變焦鏡頭和成像設(shè)備的制作方法
【專利摘要】[要解決的技術(shù)問題]為了在變焦鏡頭中縮短總長度并獲得寬的視場角和高的可變放大率的。[技術(shù)方案]該變焦鏡頭是通過從物體側(cè)順序地設(shè)置下述透鏡組構(gòu)成的：具有正屈光力的第一透鏡組(G1)；具有負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)；具有正屈光力的第三透鏡組(G3)；和具有負(fù)屈光力的第四透鏡組(G4)。此外，該結(jié)構(gòu)使得在從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，所有的透鏡組以下述方式沿著光軸(Z)移動，使得第一透鏡組(G1)和第二透鏡組(G2)之間的間距逐漸變大，第二透鏡組(G2)和第三透鏡組(G3)之間的間距逐漸變小，并且第三透鏡(G3)和第四透鏡組(G4)之間的間距逐漸變大。此外，當(dāng)fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f2是第二透鏡組的焦距，以及f4是第四透鏡組的焦距時，滿足下述條件公式：-2.0＜fw/f2＜-0.8(1)和-1.0＜fw／f4＜-0.2(2)。
【專利說明】變焦鏡頭和成像設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變焦鏡頭和成像設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭，該變焦鏡頭具有相對短的總長度、大視場角和高的可變放大率，并涉及裝配有這種變焦鏡頭的成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，已知包括從物體側(cè)順序地布置的具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的第三透鏡組和具有負(fù)屈光力的第四透鏡組的變焦鏡頭，如在專利文獻(xiàn)I至3中公開的那樣。這種配置通過設(shè)置兩個攝遠(yuǎn)型透鏡組而有利于縮短變焦鏡頭的總長度。
[0003]【背景技術(shù)】文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:
[0006]日本未審查專利公開N0.4 (1992) -296809
[0007]專利文獻(xiàn)2:
[0008]日本未審查專利公開N0.2001-350093
[0009](示例 I)
[0010]專利文獻(xiàn)3:
[0011]日本未審查專利公開N0.2007-279622
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]然而，專利文獻(xiàn)I至3中公開的變焦鏡頭具有長的總長度，特別是在攝遠(yuǎn)端處。此夕卜，廣角端處的視野不夠，特別是在專利文獻(xiàn)I中公開的變焦鏡頭中。進(jìn)一步，在專利文獻(xiàn)2中公開的變焦鏡頭中可變放大率不夠。再進(jìn)一步，在專利文獻(xiàn)3中公開的變焦鏡頭中廣角端處的視野和可變放大率都不夠。
[0013]已經(jīng)考慮到前述情況中研發(fā)了本發(fā)明。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種具有短的總長度、足夠?qū)挼囊晥鼋呛透叩目勺兎糯舐实淖兘圭R頭。
[0014]本發(fā)明的變焦鏡頭基本上包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的:
[0015]具有正屈光力的第一透鏡組；
[0016]具有負(fù)屈光力的第二透鏡組；
[0017]具有正屈光力的第三透鏡組；和
[0018]具有負(fù)屈光力的第四透鏡組；
[0019]在從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，所有的透鏡組沿著光軸移動，使得第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離逐漸變大，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡和第四透鏡組之間的距離逐漸變大；并且
[0020]變焦鏡頭滿足下述條件公式:[0021]-2.0 < fw / f2 < -0.8 (I)
[0022]-1.0 < fw / f4 < -0.2 (2)
[0023]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f2是第二透鏡組的焦距，以及f4是第四透鏡組的焦距。
[0024]在這里，表述“基本上包括第一透鏡組...第二透鏡組...第三透鏡組...和第四透鏡組”指示變焦鏡頭還可以包括實際上不具有任何倍率的透鏡、除透鏡之外的光學(xué)元件，如孔徑光闌和蓋玻璃，以及機械部件，如透鏡法蘭、透鏡鏡筒、成像元件、模糊修正機構(gòu)等。這同樣適用于隨后將被描述的表述“第四透鏡組基本上包括透鏡41...透鏡42...和透鏡43”。
[0025]說明的是，在條件公式(I)和(2)中限定的范圍之內(nèi)的更理想的范圍是:
[0026]-1.05 < fw / f2 < -0.85 (I) ’
[0027]-0.8 < fw / f4 < -0.5 (2) ’。
[0028]說明的是，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選的是滿足下述條件公式:
[0029]-2.0 < fw / f2 < -0.8 (I)
[0030]-1.0 < fw / f4 < -0.2 (2)
[0031]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f2是第二透鏡組的焦距，f4是第四透鏡組的焦距。
[0032]說明的是，在條件公式(I)和(2)中限定的范圍之內(nèi)的更理想的范圍是:
[0033]-1.05 < fw / f2 < -0.85 (I) ’
[0034]-0.8 < fw / f4 < -0.5 (2) ’。
[0035]此外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選的是滿足下述條件公式:
[0036]0.6 < fw / f3 < 1.5 (3)
[0037]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f3是第三透鏡組的焦距。
[0038]說明的是，在由條件公式(3)限定的條件內(nèi)更理想的范圍是:
[0039]0.6 < fw / f3 < 1.0 (3)，。
[0040]進(jìn)一步，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選的是同時滿足下述條件公式:
[0041]0.10 < fw / fl < 0.18 (4)
[0042]0.60 < fw / f3 < 0.80 (3) ”
[0043]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，Π是第一透鏡組的焦距，f3是第三透鏡組的焦距。
[0044]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，希望的是，第四透鏡組基本上包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的具有正屈光力的透鏡41、具有負(fù)屈光力的透鏡42和具有正屈光力的透鏡43。
[0045]此外，優(yōu)選的是，在本發(fā)明的變焦鏡頭中，透鏡42和透鏡43粘合在一起以形成粘合透鏡。
[0046]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選的是透鏡42由具有比透鏡41和透鏡43的材料的折射率高的折射率的材料形成。
[0047]同時，成像設(shè)備包括本發(fā)明的上述變焦鏡頭。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭基本上包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的:具有正屈光力的第一透鏡組；具有負(fù)屈光力的第二透鏡組；具有正屈光力的第三透鏡組；和具有負(fù)屈光力的第四透鏡組。也就是說，設(shè)置了兩個攝遠(yuǎn)類型透鏡組，并且因此可以縮短總長度。
[0049]此外，在根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭中，在從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，所有的透鏡組沿著光軸移動，使得第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離逐漸變大，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡和第四透鏡組之間的距離逐漸變大。因此，可以恰當(dāng)?shù)仄胶庀癫畹男拚屯哥R組的移動量。從而，可以獲得寬的視場角和高的可變放大率。
[0050]此外，本變焦鏡頭同時滿足條件公式(I)和(2)，并且因此，可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(I)決定了第二透鏡組相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw /f2的值小于或等于條件公式(I)中限定的下限，則第二透鏡組的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。反過來，如果fV / f2的值大于或等于條件公式(I)中限定的上限值，則第二透鏡組的屈光力將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。同時，條件公式(2)決定了第四透鏡組相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / f4的值小于或等于在條件公式(2)中限定的下限，則第四透鏡組的屈光力將變得過大，并且畸變從中間焦距至攝遠(yuǎn)端將增加。反過來，如果fw / f4的值大于或等于在條件公式(2)中限定的上限，則第四透鏡組的屈光力將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。由于滿足條件公式(I)和(2)，因此在本變焦鏡頭可以防止上述缺點。
[0051]在滿足在條件公式⑴和(2)限定的范圍之內(nèi)的條件公式⑴’和(2) ’的情況中，上述有益效果將變得更加突出。
[0052]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，在滿足條件公式(3)的情況中可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(3)決定了第三透鏡組相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / f3的值小于或等于條件公式(3)中限定的下限，則第三透鏡組的屈光力將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。反過來，如果fw / f3的值大于或等于條件公式(3)中限定的上限值，則第三透鏡組的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。在滿足條件公式(3)的情況中可以防止上述缺點。
[0053]在滿足在條件公式(3)中限定的范圍之內(nèi)的條件公式(3)’的情況中，上述有益效果將變得更加突出。
[0054]此外，在本發(fā)明的變焦鏡頭同時滿足條件公式(3) ”和⑷的情況中可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(4)決定了第一透鏡組相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / Π的值小于或等于條件公式(4)中限定的下限，則第一透鏡組的屈光力變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。反過來，如果fw / fl的值大于或等于條件公式(4)中限定的上限，則第一透鏡組的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。在滿足條件公式(4)的情況中可以防止上述缺點。通過滿足條件公式(3)”獲得的有益效果與通過滿足條件公式(3)和(3)’獲得的有益效果基本上相同，條件公式(3)和(3)’同樣地決定fw/f3的值的范圍。然而，有益效果變得更突出。
[0055]此外，在本變焦鏡頭中，在第四透鏡組包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的具有正屈光力的透鏡41、具有負(fù)屈光力的透鏡42和具有正屈光力的透鏡43的情況中，第四透鏡組的屈光力可以增加。因此，可以在抑制變焦鏡頭的總長度的同時令人滿意地修正橫向色像差和像散像差。[0056]此外，在本變焦鏡頭中，在第四透鏡組的透鏡42和透鏡43粘合在一起以構(gòu)成粘合透鏡的情況中，可以防止引起全反射的周邊光線，同時每個透鏡的屈光力增加，這是理想的。
[0057]在透鏡42由具有比透鏡41和透鏡43的材料的折射率高的折射率的材料形成的情況中，可以以簡單的方式加寬視場角。
[0058]同時，本發(fā)明的成像設(shè)備裝配有本發(fā)明的呈現(xiàn)上述有益效果的變焦鏡頭。因此，本發(fā)明的成像設(shè)備的鏡頭部分可以被最小化，并且能夠以寬的視場角和高的可變放大率進(jìn)行成像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0060]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0061]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0062]圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0063]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0064]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的剖視圖。
[0065]圖7㈧至(L)是圖示第一實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0066]圖8(A)至(L)是圖示第二實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0067]圖9(A)至(L)是圖示第三實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0068]圖10(A)至(L)是圖示第四實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0069]圖11 (A)至(L)是圖示第五實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0070]圖12(A)至(L)是圖示第六實施例的變焦鏡頭的各種像差的示意圖。
[0071]圖13是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的一種實施例的成像設(shè)備的示意圖。
【具體實施方式】
[0072]以后，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例。圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一種實施例的變焦鏡頭的配置的剖視圖，并對應(yīng)于隨后將被描述的示例I的變焦鏡。圖2至圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的變焦鏡頭的配置的剖視圖，并對應(yīng)于隨后將被描述的示例2至6的變焦鏡頭。圖1至圖11中圖示的實施例的基本結(jié)構(gòu)相同，除了在圖3的實施例中第三透鏡組G3由兩個透鏡構(gòu)成。圖示所述配置的方式也相同。因此，將主要參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的變焦鏡頭。說明的是，稍后將詳細(xì)描述圖3中圖示的示例的第三透鏡組G3。
[0073]在圖1中，左側(cè)是物體側(cè)，右側(cè)是圖像側(cè)。圖1的(A)圖示處于在廣角端處向無窮遠(yuǎn)處聚焦的狀態(tài)(最短焦距狀態(tài))的光學(xué)系統(tǒng)的布置。圖1的(B)圖示處于在廣角端和攝遠(yuǎn)端之間的中間的位置處向無窮遠(yuǎn)處聚焦的狀態(tài)的光學(xué)系統(tǒng)的布置。圖1的(C)圖示處于在攝遠(yuǎn)端處向無窮遠(yuǎn)處聚焦的狀態(tài)(最長焦距狀態(tài))的光學(xué)系統(tǒng)的布置。這同樣適用于隨后將被描述的圖2至6。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的實施例的變焦鏡頭中的每一個包括從物體側(cè)順序地布置的具有正屈光力的第一透鏡組Gl、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組G2、具有正屈光力的第三透鏡組G3和具有負(fù)屈光力的第四透鏡組G4。孔徑光闌St被包括在第三透鏡組G3中。在附圖中圖示的孔徑光闌St沒有必要表示它的尺寸或形狀，而是僅表示它在光軸Z上的位置。
[0075]說明的是，圖1圖示了其中平行板光學(xué)構(gòu)件PP設(shè)置在第四透鏡組G4和成像表面Sim之間的示例。近來的成像設(shè)備采用3C⑶格式，其中C⑶用于每種顏色，以改善圖像質(zhì)量。為了與采用3CCD格式的成像設(shè)備兼容，諸如分色棱鏡之類的分色光學(xué)系統(tǒng)可以插入鏡頭系統(tǒng)和成像表面Sim之間。此外，當(dāng)變焦鏡頭應(yīng)用于成像設(shè)備時，優(yōu)選的是，根據(jù)該鏡頭將安裝在其上的相機的結(jié)構(gòu)，將各種濾光片，諸如蓋玻璃、紅外截止濾色片和低通濾色片，設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)和成像表面Sim之間。在假設(shè)存在蓋玻璃、各種類型的濾色片等的情況下，設(shè)置了光學(xué)構(gòu)件PP。
[0076] 該變焦鏡頭被構(gòu)造成使得所有透鏡組，即，第一透鏡組Gl至第四透鏡組G4，在改變放大倍率時沿著光軸Z移動。更具體地，當(dāng)從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，第一透鏡組Gl單調(diào)地移向物體側(cè)，第二透鏡組G2沿著彎曲軌跡移向成像表面Sim側(cè)，第三透鏡組G3單調(diào)地移向物體側(cè)，孔徑光闌St與第三透鏡組G3 —體地移動，第四透鏡組G4沿著彎曲軌跡移向物體側(cè)。結(jié)果，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離逐漸變大，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡組G3和第四透鏡組G4之間的距離逐漸變大。
[0077]說明的是，在圖1中，第一透鏡組Gl至第四透鏡組G4在從廣角端至中間位置改變放大倍率時的運動軌跡由圖1的(A)和(B)之間的實心箭頭指示。此外，第一透鏡組Gl至第四透鏡組G4在從中間位置至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時的運動軌跡由圖1的(B)和(C)之間的實心箭頭指示。然而，透鏡組的運動不限于圖1中圖示的那些運動。第一透鏡組Gl和第三透鏡組G3可以沿著彎曲軌跡移動而不是單調(diào)移動，第二透鏡組G2可以線性地移動，只要當(dāng)從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離逐漸變大，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡組和第四透鏡組之間的距離逐漸變大。
[0078]第一透鏡組Gl由從物體側(cè)順序地布置的具有負(fù)屈光力的第一透鏡L11、具有正屈光力的第二透鏡L12和具有正屈光力的第三透鏡L13構(gòu)成。在這里，第一透鏡Lll可以是負(fù)彎月透鏡，第二透鏡L12可以是雙凸透鏡，第三透鏡L13可以是正彎月透鏡，如在圖1中圖示的示例中一樣。
[0079]第二透鏡組G2由從物體側(cè)順序地布置的具有負(fù)屈光力的第四透鏡21、具有負(fù)屈光力的第五透鏡L22和具有正屈光力的第六透鏡L23構(gòu)成。在這里，第四透鏡L21和第五透鏡L22可以是雙凹透鏡，第六透鏡L23可以是雙凸透鏡，如在圖1中圖示的示例中一樣。
[0080]第三透鏡組G3由從物體側(cè)順序地布置的具有正屈光力的第七透鏡L31、具有負(fù)屈光力的第八透鏡L32和具有正屈光力的第九透鏡L33構(gòu)成。在這里，第七透鏡31可以是雙凸透鏡，第八透鏡L32可以是負(fù)彎月透鏡，第九透鏡L33可以是雙凸透鏡，如在圖1中圖示的不例中一樣。
[0081]第四透鏡組G4由從物體側(cè)順序地布置的具有正屈光力的第十透鏡L41、具有負(fù)屈光力的第十一透鏡L42和具有正屈光力的第十二透鏡L43構(gòu)成。說明的是，第十透鏡L41、第十一透鏡42和第十二透鏡L42分別是之前描述的透鏡41、透鏡42和透鏡43。在這里，第十透鏡L41可以是雙凸透鏡，第^^一透鏡L42可以是雙凹透鏡，第十二透鏡L43可以是雙凸透鏡，如在圖1中圖示的示例中一樣。
[0082]說明的是，第四透鏡組G4的第^^一透鏡L42和第十二透鏡L43彼此粘合以構(gòu)成粘
合透鏡。
[0083]說明的是，圖3的實施例在于，其中從第三透鏡組G3中省略了第九透鏡L33，并且與上文關(guān)于其它結(jié)構(gòu)描述的配置相同。
[0084]本變焦鏡頭滿足條件公式:
[0085]-2.0 < fw / f2 < -0.8 (I)
[0086]-1.0 < fw / f4 < -0.2 (2)
[0087]其中fw整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f2是第二透鏡組G2的焦距，f4是第四透鏡組G4的焦距。
[0088]說明的是，隨后將參照表1至19描述各實施例的數(shù)值的示例。例如，在關(guān)于表2的項f的“廣角端”欄中示出示例I的整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距fw。在表5的同一欄中示出示例2的整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距fw。這同樣適用于以后將被描述的所有示例。
[0089]針對每個示例，表19示出與條件公式(I)和⑵相關(guān)的fw / f2和fw / f4的值，以及與條件公式⑶和⑷相關(guān)的fw / f3和fw / fl的值。
[0090]如表19中所示，本變焦鏡頭滿足在由條件公式⑴和⑵限定的范圍內(nèi)的下述條件公式:`[0091]-1.05 < fw / f2 < -0.85 (I)，
[0092]-0.8 < fw / f4 < -0.5 (2) ’。
[0093]此外，本變焦鏡頭滿足下述條件公式:
[0094]0.6 < fw / f3 < 1.5 (3)
[0095]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f3是第三透鏡組G3的焦距。
[0096]此外，本變焦鏡頭滿足在由條件公式(3)限定的范圍內(nèi)的下述條件公式:
[0097]0.6 < fw / f3 < 1.0 (3)，。
[0098]此外，本變焦鏡頭同時滿足下述兩個條件公式:
[0099]0.10 < fw / fl < 0.18 (4)
[0100]0.60 < fw / f3 < 0.80 (3) ”
[0101]其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，fl是第一透鏡組Gl的焦距，f3是第三透鏡組G3的焦距。
[0102]此外，在本變焦鏡頭中，第十一透鏡L42由具有比第十透鏡L41和第十二透鏡L43的材料的折射率高的折射率的材料形成。也就是說，在示例I中，例如，第十一透鏡L42、第十透鏡L41和第十二透鏡L43的折射率分別是1.88300、1.50957和1.58144(參照隨后將被描述的表1)。
[0103]以后，將描述本變焦鏡頭的操作和有益效果。首先，本變焦鏡頭包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的:具有正屈光力的第一透鏡組Gl ;具有負(fù)屈光力的第二透鏡組G2 ;具有正屈光力的第三透鏡組G3 ;和具有負(fù)屈光力的第四透鏡組G4。也就是說，設(shè)置兩個攝遠(yuǎn)類型透鏡組，并且因此可以縮短總長度。
[0104]此外，在本變焦鏡頭中，所有的透鏡組沿著光軸Z移動，使得在從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離逐漸變大，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡組和第四透鏡組之間的距離逐漸變大。因此，可以恰當(dāng)?shù)仄胶庀癫畹男拚屯哥R組的移動量。從而，可以獲得寬的視場角和高的可變放大率。
[0105]此外，本變焦鏡頭同時滿足條件公式(I)和(2)。因此，可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(I)決定了第二透鏡組G2相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw /f2的值小于或等于條件公式(I)中限定的下限，則第二透鏡組G2的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。反過來，如果fw / f2的值大于或等于條件公式(I)中限定的上限值，則第二透鏡組G2折的射本領(lǐng)將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。同時，條件公式(2)決定了第四透鏡組G4相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / f4的值小于或等于在條件公式(2)中限定的下限，則第四透鏡組G4的屈光力將變得過大，并且畸變從中間焦距至攝遠(yuǎn)端將增加。反過來，如果fw / f4的值大于或等于在條件公式(2)中限定的上限，則第四透鏡組G4的屈光力將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。由于滿足條件公式(I)和(2)，因此在本變焦鏡頭可以防止上述缺點。
[0106]由于滿足在條件公式⑴和(2)限定的范圍之內(nèi)的條件公式(I)’和⑵’，因此上述有益效果在本變焦鏡頭中更加突出。
[0107]本變焦鏡頭滿足條件公式(3)。因此，可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(3)決定了第三透鏡組G3相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / f3的值小于或等于條件公式(3)中限定的下限，則第三透鏡組G3的屈光力將變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。反過來，如果fV / f3的值大于或等于條件公式
(3)中限定的上限值，則第三透鏡組G3的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。本變焦鏡頭滿足條件公式(3)，并且因此可以防止上述缺點。
[0108]由于滿足在條件公 式(3)中限定的范圍之內(nèi)的條件公式(3)’，因此上述有益效果在本變焦鏡頭中更加突出。
[0109]此外，本發(fā)明的變焦鏡頭同時滿足條件公式(3)”和(4)。因此，可以獲得下述有益效果。也就是說，條件公式(4)決定了第一透鏡組Gl相對于整個系統(tǒng)的屈光力分布。如果fw / fl的值小于或等于條件公式(4)中限定的下限，則第一透鏡組Gl的屈光力變得過小，并且將變得難以獲得高的可變放大率同時維持短的總長度。反過來，如果fw / fl的值大于或等于條件公式(4)中限定的上限，則第一透鏡組Gl的屈光力將變得過大，并且將變得難以令人滿意地修正各種像差。本鏡頭滿足條件公式(4)，并且因此可以防止上述缺點。通過滿足條件公式(3)”獲得的有益效果與通過滿足條件公式(3)和(3)’獲得的有益效果基本上相同，條件公式(3)和(3)’同樣地決定fw / f3的值的范圍。然而，有益效果變得更突出。
[0110]進(jìn)一步，在本變焦鏡頭中，第四透鏡組G4包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的具有正屈光力的第十透鏡L41、具有負(fù)屈光力的第十一透鏡L42和具有正屈光力的第十二透鏡L43。因此，第四透鏡組G4的屈光力可以增加，并且可以在抑制變焦鏡頭的總長度的同時令人滿意地修正橫向色像差和像散像差。
[0111]此外，在本變焦鏡頭中，第四透鏡組G4的第^^一透鏡L42和第十二透鏡L43粘合在一起以構(gòu)成粘合透鏡。因此，可以防止引起全反射的周邊光線，同時每個透鏡的屈光力增加。[0112]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，可以以簡單的方式加寬視場角，因為第十一透鏡L42由具有比第十透鏡L41和第十二透鏡L43的材料的折射率高的折射率的材料形成。
[0113]接下來，將描述本發(fā)明的變焦鏡頭的數(shù)值的示例。在圖1至6中分別圖示了示例I至6的變焦鏡頭的透鏡的橫截面。關(guān)于示例I的變焦鏡頭，在表1中示出基本透鏡數(shù)據(jù)，在表2中示出與變焦相關(guān)的數(shù)據(jù)，在表3中示出非球面表面數(shù)據(jù)。類似地，在表至表18中示出示例2至6的變焦鏡頭的基本透鏡數(shù)據(jù)、與變焦相關(guān)的數(shù)據(jù)和非球面表面數(shù)據(jù)。以后，將針對與不例I相關(guān)的表描述表中的項目的含義。這同樣適用于與不例2至6相關(guān)的表。
[0114]在表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中，在Si欄示出從物體側(cè)向圖像側(cè)順序地增加的第i (i =1,2,3,...)個透鏡表面編號,其中最靠近物體側(cè)的透鏡表面被指定為第一個表面。在Ri欄中示出第i個表面的曲率半徑，在Ri欄中示出第i個表面和第i+Ι個表面之間沿著光軸Z的距離。說明的是，曲率半徑的符號在表面形狀向著物體側(cè)突出時是正的，在表面形狀向著圖像側(cè)突出時是負(fù)的。
[0115]在基本透鏡數(shù)據(jù)中，項目Ndj表示從物體側(cè)至圖像側(cè)順序地增加的第j (j = 1,2,3，...)個構(gòu)成元件關(guān)于d線(波長:587.6nm)的折射率，其中最靠近物體側(cè)的透鏡被指定為第一個構(gòu)成元件。項目vdj表示第j個構(gòu)成元件關(guān)于d線的阿貝數(shù)。說明的是，孔徑光闌St也包括在基本透鏡數(shù)據(jù)中，并且對應(yīng)于孔徑光闌St的表面的曲率半徑被示出為孔徑光闌)。
[0116]表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中的D5，DIO, D16和D21是表面之間的在改變放大倍率時變化的距離。D5是第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離，DlO是第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離，D16是第三透鏡組G3和第四透鏡組G4之間的距離，D21是第四透鏡組G4和光學(xué)構(gòu)件PP之間的距離。說明的是，在示出關(guān)于示例3的表7中，D14是第三透鏡組G3和第四透鏡組G4之間的距離，D19是第四透鏡組G4和光學(xué)構(gòu)件PP之間的距離。此外，Bf表示后焦距。
`[0117]與變焦相關(guān)的表2的數(shù)據(jù)示出整個系統(tǒng)的焦距(f)、F值(Fn0.)和全視場角(2ω)、以及在廣角端、中間位置和攝遠(yuǎn)端處表面之間的在改變放大倍率時變化的距離(D5，D10，D16和D21)的值。說明的是，在示出關(guān)于示例2的表8中，表面之間的在改變放大倍率時變化的距離被示出為D5，DIO, D14和D19.[0118]在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，非球面表面的表面編號由標(biāo)記表示，并且近軸區(qū)域的曲率半徑被示出為非球面表面的曲率半徑。表3的非球面表面數(shù)據(jù)示出非球面表面的表面編號和與每個非球面表面相關(guān)的非球面表面系數(shù)。在表3的非球面表面數(shù)據(jù)的數(shù)值中，1-11(11:整數(shù))”表示“.10_n”。說明的是，非球面表面系數(shù)是下述非球面表面公式中的系數(shù) K 和 Am(m = 3,4,5,...，12):
【權(quán)利要求】
1.一種變焦鏡頭，基本上包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的: 具有正屈光力的第一透鏡組； 具有負(fù)屈光力的第二透鏡組； 具有正屈光力的第三透鏡組；和 具有負(fù)屈光力的第四透鏡組； 在從廣角端至攝遠(yuǎn)端改變放大倍率時，所有的透鏡組沿著光軸移動，使得第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離逐漸變大，第二透鏡組和第三透鏡組之間的距離逐漸變小，并且第三透鏡和第四透鏡組之間的距離逐漸變大；并且變焦鏡頭滿足下述條件公式: -2.0 < fw / f2 < -0.8 (I) -1.0 < fw / f4 < -0.2 (2) 其中fw是整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距，f2是第二透鏡組的焦距，以及f4是第四透鏡組的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，該變焦鏡頭滿足下述條件公式中的至少一個: -1.05 < fw / f2 < -0.85 (I)， -0.8 < fw / f4 < -0.5 (2)，。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變焦鏡頭，其中: 第四透鏡組基本上包括從物體側(cè)順序地設(shè)置的具有正屈光力的透鏡41、具有負(fù)屈光力的透鏡42和具有正屈光力的透鏡43。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變焦鏡頭，其中: 透鏡42和透鏡43粘合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的變焦鏡頭，其中: 透鏡42的折射率高于透鏡41和透鏡43的折射率。
6.一種成像設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的變焦鏡頭。
【文檔編號】G03B5/00GK103620474SQ201280030559
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】長倫生 申請人:富士膠片株式會社