學(xué)系要求的反焦距的長度和良好的遠(yuǎn)心特性。
作為滿足反焦距和遠(yuǎn)心特性的變焦透鏡系，可列舉出記載于日本特開昭63-135913號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)USP4,838,666)和特開平7-261083號(hào)公報(bào)等的負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成的光學(xué)系，但存在各群的構(gòu)成片數(shù)較多、透鏡全長較長、制造成本較高等缺點(diǎn)。
另外，在日本特開平7-261083號(hào)公報(bào)記載的例子中，由于使負(fù)的光焦度的第1群移動(dòng)而對(duì)近距離物體進(jìn)行聚焦，所以，存在變焦的移動(dòng)帶來的構(gòu)造復(fù)雜化的缺點(diǎn)。
另外，在記載于美國專利第4,999,007號(hào)公報(bào)中公開了在負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成中分別由1片單透鏡構(gòu)成第1群、第2群的構(gòu)造?？墒?，在廣角端的透鏡全長較大，另外，在廣角端的第1群和孔徑光闌離開較遠(yuǎn)，所以，軸外光線的入射高度大，構(gòu)成第1群的透鏡的直徑增大，為此，存在透鏡系全體增大的缺點(diǎn)。另外，第1群、第2群的構(gòu)成片數(shù)由于為1片，所以，群內(nèi)的像差修正不充分。特別是變焦時(shí)的倍率色差的變動(dòng)在軸外光線距光軸的高度變動(dòng)大的第1群內(nèi)易于發(fā)生，但由于使第1群為1片凹透鏡，所以，不進(jìn)行群內(nèi)的修正，存在全系中倍率色差變動(dòng)也大的問題。
另外，在美國專利第4,824,223號(hào)公報(bào)中公開了一種負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成的投影儀用光學(xué)系。在該透鏡中，第1群為1片負(fù)透鏡，所以，不進(jìn)行群內(nèi)的像差修正，變倍比為1.7左右。
另外，本申請(qǐng)的受讓人在日本特開2000-111798號(hào)公報(bào)(與USP6,308,011對(duì)應(yīng))中公開了負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成的攝影透鏡。在該攝影透鏡中，在同時(shí)滿足插入濾光器等時(shí)所需要的透鏡支承的確保和用于固體攝像元件時(shí)所需要的遠(yuǎn)心特性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了較緊湊的變焦透鏡。
然而，日本特開2000-111798號(hào)公報(bào)所公開的變焦透鏡在變倍時(shí)3個(gè)群分別按不同的軌跡移動(dòng)，所以，移動(dòng)群多、機(jī)械構(gòu)造易于變復(fù)雜，在鏡筒大型化、成本方面存在問題。
作為在負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成中固定第3群的例子，可列舉出上述特開平7-261083號(hào)公報(bào)，但由于存在第2群的倍率為-1、不能進(jìn)行聚焦的變倍位置，所以，聚焦需要由第1群或第3群進(jìn)行。在由第3群進(jìn)行聚焦的場(chǎng)合，必須形成3個(gè)群都可移動(dòng)的構(gòu)成，在鏡筒大型化、成本方面存在問題。在由第1群進(jìn)行聚焦的場(chǎng)合，成為前透鏡聚焦，所以，在縮短最短攝像距離的場(chǎng)合因?qū)е虑巴哥R直徑的增大而在小型化方面存在問題。
作為在負(fù)-正-正的光焦度的3群構(gòu)成中使第1群固定的例子，可列舉出專利第3035830號(hào)(與USP5,270,863對(duì)應(yīng))、日本特開平8-304704號(hào)公報(bào)(與USP5,668,668對(duì)應(yīng))、專利第2552861號(hào)、特開平10-213745號(hào)公報(bào)、特開2000-137164號(hào)公報(bào)、USP5015077。
USP5015077在縮微膠卷投影用的透鏡系中透鏡片數(shù)高達(dá)13片左右，在小型化方面具有問題。
在日本特開平8-304704號(hào)公報(bào)中，由第2群與第3群的合成系進(jìn)行變倍，當(dāng)從廣角端朝望遠(yuǎn)端變焦時(shí)，第3群與第2群一起朝物體側(cè)較大地移動(dòng)，所以，存在第3群的軸長較長的問題。
在日本特開2000-137164號(hào)公報(bào)、專利第2552861號(hào)中第2群由正1片或2片構(gòu)成，不包含負(fù)透鏡，在伴隨著變焦的像差變動(dòng)方面存在問題。
日本特開平10-213745號(hào)公報(bào)由正透鏡1片、負(fù)透鏡1片構(gòu)成第2群，但由于第2群的正光焦度由該1片正透鏡承擔(dān)，所以，與三合透鏡等構(gòu)成相比，在像差修正方面較差，特別是使用高像素的攝像元件的攝像機(jī)的場(chǎng)合存在問題。
專利3035830號(hào)從物體依次由正、正、負(fù)3片構(gòu)成第2群，將第2群的最終面形成為朝物體側(cè)的凹面。通過該凹面與第3群的正的光焦度的組合而具有使出射光瞳遠(yuǎn)離像面的作用，但當(dāng)要在遠(yuǎn)離出射光瞳的狀態(tài)下縮短第2群與第3群的間隔將全長縮短時(shí)，需要增大第2群的凹面與第3群的光焦度，由于軸外像差修正困難，所以，難以在使出射光瞳遠(yuǎn)離像面的狀態(tài)下同時(shí)實(shí)現(xiàn)全長縮短和高性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)使最小限度的透鏡組移動(dòng)而進(jìn)行變焦，形成簡(jiǎn)單的機(jī)械構(gòu)成，并在整個(gè)變焦區(qū)域良好地修正各像差，使全長較短而緊湊，同時(shí)，使出射光瞳從像面充分離開。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的1個(gè)形式的變焦透鏡系統(tǒng)從前方(如為攝像光學(xué)系則為物體側(cè))朝后方(如為攝像光學(xué)系則為像側(cè))依次設(shè)置負(fù)光焦度的第1透鏡組、正光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組。當(dāng)從短焦點(diǎn)距離端(所謂廣角端)朝長焦點(diǎn)距離端(所謂望遠(yuǎn)端)變焦時(shí)，使第2透鏡組朝前方移動(dòng)，使第3透鏡組朝后方移動(dòng)，繪成凸的軌跡或其一部分。當(dāng)變焦時(shí)，第1透鏡組不移動(dòng)，第3透鏡組繪出在短焦點(diǎn)距離端以外的變焦位置位于最后方的那樣移動(dòng)軌跡。
第1透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和前方的面為凸面的正透鏡。第2透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和配置到該負(fù)透鏡的后方的正透鏡。
另外，該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下的條件。
0.7＜(e12t+e23t)/(e12w+e23w)＜1.4式中，e12w為在短焦點(diǎn)距離端的上述第1透鏡組與第2透鏡組的間隔，e23w為在短焦點(diǎn)距離端的上述第2透鏡組與第3透鏡組的間隔，e12t為在長焦點(diǎn)距離端的第1透鏡組與第2透鏡組的間隔，e23t為在長焦點(diǎn)距離端的第2透鏡組與第3透鏡組的間隔。


圖1為數(shù)值實(shí)施例1的變焦透鏡的光學(xué)斷面圖。
圖2為數(shù)值實(shí)施例1的在變焦透鏡的廣角端的像差圖。
圖3為數(shù)值實(shí)施例1的在變焦透鏡的中間焦點(diǎn)位置的像差圖。
圖4為數(shù)值實(shí)施例1的在變焦透鏡的望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖5為數(shù)值實(shí)施例2的變焦透鏡的光學(xué)斷面圖。
圖6為數(shù)值實(shí)施例2的在變焦透鏡的廣角端的像差圖。
圖7為數(shù)值實(shí)施例2的在變焦透鏡的中間焦點(diǎn)位置的像差圖。
圖8為數(shù)值實(shí)施例2的在變焦透鏡的望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖9為數(shù)值實(shí)施例3的變焦透鏡的光學(xué)斷面圖。
圖10為數(shù)值實(shí)施例3的在變焦透鏡的廣角端的像差圖。
圖11為數(shù)值實(shí)施例3的在變焦透鏡的中間焦點(diǎn)位置的像差圖。
圖12為數(shù)值實(shí)施例3的在變焦透鏡的望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖13為數(shù)值實(shí)施例4的變焦透鏡的光學(xué)斷面圖。
圖14為數(shù)值實(shí)施例4的在變焦透鏡的廣角端的像差圖。
圖15為數(shù)值實(shí)施例4的在變焦透鏡的中間焦點(diǎn)位置的像差圖。
圖16為數(shù)值實(shí)施例4的在變焦透鏡的望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖17為具有本發(fā)明的變焦透鏡的數(shù)字靜像攝像機(jī)的要部的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用

本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)和使用它的攝像裝置的實(shí)施形式。
圖1、5、9、13為本實(shí)施形式的變焦透鏡，分別與后述的數(shù)值實(shí)施例1～4所示場(chǎng)合對(duì)應(yīng)。圖2～4、6～8、10～12、14～16分別為圖1、5、9、13的變焦透鏡的各像差圖，圖2、6、10、14對(duì)應(yīng)于廣角端(短焦點(diǎn)距離端)，圖3、7、11、15對(duì)應(yīng)于中間焦點(diǎn)距離位置，圖4、8、12、16對(duì)應(yīng)于望遠(yuǎn)端(長焦點(diǎn)距離端)。
在圖1、5、9、13中，本實(shí)施形式的變焦透鏡從物體側(cè)(前方)朝像側(cè)(后方)依次具有負(fù)光焦度(光焦度＝焦點(diǎn)距離的倒數(shù))的第1群L1、正光焦度的第2群L2、及正光焦度的第3群L3這樣3群。在第1群L1與第2群L2之間配置孔徑光闌SP。在變焦透鏡的后方設(shè)置固體攝像元件(光電變換元件)，該固體攝像元件包括對(duì)應(yīng)于光學(xué)低通濾光器或?yàn)V色器、面板等而在設(shè)計(jì)上設(shè)置的玻璃塊G和由CCD傳感器或CMOS傳感器等構(gòu)成的用于接受變焦透鏡形成的像的感光面IP。
本實(shí)施形式的變焦透鏡在從廣角端朝望遠(yuǎn)端變焦時(shí)，第1群L1不移動(dòng)(固定)，第2群L2朝物體側(cè)移動(dòng)，第3群L3朝像側(cè)按凸的軌跡或其一部分軌跡移動(dòng)。當(dāng)變焦時(shí)，孔徑光闌SP與第2群L2成一體地移動(dòng)。
即，由正光焦度的第2群L2的移動(dòng)進(jìn)行變倍，由正光焦度的第3群L3的移動(dòng)修正變倍帶來的像點(diǎn)的移動(dòng)。另外，聚焦也由第3群L3的移動(dòng)進(jìn)行。這樣，可使移動(dòng)群的數(shù)量為最小限度，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)所用機(jī)械構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)鏡筒的小型化。
另外，通過使第3群L3為正的光焦度，從而使得第3群L3具有場(chǎng)透鏡的作用，特別是在使用固體攝像元件等的攝像裝置實(shí)現(xiàn)所需要的像側(cè)的遠(yuǎn)心的成像。
另外，第2群L2中的最接近物體側(cè)的透鏡形成為從第1群L1出射的軸外主光線較大幅度地折射、不發(fā)生軸外各像差地在物體側(cè)具有凸面的形狀。另外，為了相對(duì)于按發(fā)散狀態(tài)從第1群L1出射的軸上光束抑制球面象差的發(fā)生量，第2群L2中的最接近物體側(cè)的透鏡最好形成為在物體側(cè)具有凸面的形狀。
另外，在本實(shí)施形式的變焦透鏡中，在第2群L2中配置在像側(cè)具有凹面的負(fù)透鏡。本實(shí)施形式的變焦透鏡如上述那樣使第3群L3具有場(chǎng)透鏡的作用，但為了使出射光瞳離開像面足夠地遠(yuǎn)，需要在從光軸離開某種程度的狀態(tài)下使軸外光束入射到第3群L3，然后，由第3群L3彎曲?？紤]到這一點(diǎn)，在望遠(yuǎn)端由于孔徑光闌SP與第3群L3的間隔大，所以，易于使軸外光束從光軸離開地入射到第3群L3，但為了在廣角端使孔徑光闌SP與第3群L3的間隔小，需要使第2群L2具有使軸外光束從光軸離開的作用。
特別是當(dāng)為了在使出射光瞳從像面IP離開的同時(shí)縮短全長而縮短第2群L2與第3群L3的間隔時(shí)，需要同時(shí)增大第2群L2的朝向像側(cè)的凹面的光焦度和凹面像側(cè)的正光焦度。在這里，為了使軸外性能良好，特別是最好由多個(gè)透鏡分擔(dān)凹面像側(cè)的正光焦度，將像差的發(fā)生控制到最小極限。在本實(shí)施形式，由配置于第2群L2中的像側(cè)的正透鏡和第3群L3分擔(dān)第2群L2的負(fù)透鏡像側(cè)的正光焦度，從而加以實(shí)現(xiàn)。
另外，在本實(shí)施形式中，由1片正透鏡構(gòu)成第3群L3。由此不僅可較輕地構(gòu)成聚焦群，迅速地聚焦，而且由于減少了驅(qū)動(dòng)所需的電力，在節(jié)電方面也具有優(yōu)勢(shì)。
另外，本實(shí)施形式的變焦透鏡最好滿足以下條件式。
0.7＜(e12t+e23t)/(e12w+e23w)＜1.4 (1)-0.2＜Rn/Rp＜0.5(2)0.2＜|f2n|/f2＜0.7 (3)2.0＜f3/fw＜4.5 (4)式中，e12w為廣角端的第1群L1與第2群L2的間隔，e23w為第2群L2與第3群L3的間隔，e12t為望遠(yuǎn)端的第1群L1與第2群L2的間隔，e23t為第2群L2與第3群L3的間隔，Rn為第2群L2中的負(fù)透鏡像側(cè)的面的曲率半徑，Rp為位于第2群L2中的負(fù)透鏡像側(cè)的正透鏡的物體側(cè)的面的曲率半徑，f2n為第2群L2的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離，f2為第2群L2的焦點(diǎn)距離，f3為第3群L3的焦點(diǎn)距離，f2為第2群L2的焦點(diǎn)距離，f3為第3群L3的焦點(diǎn)距離，fw為廣角端的全系焦點(diǎn)距離。
條件式(1)為規(guī)定變焦的第3群L3的移動(dòng)的式子。在第3群由完全往復(fù)移動(dòng)在廣角端、望遠(yuǎn)端成為相同位置的場(chǎng)合，式(1)成為1。在本實(shí)施形式中，條件式(1)在包含1的范圍內(nèi)規(guī)定第3群L3的移動(dòng)。在超過式(1)的上限、第3群L3從廣角端往望遠(yuǎn)端朝像側(cè)方向移動(dòng)較多的場(chǎng)合，出射光瞳變動(dòng)變大，所以，在假定將像形成于固體攝像元件的場(chǎng)合，不能在整個(gè)變焦區(qū)域獲得良好的圖像，不理想。另外，在超過下限、第3群L3從廣角端往望遠(yuǎn)端朝物體方向移動(dòng)較多的場(chǎng)合，第3群L3需要用于變焦的移動(dòng)與用于在望遠(yuǎn)端的至近調(diào)焦的輸送量的和的移動(dòng)量。因此，用于朝光軸方向驅(qū)動(dòng)第3群L3的軸長度增大，所以，在鏡筒的小型化方面不利。
條件式(2)為規(guī)定第2群L2中的由朝向像側(cè)的凹面和與其鄰接的凸面構(gòu)成的空氣透鏡的形狀的式子。在超過上限、凹面的曲率半徑變得過大的場(chǎng)合，凹面的光焦度過小，出射光瞳從像面充分離開較困難，所以不理想。另外，當(dāng)超過下限、凹面的曲率半徑變得過小時(shí)，該面的軸外光束的上側(cè)邊緣光線和下側(cè)邊緣光線的入射角度的差變大，特別是軸外慧差的發(fā)生顯著，所以不理想。
條件式(3)為規(guī)定第2群L2的負(fù)透鏡的光焦度的式子。在超過上限、負(fù)透鏡的光焦度較小的場(chǎng)合，珀茲瓦爾和朝正向變大，所以，像面朝底側(cè)的彎曲增大，所以不理想。在超過下限、負(fù)透鏡的光焦度大的場(chǎng)合，由于反焦距變長，所以對(duì)緊湊化不利。
條件式(4)為規(guī)定第3群L3的光焦度的式子。在超過上限、第3群L3的光焦度小的場(chǎng)合，用于修正變倍帶來的像點(diǎn)移動(dòng)的第3群L3的移動(dòng)量增大，在緊湊化方面不理想。特別是在由第3群L3進(jìn)行聚焦的場(chǎng)合，存在作為第3群L3的移動(dòng)量還需要確保與近距離時(shí)的輸送量相應(yīng)的行程的問題。在超過下限、第3群L3的光焦度較大的場(chǎng)合，當(dāng)由1片構(gòu)成第3群L3時(shí)，珀茲瓦爾和朝正向變大，像面朝底側(cè)的彎曲大，所以不理想。另外，存在沿變焦整個(gè)區(qū)域倍率色差的發(fā)生顯著的問題。
下面，示出各數(shù)值的實(shí)施例的各條件式的值。
表1

下面，示出數(shù)值實(shí)施例1～4的數(shù)值數(shù)據(jù)。在各數(shù)值實(shí)施例中，i示出從物體側(cè)的面的順序，Ri為第i面的曲率半徑，Di為第i面與第i+1面的間隔，Ni、νi分別表示相對(duì)d線的折射率、色散系數(shù)。另外，最接近像側(cè)的2面與水晶低通濾光器、紅外截止濾光器等相當(dāng)，為在設(shè)計(jì)上設(shè)置的玻璃塊G。另外，以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)，設(shè)在距光軸的高度H的位置的光軸方向的位移為x，則非球面形狀由下式表示，X=(1/R)H21+1-(1+K)(H/R)2+BH4+CH6+DH8+EH10]]>(公式1)式中，R為曲率半徑，B、C、D、E為非球面系數(shù)，K為圓錐常數(shù)?！矓?shù)值實(shí)施例1〕f＝1～2.00 Fno＝3.45～5.00 2ω＝58.4°～31.2°R1＝83.333D1＝0.18N1＝1.712995ν1＝53.9R2＝-7.791D2＝0.03R3＝3.184 D3＝0.09N2＝1.719995ν2＝50.2R4＝0.815 D4＝0.33R5＝-11.429 D5＝0.08N3＝1.517417ν3＝52.4R6＝2.498 D6＝0.03R7＝1.210 D7＝0.22N4＝1.846660ν4＝23.9R8＝2.221 D8＝可變R9＝孔徑光闌 D9＝0.12R10＝1.080D10＝0.43 N5＝1.882997ν5＝40.8R11＝-2.316 D11＝0.03R12＝-1.427 D12＝0.20 N6＝1.761821ν6＝26.5R13＝0.901D13＝0.05R14＝2.167D14＝0.38 N7＝1.712995ν7＝53.9R15＝-1.951 D15＝可變R16＝3.150D16＝0.22 N8＝1.696797ν8＝55.5R17＝-11.667 D17＝可變R18＝∞ D18＝0.37 N9＝1.516330ν9＝64.1R19＝∞ 〔數(shù)值實(shí)施例2〕f＝1～2.00 Fno＝2.80～4.30 2ω＝58.4°～31.2°R1＝90.288 D1＝0.18N1＝1.772499ν1＝49.6R2＝-7.981 D2＝0.03R3＝3.762 D3＝0.09N2＝1.719995ν2＝50.2R4＝0.833 D4＝0.33R5＝-17.355D5＝0.08N3＝1.531717ν3＝48.8R6＝2.279 D6＝0.03R7＝1.190 D7＝0.22N4＝1.846660ν4＝23.9R8＝2.143 D8＝可變R9＝孔徑光闌 D9＝0.12R10＝0.704 D10＝0.33 N5＝1.743300ν5＝49.3R11＝4.237 D11＝0.08 N6＝1.761821ν6＝26.5R12＝0.631 D12＝0.12R13＝2.227 D13＝0.27 N7＝1.772499ν7＝49.6R14＝-2.940D14＝可變R15＝2.923 D15＝0.22 N8＝1.603112ν8＝60.6R16＝-10.087 D16＝可變R17＝∞D(zhuǎn)17＝0.37 N9＝1.516330ν9＝64.1R18＝∞ 非球面系數(shù)R10 k＝-4.00112e-02 B＝-1.31120e-01 C＝-7.96954e-02 D＝-6.50977e-01 E＝0.00000e+00〔數(shù)值實(shí)施例3〕f＝1～2.00 Fno＝3.50～4.82 2ω＝51.1°～26.9°R1＝71.428D1＝0.15N1＝1.712995ν1＝53.9R2＝-5.844D2＝0.03R3＝3.723 D3＝0.08N2＝1.719995ν2＝50.2R4＝0.685 D4＝0.21R5＝-9.539D5＝0.07N3＝1.517417ν3＝52.4R6＝2.897 D6＝0.03R7＝0.991 D7＝0.19N4＝1.846660ν4＝23.9R8＝1.762 D8＝可變R9＝孔徑光闌 D9＝0.01R10＝0.974D10＝0.29 N5＝1.882997ν5＝40.8R11＝-1.815 D11＝0.02R12＝-1.225 D12＝0.26 N6＝1.761821ν6＝26.5R13＝0.820D13＝0.07R14＝2.229D14＝0.29 N7＝1.712995ν7＝53.9R15＝-1.672 D15＝可變R16＝3.307D16＝0.19 N8＝1.696797ν8＝55.5R17＝-10.000 D17＝可變R18＝∞ D18＝0.31 N9＝1.516330ν9＝64.1R19＝∞ 〔數(shù)值實(shí)施例4〕f＝1～2.00 Fno＝3.26～5.00 2ω＝58.4°～31.2°R1＝2.064 D1＝0.10 N1＝1.603112ν1＝60.6R2＝1.126 D2＝0.31R3＝11.174D3＝0.08 N2＝1.487490ν2＝70.2R4＝1.088 D4＝0.19R5＝1.042 D5＝0.21 N3＝1.834000ν3＝37.2R6＝1.502 D6＝可變R7＝孔徑光闌 D7＝0.12R8＝1.030 D8＝0.64 N4＝1.882997ν4＝40.8R9＝-2.658D9＝0.08R10＝-0.921 D10＝0.15N5＝1.846660ν5＝23.9R11＝1.216D11＝0.11R12＝-10.234 D12＝0.19N6＝1.834807ν6＝42.7R13＝-0.994 D13＝可變R14＝8.570D14＝0.26N7＝1.696797ν7＝55.5R15＝-2.016 D15＝可變R16＝∞ D16＝0.37N8＝1.516330ν8＝64.1R17＝∞
下面，根據(jù)圖17說明將本發(fā)明的變焦透鏡用作攝像光學(xué)系的數(shù)字靜像攝像機(jī)的實(shí)施形式。
在圖17中，符號(hào)20為攝像機(jī)主體，符號(hào)21為由數(shù)值實(shí)施例1～4中任一變焦透鏡構(gòu)成的攝像光學(xué)系，符號(hào)22為內(nèi)裝于攝像機(jī)主體、由攝像光學(xué)系21形成的用于接受被攝體像的光的CCD傳感器和CMOS傳感器等固體攝像元件(光電變換元件)，符號(hào)23為用于存儲(chǔ)由攝像機(jī)主體22進(jìn)行光電變換的與被攝體像對(duì)應(yīng)的信息的存儲(chǔ)器，符號(hào)24為由液晶顯示板等構(gòu)成的、用于觀察形成于固體攝像元件22上的被攝體像的取景器。
這樣，通過將本發(fā)明的變焦透鏡適用于數(shù)字靜像攝像機(jī)等光學(xué)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)小型、具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡，從前方朝后方依次設(shè)置負(fù)光焦度的第1透鏡組、正光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組；該第1透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和前方的面為凸面的正透鏡；該第2透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和配置到該負(fù)透鏡的后方的正透鏡；當(dāng)從短焦點(diǎn)距離端朝長焦點(diǎn)距離端變焦時(shí)，使上述第2透鏡組朝前方移動(dòng)，使上述第3透鏡組朝后方移動(dòng)，繪成凸的軌跡或其一部分；該第1透鏡組不為變焦而移動(dòng)，第3透鏡組在短焦點(diǎn)距離端以外的變焦位置位于最后方；并且，滿足以下條件0.7＜(e12t+e23t)/(e12w+e23w)＜1.4式中，e12w為在短焦點(diǎn)距離端的上述第1透鏡組與第2透鏡組的間隔，e23w為在短焦點(diǎn)距離端的上述第2透鏡組與第3透鏡組的間隔，e12t為在長焦點(diǎn)距離端的第1透鏡組與第2透鏡組的間隔，e23t為在長焦點(diǎn)距離端的第2透鏡組與第3透鏡組的間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，還滿足以下條件-0.2＜Rn/Rp＜0.5式中，Rn為上述第2透鏡組中的負(fù)透鏡后方的表面的曲率半徑，Rp為位于上述第2透鏡組中的的正透鏡的前方的表面的曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，還滿足以下條件0.2＜|f2n|/f2＜0.7式中，f2n為上述第2透鏡組中的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離，f2為上述第2透鏡組的焦點(diǎn)距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，上述第3透鏡組由1個(gè)正透鏡構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，還滿足以下條件2.0＜f3/fw＜4.5式中，f3為第3透鏡組的焦點(diǎn)距離，fw為廣角端的全系焦點(diǎn)距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，上述變焦透鏡使上述第3透鏡組移動(dòng)而進(jìn)行聚焦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，上述第2透鏡組具有配置到上述第2透鏡組中的負(fù)透鏡的前方、前方的表面為凸面的正透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中，上述變焦透鏡在固體攝像元件的感光面上成像。
9.一種攝像裝置，具有權(quán)利要求1的變焦透鏡和接受由該變焦透鏡形成的像的固體攝像元件。
全文摘要
本發(fā)明公開一種變焦透鏡和具有它的攝像裝置，該變焦透鏡從前方朝后方依次設(shè)置負(fù)光焦度的第1透鏡組、正光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組。其中，當(dāng)從短焦點(diǎn)距離端朝長焦點(diǎn)距離端變焦時(shí)，使第2透鏡組朝前方移動(dòng)，使第3透鏡組朝后方移動(dòng)，繪成凸的軌跡或其一部分。當(dāng)變焦時(shí)，第1透鏡組不移動(dòng)，第3透鏡組繪出在短焦點(diǎn)距離端以外的變焦位置位于最后方的移動(dòng)軌跡。另外，第1透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和前方的面為凸面的正透鏡。第2透鏡組具有后方的面為凹面的負(fù)透鏡和配置到該負(fù)透鏡的后方的正透鏡。
文檔編號(hào)G02B15/177GK1480757SQ0313683
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月21日
發(fā)明者難波則廣, 波 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社