專利名稱：變焦鏡頭和信息裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及變焦鏡頭和信息裝置。
本發(fā)明的變焦鏡頭除了能在數(shù)碼照相機中恰當?shù)厥褂猛?，還能在攝像機和銀鹽照相機上使用。本發(fā)明的信息裝置可用作為數(shù)碼照相機、攝像機和銀鹽照相機等，且可用作為攜帶信息終端裝置。
背景技術(shù)：
最近，數(shù)碼照相機的市場在不斷擴大，用戶對數(shù)碼照相機的要求也是多種多樣，但攝影圖像的高畫質(zhì)和裝置本體的小型化經(jīng)常是用戶的希望所在，作為攝影透鏡使用的變焦鏡頭也被要求兼顧高性能化和小型化。
在變焦鏡頭小型化方面，必須縮短使用時透鏡的全長(從透鏡最靠近物方的面到像面的距離)，且縮短各透鏡組的厚度，抑制收容時的全長也是重要的。
在變焦鏡頭高性能化方面，從解像力方面被要求在“全透鏡區(qū)域”具有與至少400萬像素，理想的是大于或等于800萬像素攝影元件對應的解像力。
且用戶大多希望變焦鏡頭是大視場角，最好廣角端的半視場角大于或等于38度。半視場角38度，在“35mm銀鹽照相機(所謂的萊卡版)換算的焦距”中相當于是28mm。
對于變倍比也是希望盡量地大，但只要是35mm銀鹽照相機換算的焦距是28～135mm相當程度(約4.8倍)的變焦鏡頭，則認為對一般的攝影就幾乎都能進行。
現(xiàn)有，作為四組結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭，在特開平04-190211號公報(專利文獻1)中公開的有“從物方按順序配置具有正光焦度的第一透鏡組、具有負光焦度的第二透鏡組、孔徑光闌、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組，從廣角端向望遠端進行變倍時，使第一透鏡組和第三透鏡組單調(diào)地向物方移動，第二透鏡組固定，第四透鏡組移動的變焦鏡頭”。
在特開平04-296809號公報(專利文獻2)中公開的有與上述是同樣的四組結(jié)構(gòu)，從廣角端向望遠端進行變倍時，使第一透鏡組和第三透鏡組單調(diào)地向物方移動，第二透鏡組單調(diào)地向像方移動，第四透鏡組移動的變焦鏡頭。
且在特開2003-315676、特開2004-212616、特開2004-212618、特開2004-226645號公報(分別是專利文獻3～專利文獻6)中公開的有與上述是同樣的4組結(jié)構(gòu)，從廣角端向望遠端進行變倍時，使第一透鏡組和第三透鏡組單調(diào)地向物方移動，第二透鏡組一旦向像方移動后就向物方移動的變焦鏡頭。
專利文獻1、2中公開的變焦鏡頭，其廣角端的半視場角限于25～32度左右。
專利文獻3～專利文獻6公開的變焦鏡頭中，提案其廣角端的半視場角是34～37度左右，但在變倍比方面，即使是大的也是限于稍大于4倍(4倍強)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，其課題是實現(xiàn)廣角端的半視場角大于或等于38度、具有充分大視場角的同時具有大于或等于4.5倍的變倍比、小型且具有與400萬～800萬像素或大于或等于800萬像素的攝影元件對應的解像力的變焦鏡頭，以及具有作為攝影用光學系統(tǒng)的該變焦鏡頭的“具有攝影功能的信息裝置”。
如圖1所示，本發(fā)明的變焦鏡頭的基本結(jié)構(gòu)是“從物方(圖1的左側(cè))按順序是具有正光焦度的第一透鏡組I、具有負光焦度的第二透鏡組II、孔徑光闌S、具有正光焦度的第三透鏡組III、具有正光焦度的第四透鏡組IV的四組結(jié)構(gòu)”，從廣角端(圖1上面的圖)向望遠端(圖1下面的圖)進行變倍時，使第一透鏡組I和第三透鏡組III向物方移動，孔徑光闌S相對于鄰接的透鏡組(第二透鏡組II、第三透鏡組III)獨立地進行移動。
本發(fā)明的變焦鏡頭之一，在該基本結(jié)構(gòu)中，其特點如下即從廣角端向望遠端變倍時的第一透鏡組的總移動量X1、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件
(1)0.30＜X1/fT＜0.85通過上面所述的結(jié)構(gòu)，就能實現(xiàn)廣角端的半視場角大于或等于38度、具有充分大視場角的同時具有大于或等于4.5倍的變倍比、小型且具有與400萬～800萬像素或大于或等于800萬像素的攝影元件對應的解像力的變焦鏡頭。
本發(fā)明的其它變焦鏡頭是在上面所述的變焦鏡頭中，孔徑光闌移動，以使其在廣角端比望遠端“與第三透鏡組的間隔變寬”，在廣角端，孔徑光闌與第三透鏡組最靠近物方的面的軸上間隔dsw、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(2)0.10＜dsw/fT＜0.25通過這樣就能把變焦鏡頭更小型化。
本發(fā)明的其它變焦鏡頭是在上面所述的基本結(jié)構(gòu)中，在廣角端，孔徑光闌與第三透鏡組最靠近物方的面的軸上間隔dsw、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(2)0.10＜dsw/fT＜0.25通過在基本結(jié)構(gòu)中把該特點進行組合，也能實現(xiàn)廣角端的半視場角大于或等于38度、具有充分大視場角的同時具有大于或等于4.5倍的變倍比、小型且具有與400萬～800萬像素或大于或等于800萬像素攝影元件對應的解像力的變焦鏡頭。
本發(fā)明的其它變焦鏡頭，可以是“孔徑光闌與第三透鏡組的間隔在廣角端最寬而在望遠端最窄”的結(jié)構(gòu)。
通過這種結(jié)構(gòu)，能更良好地校正各像差，能提高性能。
本發(fā)明的其它變焦鏡頭能夠成為如下的結(jié)構(gòu)，即，從廣角端向望遠端變倍時的第三透鏡組的總移動量X3、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(3)0.15＜X3/fT＜0.50本發(fā)明的其它變焦鏡頭能夠成為如下的結(jié)構(gòu)，即第二透鏡組的焦距f2、第三透鏡組的焦距f3，滿足條件(4)0.6＜|f2|/f3＜1.0本發(fā)明的其它變焦鏡頭能夠成為如下的結(jié)構(gòu)，即第一透鏡組的焦距f1、廣角端的整個系統(tǒng)焦距fW，滿足條件(5)6.0＜f1/fW＜12.0
本發(fā)明的其它變焦鏡頭能夠成為如下的結(jié)構(gòu)，即第四透鏡組移動，以使其“在望遠端比廣角端更位于像方”，望遠端的第四透鏡組的成像倍率m4T，滿足條件(6)0.6＜m4T＜0.85這時，廣角端的第四透鏡組的成像倍率m4W，望遠端的第四透鏡組的成像倍率m4T，最好滿足條件(7)1.0＜m4T/m4W＜1.3本發(fā)明的其它變焦鏡頭中，第二透鏡組最好是“從物方按順序由曲率大的面朝向像方的負透鏡、曲率大的面朝向像方的正透鏡、曲率大的面朝向物方的負透鏡這三個透鏡構(gòu)成的結(jié)構(gòu)”。
通過如上的結(jié)構(gòu)，能夠進一步校正各像差。
本發(fā)明的其它變焦鏡頭中，第二透鏡組從廣角端向望遠端變倍時能設定成“不移動”，也能設定成“在望遠端比廣角端更位于靠近像方”地進行移動。
本發(fā)明的信息裝置，是把所述變焦鏡頭的任一個“作為攝影用光學系統(tǒng)而具有”的具備攝影功能的信息裝置。該信息裝置能“把由變焦鏡頭形成的物體像在攝影元件的感光面上成像”，這時，攝影元件的像素數(shù)能是400萬～800萬像素或大于或等于800萬像素。
如前所述，信息裝置作為數(shù)碼照相機、攝像機和銀鹽照相機等能進行實施，且作為攜帶信息終端裝置能恰當?shù)剡M行實施。
若補充說明，則是本發(fā)明變焦鏡頭這樣的“由正、負、正、正四組構(gòu)成的變焦鏡頭”，一般地是第二透鏡組作為“負擔主要變倍作用的所謂變換器”的結(jié)構(gòu)。
但在本發(fā)明中，通過第三透鏡組也分擔變倍作用，使第二透鏡組變倍作用的負擔減輕，確保了“隨著廣角化、高變倍化而變困難的像差校正”的自由度。
從廣角端向望遠端進行變倍時，通過把第一透鏡組“向物方多移動”，在廣角端降低了“通過第一透鏡組的光線高度”，在抑制伴隨廣角化而第一透鏡組大型化的同時，在望遠端確保了第一透鏡組與第二透鏡組的大間隔，從而達到了長焦點化。
從廣角端向望遠端進行變倍時，第一透鏡組和第三透鏡組單調(diào)地向物方移動。隨著該移動，第一透鏡組與第二透鏡組的間隔變大，第二透鏡組與第三透鏡組的間隔變小，第二透鏡組、第三透鏡組的倍率都增加，相互分擔變倍作用。
通過使孔徑光闌形成“相對于鄰接的透鏡組獨立地進行移動”的結(jié)構(gòu)，在大于或等于4.5倍這樣大的變倍區(qū)域的“任何狀態(tài)”中，都能選擇更合適的光線路徑，因此，特別提高了彗差和場曲等校正的自由度，能達到提高軸外性能。
本發(fā)明的條件(1)，是用于廣角化·長焦點化的重要的關于第一透鏡組移動量的條件，通過滿足條件(1)，能進行“充分的像差校正”。
若條件(1)的參數(shù)X1/fT比0.30小，則第二透鏡組對變倍所起的作用減小，必須增加第三透鏡組的“對于變倍的負擔”，或必須增強第一透鏡組·第二透鏡組的光焦度，這些都會招致各種像差的惡化。且廣角端的透鏡全長變長，通過第一透鏡組的光線高度增加，招致第一透鏡組的大型化。
若參數(shù)X1/fT比0.85大，則在廣角端的全長過短，而在望遠端的全長過長。若廣角端的全長過短，則第三透鏡組的移動空間受到的限制大，而使第三透鏡組對變倍所起的作用變小，整體的像差校正困難。若望遠端的全長過長，則不僅妨礙了“全長方向的小型化”，而且為了“確保望遠端的周邊光通量”，使徑向大型化，也容易招致由鏡體歪斜等制作誤差引起的成像性能的惡化。
更理想的是，最好替換條件(1)而滿足下面的條件(1A)。
(1A)0.40＜X1/fT＜0.75孔徑光闌與第三透鏡組的間隔最好是“在廣角端比望遠端寬”。通過使孔徑光闌與第三透鏡組的間隔在廣角端擴大，而使在廣角端孔徑光闌接近第一透鏡組，能把“通過第一透鏡組的光線高度”進一步降低，能達到第一透鏡組的更加小型化。
這時，關于孔徑光闌的位置最好滿足條件(2)。
若條件(2)的參數(shù)dsw/fT比0.10小，則在廣角端通過第一透鏡組的光線高度過大，而招致第一透鏡組的大型化。難于取得在變倍區(qū)域像差的平衡，并且難于確保軸外性能。
若參數(shù)dsw/fT比0.25大，則在廣角端通過第三透鏡組的光線高度過大，使像面過于歪斜或桶形的畸變變大，特別是難于確保廣角區(qū)域的性能。
條件(2)的技術(shù)意義，在具有所述本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭的情況下，也與上述情況是同樣的。
本發(fā)明之一是使孔徑光闌與第三透鏡組的間隔“在廣角端最寬而在望遠端最窄”，但若使“孔徑光闌與第三透鏡組的間隔在廣角端以外最寬”，則通過第三透鏡組的光線高度在“該狀態(tài)”下變得最大，在變倍區(qū)域整體上難于取得軸外像差的平衡。若使孔徑光闌與第三透鏡組的間隔“在望遠端以外最窄”，則在望遠端不能使第二透鏡組與第三透鏡組的間隔足夠小，使第三透鏡組對變倍所起的作用變小，難于進行整體的像差校正。
條件(3)是關于第三透鏡組移動量的條件，若參數(shù)X3/fT比0.15小，則使第三透鏡組對變倍所起的作用變小，則必須增加第二透鏡組變倍作用的負擔，或必須增強第三透鏡組自身的光焦度，這些都會招致各種像差的惡化。
若參數(shù)X3/fT比0.50大，則廣角端的透鏡全長變長，通過第一透鏡組的光線高度增加，招致第一透鏡組的大型化。
且理想的是最好替換條件(3)而滿足條件(3A)0.2＜X3/fT＜0.45本發(fā)明的條件(4)、(5)是良好校正像差的條件。
若條件(4)的參數(shù)|f2|/f3比0.60小，則第二透鏡組的光焦度過強，相反，若比1.0大，則第三透鏡組的光焦度過強，這些都容易使“變倍時的像差變動”變大。
若本發(fā)明條件(5)的參數(shù)f1/fW比6.0小，則第二透鏡組的成像倍率接近于等倍，變倍效率提高了，所以在高變倍化上是有利的，但這需要第一透鏡組的各透鏡具有大的光焦度，特別是在望遠端具有色差惡化等的弊病，且使第一透鏡組厚壁化、大口徑化，特別是對于收容狀態(tài)的小型化是不利的。
若參數(shù)f1/fW比12.0大，則使第二透鏡組對變倍所起的作用變小，難于高變倍化。
可以使第四透鏡組移動，以使其“在望遠端比廣角端更位于像方”。通過這種移動使從廣角端向望遠端進行變倍時，第四透鏡組的倍率也成為增加的方向，由于第四透鏡組也能負擔變倍作用，所以在有限的空間中能進行有效的變倍。
本發(fā)明的條件(6)，是在達到目標的廣角化和高變倍化的基礎上，能進行充分像差校正的條件，若參數(shù)m4T比0.60小，則從第三透鏡組射出的光束接近遠焦系統(tǒng)，不能使“第三透鏡組進行有效地變倍”，第二透鏡組變倍作用的負擔增加，把對“伴隨廣角化而增大的場曲和像散”進行校正變得困難。
若參數(shù)m4T比0.85大，則第四透鏡組過于靠近像面，不能確保必要的后對焦，或第四透鏡組的光焦度變得過小。若第四透鏡組的光焦度變得過小，則出射光瞳靠近像面，所以光線向攝影元件周邊部的射入角變大，容易招致周邊部的光通量不足。
且理想的是最好替換條件(6)而滿足條件(6A)0.65＜m4T＜0.80本發(fā)明的條件(7)，是關于“從廣角端向望遠端進行變倍時第四透鏡組的倍率變化”的條件，若參數(shù)m4T/m4W比1.0小，則使第四透鏡組對變倍所起的作用消失，第二透鏡組、第三透鏡組的變倍作用負擔增加，進行變倍時難于取得像面的平衡。
若參數(shù)m4T/m4W比1.3大，則第四透鏡組的變倍負擔過大，第四透鏡組在“例如是一個正透鏡這樣的簡單結(jié)構(gòu)”不變的情況下，則像差校正困難。
且理想的是最好替換條件(7)而滿足條件(7A)1.05＜m4T/m4W＜1.2下面在不妨礙小型化的范圍內(nèi)，敘述用于進行更良好像差校正的條件。
第二透鏡組最好是從物方按順序由曲率大的面朝向像方的負透鏡、曲率大的面朝向像方的正透鏡、曲率大的面朝向物方的負透鏡這三個透鏡所構(gòu)成。
具有負光焦度的變倍組是由這三個透鏡構(gòu)成的情況下，“從物方按順序是負透鏡、負透鏡、正透鏡的配置”被廣為知曉，但與該結(jié)構(gòu)相比，上述的結(jié)構(gòu)在伴隨廣角化的倍率色差的校正能力上是優(yōu)良的。也可以從物方數(shù)把第二號透鏡與第三號透鏡適當?shù)亟雍稀?br> 在上述這種第二透鏡組的結(jié)構(gòu)中，第二透鏡組的各透鏡最好滿足以下條件。
(8A)1.75＜N21＜1.90，35＜v21＜50
(8B)1.65＜N22＜1.90，20＜v22＜35(8C)1.75＜N23＜1.90，35＜v23＜50這些條件(8A)～(8C)中，N2i表示“第二透鏡組中從物方側(cè)數(shù)第i號透鏡的折射率”，v2i表示“第二透鏡組中從物方側(cè)數(shù)第i號透鏡的阿貝數(shù)”。通過選擇滿足這些條件的玻璃種類，就能更良好地校正色差。
第一透鏡組最好是“從物方開始具有至少一個負透鏡和至少一個正透鏡的結(jié)構(gòu)”。更具體說就是，從物方按順序由“凸面朝向物方的負彎月透鏡、強凸面朝向物方的正透鏡”這兩個透鏡構(gòu)成，或是從物方按順序由“凸面朝向物方的負彎月透鏡、強凸面朝向物方的正透鏡、強凸面朝向物方的正透鏡”這三個透鏡構(gòu)成便可。
第三透鏡組最好是從物方按順序由“正透鏡、正透鏡、負透鏡”這三個透鏡構(gòu)成。這時，也可以從物方數(shù)把第二號透鏡與第三號透鏡適當?shù)亟雍稀?br> 第四透鏡組最好是由“一個正透鏡”構(gòu)成。向有限距離進行對焦時，“僅使第四透鏡組移動的方法”，使應該移動物體的重量最小便可。第四透鏡組進行變倍時的移動量小，具有可兼用用于變倍的移動機構(gòu)和對焦的移動機構(gòu)的優(yōu)點。
為了一邊保持良好的像差校正一邊進行小型化，采用非球面是有效的，最好至少在第二透鏡組和第三透鏡組中分別具有一面或一面以上的非球面。特別是第二透鏡組中，若把“最靠近物方的面和最靠近像方的面”這雙方設定成非球面，則在“伴隨廣角化而易增大的畸變、像散等的校正”中能得到高的效果。
作為非球面透鏡，能使用光學玻璃和光學塑料成型的(玻璃模制非球面、塑料模制非球面)和在玻璃透鏡的面上成型薄樹脂層而把其表面作為非球面的(被叫做混合非球面、復制非球面等)等。
光闌的開放孔徑，設定成“任何變倍都固定”，在機構(gòu)上簡單也可，但通過把長焦點端的開放孔徑設定成比短焦點端的大，還能縮小伴隨變倍的F數(shù)的變化。且在“需要使到達像面的光通量減少”時，也可以使光闌小徑化，理想的是，不使光闌徑變大，通過插入ND濾光片等使光通量減少的方法能防止由衍射現(xiàn)象引起的解像力的降低。
如上所述，本發(fā)明的變焦鏡頭通過如上結(jié)構(gòu)，就能實現(xiàn)廣角端的半視場角大于或等于38度、具有充分大視場角的同時具有大于或等于4.5倍的變倍比、小型且具有與400萬～800萬像素或大于或等于800萬像素攝影元件對應的解像力的變焦鏡頭。且本發(fā)明的信息裝置，由于具有“作為攝影用光學系統(tǒng)”的本發(fā)明的變焦鏡頭，就能實現(xiàn)小型且性能優(yōu)良的攝影功能。


圖1是表示實施例1的透鏡結(jié)構(gòu)和各透鏡組移動的圖；圖2是表示實施例2的透鏡結(jié)構(gòu)和各透鏡組移動的圖；圖3是表示實施例3的透鏡結(jié)構(gòu)和各透鏡組移動的圖；圖4是表示實施例4的透鏡結(jié)構(gòu)和各透鏡組移動的圖；圖5是表示實施例1的在短焦點端的像差的圖；圖6是表示實施例1的在中間焦距的像差的圖；圖7是表示實施例1的在望遠端的像差的圖；圖8是表示實施例2的在短焦點端的像差的圖；圖9是表示實施例2的在中間焦距的像差的圖；圖10是表示實施例2的在望遠端的像差的圖；圖11是表示實施例3的在短焦點端的像差的圖；圖12是表示實施例3的在中間焦距的像差的圖；圖13是表示實施例3的在望遠端的像差的圖；圖14是表示實施例4的在短焦點端的像差的圖；圖15是表示實施例4的在中間焦距的像差的圖；圖16是表示實施例4的在望遠端的像差的圖；圖17A是用于說明信息裝置一實施形式的圖，表示的是透鏡鏡體收容在體內(nèi)狀態(tài)的信息裝置的正面圖；圖17B表示的是圖17A的信息裝置的透鏡鏡體送出來狀態(tài)的圖；圖17C是圖17A的信息裝置的背面圖；圖18是用于說明圖17的信息裝置系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式
下面，把本發(fā)明變焦鏡頭的具體數(shù)值實施例舉四個例子。全實施例中最大像高是3.70mm。各實施例中，配置在第四透鏡組像面?zhèn)鹊钠叫衅桨?在圖1～圖4的圖中以符號F表示)，假想是光學低通濾波器·紅外截止濾光片等各種濾光片和CCD傳感器等攝影元件的玻璃蓋片(片狀玻璃)。具有長度量綱的量的單位，只要沒有特別預先說明，就是mm。
實施例2是“變倍時把第四透鏡組固定”的例，其它的實施例是變倍時把第二透鏡組固定。第二透鏡組的變倍，可以是從廣角端向望遠端單調(diào)地向像方移動，也可以是使在變倍途中的移動軌跡象描畫曲線那樣地向像方變位。
透鏡的材質(zhì)，除了實施例1的第9透鏡、實施例3的第10透鏡、實施例4的第10透鏡(都是第四透鏡組)是光學塑料之外，其余的都是光學玻璃。
如從各實施例的像差圖中了解到的那樣，各實施例的像差都被充分校正，能對應大于或等于400萬像素的感光元件。
各實施例中記號的意義如下。
f整個系統(tǒng)的焦距FF數(shù)ω半視場角R曲率半徑D面間隔Nd折射率vd阿貝數(shù)K非球面的圓錐常數(shù)A44次非球面系數(shù)A66次非球面系數(shù)A88次非球面系數(shù)A1010次非球面系數(shù)A1212次非球面系數(shù)A1414次非球面系數(shù)A1616次非球面系數(shù)A1818次非球面系數(shù)“非球面”的形狀，在近軸曲率半徑的倒數(shù)(近軸曲率)為C0、距離光軸的高度為H、圓錐常數(shù)為K、非球面系數(shù)為A4、A6、A8、...時，其是由眾所周知的式子X=C0H2/{1+1-(1+K)C02H2}+A4H4+A6H6+A8H8+A10H10+A12H12+A14H14+A16H16+A18H18]]>所表示的形狀。
f＝4.74～21.59，F(xiàn)＝3.32～4.98，ω＝39.14～9.55

在上述表中，附有*標記面號碼的透鏡面是非球面。其它實施例中也是同樣的。
非球面第5面K＝0.0，A4＝2.42400×10-4，A6＝-2.92208×10-6，A8＝9.40210×10-9，A10＝-4.16456×10-11，第9面K＝0.0，A4＝-5.16761×10-4，A6＝1.81605×10-6，A8＝-1.01642×10-6，A10＝-1.75699×10-8，第11面K＝0.0，A4＝-1.08496×10-3，A6＝-2.17192×10-5，A8＝5.79037×10-6，A10＝-5.25493×10-7，第12面K＝0.0，A4＝4.85474×10-4，A6＝-4.49460×10-5，A8＝8.98429×10-6，A10＝-5.68154×10-7，第16面K＝0.0，A4＝-5.46424×10-5，A6＝1.80637×10-5，A8＝-9.17793×10-7，A10＝2.09899×10-8，可變間隔

條件參數(shù)的值dsw/fT＝0.141X1/fT＝0.698X3/fT＝0.366|f2|/f3＝0.792f1/fW＝8.44m4T＝0.718
m4T/m4W＝1.098圖1表示了實施例1的變焦鏡頭的廣角端(上面的圖)、中間焦距(中間的圖)和望遠端(下面的圖)的透鏡組配置。圖5、圖6、圖7順序表示了實施例1的短焦點端(廣角端)、中間焦距、長焦點端(望遠端)的像差圖。球差圖中的虛線表示的是正弦條件，像散圖中的實線表示的是弧矢的、虛線表示的是子午的。
f＝4.74～21.55，F(xiàn)＝3.61～4.80，ω＝39.16～9.64

非球面第4面K＝0.0，A4＝1.78565×10-4，A6＝-1.75390×10-6，A8＝6.61261×10-9，A10＝1.23143×10-11，第8面K＝0.0，A4＝-3.04000×10-4，A6＝-7.18126×10-6，A8＝1.05398×10-7，A10＝-2.21354×10-8，第10面K＝0.0，A4＝-6.40609×10-4，A6＝-7.03343×10-6，A8＝8.98513×10-7，A10＝-9.73391×10-8，第11面K＝0.0，A4＝2.20124×10-4，A6＝-8.24086×10-6，A8＝1.09927×10-6，A10＝-1.05069×10-7，第15面K＝0.0，A4＝-5.79936×10-5，A6＝8.76394×10-6，A8＝-2.58155×10-7，A10＝4.31238×10-9，可變間隔

條件參數(shù)的值dsw/fT＝0.189X1/fT＝0.466X3/fT＝0.350|f2|/f3＝0.860f1/fW＝9.35m4T＝0.736m4T/m4W＝1.0(變倍時第四透鏡組固定)圖2仿照圖1表示了實施例2的變焦鏡頭的廣角端、中間焦距和望遠端的透鏡組配置。圖8、圖9、圖10順序表示了實施例2在短焦點端(廣角端)、中間焦距、長焦點端(望遠端)的像差圖。
f＝4.74～21.67，F(xiàn)＝3.46～4.91，ω＝39.15～9.50

非球面第6面K＝0.0，A4＝-1.22579×10-4，A6＝-2.98179×10-7，A8＝-1.93092×10-8，A10＝-3.32554×10-10，第10面
K＝0.0，A4＝-8.28512×10-4，A6＝-1.82812×10-5，A8＝8.50623×10-8，A10＝-1.90374×10-7，第12面K＝0.0，A4＝-8.08852×10-4，A6＝1.58812×10-5，A8＝-1.00403×10-6，A10＝2.75151×10-8，第13面K＝0.0，A4＝4.07275×10-4，A6＝-7.86358×10-6，A8＝1.60507×10-6，A10＝-9.33131×10-8，第17面K＝0.0，A4＝-1.29441×10-5，A6＝5.93123×10-6，A8＝-3.01006×10-7，A10＝7.06450×10-9，可變間隔

條件參數(shù)的值dsw/fT＝0.149X1/fT＝0.646X3/fT＝0.351|f2|/f3＝0.744f1/fW＝7.49m4T＝0.712m4T/m4W＝1.085圖3是與圖1相仿地表示了實施例3變焦鏡頭的廣角端、中間焦距和望遠端的透鏡組配置。圖11、圖12、圖13順序表示了實施例3在短焦點端(廣角端)、中間焦距、長焦點端(望遠端)的像差圖。
f＝4.74～32.01，F(xiàn)＝3.46～4.95，ω＝39.16～6.49

非球面第6面K＝0.0，A4＝9.28299×10-5，A6＝1.03850×10-5，A8＝-2.16446×10-6，A10＝1.61295×10-7，A12＝-5.11846×10-9，A14＝2.47510×10-11，A16＝2.09438×10-12，A18＝-3.35049×10-14，第10面
K＝0.0，A4＝-5.36621×10-4，A6＝-2.09732×10-5，A8＝1.57517×10-6，A10＝-1.40290×10-7，第12面K＝0.0，A4＝-5.83958×10-4，A6＝-2.94644×10-6，A8＝1.56092×10-6，A10＝-1.29023×10-7，第13面K＝0.0，A4＝3.93298×10-4，A6＝-9.48850×10-6，A8＝2.03692×10-6，A10＝-1.21118×10-7，第17面K＝0.0，A4＝-4.62968×10-5，A6＝1.18491×10-5，A8＝-5.99156×10-7，A10＝1.26163×10-8，可變間隔

條件參數(shù)的值dsw/fT＝0.134X1/fT＝0.591X3/fT＝0.281|f2|/f3＝0.713f1/fW＝8.55m4T＝0.725m4T/m4W＝1.116圖4是與圖1相仿地表示了實施例4變焦鏡頭的廣角端、中間焦距和望遠端的透鏡組配置。圖14、圖15、圖16順序表示了實施例4在短焦點端(廣角端)、中間焦距、長焦點端(望遠端)的像差圖。
最后，參照圖17A、圖17B、圖17C和圖18說明信息裝置的一實施例。
該實施例中，信息裝置作為“攜帶信息終端裝置”而被實施。
如圖17A、圖17B、圖17C和圖18所示，攜帶信息終端裝置30具有攝影透鏡31和攝影元件即感光元件(區(qū)域傳感器)45，把由攝影透鏡31攝取的“攝影對象物的像”在感光元件45上成像，并通過感光元件45進行讀取的結(jié)構(gòu)。攜帶信息終端裝置30上設置有閃光裝置32。
攝影透鏡31是采用本發(fā)明所記載的鏡頭，具體說就是例如可使用上述實施例1～4中的任一個。作為感光元件45，其像素數(shù)是大于或等于400萬像素，例如能使用感光區(qū)域?qū)蔷€長度9.1mm、像素間距2.35μm、像素數(shù)大致700萬像素的CCD區(qū)域傳感器和感光區(qū)域?qū)蔷€長度9.1mm、像素間距2μm、像素數(shù)大致1000萬像素的CCD區(qū)域傳感器等。
如圖18所示，來自感光元件45的輸出通過接受中央處理器40控制的信號處理裝置42而被處理并變換成數(shù)字信息。被信號處理裝置42數(shù)字化了的圖像信息，在接受中央處理器40控制的圖像處理裝置41中接受規(guī)定的圖像處理之后，記錄在半導體存儲器44中。在液晶監(jiān)控器38中能顯示“攝影中的圖像”，也可以顯示“在半導體存儲器44中記錄的圖像”。且在半導體存儲器44中記錄的圖像，能使用通信卡43等而向外部進行發(fā)送。
如圖17A所示，在裝置被攜帶時，攝影透鏡31是“縮入機身狀態(tài)”，當用戶操作電源開關36而接通電源時，則如圖17B所示，鏡體伸出來。這時，在鏡體內(nèi)部變焦鏡頭的各組，例如成為“短焦點端的配置”，通過操作變焦距桿34來變化各組的配置，而能進行向長焦點端變倍。這時，取景器33也與攝影透鏡31的視場角變化連動而進行變倍。
通過快門按鈕35的半按進行對焦。在使用實施例1～4變焦鏡頭的情況下，對焦能通過第二透鏡組或第四透鏡組的移動，或者，感光元件45的移動進行。當進一步按下快門按鈕35，則能進行攝影，然后進行已經(jīng)敘述過的處理。
在把半導體存儲器44中記錄的圖像顯示在液晶監(jiān)控器38中，或使用通信卡43等而向外部進行發(fā)送時，是通過操作按鈕37的掃描進行的。半導體存儲器44和通信卡43等分別插入專用或通用的槽39A、39B中來使用。
在攝影透鏡31是處于縮入機身狀態(tài)時，變焦鏡頭的各組也可以不一定并列在光軸上，例如采用第三透鏡組從光軸上退讓而“與其它的透鏡組并列收容”這樣的機構(gòu)，就能實現(xiàn)信息裝置的更加薄型化。
在以上說明的攜帶信息終端裝置中，能把實施例1～4的變焦鏡頭作為攝影透鏡31來使用，能實現(xiàn)使用400萬像素～800萬像素或大于或等于800萬像素級別的感光元件的高圖像質(zhì)量的小型攜帶信息終端裝置。
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其從物方按順序設置具有正光焦度的第一透鏡組、具有負光焦度的第二透鏡組、孔徑光闌、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組，從廣角端向望遠端進行變倍時，所述第一透鏡組和第三透鏡組向物方移動，其特征在于，孔徑光闌相對于鄰接的透鏡組獨立地進行移動，從廣角端向望遠端變倍時的第一透鏡組的總移動量X1、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(1)0.30＜X1/fT＜0.85。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，孔徑光闌移動，以使其與第三透鏡組的間隔在廣角端比在望遠端變寬，在廣角端的所述孔徑光闌與所述第三透鏡組最靠近物方的面的軸上間隔dsw、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(2)0.10＜dsw/fT＜0.25。
3.一種變焦鏡頭，其從物方按順序設置具有正光焦度的第一透鏡組、具有負光焦度的第二透鏡組、孔徑光闌、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組，從廣角端向望遠端進行變倍時，所述第一透鏡組和第三透鏡組向物方移動，其特征在于，孔徑光闌相對于鄰接的透鏡組獨立地進行移動，在廣角端的孔徑光闌與第三透鏡組最靠近物方的面的軸上間隔dsw、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(2)0.10＜dsw/fT＜0.25。
4.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，孔徑光闌與第三透鏡組的間隔在廣角端最寬而在望遠端最窄。
5.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，從廣角端向望遠端變倍時的第三透鏡組的總移動量X3、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(3)0.15＜X3/fT＜0.50。
6.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，第二透鏡組的焦距f2、第三透鏡組的焦距f3，滿足條件(4)0.6＜|f2|/f3＜1.0。
7.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，第一透鏡組的焦距f1、廣角端的整個系統(tǒng)焦距fW，滿足條件(5)6.0＜f1/fW＜12.0。
8.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，第四透鏡組移動，以使其在望遠端比廣角端更位于像方，望遠端的第四透鏡組的成像倍率m4T，滿足條件(6)0.6＜m4T＜0.85。
9.如權(quán)利要求8所述的變焦鏡頭，其特征在于，廣角端的第四透鏡組的成像倍率m4W，望遠端的第四透鏡組的成像倍率m4T，滿足條件(7)1.0＜m4T/m4W＜1.3。
10.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，第二透鏡組從物方按順序由曲率大的面朝向像方的負透鏡、曲率大的面朝向像方的正透鏡和曲率大的面朝向物方的負透鏡的這三個透鏡構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，從廣角端向望遠端變倍時，第二透鏡組不移動。
12.如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，從廣角端向望遠端變倍時，第二透鏡組移動，以使其在望遠端比在廣角端更位于靠近像方。
13.一種具有攝影功能的信息裝置，其特征在于，具有作為攝影用光學系統(tǒng)的如權(quán)利要求1～3任意一項所述的變焦鏡頭。
14.如權(quán)利要求13所述的具有攝影功能的信息裝置，其特征在于，把由變焦鏡頭產(chǎn)生的物體像在攝影元件的感光面上成像。
15.如權(quán)利要求14所述的具有攝影功能的信息裝置，其特征在于，攝影元件的像素數(shù)是大于或等于400萬像素。
16.如權(quán)利要求14所述的具有攝影功能的信息裝置，其特征在于，構(gòu)成為攜帶信息終端裝置。
17.如權(quán)利要求15所述的具有攝影功能的信息裝置，其特征在于，構(gòu)成為攜帶信息終端裝置。
全文摘要
一種變焦鏡頭，其從物方按順序配置具有正光焦度的第一透鏡組(I)、具有負光焦度的第二透鏡組(II)、孔徑光闌(S)、具有正光焦度的第三透鏡組(III)、具有正光焦度的第四透鏡組(IV)，在從廣角端向望遠端進行變倍時，使第一透鏡組(I)和第三透鏡組(III)向物方移動，在該變焦鏡頭中，孔徑光闌(S)相對于鄰接的透鏡組(II)、(III)獨立地進行移動，從廣角端向望遠端變倍時的第一透鏡組(I)的總移動量X1、望遠端的整個系統(tǒng)焦距fT，滿足條件(1)0.30＜X1/fT＜0.85。
文檔編號G02B15/14GK1825154SQ20061000885
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月23日
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