專利名稱：變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的電子攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的電子攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，取代銀鹽膠片相機(jī)，具有CCD (Charge Coupled Device, 電荷耦合器件)或CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,
互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體)那樣的固態(tài)攝像元件的數(shù)碼照相機(jī)成為主流， 在這些數(shù)碼照相機(jī)中，從業(yè)務(wù)用高功能型到緊湊式普及型具有各種各樣 的照相機(jī)。
并且，其中對(duì)于緊湊式普及型的數(shù)碼照相機(jī)，用戶要求能夠輕松享 受攝影的樂(lè)趣，除了小型化外，也希望做到薄型化以便于收納到衣服和 包的口袋等中、攜帶方便。
因此，要求這種緊湊式普及型的數(shù)碼照相機(jī)中釆用的變焦鏡頭進(jìn)一 步小型化，同時(shí)要求具有以下特性，即，明亮、具有超過(guò)3倍的高變倍 比、對(duì)角方向的視場(chǎng)角超過(guò)70。。
并且，下述專利文獻(xiàn)l、 2記載了一種在緊湊式普及型的數(shù)碼照相機(jī) 中可以采用的變焦鏡頭，其從物體側(cè)起依次由負(fù)光焦度(power)的第1 透鏡組、正光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組和第4透鏡組 構(gòu)成。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004—318107號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2002—365543號(hào)公報(bào)
但是，專利文獻(xiàn)l、 2記載的變焦鏡頭雖然適合于小型化，但是變倍 比只有3倍左右、對(duì)角方向的視場(chǎng)角僅為65°左右，若想要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高 變倍化和廣角化，則將導(dǎo)致負(fù)光焦度的第1透鏡組的徑向和沿著光軸的 方向的大小增大，結(jié)果，存在導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)整體變大型化的問(wèn)題。并且，專利文獻(xiàn)l、 2記載的變焦鏡頭在為了實(shí)現(xiàn)高變倍化及小型化 而增強(qiáng)各個(gè)透鏡的光焦度時(shí)，導(dǎo)致構(gòu)成第1透鏡組的透鏡中最靠近物體
惻的貝光焦度的邁鏡任像w的面的曲率半徑減小，屮心厚庋與邊緣(-
"')厚度之差(厚度變化差)增大，因此透鏡的加工變困難，并且由于 構(gòu)成第1透鏡組的透鏡的裝配中的偏差，導(dǎo)致高次的軸上彗差增大，存 在難以確保良好的生產(chǎn)性和充足的光學(xué)性能的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出的，其目的在于，提 供一種有利于小型化、廣角化、高變倍化，攝影圖像的畫質(zhì)良好，并且 容易制造的變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的電子攝像裝置。 '
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的變焦鏡頭的特征在于，從物體側(cè)起依
次具有負(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、和第4透鏡組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述第1透鏡組 和所述第2透鏡組的間隔變小，同時(shí)所述第2透鏡組和所述第3透鏡組 的間隔變大，在所述第1透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡與所述第2透鏡組 的最靠近像側(cè)的透鏡之間，具有與所述第2透鏡組一體地移動(dòng)的亮度光 闌，所述第1透鏡組由配置于物體側(cè)的負(fù)光焦度的第1透鏡和配置于像 側(cè)的正光焦度的第2透鏡構(gòu)成，并滿足以下條件式(1)、 (2)。
0.15 |)詩(shī)/(})膽<1.0 ……(1)
-3.(X(lhPF/(thPR〈-1.0 ...... (2)
其中，fmf指所述第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的物體側(cè)的面
的光焦度，^mk指所述第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的像側(cè)的面的 光焦度，fpF指所述第1透鏡組的正光焦度的第2透鏡的物體側(cè)的面的光
焦度，(hm指所述第l透鏡組的正光焦度的第2透鏡的像側(cè)的面的光焦度。 另外，本發(fā)明的變焦鏡頭構(gòu)成為在滿足條件式(1)、 (2)時(shí)，優(yōu)選
所述第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的兩面是非球面。
并且，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的變焦鏡頭的特征在于，從物體
側(cè)起依次具有負(fù)光焦度的第1透鏡組、正光焦度的第2透鏡組、正光焦
7度的第3透鏡組、和第4透鏡組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述第l
透鏡組和所述第2透鏡組的間隔變小，同時(shí)所述第2透鏡組和所述第3 透鏡組的間隔變大，在所述第1透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡與所還第2 透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡之間，具有與所述第2透鏡組一體地移動(dòng)的 亮度光闌，所述第1透鏡組由配置于物體側(cè)的負(fù)光焦度的第1透鏡和配 置于像側(cè)的正光焦度的第2透鏡構(gòu)成，所述第3透鏡組和所述第4透鏡 組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組分別 僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選滿足以下條件式(3)。
15< ((()3/(|)4) <320 ...... (3)
其中，(h指所述第3透鏡組的光焦度，(j)4指所述第4透鏡組的光焦度。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組分別 只利用凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選滿足以下條件式 (4)。
-10< (R3r+R4f) / (R3「R4f) <0 ...... (4)
其中，113|.指構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面的近軸曲率 半徑，R4f指構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面的近軸曲率半 徑。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組分別 僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選滿足以下條件式(5)。 l<ds/dt<1.5 ...... (5)
其中，ds指在廣角端與光軸平行并且通過(guò)攝像面上的最大像高位置 的線與構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面相交的點(diǎn)、和該線與 構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面相交的點(diǎn)的間隔，dt指在 廣角端構(gòu)成第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面與構(gòu)成所述第4透鏡組的 彎月透鏡的物體側(cè)的面在光軸上的間隔。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(6)。
6兆9 ...... (6)其中，N指所述變焦鏡頭的透鏡總數(shù)量。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第2透鏡組由3個(gè)以下的透鏡構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第2透鏡組由正光焦度的透鏡、
以及將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第2透鏡組具有將正光焦度的透 鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡，所述接合透鏡的負(fù)光焦度的 透鏡的阿貝數(shù)小于所述接合透鏡的正光焦度的透鏡的阿貝數(shù)。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭在所述第2透鏡組由正光焦度的透鏡、與 接合正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡得到的接合透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選滿 足以下條件式(7)、 (8)。
21.59 ...... (7)
D2nS35 ...... (8)
其中，I!2pave指所述第2透鏡組中包含的全部正光焦度的透鏡的折射
率的平均值，U2n指所述第2透鏡組中包含的負(fù)光焦度的透鏡的阿貝數(shù)。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭在所述第2透鏡組由正光焦度的透鏡、以
及將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)
選構(gòu)成所述第2透鏡組的透鏡之間的間隔小于所述第2透鏡組中包含的 負(fù)光焦度的透鏡的中心厚度。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(9)、 (10)。
n3av2l.48 ……(9)
u3ave^60 ……(10)
其中，I!3ave指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的折射率的平均值，I33ave 指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的阿貝數(shù)的平均值。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第3透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè) 以上的非球面的透鏡構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第3透鏡組由至少一個(gè)樹(shù)脂透鏡 構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第4透鏡組由一個(gè)透鏡構(gòu)成，并滿足以下條件式(11)、 (12)。
n21.48 ...... (11)
u260 ...... (12)
其中，ri4指構(gòu)成所述第4透鏡組的一個(gè)透鏡的折射率，U4指構(gòu)成所 述第4透鏡組的一個(gè)透鏡的阿貝數(shù)。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第4透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè) 以上的非球面的透鏡構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第4透鏡組由樹(shù)脂制的一個(gè)透鏡 構(gòu)成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第4透鏡組在變倍時(shí)不移動(dòng)。 并且，本發(fā)明的電子攝像裝置具有變焦鏡頭、被配置于所述變焦鏡 頭的成像位置附近的電子攝像元件、圖像處理單元和記錄單元，所述圖 像處理單元對(duì)由所述電子攝像元件得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使其形狀 改變，并記錄在所述記錄單元中，所述電子攝像裝置的特征在于，所述 變焦鏡頭是上述任一發(fā)明記載的變焦鏡頭，在大致無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)， 滿足以下條件式(13)。
0.7<y07/(fw.tan(D07w)<1.5 ...... (13)
其中，在把電子攝像元件的有效攝像面內(nèi)(能夠攝像的面內(nèi))從中 心到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離(最大像高)設(shè)為yu)時(shí)，利用yo產(chǎn)0.7y,。表示，co07w 指與從廣角端的攝像面上的中心連接到y(tǒng)o7位置的像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)方向相 對(duì)于光軸的角度。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種有利于小型化、廣角化、高變倍化，攝 影圖像的畫質(zhì)良好，并且容易制造的變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的電子 攝像裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí) 的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀 態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
10圖2是表示圖1所示變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、像 散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、 (c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí) 的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀 態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖4是表示圖3所示變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、像 散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、
,, 、4口 、二 4山AAt 、LL、 +
、cj里;i^^5trj仏巡o
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí) 的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀 態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖6是表示圖5所示變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、像 散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、 (c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí) 的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀 態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖8是表示圖7所示變焦鏡頭在無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、像 散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、 (c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
圖9是表示裝配了本發(fā)明的變焦鏡頭的數(shù)碼照相機(jī)的外觀的從前面 觀看時(shí)的立體圖。
圖10是表示圖9所示數(shù)碼照相機(jī)的從后面觀看時(shí)的主視圖。
圖11是示意表示圖9所示數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視俯視圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
G,第l透鏡組；G2第2透鏡組；G3第3透鏡組；G4第4透鏡組； L 、 L12、 L21、 L22、 L23、 L3、 U透鏡；Lc光軸；S亮度光闌；LF低通濾波器；CG玻璃罩；IM攝像面；E觀察者的眼球；10數(shù)碼照相機(jī)；11攝 影光學(xué)系統(tǒng)；12攝影用光路；13取景器光學(xué)系統(tǒng)；14取景器用光路；15 快門按鈕；16閃光燈發(fā)光部；17液晶顯示監(jiān)視器；18 CCD; 19罩部件； 20處理單元；21記錄單元；22取景器用物鏡光學(xué)系統(tǒng)；23正像棱鏡； 24視野框；25目鏡光學(xué)系統(tǒng)；26罩；27焦距變更按鈕；28設(shè)定變更開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式
在說(shuō)明本發(fā)明的變焦鏡頭和使用該變焦鏡頭的電子攝像裝置的實(shí)施
例之前，說(shuō)明基于本發(fā)明的變焦鏡頭和使用該變焦鏡頭的電子攝像裝置 的結(jié)構(gòu)的作用效果。
作為基本結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的變焦鏡頭構(gòu)成為，從物體側(cè)起依次具有負(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 和第4透鏡組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組和第2透鏡組 的間隔變小，同時(shí)第2透鏡組和第3透鏡組的間隔變大。
在釆用這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的變焦鏡頭中，第1透鏡組具有負(fù)的光焦 度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)廣角化和徑向的小型化，同時(shí)能夠減少要構(gòu)成的透鏡 組的數(shù)量，并且可以減少透鏡組的數(shù)量，因此也可以減少必要的透鏡個(gè) 數(shù)，結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)鏡框的薄型化和成本的降低。并且，第2透鏡組具 有正的光焦度，以便通過(guò)改變與第1透鏡組的距離來(lái)發(fā)揮變動(dòng)群(variator) 的作用，同時(shí)在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，能夠從像側(cè)向物體側(cè)移動(dòng)來(lái) 進(jìn)行增倍。并且，第3透鏡組具有正的光焦度，所以容易確?？s短透鏡 總長(zhǎng)度時(shí)的性能，實(shí)現(xiàn)小型化。并且，以往主要利用第1透鏡組來(lái)校正 在第2組產(chǎn)生的像散和像面彎曲等像差，但由于能夠在最后一組即第4 透鏡組進(jìn)行校正，所以不需要在第1透鏡組過(guò)度地校正像散和像面彎曲 等像差，可以充分校正伴隨高變倍化而增加的球面像差和彗差。
并且，作為基本結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的變焦鏡頭構(gòu)成為，在第1透鏡組的 最靠近像側(cè)的透鏡與第2透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡之間，具有與所述 第2透鏡組一體地移動(dòng)的亮度光闌。在采用這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的變焦鏡頭中，可以保持緊湊性，并且容 易確保廣角端的性能。并且，亮度光闌與第2透鏡組一體地移動(dòng)，由此 可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外，在亮度光闌不與第2透鏡組一體地移動(dòng)，相
比這種結(jié)構(gòu)在廣角端時(shí)更位于物體側(cè)的情況下，第2透鏡組中的周邊光 束的光線高度變高，所以導(dǎo)致構(gòu)成第2透鏡組的各個(gè)透鏡在徑向大型化。 另外，第2透鏡組負(fù)擔(dān)透鏡系統(tǒng)整體的成像作用的主要部分，所以要求 構(gòu)成第2透鏡組的透鏡也具有比較強(qiáng)的光焦度，但在亮度光闌的位置是 那種位置的情況下，為了確保光焦度必須增加透鏡數(shù)量，導(dǎo)致難以獲取 鏡框的薄型化以及球面像差與彗差的平衡。并且，在構(gòu)成為使亮度光闌
與第2透鏡組相比更位于像側(cè)的情況下，廣角端的軸外光束的光線高度 變高，所以必須增大第l透鏡組，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)廣角化和小型化。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，第1透鏡組由配置 于物體側(cè)的負(fù)光焦度的第1透鏡和配置于像側(cè)的正光焦度的第2透鏡構(gòu) 成，并滿足以下條件式(1)、 (2)，
<formula>formula see original document page 13</formula> ……(1)
<formula>formula see original document page 13</formula>...... (2)
其中，(h旨指第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的物體側(cè)的面的光 焦度，((),mr指第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的像側(cè)的面的光焦度，
()),pf指第1透鏡組的正光焦度的第2透鏡的物體側(cè)的面的光焦度，(J),pk指
第1透鏡組的正光焦度的第2透鏡的像側(cè)的面的光焦度。
在利用負(fù)光焦度的第1透鏡和正光焦度的第2透鏡構(gòu)成第1透鏡組 時(shí)，以往通過(guò)使第1透鏡的負(fù)光焦度的大半部分集中于其物體側(cè)的面上， 同時(shí)使第2透鏡的正光焦度的大半部分集中于其像側(cè)的面上，由此來(lái)校 正球面像差和像面彎曲等像差。但是，如果這樣使光焦度集中，則導(dǎo)致 產(chǎn)生高次的球面像差，所以難以實(shí)現(xiàn)高變倍化。并且，由于裝配時(shí)的偏 差，導(dǎo)致高次的像差的影響增大，難以確保充足的光學(xué)性能。另外，由 于第1透鏡的光焦度分配不平衡，所以透鏡成為厚度不等的較大的形狀， 為了實(shí)現(xiàn)廣角化，必須形成球缺的較深的透鏡形狀，導(dǎo)致透鏡的加工困 難，設(shè)計(jì)受到限制。因此，本發(fā)明的變焦鏡頭構(gòu)成為滿足表示構(gòu)成第1透鏡組的各個(gè)透 鏡的最佳光焦度分配的條件式(1)、 (2)。本發(fā)明的變焦鏡頭滿足該條件 式(1)、 (2)，所以即使將變倍比提高到4倍左右，也能夠確保充足的光 學(xué)性能，并且能夠確保良好的生產(chǎn)性能。
如果低于條件式(1)的下限，則在第1透鏡組的第1透鏡中產(chǎn)生的 高次的球面像差增大，難以進(jìn)行全部透鏡區(qū)域內(nèi)的球面像差的校正。并 且，第1透鏡組的第1透鏡的形狀成為厚度不等的較大的形狀，設(shè)計(jì)受 到透鏡加工性能的限制。另一方面，如果超過(guò)條件式(1)的上限，則難 以進(jìn)行在變倍時(shí)發(fā)生變動(dòng)的球面像差、像面彎曲的校正，同樣不能確保 全部透鏡區(qū)域的充足的光學(xué)性能。
另外，優(yōu)選構(gòu)成為滿足取代條件式(1)的以下條件式(1) '、 (1)" 中的任一個(gè)條件式。
0.2<())1MF/(hMR<0.8 ……(1)' 0.35<())1MF/(1)1MR<0.7……(1)"
并且，也可以把條件式(1 )'的上限值或下限值作為條件式(1 )、 ( 1)" 的上限值或下限值，還可以把條件式(O "的上限值或下限值作為條件 式(1)、 (1)，的上限值或下限值。
如果低于條件式(2)的下限，則在第1透鏡組的第1透鏡和第2透 鏡之間形成的空氣透鏡的光焦度變小，不能充分校正伴隨廣角化產(chǎn)生的 過(guò)小(under)的像面彎曲。另一方面，如果超過(guò)條件式(2〉的上限，則 在第1透鏡組的第1透鏡和第2透鏡之間形成的空氣透鏡的光焦度變大， 廣角端的像面彎曲變得過(guò)大，將不能確保充足的光學(xué)性能。并且，伴隨 廣角化，第1透鏡組的第1透鏡和第2透鏡的邊緣處的間隔縮小，所以 這些透鏡的間隔增大，第1透鏡組的沿著光軸的方向的厚度增大。
另外，優(yōu)選構(gòu)成為滿足取代條件式(2)的以下條件式(2) '、 (2)" 中的任一條件式。
-2.5<(|)附/(()冊(cè)<-1.7 ...... (2)，
-2.(X(J)pf/^pr〈-1.8 ...... (2)，，
并且，也可以把條件式(2)'的上限值或下限值作為條件式(2)、(2)
14的上限值或下限值，還可以把條件式(2)"的上限值或下限值作為條件 式(2)、 (2)'的上限值或下限值。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在構(gòu)成為滿足條件 式(1)、 (2)時(shí)，優(yōu)選第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的兩面是非球面。
通過(guò)使第1透鏡組的第1透鏡的兩面形成為非球面，可以抑制球面 像差、像面彎曲、畸變像差的產(chǎn)生。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使所述第3透鏡組 和所述第4透鏡組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成。
在采用這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的變焦鏡頭中，利用第2透鏡組來(lái)校正產(chǎn) 生于整個(gè)變焦區(qū)域的負(fù)方向的像面彎曲，減少第1透鏡組的像面彎曲校 正的負(fù)擔(dān)，容易實(shí)現(xiàn)合適的光焦度配置。結(jié)果，容易校正伴隨廣角化和 高變倍化而產(chǎn)生的像差。并且，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，軸外光束 朝向第3透鏡組和第4透鏡組的物體側(cè)的面的入射角增大，所以廣角端 和望遠(yuǎn)端的光路長(zhǎng)度差增大，可以抑制周邊部分的因變倍形成的高次的 像面彎曲的變動(dòng)。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在所述第3透鏡組 和所述第4透鏡組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu) 選滿足以下條件式(3)，
15< (,4) <320 ...... (3)
其中，(h指所述第3透鏡組的光焦度，())4指所述第4透鏡組的光焦度。
條件式(3)是恰當(dāng)?shù)匾?guī)定像面彎曲的校正作用的條件式。如果低于 條件式(3)的下限，則像面彎曲、像散過(guò)大。并且，如果超過(guò)上限，則 校正像面彎曲的效果減弱，第1透鏡組的負(fù)擔(dān)增大，不能實(shí)現(xiàn)合適的光 焦度配置，難以實(shí)現(xiàn)高變倍化。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在所述第3透鏡組 和所述第4透鏡組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu) 選滿足以下條件式(4)，
15-10< (R3r+R4f) / (R3廣R4f) <0 ...... (4)
其中，R^指構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面的近軸曲率 半徑，R4f指構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面的近軸曲率半徑。
條件式(4)是恰當(dāng)?shù)匾?guī)定透鏡的形狀的條件式。如果使第3透鏡組 的最靠近像側(cè)的面的近軸曲率半徑和所述第4透鏡組的最靠近物體側(cè)的 面的近軸曲率半徑形成為在條件式(4)的上下限內(nèi)，則能夠高效地利用 空間，可以使變焦鏡頭形成為緊湊式結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在i本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在所述第3透鏡組 和所述第4透鏡組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè)彎月透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu) 選滿足以下條件式(5)， .
l<ds/dt<1.5 ...... (5)
其中，ds指在廣角端與光軸平行并且通過(guò)攝像面上的最大像高位置 的線與構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面相交的點(diǎn)、和該線與 構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面相交的點(diǎn)的間隔，dt指在 廣角端構(gòu)成第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面與構(gòu)成所述第4透鏡組的 彎月透鏡的物體側(cè)的面在光軸上的間隔。
條件式(5)是恰當(dāng)?shù)匾?guī)定透鏡的形狀的條件式。如果使第3透鏡組 和第4透鏡組的間隔形成為在條件式(5)的上下限內(nèi)，則能夠高效地利 用空間，可以使變焦鏡頭形成為緊湊式結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(6)， ...... (6)
其中，N指變焦鏡頭的透鏡總數(shù)量。
如果不低于條件式(6)的下限，則可以使配置于變焦鏡頭的各個(gè)透 鏡組的光焦度獲取良好的平衡，容易抑制像差的產(chǎn)生。并且，如果不超 過(guò)條件式(6)的上限，則可以減少透鏡的構(gòu)成數(shù)量。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第2透鏡組由3個(gè)以卜的透鏡構(gòu)成。 通過(guò)利用3個(gè)透鏡構(gòu)成第2透鏡組，可以使光學(xué)系統(tǒng)整體形成為緊 湊式結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第2透鏡組由正光焦度的透鏡；以及 將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成。
通過(guò)利用正光焦度的透鏡、以及將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透 鏡接合得到的接合透鏡來(lái)構(gòu)成第2透鏡組，可以形成容易校正高倍率化 和廣角化時(shí)的像差的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在第2透鏡組由正光焦度的透鏡；以及將 正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選第2 透鏡組具有將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡得接合到的接合透鏡， 接合透鏡的負(fù)光焦度的透鏡的阿貝數(shù)小于所述接合透鏡的正光焦度的透 鏡的阿貝數(shù)。
在利用正光焦度的透鏡、以及將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡 接合得到的接合透鏡構(gòu)成第2透鏡組時(shí)，通過(guò)使負(fù)光焦度的透鏡的阿貝 數(shù)小于正光焦度的透鏡的阿貝數(shù)，可以形成容易校正色差和像面彎曲的 結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭在第2透鏡組由正光焦度的透鏡、以及將 正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選滿
足以下條件式(7)、 (8)，
n2pa2l,59 ……(7)
u2n￡35 ...... (8)
其中，n2，e指所述第2透鏡組中包含的全部正光焦度的透鏡的折射 率的平均值，1^指所述第2透鏡組中包含的負(fù)光焦度的透鏡的阿貝數(shù)。
如果不低于條件式(7)的下限，則容易校正像散。并且，如果不超 過(guò)條件式(8)的上限，則容易校正色差。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選構(gòu)成第2透鏡組的透鏡之間的間隔小 于第2透鏡組中包含的負(fù)光焦度的透鏡的中心厚度。
如果形成這種結(jié)構(gòu)，則容易實(shí)現(xiàn)小型化。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(9)、 (10)，
n3av2l.48 ……(9)
03260 ……(10)其中，113^指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的折射率的平均值，U3ave 指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的阿貝數(shù)的平均值。
在根據(jù)本發(fā)明做到了小型化的變焦鏡頭的情況下，在極近攝影時(shí)， 在第3透鏡組中不易校正像散。因此，優(yōu)選第3透鏡組盡可能地形成為
高折射率低分散。因此，如果低于條件式(9)、 (10)的下限，則難以校
正像散、色差。
另外，優(yōu)選構(gòu)成為滿足取代條件式(9)的以下條件式(9) '、 (9)" 中的任一條件式，以及滿足取代條件式(10)的以下條件式(10) '、 (10)" 中的任一條件式。
n3ave^1.50 ……(9)'
n3av^1.52 ……(9)，，
u3ave^58 ……(10)'
u3ave^55 ……(10)，，
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第3透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè)以上 的非球面的透鏡構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明做到了小型化的變焦鏡頭的情況下，在極近攝影時(shí)， 在第3透鏡組中不易校正像散。因此，優(yōu)選利用單面或兩面是非球面的 透鏡構(gòu)成第3透鏡組。另外，優(yōu)選該透鏡是具有像側(cè)的面的曲率大于物 體側(cè)的面的曲率的形狀的透鏡。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第3透鏡組由至少一個(gè)樹(shù)脂透鏡構(gòu)成。
如果利用至少一個(gè)樹(shù)脂透鏡構(gòu)成第3透鏡組，則可以抑制成本，也 容易進(jìn)行透鏡成型。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第4透鏡組由一個(gè)透鏡構(gòu)成，并滿足 以下條件式(11)、 (12)，
n4S1.48 ...... (11)
u4260 ...... (12)
其中，ri4指構(gòu)成第4透鏡組的一個(gè)透鏡的折射率，w指構(gòu)成第4透 鏡組的一個(gè)透鏡的阿貝數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明做到了小型化的變焦鏡頭的情況下，在極近攝影時(shí)，在第4透鏡組中不易校正像散。因此，優(yōu)選第4透鏡組盡可能地形成為 高折射率低分散。因此，如果低于條件式(11)、 (12)的下限，則難以 校正像散、色差。
另外，優(yōu)選構(gòu)成為滿足取代條件式(11 )的以下條件式(11 ) ， 、 ( 11 )，，
中的任一條件式，以及滿足取代條件式(12)的以下條件式(12)'、 (12)" 中的任一條件式。
n421.50 ...... (11)，
必.52 ……(11)，，
必8 ...... (12)'
必5 ...... (12)，，
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第4透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè)以上
的非球面的透鏡構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明做到了小型化的變焦鏡頭的情況下，在極近攝影時(shí)，
在第4透鏡組中不易校正像散。因此，優(yōu)選第4透鏡組由--個(gè)具有至少
一個(gè)以上的非球面的透鏡構(gòu)成。另外，優(yōu)選該透鏡是具有像側(cè)的面的曲
率大于物體側(cè)的面的曲率的形狀的透鏡。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第4透鏡組由樹(shù)脂制的一個(gè)透鏡構(gòu)成。 如果利用至少一個(gè)樹(shù)脂透鏡構(gòu)成第4透鏡組，則可以抑制成本，也
容易進(jìn)行透鏡成型。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第4透鏡組在變倍時(shí)不移動(dòng)。 通過(guò)使第4透鏡組在變倍時(shí)不移動(dòng)，可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)部機(jī)構(gòu)，容易實(shí)
現(xiàn)小型化。
另外，本發(fā)明的電子攝像裝置具有變焦鏡頭、被配置于所述變焦鏡 頭的成像位置附近的電子攝像元件、圖像處理單元和記錄單元，所述圖 像處理單元加工由所述電子攝像元件得到的圖像數(shù)據(jù)，使其形狀改變， 并記錄在所述記錄單元中，變焦鏡頭是上述任一個(gè)的變焦鏡頭，在大致 無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)，滿足以下條件式(13)，
0.7<y07/(fw'tan(D07w)<1.5 ...... (13)
其中，在把電子攝像元件的有效攝像面內(nèi)(能攝像的面內(nèi))從中心到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離(最大像高)設(shè)為yu)時(shí)，利用y。產(chǎn)0.7yu)表示， ,指 與從廣角端的攝像面上的中心連接到y(tǒng)o7位置的像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)方向相對(duì) 于光軸的角度。
在根據(jù)本發(fā)明做到了小型化的變焦鏡頭的情況下，在像本發(fā)明這樣 實(shí)現(xiàn)了小型化時(shí)，像散校正和桶形畸變校正容易形成折中選擇(tradeoff) 的關(guān)系。因此，如果允許產(chǎn)生某種程度的畸變像差，則可以利用電子攝 像裝置具有的圖像處理功能校正圖像形狀的變形。因此，說(shuō)明這種校正方法。
例如，利用沒(méi)有畸變像差的光學(xué)系統(tǒng)成像無(wú)限遠(yuǎn)物體。該情況時(shí)， 在成像的像中沒(méi)有畸變，所以以下條件式(14)成立。 f=y/tan ...... (14)
其中，y指像點(diǎn)距光軸的高度，f指成像系統(tǒng)的焦距，①指與從攝像 面上的中心連接到y(tǒng)位置的像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)方向相對(duì)于光軸的角度。
另一方面，在只有光學(xué)系統(tǒng)為廣角端附近的狀態(tài)時(shí)才允許桶形畸變 像差的情況下，以下條件式(15)成立。
f>y/tanco ...... (15)
其中，y指像點(diǎn)距光軸的高度，f指成像系統(tǒng)的焦距，co指與從攝像 面上的中心連接到y(tǒng)位置的像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)方向相對(duì)于光軸的角度。
艮口，如果把①和y設(shè)為一定的值，則廣角端的焦距f也可以比較長(zhǎng)， 相應(yīng)地容易校正像差。并且，相當(dāng)于本發(fā)明的變焦鏡頭的第1透鏡組的 透鏡組通常利用兩個(gè)以上的成分構(gòu)成，其理由是為了既能進(jìn)行畸變像差 的校正又能進(jìn)行像散的校正，但如果允許某種程度的畸變像差，則不需 要進(jìn)行上述兩種校正，將容易校正像散。
因此，在本發(fā)明的電子攝像裝置中，利用電子攝像裝置的信號(hào)處理 系統(tǒng)即圖像處理單元對(duì)由電子攝像元件得到的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施相當(dāng)于像的 形狀變化的電子加工，以便校正桶形的畸變像差。
這樣，最終得到的圖像數(shù)據(jù)成為具有與物體大致相似形狀的圖像數(shù) 據(jù)。因此，可以根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)向CRT或打印機(jī)輸出物體的圖像。
并且，條件式(13)規(guī)定了廣角端的桶形畸變的程度。如果滿足條
20件式(13),則可以合理地校正像散，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的薄型化。另外， 變形成為桶形的像通過(guò)攝像元件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，形成變形成為桶形的圖 像數(shù)據(jù)。但是，變形成為桶形的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)圖像處理單元被實(shí)施相當(dāng) 于像的形狀變化的加工。這樣，即使再現(xiàn)最終的圖像數(shù)據(jù)，也能夠獲得 畸變被校正的與被攝體形狀大致相似的圖像。
在超過(guò)條件式(13)的上限值時(shí)，尤其在取接近1的值時(shí)，相當(dāng)于 畸變像差被良好地光學(xué)校正，但不易校正像散。另--方面，在低于條件 式(13)的下限值時(shí)，在利用圖像處理單元校正了基于光學(xué)系統(tǒng)的畸變 像差的圖像變形時(shí)，朝向視場(chǎng)角周邊部的放射方向的放大率過(guò)高。結(jié)果， 圖像周邊部的鮮銳度的惡化變明顯。
另外，優(yōu)選構(gòu)成為滿足取代條件式(13 )的以下條件式(13 ) '、 ( 13)" 中的任一條件式。
0.75〈yo7/(fw.tancoo7w)〈L3 ……(13)， 0.80<yo7/(fw'tancoo7w)<l.l ...... (13)"
并且，也可以把條件式(13)，的上限值或下限值作為條件式(13)、 (13)"的上限值或下限值，還可以把條件式(13)"的上限值或下限 值作為條件式(13)、 (13)，的上限值或下限值。 以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例1 4。
在附圖中，光學(xué)系統(tǒng)剖面圖中的r,、 r2.......和d,、 d2.......中被表
示為下標(biāo)文字的數(shù)字對(duì)應(yīng)于數(shù)值數(shù)據(jù)中的面序號(hào)1、 2.......。并且，在
像差曲線圖中，像散中的AM表示子午面的像散，AS表示弧矢面的像散。 另外，所說(shuō)的子午面指包括光學(xué)系統(tǒng)的光軸和主光線的面(與紙面平行 的面)，所說(shuō)的弧矢面指與包括光學(xué)系統(tǒng)的光軸和主光線的面垂直的面 (與紙面垂直的面)。
并且，在以下各個(gè)實(shí)施例的透鏡的數(shù)值數(shù)據(jù)中，R表示各個(gè)面的曲 率半徑，D表示面間隔，Nd表示d線處的折射率，ud表示d線處的阿貝 數(shù)，K表示圓錐系數(shù)，A4、 A6、 A8、 A，o表示非球面系數(shù)。
并且，各個(gè)非球面形狀使用各個(gè)實(shí)施例的各個(gè)非球面系數(shù)，利用下 式來(lái)表示。其中，把沿著光軸的方向的坐標(biāo)設(shè)為Z，把與光軸垂直的方向的坐標(biāo)設(shè)為Y。
Z= (Y2,/r》/ [1+ U - (1十K) (Y/r) " 1/2]
+ A4Y4+AeYa+A8Y8 + A0Y'0 + ."實(shí)施例1
圖1是表示本實(shí)施例涉及的變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié) 構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、(c) 望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖2是表示圖1所示變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球 面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b) 中間狀態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
首先，使用圖1說(shuō)明本實(shí)施例的變焦鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的 變焦鏡頭在光軸Lc上從物體側(cè)起依次配置有負(fù)光焦度的第1透鏡組G,、 正光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3和第4透鏡組G4。 并且，在第l透鏡組Gi和第2透鏡組G2之間配置有亮度光闌S。另外， 在第4透鏡組G4的像側(cè)，從物體側(cè)起依次配置有低通濾波器LF、 CCD 玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,從物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凹透鏡即負(fù)光焦 度的第1透鏡Lu、和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的第2透鏡
L,2構(gòu)成。
第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凸透鏡即正光焦 度的透鏡L21、以及凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的透鏡La與 凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L23的接合透鏡構(gòu)成。
第3透鏡組G3僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L3構(gòu)成，其利用樹(shù) 脂成形，像側(cè)的面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
第4透鏡組G4僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡"構(gòu)成，其像側(cè)的 面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
并且，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組G,首先移動(dòng)到像側(cè)， 然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第2透鏡組G2與亮度 光闌S —起，在光軸Lc上向物體側(cè)移動(dòng)，同時(shí)減小與第1透鏡組&的 間隔。第3透鏡組G3在擴(kuò)大與第2透鏡組G2的間隔的同時(shí)，首先移動(dòng)到像側(cè)，然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，此時(shí)的 第4透鏡組G4不移動(dòng)。
下面，表示構(gòu)成本實(shí)施例涉及的各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的結(jié)構(gòu)和數(shù)值
數(shù)據(jù)。另外，單位是mm。 面數(shù)據(jù)
面序號(hào) 曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
RDN dv d
1 (非球面)-18.2660. 801. 8049540. 90
2 (非球面)8. 6441.37
39.690L271.9228618, 90
418. 017D4
5 (光圈)oo0.80
6 (非球面)4. 8351. 601. 5823359, 40
7 (非球面)-15. 4840.10
86. 6611.121.7880047.37
915.2821.071. 8051825. 42
103.094D 1 0
11-31.4731,891.5311355. 80
l2 (非球面)-6. 040D 1 2
13-9. 9920.801.5311355. 80
M (非球面)-9. 837D 1 4
15oo0. 501. 5163364.14
16oo0. 50
17oo0. 501. 5163364.14
18oo0. 37
19 (攝像面)oo
23非球面數(shù)據(jù)
面序號(hào)曲率半徑圓錐系數(shù)
^!一壞囬樂(lè)奴
RKA4A6Aa
1-18. 2660. 0006. 27173e~04-8.77224e-066.13508e-08
28. 6440.9912.94057e"04-1.24382e~06-l.99268e-07
64.835-0. 531-4. 89810e-048.71213e-06-2,15842e-06
了-15.4840. 0005. 46267e~041.85378e-06-2.19878e-06
12-6. 0400. 0001.38066e-03-4. 48702e-051. 46604e-06
14-9,8370. 000-4. 56396e—041.08446e-04-3. 42005e-06
A10
各種數(shù)據(jù)
變焦比 3. 88
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4, 728. 6918. 29
F值4. 653. 736. 05
視場(chǎng)角.83.0044, 6521.62
像高度3. 603. 603. 60
鏡頭總長(zhǎng)度29. 5227. 6532.98
后焦距1.851, 861.91
D412.356.071,32
D 1 02,167.2817. 07
D 1 22. 391.661.91
D 1 4 0.300.300.30
變焦鏡頭組數(shù)據(jù) 組開(kāi)始面焦距
241 1 -11.55
2 6 8.84
3 11 13.73
4 13 428.00
基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(1) 0. 1 5< 0MF/0 1MR< 1. 0 : 0. 47 3
條件式(2) —3. 0< <i)PF/0 1PK<—1. 0 : —l. 859
條件式(3)15< (03/04) <320 : 31. 172608
條件式(4) 一10< (R3r + R4f) / (R3r —R4,) <0 : —4. 0 5 7 3 9 5
條件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 1435555
條件式(6)6《N《9 : 7
條件式(7) n2pave》1. 5 9 : 1.6 8 5
條件式(8)v2n《35 : 53. 385
條件式(9) n3ave》l. 48 : 1. 531
條件式(10)v3ava》60:55,8
條件式(11)n^^l. 48 : 1. 531
條件式(12) v4》60 : 55. 8
條件式(13) 0. 7<y。7/(fw'tano>07w)<l. 5 : 0. 920實(shí)施例2
圖3是表示本實(shí)施例涉及的變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié) 構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、(c) 望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖4是表示圖3所示變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球 面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b) 中間狀態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
首先，使用圖3說(shuō)明本實(shí)施例的變焦鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的 變焦鏡頭在光軸Lc上從物體側(cè)起依次配置有負(fù)光焦度的第1透鏡組G,、 正光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3和第4透鏡組G4。并且，在第1透鏡組&和第2透鏡組G2之間配置有亮度光闌S。另外，
在第4透鏡組G4的像側(cè)，從物體側(cè)起依次配置有平面平板狀的低通濾波 器LF、平面平板狀的CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,從物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凹透鏡即負(fù)光焦 度的第1透鏡Lu、和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的第2透鏡
L,2構(gòu)成。
第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由以下構(gòu)成兩面為非球面的雙凸透
鏡即正光焦度的透鏡Lw以及凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的 透鏡l22與凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L23的接合透 鏡。
第3透鏡組G3僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L3構(gòu)成，其利用樹(shù) 脂成形，像側(cè)的面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
第4透鏡組G4僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L4構(gòu)成，其像側(cè)的 面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
并且，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組G,首先移動(dòng)到像側(cè)， 然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第2透鏡組02與亮度 光闌S —起，在光軸Lc上向物體側(cè)移動(dòng)，同時(shí)減小與第1透鏡組G,的 間隔。第3透鏡組G3在擴(kuò)大與第2透鏡組G2的間隔的同時(shí)，首先移動(dòng) 到像側(cè)，然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，此時(shí)的 第4透鏡組G4不移動(dòng)。
下面，表示構(gòu)成本實(shí)施例涉及的各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的結(jié)構(gòu)和數(shù)值 數(shù)據(jù)。另外，單位是mm。
面數(shù)據(jù)
面序號(hào) 曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)RDNdv d
1 (非球面)-20.0710. 801.8049540. 90
2 (非球面)8. 4681, 44
39. 6291.361. 9228618. 90
417. 446D4
5 (光圈)oo0.00
6 (非球面)4. 8961.531. 5823359. 40
7 (非球面)-17. 4270. 10
86. 4201. 261. 7880047.37
914. 9740. 961.隨825. 42
103.092D 1 0
11-34. 2501.891.5311355. 80
12 (非球面)-6. 163D 1 2
13-8. 1320.801.5254255.78
(非球面)-8， 082D 1 4
15oo0.501.5163364. 14
16000, 50
17000.501.5163364. 14
18oo0.37
19 (攝像面) w 非球面數(shù)據(jù)
面序號(hào)曲率半徑圓錐系數(shù) 非球面系數(shù)RKA4AeA8
1-20. 0710. 0005,44046e-04-5.33453e--061.41179e-08
28.柳0. 7692.69602e~04-3.19445e--062.88056e-07
64. 896-0.274-5.60755e-04_5.91754e--063.57413e-06
-17. 4270. 0006.46385e-041.43732e--063.83621e-06
12-6.1630. 0001.42015e"03-5.14081e--051.54981e-06
14-8.0820, 000一8.92351e-0435650e--04—3.80333e-06
各種數(shù)據(jù) 變她比 3-
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4. 778.5718. 44
F值2.613. 666. 07
視場(chǎng)角81.7945. 3821.47
像高度3. 603. 603. 60
透鏡總長(zhǎng)度29.6727.8833.23
后焦距1.851.871.89
D413.127.052.11
D 1 02.006.9917.10
D 1 22.551.821.98
D 1 40.300.300.30
變焦鏡頭組數(shù)據(jù) 組開(kāi)始面焦距
1 1 -11.70
2 6 8.94
3 11 13.83
4 13 384.02基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(1) 0. 1 5《0Mf/0MR《1. 0 : 0. 42 1
條件式(2) —3. O<0,PF/0PR<—1. 0 : —1. 792
條件式(3)15< (43/ f>4) <320 : 27. 776077
條件式(4) —10< (R3f + R4f) / (R3r —R4,) <0 : —7. 2 5 7 2 6 3
條件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 0589041
條件式(6)6《N《9 : 7
條件式(7) n2pave》l. 59 : 1. 685
條件式(8)v 2 r.《3 5 : 5 3. 3 8 5
條件式(9) n3ave> 1. 4 8 : 1. 5 3 1
條件式(10)v 3ave》6 0 : 5 5. 8
條件式(11) n4》l. 48 : 1. 525
條件式(12)v4》60 : 55. 78
條件式(13) 0. 7<yQ7/(fw.tano)o7w)<l. 5 : 0. 92實(shí)施例3
圖5是表示本實(shí)施例涉及的變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié) 構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、(c) 望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖6是表示圖5所示變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球 面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b) 中間狀態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
首先，使用圖5說(shuō)明本實(shí)施例的變焦鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的 變焦鏡頭在光軸Lc上從物體側(cè)起依次配置有負(fù)光焦度的第1透鏡組G,、 正光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組03和第4透鏡組G4。 并且，在第1透鏡組G,和第2透鏡組G2之間配置有亮度光闌S。另外， 在第4透鏡組G4的像側(cè)，從物體側(cè)起依次配置有平面平板狀的低通濾波 器LF、平面平板狀的CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第I透鏡組GJ人物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凹透鏡即負(fù)光焦度的第1透鏡Ln、和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的第2透鏡 "2構(gòu)成。
第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凸透鏡即正光焦
度的透鏡L2,、和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L22構(gòu)成。
第3透鏡組G3僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡乙3構(gòu)成，其利用樹(shù) 脂成形，像側(cè)的面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
第4透鏡組G4僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡U構(gòu)成，其物體側(cè) 的面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
并且，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組G,首先移動(dòng)到像側(cè)， 然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第2透鏡組G2與亮度 光闌S —起，在光軸Lc上向物體側(cè)移動(dòng)，同時(shí)減小與第1透鏡組G,的 間隔。第3透鏡組G3在擴(kuò)大與第2透鏡組G2的間隔的同時(shí)，宵先移動(dòng) 到像側(cè)，然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，此時(shí)的 第4透鏡組G4不移動(dòng)。
下面，表示構(gòu)成本實(shí)施例涉及的各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的結(jié)構(gòu)和數(shù)值 數(shù)據(jù)。另外，單位是mm。
面數(shù)據(jù)
面序號(hào) 曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
R D Nd v d
1 G仨球面) -19.567 0.80 1.80495 40.902(非球面)8. 0002.19
312.1821.291. 9228618. 90
427. 565D4
5(光圈)oo0.00
6(非球面)4. 5261.691. 5823359. 40
7(非球面)-13.1870.10
86. 8562.011.9459517. 98
93.056D9
10-107. 4031.661.5311355， 80
11(非球面)-6. 945D 1 1
12(非球面)-10. 0000. 801. 5254255.78
13-9, 543D 1 3
14oo0. 501.5163364. 14
15oo0. 50
16CO0. 501.5163364. 14
17oo0. 50
18 (攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
面序號(hào)曲率半徑 R
1
2
6
7
11
12
-19, 567 8. 000 4. 526
-13.187 -6. 945
-10. 000
圓錐系數(shù) K A4
非球面系數(shù)
Ai o
0.000 5.62061e-04 -1.00515e-05 1.16591e-07
1.377 -7.67201e~O5 -7. 71670e-06 -2.5ll89e"07 -1， 70497e-08
-2. 585 1.78371e—03 -2. 61312e-06 -9. 35148e—06
0, 000 2.94482e-04 7. 50654e_05 -1. 41852e—05
0.000 9,49811e-04 -3, 25098e-05 1.17945e-06
0. 000 -2.12060e-04 -4， 25320e陽(yáng)05 2. 06801e-06 1.36129e_08
各種數(shù)據(jù)
31變焦比3'88
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4.719, 3318, 28
F值2. 633， 906.12
視場(chǎng)角82. 6041.8721.82
像高度3. 603. 603， 60
鏡頭總長(zhǎng)度29.4727. 5533.29
后焦距l(xiāng).鄰1.961.96
D412.185.161.00
D 92. 828. 4917. 89
D 1 11.971.401.90
D 1 30. 300. 300. 30
變焦鏡頭組數(shù)據(jù) 組開(kāi)始面焦距
1 1 -11.34
2 6 8.89
3 1013- 90
4 12 247.91
基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(1)0. 1 5<4 1MF/^1MK< 1. 0 : 0. 411
條件式(2)—3. 0<<Kpf/"pr<-1. 0 : —2. 262
條件式(3)15< U3/") <320 : 17. 834033
條件式(4)一10< (R3l+R4f) / (R3r—R"〉 <0 : -5
條件式(5〉l<ds/dt<l. 5 : 1. 0752665
條件式(6)6《N《9 : 6
條件式(7)n2pave》l. 59 : 1. 582
條件式(8)v 2n《3 5 : 5 9. 4條件式(9) na。vc》l. 48 1. 531 條件式(10) v3ave>60 : 55. 8 條件式(11) n4》l. 48 : 1. 525 條件式(12)v4》60 : 55. 78 條件式(13)0. 7<y。7/(fw'tanco
7w) <
0. 9 3 實(shí)施例4
圖7是表示本實(shí)施例涉及的變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié) 構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，分別表示(a)廣角端、(b)中間狀態(tài)、(c) 望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖8是表示圖7所示變焦鏡頭的無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球 面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示(a)廣角端、(b) 中間狀態(tài)、(c)望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。
首先，使用圖7說(shuō)明本實(shí)施例的變焦鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的 變焦鏡頭在光軸Lc上從物體側(cè)起依次配置有負(fù)光焦度的第1透鏡組G、 正光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3和第4透鏡組G4。 并且，在第1透鏡組和第2透鏡組G2之間配置有亮度光鬧S。另外， 在第4透鏡組G4的像側(cè)，從物體側(cè)起依次配置有平面平板狀的低通濾波 器LF、平面平板狀的CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,從物體側(cè)起依次由兩面為非球面的雙凹透鏡即負(fù)光焦 度的第1透鏡Lu、和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的第2透鏡
L,2構(gòu)成。
第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由以下構(gòu)成兩面為非球面的雙凸透 鏡即正光焦度的透鏡Lw以及凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的
透鏡L22和凸面朝向物體側(cè)的彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L23的接合透鏡。
第3透鏡組G3僅由彎月透鏡即負(fù)光焦度的透鏡L3構(gòu)成，其利用樹(shù) 脂成形，像側(cè)的面是非球面，凸面朝向像側(cè)。
第4透鏡組G4僅由凸面朝向像側(cè)的彎月透鏡即正光焦度的透鏡L4 構(gòu)成。并且，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組G首先移動(dòng)到像側(cè)，
然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第2透鏡組G2與亮度 光闌S —起，在光軸Lc上向物體側(cè)移動(dòng)，同時(shí)減小與第1透鏡組G，的 間隔。第3透鏡組G3在擴(kuò)大與第2透鏡組G2的間隔的同時(shí)，首先移動(dòng) 到像側(cè)，然后移動(dòng)到物體側(cè)，如此在光軸Lc上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第4透鏡組 G4在擴(kuò)大與第3透鏡組G3的間隔的同時(shí)，只在從廣角端向中間狀態(tài)變倍 時(shí)向像側(cè)移動(dòng)。
下面，表示構(gòu)成本實(shí)施例涉及的各個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的結(jié)構(gòu)和數(shù)值 數(shù)據(jù)。另外，單位是mm。
面數(shù)據(jù)
面序號(hào)曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
RDNdv d
1 (非球面)-18. 3820.801.8049540. 90
2 (非球面)8. 0002. 06
312.0821.301.9228618. 90
428.964D4
5 (光圈)oo0. 00
6 (非球面)4, 6001.711.5823359. 40
7 (非球面)-18.8230.10
86. 2091.241.8160046. 62
911.4090. 751. ,623. 78
103. 060D 1 0
3411-44. 6901.601.55402&0.71
12 (非球面)-6. 539D 1 2
13-10. 0000. 801. 5254255. 78
14-10. 230D 1 4
15oo0. 501.5163364.14
16CO0. 50
17oo0. 501.5163364. 14
18oo0. 50
19 (攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
面序號(hào)曲率半徑圓錐系數(shù)
非球面系數(shù)
RKA4AeA8
1-18. 3820. 0006. 00929e-04-7. 12017e~063.76422e-08
28.0001.1881. 61098e-05-6. 02778e-061. 5的02e-07
64. 600-2, 0622,11507e-03-6.05020e~052.05939e-05
7-18.8230. 0001.34109e-03-3.83688e~052.47046e~05
12—6. 5390. 0001. O謝e-03一l. 48062e-054.34895e-07
各種數(shù)據(jù) 變焦比
3. 88
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4.719. 3318. 27
F值2. 623， 876. 09
視場(chǎng)角82. 6042. 0821.87
像高度3.603. 603.60
鏡頭總長(zhǎng)度29. 3527. 5033. 29
后焦距2.941. 961.95
D412:055.:081.00D 1 02.798.5318. 07
D 1 21.201,571.90
D 1 41.280.300. 30
變焦鏡頭組數(shù)據(jù)
組開(kāi)始面焦距11-11.30
268.94
31113. 62
4134266. 54
基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(1)0. 1 5 < 0 1MF/<J 1MR< 1 . 0 : 0. 435
條件式(2) —3. 0<0 ,pp/^,pr〈一 1. 0 : —2. 397
條件式(3)15< (^3/04) <320 : 313.20683
條件式(4)一10< (R3r + R4f) / (R3r — R4I) < 0 : —4. 7 7 8 5 6 5
條件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 206884
條件式(6)6《N《9 : 7
條件式(7) n2pava》l. 59 : 1. 699
條件式(8)~2 《35 : 53. 01
條件式(9) n3ave》l. 48 : 1. 554
條件式(10)v 3ave》6 0 : 6 0. 7 1
條件式(11) n4》l. 48 : 1. 525
條件式(12)v 4》6 0 : 5 5. 7 8
條件式(13) 0. 7<y07/(fw'tano)。7w)<l. 5 : 0. 930
另外，在上述各個(gè)實(shí)施例中，孔徑光闌S配置在第2透鏡組的物體 側(cè)，但只要能夠與第2透鏡組一體地移動(dòng)，例如也可以配置在構(gòu)成第2 透鏡組的透鏡之間。并且，在上述各個(gè)實(shí)施例中，采取變焦鏡頭由4個(gè) 透鏡組構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以在第4透鏡組的 像側(cè)還配置透鏡組。并且，本發(fā)明的變焦鏡頭還可以按照下面所述構(gòu)成。
本發(fā)明的變焦鏡頭為了截止掉重影/眩光等不需要的光，除亮度光闌 外，還可以配置眩光光闌。另外，眩光光闌的配置位置可以在第1透鏡
組的物體側(cè)、第1透鏡組與第2透鏡組之間、第2透鏡組與第3透鏡組 之間、第3透鏡組與第4透鏡組之間、第4透鏡組與攝像面之間的任一 位置。并且，眩光光闌也可以使用框架部件構(gòu)成，還可以使用其他部件 構(gòu)成。另外，眩光光闌也可以通過(guò)直接在光學(xué)部件上印刷來(lái)構(gòu)成，還可 以使用涂料或粘接密封部件等構(gòu)成。并且，眩光光闌的形狀可以是圓形、 橢圓形、矩形、多邊形、由函數(shù)曲線包圍的形狀等任何形狀。并且，眩 光光闌不僅截止掉有害光束，還可以截止掉畫面周邊的彗星像差(coma flare)等的光束。
并且，也可以對(duì)本發(fā)明的變焦鏡頭的各個(gè)透鏡實(shí)施防反射涂層，減 輕重影、眩光。該情況時(shí)，為了可以有效減輕重影/眩光，優(yōu)選實(shí)施的防 反射涂層為多層涂層。并且，也可以不對(duì)低通濾波器實(shí)施紅外截止涂層， 而對(duì)各個(gè)透鏡的透鏡面、玻璃罩等實(shí)施紅外截止涂層。
另外，為了防止發(fā)生重影/眩光， 一般在透鏡的空氣接觸面上實(shí)施防 反射涂層。另一方面，在接合透鏡的接合面中，粘接劑的折射率與空氣 的折射率相比非常高。因此，接合透鏡的接合面采用原有的單層涂層或 者形成比其小的反射率的情況居多，特意實(shí)施涂層的情況較少。但是， 如果在接合透鏡的接合面也積極實(shí)施防反射涂層，則可以進(jìn)一步減輕重
影/眩光，能夠獲得更良好的圖像。
尤其近年來(lái)像差校正效果良好的高折射率玻璃材料普及，所以多被
應(yīng)用于照相機(jī)用光學(xué)系統(tǒng)中，但是在把高折射率玻璃材料用作接合透鏡 時(shí)，接合面上的反射也不能忽視。在這種情況下，對(duì)接合面實(shí)施防反射 涂層特別有效。
關(guān)于這種接合面涂層的有效使用方法，在日本特開(kāi)平2—27301號(hào)公 報(bào)、日本特開(kāi)2001—324676號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2005—92115號(hào)公報(bào)、USP 第7116482號(hào)的說(shuō)明書等中有所公開(kāi)。作為所使用的涂層材料，根據(jù)作 為基材的透鏡的折射率和粘接劑的折射率，可以適當(dāng)選擇折射率比較高
37的丁&205、 Ti02、 Nb205、 Zr02、 Hf02、 Ce〇2、 Sn02、 ln203、 ZnO、 Y203 等涂層材料，以及折射率比較低的MgF2、 Si02、 A1203等涂層材料，并 設(shè)定為滿足相位條件的膜厚即可。
當(dāng)然，與在鏡頭的空氣接觸面上的涂層相同，也可以使接合面涂層 形成為多層涂層。通過(guò)適當(dāng)組合兩層或兩層以上的膜數(shù)的涂層材料和膜 厚，能夠進(jìn)一步降低反射率、進(jìn)行反射率的分光特性和角度特性等的控 制等。并且，關(guān)于第1透鏡組以外的透鏡接合面，基于相同的思想進(jìn)行 接合面涂層當(dāng)然也有效。
并且，在本發(fā)明的變焦鏡頭的情況下，優(yōu)選在第3透鏡組進(jìn)行用于 進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的對(duì)焦，但也可以在第1透鏡組、第2透鏡組、第4透鏡 組中的任一透鏡組進(jìn)行，還可以在多個(gè)透鏡組中進(jìn)行。并且，該對(duì)焦可 以通過(guò)使變焦鏡頭整體移動(dòng)來(lái)進(jìn)行，也可以使一部分透鏡移動(dòng)來(lái)進(jìn)行。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭可以通過(guò)使CCD的微型透鏡移位，來(lái)減輕 圖像周邊部的亮度的下降。例如，可以根據(jù)各個(gè)像高度中的光線的入射 角，來(lái)改變CCD的微型透鏡的設(shè)計(jì)。并且，也可以通過(guò)圖像處理來(lái)校正 圖像周邊部的亮度的下降量。
以上所述的本發(fā)明的變焦鏡頭可以應(yīng)用于通過(guò)使經(jīng)由變焦鏡頭形成 的物體像成像于CCD等攝像元件來(lái)進(jìn)行攝影的攝影裝置，尤其應(yīng)用于數(shù) 碼照相機(jī)和攝像機(jī)等。以下示出其具體示例。
圖9、圖10和圖11是表示使用了本發(fā)明的數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意 圖，圖9是表示數(shù)碼照相機(jī)的外觀的從前方觀看時(shí)的立體圖，圖10是該 數(shù)碼照相機(jī)的從后方觀看時(shí)的主視圖，圖11是示意表示數(shù)碼照相機(jī)的結(jié) 構(gòu)的透視俯視圖。其中，圖9和圖IO是表示變焦鏡頭非折疊時(shí)的圖。
數(shù)碼照相機(jī)10包括配置于攝影用光路12上的變焦鏡頭11、配置于 取景器用光路14上的取景器光學(xué)系統(tǒng)13、快門按鈕15、閃光燈發(fā)光部6、 液晶顯示監(jiān)視器17、焦距變更按鈕27和設(shè)定變更開(kāi)關(guān)28等。并且，在 變焦鏡頭11折疊時(shí)，罩26滑動(dòng)并覆蓋變焦鏡頭11和取景器光學(xué)系統(tǒng)13。
當(dāng)打開(kāi)罩26把數(shù)碼照相機(jī)IO設(shè)定為攝影狀態(tài)時(shí)，變焦鏡頭11成為 圖9所示的非折疊狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下按壓配置在數(shù)碼照相機(jī)10上部的快門按鈕15時(shí)，與該動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，通過(guò)變焦鏡頭ll、例如本發(fā)明的實(shí)施例
1所述的變焦鏡頭進(jìn)行攝影。物體像經(jīng)由變焦鏡頭ll、低通濾波器LF和 玻璃罩CG，形成于作為固態(tài)攝像元件的CCD 18的成像面上。在該CCD 18的成像面上成像的物體像的圖像信息通過(guò)處理單元20記錄在記錄單元 21中。并且，所記錄的圖像信息被處理單元20取出，可以作為電子圖像 顯示在設(shè)于照相機(jī)背面的液晶顯示監(jiān)視器17上。
另外，在取景器用光路14上配置有取景器用物鏡光學(xué)系統(tǒng)22。取 景器用物鏡光學(xué)系統(tǒng)22由多個(gè)透鏡組(圖中為3組)和兩個(gè)棱鏡構(gòu)成， 與變焦鏡頭11聯(lián)動(dòng)來(lái)改變焦距。該取景器用物鏡光學(xué)系統(tǒng)22在作為正 像部件的正像棱鏡23的視野框24上形成物體像。并且，在該正像棱鏡 23的后方配置有將形成為正像的像引導(dǎo)到觀察者的眼球E的目鏡光學(xué)系 統(tǒng)25。另外，在目鏡光學(xué)系統(tǒng)25的射出側(cè)配置有罩部件19。
這樣構(gòu)成的數(shù)碼照相機(jī)10中，變焦鏡頭11具有高變倍比，而且小 型、能夠折疊收納，所以可以確保良好性能，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)碼照相機(jī)10的 小型化。
39
權(quán)利要求
1. 一種變焦鏡頭，其特征在于，從物體側(cè)起依次具有負(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、和第4透鏡組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述第1透鏡組和所述第2透鏡組的間隔變小，同時(shí)所述第2透鏡組和所述第3透鏡組的間隔變大，在所述第1透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡與所述第2透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡之間，具有與所述第2透鏡組一體地移動(dòng)的亮度光闌，所述第1透鏡組由配置于物體側(cè)的負(fù)光焦度的第1透鏡和配置于像側(cè)的正光焦度的第2透鏡構(gòu)成，并滿足以下條件式(1)、(2)，0. 15<φ1MF/φ1MR<1.0......(1)-3. 0<φ1PF/φ1PR<-1.0......(2)其中，φ1MF指所述第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的物體側(cè)的面的光焦度，φ1MR指所述第1透鏡組的負(fù)光焦度的第1透鏡的像側(cè)的面的光焦度，φ1PF指所述第1透鏡組的正光焦度的第2透鏡的物體側(cè)的面的光焦度，φ1PR指所述第1透鏡組的正光焦度的第2透鏡的像側(cè)的面的光焦度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述第l透鏡組 的負(fù)光焦度的第1透鏡的兩面是非球面。
3. —種變焦鏡頭，其特征在于，從物體側(cè)起依次具有負(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、和第4透鏡組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述第1透鏡組和所述第2透鏡組的 間隔變小，同時(shí)所述第2透鏡組和所述第3透鏡組的間隔變大，在所述第I透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡與所述第2透鏡組的最靠近 像側(cè)的透鏡之間，具有與所述第2透鏡組一體地移動(dòng)的亮度光闌，所述第1透鏡組由配置于物體側(cè)的負(fù)光焦度的第1透鏡和配置于像 側(cè)的正光焦度的第2透鏡構(gòu)成，所述第3透鏡組和所述第4透鏡組分別僅由凹面朝向物體側(cè)的一個(gè) 彎月透鏡構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變焦鏡頭，其特征在于，滿足以下條件式 (3)，15< ((f)3/(H) <320 ...... (3)其中，(h指所述第3透鏡組的光焦度，小4指所述第4透鏡組的光焦度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的變焦鏡頭，其特征在于，滿足以下條 件式(4)，-10< (R3r+R4f) / (R3r-R4f) <0 ...... (4)其中，Rh指構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面的近軸曲率 半徑，R4f指構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面的近軸曲率半 徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3 5中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，滿 足以下條件式(5)，l<ds/dt<1.5 ...... (5)其中，ds指在廣角端與光軸平行并且通過(guò)攝像面上的最大像高位置 的線與構(gòu)成所述第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面相交的點(diǎn)、和該線與 構(gòu)成所述第4透鏡組的彎月透鏡的物體側(cè)的面相交的點(diǎn)的間隔，dt指在 廣角端構(gòu)成第3透鏡組的彎月透鏡的像側(cè)的面與構(gòu)成所述第4透鏡組的 彎月透鏡的物體側(cè)的面在光軸上的間隔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，滿 足以下條件式(6)，6兆9 ...... (6)其中，N指所述變焦鏡頭的透鏡總數(shù)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，所 述第2透鏡組由3個(gè)以下的透鏡構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，所 述第2透鏡組由正光焦度的透鏡、以及將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述第2透鏡組具有將正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡接合得到的接合透鏡，所述接合透鏡的負(fù)光焦度的透鏡的阿貝數(shù)小于所述接合透鏡的正 光焦度的透鏡的阿貝數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的變焦鏡頭，其特征在于，滿足以下 條件式(7)、 (8)，n2pave^1.59 ……(7)i)2n535 ……(8)其中，112,指所述第2透鏡組中包含的全部的正光焦度的透鏡的折 射率的平均值，i^指所述第2透鏡組中包含的負(fù)光焦度的透鏡的阿貝數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9 11中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于，構(gòu) 成所述第2透鏡組的透鏡之間的間隔小于所述第2透鏡組中包含的負(fù)光 焦度的透鏡的中心厚度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 滿足以下條件式(9)、 (10)，n3a2l.48 ……(9)u3ave^60 ……(10)其中，n3ave指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的折射率的平均值，U3ave 指構(gòu)成第3透鏡組的全部透鏡的阿貝數(shù)的平均值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第3透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè)以上的非球面的透鏡構(gòu)成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第3透鏡組由至少一個(gè)樹(shù)脂透鏡構(gòu)成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第4透鏡組由一個(gè)透鏡構(gòu)成，并滿足以下條件式(11)、 (12)，必.48 ...... 。1)...... (12)其中，H4指構(gòu)成所述第4透鏡組的一個(gè)透鏡的折射率，134指構(gòu)成所述第4透鏡組的一個(gè)透鏡的阿貝數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第4透鏡組由一個(gè)具有至少一個(gè)以上的非球面的透鏡構(gòu)成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1 17中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第4透鏡組由樹(shù)脂制的一個(gè)透鏡構(gòu)成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1 18中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭，其特征在于， 所述第4透鏡組在變倍時(shí)不移動(dòng)。
20. --種電子攝像裝置，其具有變焦鏡頭、被配置于所述變焦鏡頭 的成像位置附近的電子攝像元件、圖像處理單元和記錄單元，所述圖像 處理單元對(duì)由所述電子攝像元件得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使其形狀改 變，并記錄在所述記錄單元中，所述電子攝像裝置的特征在于，所述變焦鏡頭是權(quán)利要求1 19中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭， 在大致無(wú)限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)，滿足以下條件式(13)， 0.7<y07/(fw-tanco07w)<1.5 ...... (13)其中，在把所述電子攝像元件的有效攝像面內(nèi)(能夠攝像的面內(nèi)) 從中心到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離(最大像高)設(shè)為yo時(shí)，利用yo7二0.7y,o來(lái)表示， coo7w指與從廣角端的攝像面上的中心連接到y(tǒng)。7位置的像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)方 向相對(duì)于光軸的角度。
全文摘要
提供一種可以實(shí)現(xiàn)小型化、廣角化和高變倍化的、畫質(zhì)良好而且容易制造的變焦鏡頭。其從物體側(cè)起具有負(fù)的第1組、正的第2組、正的第3組、和第4組，在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1組和第2組之間變窄，第2組和第3組之間變寬，在第1組的最靠近像側(cè)的透鏡與第2組的最靠近像側(cè)的透鏡之間，具有與第2組一體地移動(dòng)的光圈，第1組從物體側(cè)起由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成，并滿足以下條件式0.15＜φ_1MF/φ_1MR＜1.0，-3.0＜φ_1PF/φ_1PR＜-1.0，其中，φ_1MF指負(fù)透鏡的物體側(cè)的面的光焦度，φ_1MR指負(fù)透鏡的像側(cè)的面的光焦度，φ_1PF指正透鏡的物體側(cè)的面的光焦度，φ_1PR指正透鏡的像側(cè)的面的光焦度。
文檔編號(hào)G02B15/177GK101458391SQ200810184108
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者大橋圣仁, 宮田正人, 市川啟介 申請(qǐng)人:奧林巴斯映像株式會(huì)社