專利名稱:變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種變倍光學(xué)系統(tǒng),尤其是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的變倍光學(xué)系 統(tǒng)。而且,本發(fā)明涉及具有該變倍光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置及安裝了該攝像裝置的數(shù)碼設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來,移動(dòng)電話機(jī)、PDA (Personal Digital Assistants 個(gè)人數(shù)字助理)等能 夠攜帶的具有通信功能的便攜式終端的普及程度驚人,這些設(shè)備大多都內(nèi)置有如數(shù)碼照相 機(jī)(digital still camera)、數(shù)碼攝像機(jī)(digitalvideo camera)等能夠執(zhí)行靜止圖像拍 攝、動(dòng)態(tài)圖像拍攝的結(jié)構(gòu)緊湊的攝像裝置。用于安裝在這些設(shè)備中的攝像裝置,通常在尺寸 (大小)及成本方面受到嚴(yán)格的限制。因此,一般采用這樣的攝像裝置,該攝像裝置采用與 單體的所謂數(shù)碼相機(jī)(digital camera)相比像素低且小型的攝像元件,并具有由1 3片 左右的塑膠透鏡構(gòu)成的固定焦距光學(xué)系統(tǒng)。然而,用于安裝在這些設(shè)備中的攝像裝置也逐 漸向高像素化及高功能化方向發(fā)展,因此對(duì)于能夠安裝在這些設(shè)備中的結(jié)構(gòu)緊湊的如下變 倍光學(xué)系統(tǒng)的需求變高,該變倍光學(xué)系統(tǒng)是指,能夠與高像素?cái)z像元件相匹配且通過大于 約2. 5倍左右的變倍率對(duì)遠(yuǎn)離拍攝者的被攝體也能夠拍攝到的變倍光學(xué)系統(tǒng)。例如在專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)7中舉例了用于安裝在這些設(shè)備中的攝像裝置 的變倍光學(xué)系統(tǒng)。在該專利文獻(xiàn)1中所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種1組透鏡固定的、由 負(fù)-正2要素構(gòu)成的內(nèi)窺鏡用光學(xué)系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)2中所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種 由負(fù)-正-負(fù)3要素構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng),該光學(xué)系統(tǒng)的特征在于用于構(gòu)成鏡頭的鏡片數(shù)量非 常少。在專利文獻(xiàn)3中所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種全長(zhǎng)相對(duì)得以縮短的、由負(fù)-正-負(fù) 3要素構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)4所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種全長(zhǎng)相對(duì)得以縮短且 歪曲像差小的光學(xué)系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)5所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種第一組可移動(dòng)的、由 負(fù)-正-負(fù)3要素構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)6所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種第一組固 定的,由負(fù)-正-負(fù)-正4要素構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)7所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是 一種通過固定第一組來實(shí)現(xiàn)了小型化的、由負(fù)-正-負(fù)-正4要素構(gòu)成的變倍光學(xué)系統(tǒng)。專利文獻(xiàn)1 :JP特開平07-181377號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :JP特開2005-037935號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :JP特開2007-058054號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :JP特開2007-033555號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :JP特開2004-333572號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :JP特開平09-179026號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :JP特開2006-227129號(hào)公報(bào)然而,在專利文獻(xiàn)1所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,通過固定1組透鏡來使變倍光學(xué)系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得緊湊,但該變倍光學(xué)系統(tǒng)是一種視角非常大的廣角光學(xué)系統(tǒng),所以歪曲像差 相對(duì)嚴(yán)重,而且變倍率也小。另外,在專利文獻(xiàn)2所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,軸向色相差以 及倍率色像差沒有得到足夠的校正,所以該變倍光學(xué)系統(tǒng)很難滿足近年對(duì)攝像裝置高像素
5化的需求。另外,在專利文獻(xiàn)3中所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)是視角過大的廣角光學(xué)系統(tǒng),所以 不適合使用于標(biāo)準(zhǔn)攝影中,而只能用于特殊用途中。另外,歪曲像差在廣角端為-40%而過 大,而且變倍率小,還有遠(yuǎn)心特性也差。而且,在專利文獻(xiàn)4所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)的變倍 率小,而且其遠(yuǎn)心特性也差。另外,在專利文獻(xiàn)5所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,在其有效孔徑 及全長(zhǎng)方面都未實(shí)現(xiàn)足夠的小型化。另外,在專利文獻(xiàn)6所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)中全長(zhǎng)相 對(duì)長(zhǎng),也沒有實(shí)現(xiàn)足夠的小型化。另外,在專利文獻(xiàn)7所記載的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,將第二組 和第三組分別各由1片透鏡構(gòu)成,所以球面像差及像散未得到足夠的校正。這樣,在專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)7所提出的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,由于追求結(jié)構(gòu)的緊湊 化,所以會(huì)使遠(yuǎn)心特性變差,或過度廣角化而使用途受到限制,或使變倍率變小。另外,在進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),光線入射角的差距會(huì)變得過大,所以會(huì)發(fā)生色差(color shading),或邊緣 光量減少。另外,要實(shí)現(xiàn)廣角化,則變倍組變多以及變倍移動(dòng)量變大,所以從變倍光學(xué)系統(tǒng) 的單元體積上看其結(jié)構(gòu)不夠緊湊。另外,即使是遠(yuǎn)心特性得以提高,但其像差沒有得到足夠 的校正,所以很難與像素高的攝像元件相匹配。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的,其目的在于提供如下的變倍光學(xué)系統(tǒng)、具有該 變倍光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備,該變倍光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)高的變倍率和結(jié)構(gòu) 緊湊化,同時(shí),一邊在廣角端確保適合于攝影用途的視場(chǎng)角,一邊與現(xiàn)有技術(shù)相比進(jìn)一步能 夠校正遠(yuǎn)心特性、向攝像元件入射的入射角的差距,以及球面像差、色像差、像散及歪曲像
差等諸像差。為了解決上述技術(shù)課題,本發(fā)明提供具有如下結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像裝置以 及數(shù)碼設(shè)備。此外,關(guān)于在下面的說明中所使用的術(shù)語(yǔ),在本說明書中作了如下的定義。(a)折射率是指,對(duì)于d光線波長(zhǎng)(587. 56nm)的折射率。(b)阿貝數(shù)是指,在將對(duì)于d光線、F光線(486. 13nm)、C光線(656. 28nm)的折射 率分別設(shè)為nd、nF、nC,將阿貝數(shù)設(shè)為u d的情況下,由定義式ud= (nd-l)/(nF-nC)來求出的阿貝數(shù)ud。(c)與面形狀相關(guān)的表述是基于近軸曲率的表述。(d)在針對(duì)透鏡使用如“凹”、“凸”或“彎月”等表述的情況下,將這些表述視為用 于表示光軸附件(透鏡的中心附近)處的透鏡形狀的表述(基于近軸曲率的表述)。(e)關(guān)于構(gòu)成膠合透鏡的各單個(gè)鏡片的光焦度的表述是指,在單個(gè)鏡片的透鏡面 的兩側(cè)為空氣的情形下的光焦度。(f)非球面凹陷(SAG)量用于表示,透鏡的面頂點(diǎn)和相對(duì)最大有效半徑的非球面 曲線上的點(diǎn)在光軸方向上的距離,與基于近軸曲率的球面凹陷量之間的差分。(g)復(fù)合非球面透鏡所采用的樹脂材料只發(fā)揮基板玻璃材料的附加功能,所以不 作為單獨(dú)的光學(xué)部件來使用,而被與基板玻璃材料具有非球面的情形同等地使用,而且鏡 片數(shù)量也只有1片。而且,將透鏡折射率也設(shè)為成為基板的玻璃材料的折射率。復(fù)合非球 面透鏡,是在成為基板的玻璃材料上涂敷薄的樹脂材料來形成非球面形狀的透鏡。1. 一種變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,從物側(cè)起向像側(cè)依次包括具有負(fù)的光焦度的
6第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡組、第三透鏡組,上述第一透鏡組由1片負(fù)透鏡構(gòu) 成,而且在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)被固定,上述第三透鏡組包括至少1面非球面,而且在利用該組 內(nèi)最大的空氣間隔來將該組劃分為前組和后組的情況下,上述前組具有負(fù)的光焦度,上述 后組具有正的光焦度。2.如上述1所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組滿足下述的條件 式⑴。0. 3 < Da/D3 < 0. 8. . . (1)其中,Da為在上述第三透鏡組內(nèi)最大的透鏡間隔,D3為在上述第三透鏡組內(nèi),從 最靠近物側(cè)的面起到最靠近像側(cè)的面為止的距離。3.如上述1或2所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組整體上具有負(fù) 的光焦度,并滿足下述的條件式(2)。1 < | f3 | /fw < 3. . . (2)其中,f3為上述第三透鏡組的組合焦距,fw為在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
4.如上述1至3中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組滿足 下述的條件式(3)。1 < f 1 | /fw < 1. 5. . . (3)其中,fl為上述第一透鏡組的組合焦距,fw為在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。5.如上述1至4中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡滿足下述的條件式(4)。40 < u 1. .. (4)其中,u 1為上述第一透鏡組內(nèi)的上述負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。6.如上述1至5中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡為凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡。7.如上述1至6中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡的像側(cè)的面滿足下述的條件式(5)。0. 6 < rl2/fw < 0. 8. . . (5)其中,rl2為上述第一透鏡組內(nèi)的上述負(fù)透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑,fw為在廣 角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。 8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一及第三 透鏡組滿足下述的條件式(6)。0. 5 < fl/f3 < 1. . . (6)其中,fl為上述第一透鏡組的組合焦距,f3為上述第三透鏡組的組合焦距。9.如上述1至8中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組由1 片負(fù)透鏡和1片正透鏡構(gòu)成。10.如上述1至9中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組在 該組內(nèi)具有孔徑光闌,在進(jìn)行上述變倍動(dòng)作時(shí),該孔徑光闌與上述第二透鏡組一體地移動(dòng)。11.如上述1至10中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一及第二透 鏡組滿足下述的條件式(7)。1. 2 < |fl |/f2 < 3. 2. . . (7)
其中,fl為上述第一透鏡組的組合焦距,f2為上述第二透鏡組的組合焦距。12.如上述1至11中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組滿 足下述的條件式(8)。0. 7 < f2/fw < 1. . . (8)其中,f2為上述第二透鏡組的組合焦距,fw為在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。13.如上述1至12中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組包 括至少2片正透鏡。14.如上述1至13中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,利用上述第二透鏡 組或第三透鏡組來進(jìn)行對(duì)焦。15.另外,如上述1至14中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,在這些上述 變倍光學(xué)系統(tǒng)中,優(yōu)選上述第三透鏡組整體上具有負(fù)的光焦度,而且,上述變倍光學(xué)系統(tǒng)僅 由上述第一至第三透鏡組的3個(gè)組構(gòu)成。16.如上述1至15中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,在進(jìn)行上述變倍動(dòng) 作時(shí)的可動(dòng)組只有2個(gè)組。17. 一種攝像裝置,其特征在于,具有如上述1至16中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng) 和用于將光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的攝像元件,上述變倍光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)⑽矬w的光學(xué)像形成在 上述攝像元件的受光面上。18. 一種數(shù)碼設(shè)備,其特征在于,具有上述17所述的攝像裝置和用于使上述攝像 裝置對(duì)被攝體進(jìn)行靜止圖像拍攝及動(dòng)態(tài)圖像拍攝中的至少一種拍攝的控制部,上述攝像裝 置的變倍光學(xué)系統(tǒng)組裝成能夠?qū)⑸鲜霰粩z體的光學(xué)像形成在上述攝像元件的受光面上。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,在包括具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡 組、第三透鏡組的變倍光學(xué)系統(tǒng)中,第一透鏡組由1片負(fù)透鏡構(gòu)成,而且在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí) 被固定,第三透鏡組包括至少1面非球面,并由具有負(fù)的光焦度的前組和具有正的光焦度 的后組構(gòu)成。由此,能夠提供變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備,該變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像 裝置以及數(shù)碼設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊化,同時(shí),與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠使遠(yuǎn)心特性、向攝 像元件入射的入射角的差距以及球面像差、色像差、像散及歪曲像差等諸像差得到更好的 校正。
圖1是為了說明實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)而示意性地示出了其結(jié)構(gòu)的透鏡剖面 圖。圖2是示出了實(shí)施方式的數(shù)碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出了數(shù)碼設(shè)備的一實(shí)施方式的帶照相功能便攜電話機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)圖。圖4是示出了第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖5是示出了在第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖6是示出了第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖7是示出了在第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖8是示出了第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖9是示出了在第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖10是示出了第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖11是示出了在第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖12是示出了第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖13是示出了在第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖14是示出了第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖15是示出了在第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖16是示出了第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖17是示出了在第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖18是示出了第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖19是示出了在第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖20是示出了第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖21是示出了在第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖22是示出了第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖23是示出了在第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。圖24是示出了第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖25是示出了在第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的 情形的圖。圖26是第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖27是第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖28是第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖29是第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖30是第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖31是第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖32是第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖33是第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖34是第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖35是第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖36是第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
附圖標(biāo)記的說明AX 光軸1、1A 1K變倍光學(xué)系統(tǒng)3數(shù)碼設(shè)備5便攜電話機(jī)ll、Grl 第一透鏡組12、Gr2 第二透鏡組13、Gr3第三透鏡組Grff 前組Gr3b 后組16、SR攝像元件21攝像裝置
具體實(shí)施例方式下面,基于附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在各圖中標(biāo)注了同一附圖 標(biāo)記的結(jié)構(gòu)表示相同的結(jié)構(gòu),所以省略其說明。圖1是示出了為了說明實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)而示意性地示出了其結(jié)構(gòu)的透 鏡剖面圖。在圖1中,該變倍光學(xué)系統(tǒng)1用于將物體(被攝體)的光學(xué)像形成在將光學(xué)像轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)的攝像元件16的受光面(像面)上,從物側(cè)(圖的左側(cè))起向像側(cè)(圖的右側(cè)) 依次包括具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組11、具有正的光焦度的第二透鏡組12和第三透鏡 組13,而且在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組11被固定。此外,在圖1中例示的變倍光學(xué)系統(tǒng) 1的結(jié)構(gòu)與后述的第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A(圖4)的結(jié)構(gòu)相同。在圖1中示出了如下例子第一透鏡組11由向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡111構(gòu)成,第 二透鏡組12在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)移動(dòng),而且從物側(cè)起向像側(cè)依次排列雙凸的正透鏡121、在 進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)可與該第二透鏡組12 —起移動(dòng)的孔徑光闌14、雙凸的正透鏡122而成,第 三透鏡組13在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)移動(dòng),而且從物側(cè)起向像側(cè)依次排列雙凹的負(fù)透鏡131、向 物側(cè)凸的正彎月透鏡132而成。而且,在通過第三透鏡組13內(nèi)最大的空氣間隔來將第三透 鏡組13劃分為前組(Gr3f)和后組(Gr3b)的情況下,前組(Gr3f)具有負(fù)的光焦度,后組 (Gr3b)具有正的光焦度。第二透鏡組12內(nèi)的正透鏡121及正透鏡122和第三透鏡組13內(nèi) 的負(fù)透鏡131及正彎月透鏡132各自的兩個(gè)面為非球面,而且都例如為由塑膠等樹脂材料 制成的透鏡。在這樣的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第一透鏡組11由1片負(fù)透鏡構(gòu)成。在圖1所示的例 子中,第一透鏡組11由負(fù)彎月透鏡111構(gòu)成。而且,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第三透鏡組13 至少包括1面非球面,并具有至少1片具有負(fù)的光焦度的透鏡;至少1片具有正的光焦度 的透鏡。而且,在通過該第三透鏡組13內(nèi)最大的空氣間隔來將該第三透鏡組13劃分為前 組(Gr3f)和后組(Gr3b)的情況下,該前組(Gr3f)具有負(fù)的光焦度,而后組(Gr3b)具有正 的光焦度。在圖1所示的例子中,第三透鏡組13內(nèi)的負(fù)透鏡131為前組(Gr3f),第三透鏡 組13內(nèi)的正彎月透鏡132為后組(Gr3b),而且這些負(fù)透鏡131及正彎月透鏡132的兩個(gè)面
10為非球面。本實(shí)施方式的變倍光學(xué)系統(tǒng)1是從物側(cè)起依次具有“負(fù)-正-負(fù)”的3要素的所 謂負(fù)光焦度主導(dǎo)型的光學(xué)系統(tǒng),采用從物側(cè)起向像側(cè)依次為負(fù)-正的所謂反遠(yuǎn)距焦點(diǎn)式 (Retrofocus)的配置。因此,該配置對(duì)于光學(xué)全長(zhǎng)及最前透鏡直徑尺寸的小型化有利。進(jìn)而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,若將第二透鏡組的組合焦距設(shè)為f2,將第三透鏡組 的組合焦距設(shè)為f3,則第二及第三透鏡組12、13滿足下述的條件式(1)。0. 3 < f 2/ | f 3 < 0. 8. . . (1)假設(shè)在保持反遠(yuǎn)距焦點(diǎn)式配置的情況下要縮短全長(zhǎng),那么,第二透鏡組12的移動(dòng) 量受到限制,所以為了確保高的變倍率而必須使第二透鏡組12具有大的光焦度。因此,若 第二透鏡組12具有大的光焦度,則會(huì)隨著全長(zhǎng)的縮短而廣角化加深。其結(jié)果,若想要實(shí)現(xiàn) 小型化(結(jié)構(gòu)的緊湊化),則因廣角化加深而用途會(huì)受到限定。然而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1 中,在第二透鏡組12之后(后段)緊接著配置了具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組13,并使得 大于條件式(1)的下限,由此能夠恰當(dāng)?shù)乜刂频诙暗谌哥R組12、13的光焦度。其結(jié)果, 雖實(shí)現(xiàn)了小型(結(jié)構(gòu)緊湊)化,但不會(huì)變成視場(chǎng)角過大的廣角。另一方面,若使得小于條件 式(1)的上限,則沒有必要通過第三透鏡組13來使從第二透鏡組12射出的光線急劇彎曲, 所以即使第三透鏡組13發(fā)生了微小的偏心時(shí),該變倍光學(xué)系統(tǒng)1也能夠?qū)崿F(xiàn)其性能劣化少 的光學(xué)系統(tǒng)。另外,能夠防止因第三透鏡組13的光焦度過大而使遠(yuǎn)心特性變差。而且,假設(shè)要縮短全長(zhǎng),則射出瞳孔位置必然會(huì)接近像面,所以尤其是遠(yuǎn)心特性顯 著變差,導(dǎo)致邊緣曝光不足、色差(色彩不勻)等。然而,該變倍光學(xué)系統(tǒng)1在第三透鏡組 13內(nèi),不僅具有至少1片負(fù)透鏡(在圖1所示的例子中為負(fù)透鏡131),而且具有至少1片 正透鏡(在圖1所示的例子中為正彎月透鏡132),另外,具有非球面,所以能夠使軸外光線 匯聚以使遠(yuǎn)心特性得以有效的改善。另外,從在具有小型結(jié)構(gòu)的同時(shí)能夠確保更加恰當(dāng)?shù)囊晥?chǎng)角及遠(yuǎn)心特性的觀點(diǎn)來 看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)而優(yōu)先滿足下述條件式(1')。0. 5 < f 2/ | f 3 <0.7... (1')另外,假設(shè)第一透鏡組11為可動(dòng)組,則需要在該第一透鏡組11的徑向外側(cè)配置用 于驅(qū)動(dòng)第一透鏡組11的驅(qū)動(dòng)裝置。然而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,使第一透鏡組11在進(jìn)行 變倍動(dòng)作時(shí)固定不動(dòng),所以無需在第一透鏡組11的外側(cè)配置驅(qū)動(dòng)裝置,因此能夠在外形方 向上實(shí)現(xiàn)小型化。進(jìn)而,第一透鏡組由1片負(fù)彎月透鏡111構(gòu)成,所以能夠使用于支撐透鏡 的機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單,因此在外形方向上實(shí)現(xiàn)最小限度的小型化。另外,通過減少在整個(gè)透 鏡系統(tǒng)中有效孔徑變大的可能性最大的第一透鏡組11的鏡片數(shù)量,也能夠降低成本。另外,假設(shè)第一透鏡組11被固定,則在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)通過第一透鏡組11的光線 的路徑得以限制,所以像差校正能力大幅度降低。尤其是,若要確保寬的視場(chǎng)角,則這樣的 傾向變得顯著。然而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,由于在第二透鏡組12之后(后段)配置有特 定的第三透鏡組13,所以能夠在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)也使諸像差得以改善,上述特定的第三 透鏡組13包括由具有負(fù)的光焦度的負(fù)透鏡131構(gòu)成的前組(Gr3f);有具有正的光焦度的 正彎月透鏡132構(gòu)成的后組(Gr3b)。更具體地說,在第一透鏡組11有固定的1片負(fù)透鏡構(gòu) 成的情況下,難以對(duì)軸外像差進(jìn)行校正,尤其是,難以對(duì)像面彎曲像差、歪曲像差進(jìn)行校正。 然而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,由于在第三透鏡組13內(nèi)配置有作為具有負(fù)的光焦度的前組(Gr3f)的雙凹的負(fù)透鏡131,所以佩茲伐和數(shù)(Petzval sum)變小,因此能夠使像面彎曲像 差降低。另一方面,若配置具有負(fù)的光焦度的這樣的組,則光線強(qiáng)烈發(fā)散,導(dǎo)致遠(yuǎn)心特性變 差。然而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,由于在第三透鏡組13內(nèi)配置有作為具有正的光焦度的 后組(Gr3b)的正彎月透鏡132,所以光線得以匯聚,從而能夠得到良好的遠(yuǎn)心特性。另外, 通過在具有負(fù)的光焦度的前組(Gr3f)和具有正的光焦度的后組(Gr3b)之間留有間隔,能 夠使各組的主點(diǎn)彼此隔開間隔,以此能夠使光焦度減弱,從而能夠使像差平衡得以改善。另 外,在與成像面近且軸外光線通過遠(yuǎn)離光軸的位置的第三透鏡組13內(nèi),具有至少1面非球 面,由此能夠使歪曲像差得到有效的校正。進(jìn)而,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1的像一側(cè),配置有濾光片15及攝像元件16。濾光片15 是一種平行平板狀的光學(xué)元件,所謂濾光片15示意性地表示各種光學(xué)濾光片、攝像元件的 保護(hù)玻璃等。根據(jù)使用用途、攝像元件、照相機(jī)的結(jié)構(gòu)等,可以適當(dāng)?shù)嘏渲玫屯V光片、反紅 外濾光片等光學(xué)濾光片。攝像元件16是如下元件根據(jù)通過該變倍光學(xué)系統(tǒng)1成像的被攝 體的光學(xué)像的光量,來光電轉(zhuǎn)換為R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的各成分的圖像信號(hào),并將該圖 像信號(hào)輸出至規(guī)定的圖像處理電路(未圖示)。通過這些元件,物側(cè)的被攝體光學(xué)像被變倍 光學(xué)系統(tǒng)1沿著其光軸AX以適當(dāng)?shù)淖儽堵室龑?dǎo)至攝像元件16的受光面,并通過攝像元件 16拍攝得到被攝體的光學(xué)像。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第一透鏡組11的透鏡111是凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎 月透鏡。因此,通過在作為第一透鏡組11內(nèi)的第一片透鏡配置向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡,能 夠使光線的入射角變小,從而能夠使球面像差變小。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第二透鏡組12包括至少2片正透鏡121、122。通常, 若要追求結(jié)構(gòu)的緊湊化,則會(huì)控制變倍組的移動(dòng)量,所以導(dǎo)致第二透鏡組12內(nèi)的正透鏡的 光焦度變大。在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,由至少2片正透鏡121、122構(gòu)成具有正的光焦度的 第二透鏡組12,因此能夠減輕各正透鏡的正的光焦度所帶來的負(fù)擔(dān),從而能夠使諸像差降 低。尤其是,能夠使球面像差及慧形像差降低。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第二透鏡組12內(nèi)的正透鏡121、122為非球面透鏡。 因此,能夠使因第二透鏡組12的光焦度隨著結(jié)構(gòu)的緊湊化增大而產(chǎn)生的球面像差及慧形 像差得以良好的校正。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第二透鏡組12在其組內(nèi)具有孔徑光闌14,在進(jìn)行變 倍動(dòng)作時(shí),該孔徑光闌14與第二透鏡組12 —體地移動(dòng)。因此,在負(fù)-正-負(fù)3要素的結(jié)構(gòu) 中,在具有正的光焦度的第二透鏡組12內(nèi)配置孔徑光闌14,由此能夠?qū)⒐饨苟扰渲贸梢钥?徑光闌14為中心大致對(duì)稱。因此,能夠有效地降低歪曲像差及倍率色像差。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第三透鏡組13由1片負(fù)透鏡131和1片正透鏡132 構(gòu)成。因此,通過由2片透鏡構(gòu)成作為可動(dòng)組的第三透鏡組13,來實(shí)現(xiàn)了透鏡要素的輕型 化,其結(jié)果,能夠減輕在用于驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)上所施加的負(fù)載。因 此,能夠減小驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,利用第二透鏡組12或第三透鏡組13來進(jìn)行對(duì)焦 (focusing)。因此,利用第二透鏡組12或第三透鏡組13來進(jìn)行對(duì)焦,所以不會(huì)因鏡頭伸出 而使光學(xué)全長(zhǎng)增加以及使最前透鏡直徑的增大,就能夠連近距離物體也清晰的圖像。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)的可動(dòng)組只有2個(gè)組。因此,將
12可動(dòng)組限定為變倍組和通過變焦(zooming)的像面校正組的2個(gè)組,從而能夠減少用于驅(qū) 動(dòng)各透鏡組的驅(qū)動(dòng)裝置所占有的體積,其結(jié)果,能夠減少單元(unit)體積。在此,無需將2 個(gè)組在功能上完全分離為變倍組和像面校正組,而也可以2個(gè)組兼具有彼此的功能。另外,在該變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,2片以上的透鏡由樹脂材料構(gòu)成,在本實(shí)施方式中, 4片透鏡121、122、131、132由樹脂材料構(gòu)成。因此,在成本及生產(chǎn)效率方面非常優(yōu)異。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,假設(shè)在第三透鏡組13內(nèi)最大的透鏡間 隔為Da,在第三透鏡組13中從最靠近物側(cè)的面起到最靠近像側(cè)的面為止的距離為D3,那 么,第三透鏡組13優(yōu)先滿足下述的條件式(2)。0. 3 < Da/D3 < 0. 8. . . (2)若小于條件式(2)的上限,則能夠使第三透鏡組13的光學(xué)全長(zhǎng)變小,從而能夠?qū)?現(xiàn)變倍光學(xué)系統(tǒng)1整體尺寸的小型化。另一方面,若大于條件式(2)的下限,則能夠使中間 夾著第三透鏡組13內(nèi)最大的透鏡間隔的前后透鏡組的主點(diǎn)間隔變長(zhǎng),從而能夠使各透鏡 組的光焦度變小。而且,從進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變倍光學(xué)系統(tǒng)1的小型化的觀點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)而優(yōu) 先滿足下述的條件式(2 ‘)。0. 3 < Da/D3 < 0. 5. . . (2')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,整個(gè)第三透鏡組13具有負(fù)的光焦度,而 且,假設(shè)第三透鏡組13的組合焦距為f3,廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距為fw時(shí),優(yōu)先第三 透鏡組13滿足下述的條件式(3)。1 < f 3 | /fw < 3. . . (3)若小于條件式(3)的上限,則能夠拉長(zhǎng)第一及第二透鏡組11、12的組合焦距,從而 能夠防止過于變成廣角。另一方面,若大于條件式(3)的下限,則第三透鏡組13的光焦度 不會(huì)變得過大,所以第三透鏡組13內(nèi)的正透鏡及負(fù)透鏡無需采用極端的光焦度比,從而能 夠防止微小的透鏡偏心所導(dǎo)致的性能劣化。因此,制造時(shí)的組裝變得容易。而且,為了得到更加恰當(dāng)?shù)囊晥?chǎng)角及組裝效率,變倍光學(xué)系統(tǒng)1更優(yōu)先滿足下述 的條件式(3'),進(jìn)而更優(yōu)先滿足下述的條件式(3“)。1 < f 3 | /fw < 2. . . (3')1 < f3 | /fw < 1. 5. . . (3")另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,假設(shè)第一透鏡組11的組合焦距為fl,廣 角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距為fV時(shí),優(yōu)先第一透鏡組11滿足下述的條件式(4)。1 < f 1 | /fw < 1. 5. . . (4)若小于條件式(4)的上限,則能夠在第一透鏡組11的光焦度不會(huì)過于變小的情況 下減少最前透鏡直徑。另一方面,若大于條件式(4)的下限,則不會(huì)使構(gòu)成第一透鏡組11 的透鏡的曲率半徑過于變小,或不會(huì)為了使各透鏡的光焦度變小而增加鏡片數(shù)量,從而能 夠降低制造難易度及成本。而且,從在第一透鏡組11的光焦度不會(huì)過于變小的情況下進(jìn)一步減少最前透鏡 直徑的觀點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)而優(yōu)先滿足下述的條件式(4')。1 < f 1 | /fw < 1. 3. . . (4')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第一透鏡組11的負(fù)透鏡,即該圖1所示的例子中的彎月透鏡111,若將其阿貝數(shù)設(shè)為ul,則優(yōu)先滿足下述的條件式(5)。40 < u 1. . . (5)這樣,若大于條件式(5)的下限,則能夠降低軸向色相差及倍率色像差。而且,從進(jìn)一步降低軸向色相差及倍率色像差的觀點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)而 優(yōu)先滿足下述的條件式(5 ‘)。50 < u 1. . . (5')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第一透鏡組11的負(fù)透鏡即該圖1所示 的例子中的負(fù)彎月透鏡111,若將其像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為rl2,將廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的 組合焦距設(shè)為fV,則負(fù)彎月透鏡111的像側(cè)的面優(yōu)先滿足下述的條件式(6)。0. 6 < rl2/fw < 0. 8. . . (6)若小于條件式(6)的上限,則能夠使佩茲伐和數(shù)變小,從而能夠使像面彎曲像差 變小。另一方面,若大于條件式(6)的下限,則能夠防止因面的曲率半徑過于變小而使制造 難度加大。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,假設(shè)第一透鏡組11的組合焦距為fl,第 三透鏡組13的組合焦距為f3時(shí),第一以及第三透鏡組11、13優(yōu)先滿足如下的條件式(7)。0. 5 < fl/f3 < 1. . . (7)若小于條件式(7)的上限,則能夠抑制佩茲伐和數(shù)變小,從而能夠降低像面彎曲 像差。另一方面,若大于條件式(7)的下限,則能夠在不會(huì)過于變成廣角的情況下縮短全長(zhǎng)。而且,從進(jìn)一步降低像面彎曲像差的觀點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)而優(yōu)先滿足下 述的條件式(7 ‘)。0. 5 < fl/f3 < 0. 9. . . (7')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,假設(shè)第一透鏡組11的組合焦距為H,第 二透鏡組12的組合焦距為f2時(shí),第一及第二透鏡組11、12優(yōu)先滿足下述的條件式(8)。1. 2 < |fl |/f2 < 3. 2. . . (8)若小于條件式⑶的上限,則能夠在使第一透鏡組11的有效孔徑變小的同時(shí)實(shí)現(xiàn) 高的變倍率。另一方面,若大于條件式(8)的下限,則不會(huì)使所謂佩茲伐和數(shù)過于變大,從 而能夠降低像面彎曲像差。另外,尤其是在望遠(yuǎn)側(cè),能夠利用第二透鏡組12來消除在第一 透鏡組11上發(fā)生的球面像差,從而能夠確保整個(gè)畫面的良好的性能。而且,從在使第一透鏡組11的有效孔徑變小的同時(shí)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步高的變倍率的觀 點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1更優(yōu)先滿足下述的條件式(8'),進(jìn)而更優(yōu)先滿足下述的條件式 (8〃)。1. 2 < |fl |/f2 < 2. 1. . . (8')1. 2 < |fl |/f2 < 1. 5. . . (8")另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,假設(shè)第二透鏡組12的組合焦距為f2,在 廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距為fV時(shí),第二透鏡組12優(yōu)先滿足下述的條件式(9)。0. 7 < f2/fw < 1. . . (9)若小于條件式(9)的上限,則不會(huì)使第二透鏡組12的光焦度過于變小,所以即使 具有高的變倍率,也能夠使第二透鏡組12的可動(dòng)距離變小,從而能夠?qū)崿F(xiàn)全長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)緊湊化。另一方面,通過大于條件式(9)的下限,則第二透鏡組12的光焦度不會(huì)過于變大,所以 不會(huì)使構(gòu)成第二透鏡組12的透鏡的曲率半徑過于變小,或不會(huì)為了使各透鏡的光焦度變 小而增加鏡片數(shù)量,從而能夠降低制造難易度及成本。而且,從進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊化的觀點(diǎn)來看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1更優(yōu)先滿足下述的 條件式(9')。0. 7 < f2/fw < 0. 9. . . (9')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,優(yōu)選整個(gè)第三透鏡組13具有負(fù)的光焦 度,變倍光學(xué)系統(tǒng)1只由第一至第三透鏡組的3個(gè)組構(gòu)成。通常,在想要實(shí)現(xiàn)小型化的情況下,由于制造極限的原因而透鏡肯定會(huì)占有一定 的空間,所以透鏡相對(duì)于鏡頭單元的整個(gè)空間的空間占有率會(huì)相對(duì)變高。因此,提高透鏡單 品的精度,也需要盡量減少組數(shù)及鏡片數(shù)量。在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,通過采用 負(fù)-正-負(fù)3要素的結(jié)構(gòu),與其能夠使結(jié)構(gòu)緊湊化和高性能化、對(duì)焦(focus)性能、制造誤 差靈敏度以及像面入射角的遠(yuǎn)心特性的平衡,與其他變焦類型(zoom type)相比更優(yōu)異。另外,從將這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1使用于以拍攝風(fēng)景及人物等為目的的照 相機(jī)中的觀點(diǎn)來看,假設(shè)廣角端的全視場(chǎng)角為時(shí),變倍光學(xué)系統(tǒng)1優(yōu)先滿足下述的條 件式(10)。40 < 2 ww 彡 94.(10)另一方面,從將這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1使用于如監(jiān)控照相機(jī)等需要寬視場(chǎng) 角的照相機(jī)中的觀點(diǎn)來看,假設(shè)在廣角端的全視場(chǎng)角為時(shí),變倍光學(xué)系統(tǒng)1優(yōu)先滿足 下述的條件式(10')。94 < 2ww. . . (10')另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,第一透鏡組11優(yōu)先包括至少1面非球 面。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠有效地降低在負(fù)透鏡上發(fā)生的負(fù)的歪曲像差,還能夠降低像散。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距為fV, 在望遠(yuǎn)端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距為ft時(shí),在第一透鏡組11中從最靠近物側(cè)的面起到最靠 近像面?zhèn)鹊拿鏋橹沟墓廨S上的厚度T1優(yōu)先滿足下述的條件式(11)。0. 5 < Tl/(fwXft)0'5 < 1. . . (11)若小于條件式(11)的下限,則透鏡外徑大的第一透鏡組11內(nèi)的各透鏡中心厚度 變薄,所以透鏡的制造難度會(huì)變高。另一方面,若大于條件式(11)的上限,則第一透鏡組的 厚度過于變厚,導(dǎo)致全長(zhǎng)過大。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,在對(duì)第二及第三透鏡組12、13、光學(xué)光 闌14和快門(未圖示)等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí),可以使用凸輪(cam)及步進(jìn)電機(jī)等,或者,也可以使 用壓電致動(dòng)器。在使用壓電致動(dòng)器的情況下,在能夠抑制驅(qū)動(dòng)裝置的體積及耗電量的增加 的同時(shí),也能夠獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)各組,所以能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置的進(jìn)一步的緊湊化。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,面對(duì)空氣的所有的透鏡面優(yōu)選為非球 面。通過這樣的結(jié)構(gòu),能夠兼顧結(jié)構(gòu)的緊湊化和高畫質(zhì)化。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,該變倍光學(xué)系統(tǒng)1優(yōu)先由6片以下的透 鏡構(gòu)成。通過采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠兼顧全長(zhǎng)的縮短和成本的降低。
在此,本發(fā)明所說的小型化(結(jié)構(gòu)的緊湊化)是指,在將變倍光學(xué)系統(tǒng)1的整個(gè)系 統(tǒng)中從最靠近物側(cè)的透鏡面起到像側(cè)焦點(diǎn)為止的光軸上的距離、即鏡頭全長(zhǎng)設(shè)為TL,將攝 像元件的成像面的對(duì)角線長(zhǎng)(攝像元件的矩形有效像素區(qū)域的對(duì)角線長(zhǎng))、即成像面上的 像高的2倍設(shè)為2Y'時(shí),滿足下述的條件式(12)的程度(level)。TL/2Y' < 4…(12)由此能夠?qū)崿F(xiàn)變倍光學(xué)系統(tǒng)整體的小型化,其結(jié)果,也能夠?qū)崿F(xiàn)攝像裝置整體的 小型輕型化。另外,從實(shí)現(xiàn)變倍光學(xué)系統(tǒng)及攝像裝置整體的更進(jìn)一步的小型輕型化的觀點(diǎn)來 看,變倍光學(xué)系統(tǒng)1更優(yōu)先滿足下述的條件式(12'),進(jìn)而更優(yōu)先滿足下述的條件式 (12")。TL/2Y' < 3. . . (12')TL/2Y' < 2. 5. . . (12")若小于條件式(12')的上限,則可動(dòng)組的移動(dòng)量也隨著變少,從而能夠使用于 驅(qū)動(dòng)可動(dòng)組的致動(dòng)器的負(fù)載減少。由此,既能省電,又能使可使用的致動(dòng)器的選擇范圍變 寬。例如有步進(jìn)電機(jī)、音圈電機(jī)(voice coilmotor)、壓電致動(dòng)器等。進(jìn)而,若小于條件式 (12")的上限,則可動(dòng)組的移動(dòng)量也隨著進(jìn)一步變小,從而能使用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)組的致動(dòng)器 的負(fù)載進(jìn)一步減少。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,具有非球面的玻璃透鏡也可以是玻璃 模造非球面透鏡、切削非球面玻璃透鏡或復(fù)合非球面透鏡(在球面玻璃透鏡上形成了非球 面形狀的樹脂的透鏡)。玻璃模造非球面透鏡適合大批量生產(chǎn),而就復(fù)合非球面透鏡而言, 能夠用作其基板的玻璃材料的種類多,所以設(shè)計(jì)的自由度變高。尤其是,采用高折射率材料 的非球面透鏡的模造加工并不容易,所以優(yōu)先使用復(fù)合非球面透鏡。另外,在單面為非球面 的情況下,能夠最大限度地發(fā)揮復(fù)合非球面透鏡的優(yōu)點(diǎn)。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,光學(xué)光闌14可以是具有對(duì)攝像元件16 進(jìn)行遮光的功能的機(jī)械快門。例如,在攝像元件16采用CCD方式的元件的情況下,這樣的 機(jī)械快門能夠有效地防止拖尾現(xiàn)象(smear)。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,可以同時(shí)使用塑膠透鏡和玻璃透鏡。一 般塑膠材料相對(duì)溫度變化的折射率變化大,所以如后述的第一實(shí)施例那樣,若多數(shù)透鏡為 塑膠透鏡,則在周圍溫度發(fā)生了變化的情況下,變倍光學(xué)系統(tǒng)1的整個(gè)系統(tǒng)的像點(diǎn)位置可 能會(huì)變動(dòng)。在因變倍光學(xué)系統(tǒng)1應(yīng)達(dá)到的規(guī)格要求而無法忽略像點(diǎn)位置的變動(dòng)的情況下, 例如后述的第六實(shí)施例那樣,第一至第四透鏡L1 L4為以玻璃材料形成透鏡(包括玻璃 模造透鏡),第五及第六透鏡為以塑膠透鏡形成,而且給第五透鏡L5分配當(dāng)溫度變化時(shí)能 夠抵消像點(diǎn)位置變動(dòng)的光焦度,由此能夠抑制在周圍溫度發(fā)生了變化的情況下的像點(diǎn)位置 的變動(dòng)。此外,在采用了玻璃模造透鏡的情況下,為了抑制成型模具的磨耗,優(yōu)先采用玻璃 化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)為400°C以下的玻璃材料。另外,在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,若使用塑膠透鏡時(shí),則優(yōu)先使用特定的 透鏡,該特定的透鏡是指,使用在塑膠(樹脂材料)中分散有最大長(zhǎng)度為30納米以下的粒 子的原材料來進(jìn)行成型的透鏡。一般在透明的樹脂材料中混合微粒子,則會(huì)使光發(fā)生散射而使透過率降低,所以
16難以用作光學(xué)材料,但若采用大小小于透過光束波長(zhǎng)的微粒子,則光實(shí)質(zhì)上不發(fā)生散射。而 且,樹脂材料的折射率會(huì)伴隨著溫度上升而降低,但無機(jī)粒子的折射率反而伴隨著溫度上 升而上升。因此,利用這樣的溫度依存性來使彼此的特性相互抵消,則能夠做到幾乎不發(fā)生 相對(duì)溫度變化的折射率變化。更具體地說,使最大長(zhǎng)度為30納米以下的無機(jī)微粒子分散在 作為母材的樹脂材料中,由此能夠得到折射率的溫度依存性得以抑制的樹脂材料。例如,將 氧化鈮(Nb205)的微粒子分散在PMMA樹脂中。在這樣的結(jié)構(gòu)的變倍光學(xué)系統(tǒng)1中,至少1 片透鏡為由使這樣的無機(jī)微粒子分散在其中的塑膠材料制成的透鏡,所以能夠抑制變倍光 學(xué)系統(tǒng)1的后焦點(diǎn)(back focus)因環(huán)境溫度變化而發(fā)生的偏移變小。由使這樣的無機(jī)微粒子分散在其中的塑膠材料制成的透鏡,優(yōu)先以如下的方式進(jìn) 行成型。下面對(duì)折射率隨溫度的變化進(jìn)行說明。折射率隨溫度的變化n(T)可由下述的式 (13)來示出,該式(13)是基于洛倫茲-洛倫茨(Lorentz-Lorenz)式,利用溫度T對(duì)折射率 n進(jìn)行微分所得到的。
... (13)其中,a是線膨脹系數(shù),[R]是分子折射率。就樹脂材料而言,一般地,式(13)中的第二項(xiàng)對(duì)折射率的溫度依存性的貢獻(xiàn)比第 一項(xiàng)小,幾乎可以忽略。例如,就PMMA樹脂而言,其線膨脹系數(shù)a為7X10—5,若將該線膨 脹系數(shù)a代入式(13)中,則n⑴=_12X10_5(/°C),這與實(shí)測(cè)值大致一致。具體地說,在現(xiàn)有技術(shù)中的折射率隨溫度的變化n(T)為-12X10_5[/°C ]左右,因 此,優(yōu)選地,將該折射率隨溫度的變化n(T)的絕對(duì)值控制在小于8乂10_5[/1]。更優(yōu)選地, 將其絕對(duì)值控制在6X10_5[/°C]以內(nèi)。因此,這樣的樹脂材料優(yōu)選為聚烯烴類的樹脂材料、聚碳酸酯類的樹脂材料 或聚酯類的樹脂材料。就聚烯烴類的樹脂材料而言,其折射率隨溫度的變化n(T)約 為-11X10_5(/°C ),就聚碳酸酯類的樹脂材料而言,其折射率隨溫度的變化n(T)約 為-14X10_5(/°C ),而且,就聚酯類的樹脂材料而言,其折射率隨溫度的變化n(T)約 為-13X10_5(/°C )。作為一個(gè)例子,示出了如下的情形在后述的第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A中, 根據(jù)有無使用由將微粒子分散在其中的塑膠材料制成的透鏡,溫度發(fā)生變化時(shí)的其后焦點(diǎn) 變化量不同。首先,在第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A中完全未使用由將微粒子分散在其中的 塑膠材料制成的透鏡的情況下,相對(duì)常溫(20°C )上升了 +30°C時(shí)的后焦點(diǎn)變化量(Afb) 在廣角端為+0. 118mm,而在望遠(yuǎn)端為+0. 376mm,相對(duì)常溫(20°C )下降了 _30°C時(shí)的后焦點(diǎn) 變化量(Afb)在廣角端為-0. 115mm,而在望遠(yuǎn)端為-0. 353mm。另一方面,在第二及第三透鏡L2、L3(參照?qǐng)D4)使用由將微粒子分散在其中的塑 膠材料制成的透鏡,而且第四及第五透鏡L4、L5(參照?qǐng)D4)使用由不含有微粒子的塑膠 材料制成的透鏡的情況下,就第一透鏡L1的折射率而言,若折射率隨溫度的變化n(T)= 5X10_6(/°C )時(shí),則在常溫(20°C )下為1. 7725,在相對(duì)常溫上升了 +30°C時(shí)為1. 7727,而
17且,在相對(duì)常溫(20°C )下降了 -30°C時(shí)為1. 7724。就第二及第三透鏡L2、L3的折射率而 言,當(dāng)折射率隨溫度的變化n(T) = -8X10_5(/°C )時(shí),在常溫(20°C )下為1.5305,在相對(duì) 常溫上升了 +30°C時(shí)為1. 5281,而且,在相對(duì)常溫(20°C )下降了 _30°C時(shí)為1. 5329。另一方 面,就第二及第三透鏡L2、L3的折射率而言,若折射率隨溫度的變化n(T) = -6X 10_5(/°C ) 時(shí),則在常溫(20°C )下為1. 5305,在相對(duì)常溫上升了 +30°C時(shí)為1. 5287,而且,在相對(duì)常溫 (20°C )下降了 -30°C時(shí)為1. 5323。就第四透鏡L4的折射率而言,若其折射率隨溫度的變 化n(T) = -13X10_5(/°C ),則在常溫(20°C )下為1. 6322,在相對(duì)常溫上升了 +30°C時(shí)為 1.6283,而且,在相對(duì)常溫(20°C )下降了 -30°C時(shí)為1.6361。就第五透鏡L5的折射率而 言,若折射率隨溫度的變化n(T) =-14X10_5(/°C)時(shí),則在常溫(20°C )下為1.5834,在 相對(duì)常溫上升了 +30°C時(shí)為1. 5792,而且,在相對(duì)常溫(20°C )下降了 _30°C時(shí)為1. 5876。因此,在第二透鏡L2和第三透鏡L3的折射率隨溫度的變化n (T) = _8X 10_5(/°C ) 的情況下,相對(duì)常溫(20°C)上升了+30°C時(shí)的后焦點(diǎn)變化量(AfB)在廣角端為+0. 071mm, 而在望遠(yuǎn)端為+0. 241mm,另外,在第二透鏡L2和第三透鏡L3的折射率隨溫度的變化n (T) =-6X10_5(/°C )的情況下,相對(duì)常溫(20°C )上升了 +30°C時(shí)的后焦點(diǎn)變化量(AfB)在 廣角端為+0. 040mm,而在望遠(yuǎn)端為+0. 152mm,另一方面,在第二透鏡L2和第三透鏡L3的折 射率隨溫度的變化n(T) = -8X10_5(/°C )的情況下,相對(duì)常溫(20°C )下降了 -30°C時(shí)的 后焦點(diǎn)變化量(AfB)在廣角端為-0. 069mm,而在望遠(yuǎn)端為-0. 230mm,另外,在第二透鏡L2 和第三透鏡L3的折射率隨溫度的變化n(T) = -6X10_5(/°C )的情況下,相對(duì)常溫(20°C ) 下降了 -30°C時(shí)的后焦點(diǎn)變化量(AfB)在廣角端為-0. 039mm,而在望遠(yuǎn)端為-0. 146mm。因此,從上述可知,在第二透鏡L2和第三透鏡L3采用將微粒子分散在其中的塑膠 材料且n(T) =-6X10_5(/°C)的情況下,能夠抑制溫度發(fā)生變化時(shí)的后焦點(diǎn)變化量(AfB) 比完全未含有微粒子的情形小。另外,第二透鏡L2和第三透鏡L3也可以分別使用由將具有不同的折射率隨溫度 的變化n(T)的值的微粒子分散在其中的塑膠材料制成的透鏡,在這樣的情況下,根據(jù)各 透鏡對(duì)于溫度發(fā)生變化時(shí)的像點(diǎn)位置變動(dòng)的影響程度來選擇恰當(dāng)?shù)恼凵渎孰S溫度的變化 n(T)的值,由此能夠做到在整個(gè)拍攝透鏡1中完全不發(fā)生因溫度變化引起的像點(diǎn)位置變動(dòng)。<關(guān)于裝有變倍光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)碼設(shè)備的說明>接下來,對(duì)裝有上述變倍光學(xué)系統(tǒng)1的數(shù)碼設(shè)備進(jìn)行說明。圖2是示出了實(shí)施方式的數(shù)碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)碼設(shè)備3為了發(fā)揮拍攝功能 而具有拍攝部30、圖像生成部31、圖像數(shù)據(jù)緩沖器32、圖像處理部33、驅(qū)動(dòng)部34、控制部 35、存儲(chǔ)部36以及I/F部37。作為數(shù)碼設(shè)備3例如可以舉例數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)、監(jiān)控照相 機(jī)(monitor camera)、便攜電話機(jī)及便攜式信息終端(PDA)等便攜式終端、個(gè)人計(jì)算機(jī)以 及便攜式計(jì)算機(jī)(mobile computer),也可以包括這些設(shè)備的外圍裝置(例如,鼠標(biāo)、掃描 儀以及打印機(jī)等)。拍攝部30具有攝像裝置21和攝像元件16。攝像裝置21具有如圖1所示的變倍 光學(xué)系統(tǒng)1,以及用于在光軸方向上驅(qū)動(dòng)透鏡以實(shí)現(xiàn)變倍及對(duì)焦的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置 等。來自被攝體的光線通過變倍光學(xué)系統(tǒng)1成像在攝像元件16的受光面上,成為被攝體的 光學(xué)像。
如上所述,攝像元件16將通過變倍光學(xué)系統(tǒng)1成像的被攝體的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為R、G、 B的顏色成分的電信號(hào)(圖像信號(hào)),并作為R、G、B各色的圖像信號(hào)輸出至圖像生成部31。 攝像元件16受到控制部35的控制而進(jìn)行拍攝動(dòng)作,該拍攝動(dòng)作是指,靜止圖像和動(dòng)態(tài)圖像 中任一種的拍攝,或者,攝像元件16的各像素的輸出信號(hào)的讀取(水平同步、垂直同步、轉(zhuǎn) 送)等。圖像生成部31對(duì)來自攝像元件16的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理、數(shù)字轉(zhuǎn)換處理 等,并對(duì)圖像整體進(jìn)行正確的黑電平的決定、伽馬校正、白平衡調(diào)整(WB調(diào)整)、輪廓修正以 及色不勻修正等眾所周知的圖像處理,由此根據(jù)圖像信號(hào)來生成各像素的圖像數(shù)據(jù)。圖像 生成部31所生成的圖像數(shù)據(jù)被輸出至圖像數(shù)據(jù)緩沖器32。圖像數(shù)據(jù)緩沖器32是一種臨時(shí)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)并用作通過圖像處理部33對(duì)該圖像 數(shù)據(jù)進(jìn)行后述的處理時(shí)的工作區(qū)域的存儲(chǔ)器,例如,由作為易失性存儲(chǔ)元件的RAM (Random Access Memory 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成。圖像處理部33是一種對(duì)圖像數(shù)據(jù)緩沖器32的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分辨率變換等圖像處 理的電路。另外,根據(jù)需要,也可以使圖像處理部33對(duì)由變倍光學(xué)系統(tǒng)1未能完全校正而 留下的像差進(jìn)行校正。驅(qū)動(dòng)部34基于控制部35所輸出的控制信號(hào)來使未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作,從 而驅(qū)動(dòng)變倍光學(xué)系統(tǒng)1中的1個(gè)或多個(gè)透鏡組以實(shí)現(xiàn)所期望的變倍及對(duì)焦??刂撇?5例如具有微處理器及其外圍電路等,將拍攝部30、圖像生成部31、圖像 數(shù)據(jù)緩沖器32、圖像處理部33、驅(qū)動(dòng)部34、存儲(chǔ)部36以及I/F部37各部的動(dòng)作按照其功能 來進(jìn)行控制。即,該控制部35控制攝像裝置21執(zhí)行被攝體的靜止圖像拍攝以及動(dòng)態(tài)圖像 拍攝中的至少一種拍攝。存儲(chǔ)部36是一種用于存儲(chǔ)通過被攝體的靜止圖像拍攝或動(dòng)態(tài)圖像拍攝所生 成的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)電路,例如具有作為非易失性存儲(chǔ)元件的R0M(Read Only Memory 只讀存儲(chǔ)器)、作為能夠改寫的非易失性存儲(chǔ)元件的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器)、RAM等。也就是說,存儲(chǔ) 部36發(fā)揮靜止圖像用以及動(dòng)態(tài)圖像用存儲(chǔ)器的功能。I/F部37是一種與外部設(shè)備收發(fā)圖像數(shù)據(jù)的接口,例如為遵循USB、IEEE1394等 規(guī)格的接口。接下來,對(duì)這樣結(jié)構(gòu)的數(shù)碼設(shè)備3的拍攝動(dòng)作進(jìn)行說明。在拍攝靜止圖像的情況下,控制部35控制攝像裝置21進(jìn)行靜止圖像拍攝,并通過 驅(qū)動(dòng)部34使攝像裝置21的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作以進(jìn)行對(duì)焦。由此,對(duì)焦正確的光 學(xué)像周期性地反復(fù)成像在攝像元件16的受光面上,在轉(zhuǎn)換成R、G、B顏色成分的圖像信號(hào)之 后,輸出至圖像生成部31。該圖像信號(hào)臨時(shí)存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)緩沖器32中,在通過圖像處理 部33進(jìn)行了圖像處理之后,將基于該圖像信號(hào)的圖像顯示在顯示器(未圖示)上。而且, 拍攝者通過參照顯示器來進(jìn)行調(diào)整,從而能夠使主被攝體位于該畫面中所期望的位置。若 在這樣的狀態(tài)下按下所謂的快門按鈕(未圖示),則圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在作為靜止圖像用存儲(chǔ) 器的存儲(chǔ)部36中,從而得到靜止圖像。在這樣的情況下,若因被攝體位于遠(yuǎn)離攝像裝置21的位置或想要對(duì)附近的被攝 體進(jìn)行放大而進(jìn)行變焦拍攝,則控制部35執(zhí)行用于變倍的透鏡驅(qū)動(dòng)控制,使變倍光學(xué)系統(tǒng)1進(jìn)行連續(xù)的變焦。由此,即使是遠(yuǎn)離拍攝者的被攝體,通過調(diào)節(jié)放大率來進(jìn)行調(diào)整,并與通 常的等倍攝影同樣地使主被攝體位于該畫面中所期望的位置,從而能夠得到放大的靜止圖像。另外,在進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像拍攝的情況下,控制部35控制攝像裝置21進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像拍 攝。之后,與進(jìn)行靜止圖像拍攝的情形同樣地,拍攝者通過參照顯示器(未圖示)來進(jìn)行調(diào) 整,從而能夠使通過攝像裝置21得到的被攝體的像位于該畫面中所期望的位置。在這樣的 情況下,與進(jìn)行靜止圖像拍攝的情形同樣地,能夠調(diào)節(jié)被攝體像的放大率,通過按下快門按 鈕(未圖示)來開始進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像拍攝。在該拍攝動(dòng)作中,也可以隨時(shí)改變被攝體的放大 率。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像拍攝時(shí),控制部35控制攝像裝置21進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像拍攝,并通過驅(qū) 動(dòng)部34使攝像裝置21的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作來進(jìn)行對(duì)焦。由此,對(duì)焦正確的光學(xué) 像周期性地反復(fù)成像在攝像元件16的受光面上,在將其轉(zhuǎn)換為R、G、B的顏色成分的圖像信 號(hào)之后輸出至圖像生成部31。該圖像信號(hào)臨時(shí)存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)緩沖器32中,并通過圖像處 理部33進(jìn)行了圖像處理之后,在顯示器(未圖示)上顯示基于該圖像信號(hào)的圖像。而且, 通過再一次按下快門按鈕(未圖示)來結(jié)束動(dòng)態(tài)圖像拍攝。所拍攝的動(dòng)態(tài)圖像像導(dǎo)入并存 儲(chǔ)在作為動(dòng)態(tài)圖像用存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)部36中。在這樣的攝像裝置21及數(shù)碼設(shè)備3中,由于具有特定的變倍光學(xué)系統(tǒng)1,所以能夠 使用能實(shí)現(xiàn)小型化且像素高的攝像元件16,上述特定的變倍光學(xué)系統(tǒng)1在能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)緊 湊化的同時(shí),與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠使遠(yuǎn)心特性、向攝像元件入射的入射角的差距以及球面 像差、色像差、像散及歪曲像差等諸像差得以更好的校正。尤其是,由于變倍光學(xué)系統(tǒng)1能 夠適用于小型且像素高的攝像元件,所以非常適用于高像素化級(jí)高功能化日益加深的便攜 式終端中。下面,作為其一例,對(duì)在便攜電話機(jī)上安裝攝像裝置21的情形進(jìn)行說明。圖3是示出了數(shù)碼設(shè)備的一實(shí)施方式的帶照相功能便攜電話機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)圖。圖 3(A)示出了便攜電話機(jī)的操作面,圖3(B)示出了操作面的反面即背面。如圖3所示,便攜電話機(jī)5在上部具有天線51,如圖3(A)所示,在其操作面上具 有長(zhǎng)方形的顯示器52、用于起動(dòng)圖像拍攝模式及在靜止圖像拍攝和動(dòng)態(tài)圖像拍攝之間進(jìn)行 切換的圖像拍攝按鈕53、用于控制變倍(變焦)的變倍按鈕54、快門按鈕55以及撥號(hào)按鈕 56。而且,在該便攜電話機(jī)5中內(nèi)置有用于實(shí)現(xiàn)利用便攜電話機(jī)網(wǎng)的電話功能的電 路,并內(nèi)置有上述的拍攝部30、圖像生成部31、圖像數(shù)據(jù)緩沖器32、圖像處理部33、驅(qū)動(dòng)部 34、控制部35以及存儲(chǔ)部36,而且該拍攝部30的攝像裝置21與背面面對(duì)。若圖像拍攝按鈕53被操作,則用于表示該操作內(nèi)容的控制信號(hào)輸出至控制部35, 控制部35執(zhí)行與該操作內(nèi)容對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。變倍按鈕54例如由雙觸點(diǎn)式的開關(guān)等構(gòu)成,在 其上端部分印有表示望遠(yuǎn)的“T”字,在其下端部分印有表示廣角的“W”字。而且,若變倍按 鈕54的印字位置被按壓,則表示各自的變倍動(dòng)作的控制信號(hào)輸出至控制部35,控制部35執(zhí) 行與該變倍動(dòng)作對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。而且,若快門按鈕55被操作,則表示該操作內(nèi)容的控制信號(hào) 輸出至控制部35,控制部35執(zhí)行與該操作內(nèi)容對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。<變倍光學(xué)系統(tǒng)的更加具體的實(shí)施方式的說明>下面,參照附圖,對(duì)如圖1所示的變倍光學(xué)系統(tǒng)1、即要安裝在如圖2所示的數(shù)碼設(shè)備3中的攝像裝置21所具有的變倍光學(xué)系統(tǒng)1的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。實(shí)施例[第一實(shí)施例]圖4是示出了第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖4(A) 示出了廣角端的情形,圖4(B)示出了中間位置的情形,而且圖4(C)示出了望遠(yuǎn)端的情形。 此夕卜,圖6、圖8、圖10、圖12、圖14、圖16、圖18、圖20、圖22及圖24中的(A)、(B)及(C) 也示出了同樣的情形,其中,上述圖6、圖8、圖10、圖12、圖14、圖16、圖18、圖20、圖22及 圖24分別為示出了后述的第二實(shí)施例至第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B-1K中的透鏡組 的排列的剖面圖。圖5是示出了在第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情 形的圖。在該圖中,(A)示出了上述的廣角端的情形,⑶示出了上述的中間位置的情形, (C)示出了上述的望遠(yuǎn)端的情形。此外,圖7、圖9、圖11、圖13、圖15、圖17、圖19、圖21、圖 23及圖25中的(A)、(B)及(C)也示出了同樣的情形,其中,上述圖7、圖9、圖11、圖13、圖 15、圖17、圖19、圖21、圖23及圖25分別為示出了后述的第二實(shí)施例至第十一實(shí)施例的變 倍光學(xué)系統(tǒng)1B-1K中的各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖26是第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖26(A)示出了廣角端的情形,圖 26⑶示出了中間位置的情形,而且,圖26(C)示出了望遠(yuǎn)端的情形。此外,圖27至圖36中 的(A)、⑶及(C)也示出了同樣的情形,其中,上述圖27至圖36分別為后述的第二實(shí)施例 至第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B-1K的像差圖。如圖4所示,第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素的變焦結(jié)構(gòu),而且,在進(jìn)行變焦時(shí),如圖5所示,第一透鏡組(Grl)被固 定,而第二透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖4所示,孔徑光闌ST與第二透鏡 組(Gr2) —起移動(dòng)。更具體地說,第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST和雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,并與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡L2、 L3各自的兩個(gè)面為非球面,例如為由樹脂材料制成的透鏡。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的雙凹的負(fù)透鏡(第四透鏡L4)和作為后 組(Gr3b)的向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的 兩個(gè)面為非球面,例如為由樹脂材料制成的透鏡。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在圖4中,給各透鏡面標(biāo)注的編號(hào)ri(i = 1,2,3,)表示該透鏡面為從物側(cè)起第i個(gè)透鏡面(其中,將透鏡的膠合面視為1個(gè)面),在ri上所附有的“女”標(biāo)記表示該面 為非球面。此外,光學(xué)光闌ST、平行平板FT的兩個(gè)面以及攝像元件SR的受光面也視為1 個(gè)面。這樣的標(biāo)注方法以及附圖標(biāo)記的含義在后述的第二實(shí)施例至第十一實(shí)施例中也同樣 (圖6、圖8、圖10、圖12、圖14、圖16、圖18、圖20、圖22及圖24)。但是,這并不意味著面 完全相同,例如,在各第一至第i^一實(shí)施例的各圖6、圖8、圖10、圖12、圖14、圖16、圖18、 圖20、圖22以及圖24中,雖對(duì)配置在最靠近物側(cè)的位置處的透鏡面標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記 (rl),但并不意味著這些面的曲率等在各第一至第十一實(shí)施例中相同。在這樣的結(jié)構(gòu)中,從物側(cè)入射的光線沿著光軸AX依次通過第一透鏡組(Grl)、第 二透鏡組(Gr2)(光路中包括孔徑光闌ST)、第三透鏡組(Gr3)以及平行平板FT,在攝像元 件SR的受光面上形成物體的光學(xué)像。然后,光學(xué)像通過攝像元件SR轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。根據(jù) 需要,對(duì)該電信號(hào)實(shí)施規(guī)定的數(shù)字圖像處理等,并作為數(shù)字映像信號(hào)記錄在如數(shù)碼相機(jī)等 數(shù)碼設(shè)備的存儲(chǔ)器中,或通過有線通信或無線通信來傳送至其他數(shù)碼設(shè)備。在該第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A中,在從廣角端經(jīng)由中間位置向望遠(yuǎn)端進(jìn)行 變倍動(dòng)作時(shí),如圖5所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物側(cè) 凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的曲 線)向接近物體的方向移動(dòng)。如圖4所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在 這樣從廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第 一透鏡組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組 (Gr2)和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。第一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)(constructiondata)如 下第一數(shù)值單位 mm面數(shù)據(jù)面編號(hào)物面123 *4 *5(光闌)6 *7 *8 *9 *10 *11*1213
實(shí)施例
rd
oooo
21. 25640. 8000
3.4235可變
4.21401.3261 -9. 77281. 0064
0. 7470
5.26841. 1454 -5. 2889可變 -5.12850.9414 3. 59992. 9803
6.54432. 1837 52. 7254可變
①0.3000
①0.3000
ndu d
1. 7725049. 62
1. 5304855. 72
1. 5304855. 72
1.6321923.42
1. 5834030. 22
1. 5168064. 20
圖6是示出了第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖7是示 出了在第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖27是第 二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖6所示,第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、整體上具有正的光焦度的 第二透鏡組(Gr2)、包括孔徑光闌ST且整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素的變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖7所示,第一透鏡組(Grl)被固定,而第 二透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖6所示,孔徑光闌ST與第三透鏡組(Gr3) 一起移動(dòng)。更具體地說,第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第二透鏡組(Gr2)由向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第二透鏡L2)、雙凸的正透鏡(第三 透鏡L3)構(gòu)成。第二及第三透鏡L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面,例如為由樹脂材料制成的 透鏡。第三透鏡組(Gr3)由孔徑光闌ST、作為前組(Gr3f)的雙凹的負(fù)透鏡(第四透鏡 L4)、作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。如上所述,第三透鏡組(Gr3) 包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置在前組(Gr3f)的第四透鏡L4的物側(cè),而且與第三透 鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第四及第五透鏡L4、L5各自的兩個(gè)面為非球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖7所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),孔徑光闌ST與第三透鏡組(Gr3) —起移動(dòng)。在這樣從廣 角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡組 (Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2)和
第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第二實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1B中的各透鏡的結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)如下
第二數(shù)值實(shí)施例
單位mm
面數(shù)據(jù)
面編號(hào)rdndu d
物面ooOO
120.86770. 80001. 8007644. 91
23. 4718可變
3*3. 39281. 12611. 5304855. 72
4*5. 42121. 3959
25
56 *
2. 5214 1. 7298 1. 53048 55. 72 -7. 2378 可變 7(光闌)
①0.4293
-13. 2758 1. 3837 1. 79850 22. 598 *9 *10 *11 *1213
3. 1200 7. 4670
16.9629
可變
2. 9872
1. 9582 1. 55389 42. 65
0. 3000 1. 51680 64. 20
0. 5000像面oo非球面數(shù)據(jù)第3 面K = 0. 00000e+000, A4 = -2. 49491 e_003,A6 = 68477e_005,A8 =-8. 19213e-005, A10 = -4. 21206e_007第4 面K = 0. 00000e+000, A4 = -7. 89969e_003,A6 = 3. 53362e-004, A8 =-1. 92721e-004, A10 = 2. 11383e_005第5 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 00241e-002, A6 = -9. 25022e-004, A8 =-1. 63782e-004, A10 = -3. 57058e_005第6面K = 0. 00000e+000, A4 = 7. 80030e_004,A6 = 14129e_003,A8 =-1. 10596e-004, A10 = 2.09199e_005第8 面K = 0. 00000e+000, A4 = 80962e_002,A6 = 77796e_003,A8 = 4. 63273e-003, A10 = -1. 72488e_003第9 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 53208e-002, A6 = 4. 37149e_003,A8 =-9. 49467e-005, A10 = -8. 66214e_005第10 面K = 0. 00000e+000, A4 = -2. 06397e-003, A6 = -3. 83473e-004, A8 = 6. 96913e-005, A10 = -1. 60985e-006, A12 = -1. 42750e-007,A14 = -3. 70481e_009,第11 面K = 0. 00000e+000, A4 = 36291 e_003,A6 = 1. 14060e_005,A8 =-6. 17666e-005, A10 = 1. 10643e_005,A12 = -4. 70765e_007,A14 = -5. 73691e_009各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.74廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4. 789F 數(shù)4. 838視場(chǎng)角39. 110像高3. 600鏡頭全長(zhǎng) 18. 650BF0. 861d25.679d60. 300dll0. 163變焦透鏡組數(shù)據(jù)組 開始面 結(jié)束面1 122 3 6 3. 6543 7 11 -9.598圖27示出了在采用如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第二實(shí)施例的拍攝透 鏡1B的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第三實(shí)施例]圖8是示出了第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖9是示 出了在第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖28是第 三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖8所示,第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1C采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖9所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透 鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖8所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起 移動(dòng)。更具體地說,第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1C采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡 L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)、 作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的兩 個(gè)面為非球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。
9. 31713. 1176. 5826. 95222. 24715. 8953. 6003. 60018.62718.6234. 2745. 0021. 8130. 3000. 7291. 5103. 5764. 305
焦距 -5. 309
在該第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1C中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖9所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2) 和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。第三實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1C中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下第三數(shù)值實(shí)施例單位 mm面數(shù)據(jù)面編號(hào) r物面oo1 *12. 61742 *2. 29963*2. 14974*21.02705(光闌) ①6*7.11127 *-2.77608*-1.67819 *-10. 265510 *23. 381411 *-11. 300012⑴13oo像面oo非球面數(shù)據(jù)第一面K = 0. 00000e+000, A4 = 2. 59 195e_003,A6 = -8. 9463 1 e_005,A8 =-3. 24372e-006, A10 = 3. 79659e_007第二面K = 0. 00000e+000,A4 = 2. 97022e_003,A6 = 2. 87666e_004,A8 = 4. 03800e_005, A10 = -2. 37724e-005第3面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 95300e-004, A6 = 1. 02292e-003, A8 =-2. 49240e-004, A10 = 1. 85337e_004第4面K = 0. 00000e+000,A4 = 1. 20109e_002,A6 = 8. 33971e_004,A8 = 5. 94627e_004,
0.7000
可變
1.2848
0.4424 0.3952
1.1498 可變
0. 6000 1. 5132 1. 5224 可變 0. 3000 0.3000
ndu d
1. 7545051.56
1.6401559.06
1.5785961.27
1.9944220. 65
2.0017020. 59 1. 5168064. 20A10 = 2.18635e-004第6面K = 0. 00000e+000, A4 = 01920e_002,A6 = 18034e_002,A8 = 5. 21537e-003, A10 = -1. 78632e_002第7 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -3. 79732e_002,A6 = -7. 92555e-003, A8 =-3. 94979e-004, A10 = -2. 63545e_003第8 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1. 32718e-002, A6 = 1. 87234e-002, A8 = 9. 22477e-003, A10 = -4. 03894e_003第9 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 63399e_003,A6 = 1 23796e_002,A8 =-2. 20081e-003, A10 = 5.96643e_005第10 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 37580e_003,A6 = 4. 30194e_004,A8 =-1. 21108e-005, A10 = 1.28388e_007第11 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 81540e-003, A6 = 3. 47505e-005, A8 = 8.45659e-006, A10 = -4. 49837e_007各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.74廣角中間望遠(yuǎn)
焦距3. 3666. 5489. 222
F數(shù)4. 2215. 9997. 100
視場(chǎng)角48.42328.97720.904
像高3. 6003. 6003. 600
鏡頭全長(zhǎng)13. 31413. 31413. 313
BF0. 7983. 2463. 909
d2 4.405 1.723 0.594
d7 0.504 0.737 1.202
dll 0.308 2.740 3.396
變焦透鏡趣L數(shù)據(jù)
組 開始面
11
23
38
結(jié)束面 2 7 11
焦距 -3. 839 2. 620 -4. 961 圖28示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第J 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。實(shí)施例的拍攝透鏡1C
[第四實(shí)施例]圖10是示出了第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖11是 示出了在第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖29是 第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖10所示,第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1D采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖11所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖10所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1D采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡 L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)、 作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的兩 個(gè)面為非球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1D中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖11所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2) 和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第四實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1D中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下 第四數(shù)值實(shí)施例 單位mm 面數(shù)據(jù)
面編號(hào) r d nd u d 物面
1*15.9658 0. 7000 1.74944 51.81
2*2.4449 可變
3*2.3564 1.3412 1.61286 61.69
45(光闌)
98.1335 0.6775 ①-0.46626 *7 *8*9 *10 *11*1213
11.22241.1538 1.54969 68.80
-2.4396可變
-1.58460.6000 1.82114 24.05
-14. 65291. 5229
12. 39351.6097 1.82114 24.05
-13. 2328可變
0. 3000 1. 51680 64. 20
0. 3000像面oo非球面數(shù)據(jù)第一面K = 0. 00000e+000, A4 = 2. 7 1623e_003,A6 = _1 0920 1 e_004,A8 =-3. 51360e-006, A10 = 3. 71380e_007第二面K = 0. 00000e+000, A4 = 3. 04603e_003,A6 = 92241e_005,A8 = 1.49656e-004, A10 = -3. 94034e_005第3 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 08838e-003, A6 = 7. 29077e-004, A8 =-2. 98727e-004, A10 = 1.21046e_004第4 面K = 0. 00000e+000,A4 = 8. 64007e_003,A6 = 1. 45506e_004,A8 = 3. 64774e_004, A10 = 8.58387e-005第6 面K = 0. 00000e+000, A4 = 89966e_002,A6 = 02397e_002,A8 =
2.49041e-003, A10 = -1. 37424e_002第7 面K = 0. 00000e+000, A4 = -2. 93127e-002, A6 = -1. 08407e-002, A8 =
3.01610e-003, A10 = -3. 61399e_003第8面K = 0. 00000e+000, A4 = -9. 29677e-004, A6 = 2. 02667e-002, A8 =
4.70282e-003, A10 = -1. 42172e_003第9 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1 3 137 1 e_003,A6 = 1 11398e_002,A8 =-2. 35122e-003, A10 = 1.57976e-004第10 面K = 0. 00000e+000, A4 = 79750e_003,A6 = 4. 50956e_004,A8 =-2. 20297e-005, A10 = 5. 22302e_007
第11 面K = 0. 00000e+000, A4 = 42619e_003,A6 = 92437e_005,A8 = 1. 16658e-005, A10 = -6. 12440e_007各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.74廣角中間望遠(yuǎn)
焦距3. 5236. 8539. 646
F數(shù)4. 1585. 9697. 100
視場(chǎng)角47. 16829.00821. 503
像高3. 8003. 8003. 800
鏡頭全長(zhǎng)13. 79813. 79813. 798
BF0. 7983. 3073. 955
d24. 4191. 6230. 432
d70. 5100. 7971. 339
dll0. 3112. 8043. 440
變焦透鏡組數(shù)據(jù)
組開始面結(jié)束面
1 1
23
38
2 7 11
焦距 -3. 940 2. 870 -5. 105
圖29示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第四實(shí)施例的拍攝透鏡1D 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第五實(shí)施例]圖12是示出了第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖13是 示出了在第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖30是 第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖12所示,第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1E采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖13所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖12所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1E采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、向物側(cè)凹的正彎 月透鏡(第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌
32ST配置在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2)一起移動(dòng)。第二及第三透鏡L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。
第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)、作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的兩個(gè)面為非球面。
而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。
在該第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)l[中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),如圖13所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2)一起移動(dòng)。在這樣從廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第五實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)l[中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下
第五數(shù)值實(shí)施例
單位mm
面數(shù)據(jù)
面編號(hào)rdndU d
物面OOOO
l*26.1624o.’70001.7432949.32
2*2.6094可變
3*2.61641.49021.5891261.24
4*一15..789lo.9240
5(光闌) OOo.5452
6*一369.7917 1.15121.5920l67.02
7*一2—3676可弓[
8*一1.9002o.60001.82l 1424.05
] 9*一21.12721.8807
lo*12.09721.53121.8211424.05
ll*一28.6.789可主[
12OOo.30001.5168064.20
13OOo.3000
像面OO
非球面數(shù)據(jù)
第一面
K—o.ooooo[+ooo,A4—3.44696 [—oo 3,A6一一1.49 3 l 2[—004,A8一一5.89446[一006,Alo一4.55l 12[—007
第二面
K = 0. 00000e+000, A4 = 3. 75919e_003,A6 = -1. 81468e-004, A8 = 1.91166e-004, A10 = -4. 81285e_005第3 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1 7 1347e_003,A6 = 2. 18507e-004, A8 =-1. 52881e-004, A10 = 5. 43761e_006第4 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 5. 79510e_003,A6 = -2. 41064e-004, A8 =-1. 67861e-004, AO-4. 37211e_005第6 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 76521e-002, A6 = -2. 29342e-002, A8 = 1. 08296e-002, A10 = -1. 52428e_002第7 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 98107e_002,A6 = 03755e_002,A8 = 3. 96418e-003, A10 = -3. 02392e_003第8 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 93947e-003, A6 = 1. 35488e-002, A8 = 5.04294e-004A,10 = -1. 05224e_003第9 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 12763e_003,A6 = 9. 79816e_003,A8 =-2. 41730e-003, A10 = 1.81287e_004第10 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 3 1285e_003,A6 = 4. 8988 1 e_004,A8 =-2. 39540e-005, A10 = 1.35308e_007第11面
K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2.02479e-i1.48032e-005, A10 ==-1. 07978e--00
各種數(shù)據(jù)
變焦數(shù)據(jù)
變焦比2.74
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距3. 6037. 0089. 861
F數(shù)4. 0365. 9117. 100
視場(chǎng)角47. 47028.60020.702
像高3. 7203. 7203. 720
鏡頭全長(zhǎng)14. 79814. 79814. 798
BF0. 8103. 3864. 041
d24. 6841. 7580. 475
d70. 4820. 8301. 459
dll0. 3232. 8813. 520
變焦透鏡組數(shù)據(jù)組 開始面結(jié)束面焦距 1 12 -3.949
2 37 3.2083 811 -4.979圖30示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第五實(shí)施例的拍攝透鏡1E 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第六實(shí)施例]圖14是示出了第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖15是 示出了在第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖31是 第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖14所示,第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1F采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖15所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖14所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1F采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的雙凹的負(fù)透鏡(第一透鏡L1)構(gòu)成。第二透鏡組(Gr2)由孔徑光闌ST、向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第二透鏡L2)、向物側(cè) 凸的負(fù)彎月透鏡(第三透鏡L3)、雙凸的正透鏡(第四透鏡L4)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡 組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置在第二透鏡L2的物側(cè)的面的外周并與第二 透鏡組(Gr2) —起移動(dòng),在其開口部嵌入有第二透鏡L2的物側(cè)的面。因此,孔徑光闌ST的 面為第二透鏡L2的物側(cè)的面延伸而成的面。第二透鏡L2的兩個(gè)面為非球面。而且,第三 透鏡L4和第四透鏡L4為固定一體化的膠合透鏡。此外,在本說明書中,膠合透鏡的鏡片數(shù) 量不是表示膠合透鏡整體為1片而是用于構(gòu)成膠合透鏡的單個(gè)鏡片的數(shù)量。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第五透鏡L5)、 作為后組(Gr3b)的向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第六透鏡L6)構(gòu)成。第五及第六透鏡L5、L6 各自的兩個(gè)面為非球面,例如為由樹脂材料制成的透鏡。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1F中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖15所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)沿著曲線(向物側(cè)凸的曲線)向 接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從廣角端起 向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2)、第一透鏡組(Grl)和第 三透鏡組(Gr3),以及第二透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的 方式移動(dòng)。
物面1
第六實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1F中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下 第六數(shù)值實(shí)施例 單位mm 面數(shù)據(jù)
面編號(hào) rd
nd
u d
2
3* ( 4*
5
6
7
8 9 10* 11* 12* 13*
14
15
-12. 65820. 60171,.4874070.4319.5880可變2.64771. 3355L. 5891361.249. 61060.100411. 09700.50001,.8291041.902. 01820. 01001,.5140042.832. 01821. 66391,.5690961.33-5. 6982 OO0. 1001 可變49.11350. 60001.5304855.722. 89431.50375. 11421.1037 1.53048 55.726. 1918可變
0.5000 0.5000
1. 51680
64. 20
像面 ① 非球面數(shù)據(jù) 第3面
K = 0. 00000e + 000, A4 = 1 50512e_003,A6 = 6. 43329e-004, A8 =-5. 24537e-005, A10 = 7.02653e_005第4面K = 0. 00000e + 000, A4 = 1 1165 1 e_002,A6 = 2. 02226e_003,A8 =-2. 91277e-004, A10 = 3.23750e_004第10 面K = 0. 00000e+000, A4 = 71934e_003,A6 = 00792e_004,A8 = 2. 16727e-004, A10 = 1.06804e_006第11 面K = 0. 00000e+000, A4 = 80656e_003,A6 = 52190e_004,A8 = 3.00546e-004, A10 = -3. 21351e_005第12 面K = 0. 00000e+000, A4 = -5. 01676e-003, A6 = -2. 94759e-005, A8 = 1. 02364e-005, A10 = 1.10577e_007第13 面
K = 0.00000e+000,A4 = -7.57986e-=-2.36264e-005, A10=1. 36748e-006
各種數(shù)據(jù)
變焦數(shù)據(jù)
變焦比 2.73
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距6. 33110.42117. 312
F數(shù)3. 5755. 1787. 100
視場(chǎng)角29.50318. 81511. 157
像高3. 4003. 4003. 400
鏡頭全長(zhǎng)17. 88017. 85317. 785
BF1. 5005. 3969. 277
d27. 4854. 5840. 905
d91. 4950. 5000. 299
dl30. 5514. 4208. 233
變焦透鏡組數(shù)據(jù)
57986e-003, A6 = 1.62809e-004, A8組 開始面 結(jié)束面 焦距1 12-15. 6802 395. 0963 1013-6. 594圖31示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第六實(shí)施例的拍攝透鏡1F 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第七實(shí)施例]圖16是示出了第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖17是 示出了在第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖32是 第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖16所示,第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1G采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖17所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖16所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1G采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的雙凹的負(fù)透鏡(第一透鏡L1)構(gòu)成。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第 三透鏡L3)、孔徑光闌ST構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌 ST配置在第三透鏡L3的像側(cè),而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡L2、L3 各自的兩個(gè)面為非球面。
37
第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)、 作為后組(Gr3b)的向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第五透鏡L5的兩個(gè)面為 非球面,例如為由樹脂材料制成的透鏡。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1G中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖17所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2) 和第三透鏡組(Gr3),一旦在中間位置以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),然后再次以使彼此 的間隔變寬的方式移動(dòng)。第七實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1G中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下第七數(shù)值實(shí)施例單位 mm面數(shù)據(jù)面編號(hào) r物面oo1-9. 0972214. 44323*2. 99454 *-10. 65445 *-9. 25656 *-152. 32937(光闌)①814. 352394. 096610 *6. 284311 *6.966612oo13oo像面oo非球面數(shù)據(jù)第 3 面K = 0. 00000e+000, A4 = 11541e_003,A6 = 66328e_005,A8 =-3. 54198e-005, A10 = 1.02073e_006第4 面K = 0. 00000e+000,A4 = 2. 74860e_003,A6 = 7. 81740e_005,A8 = 2. 08549e_005,
dndu d0. 60001. 4970081. 61可變1. 75741. 5891361. 240.30000.97801. 8218423. 250. 8373可變0. 60001. 4874970. 441. 45000. 60001. 6070027. 09可變0. 50001. 5168064. 200.5000A10 = -2. 06030e-006第5 面K = 0. 00000e + 000, A4 = 6. 28485e_003,A6 = 6. 45849e_004,A8 =-2. 30859e-005, A10 = -6. 12957e_006第6 面K = 0. OOOOOe + OOO, A4 = 1. 08449e_002,A6 = 2. 00891 e_003,A8 =-3. 16085e-004, A10 = 1.37724e_004第10 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1. 44376e-002, A6 = 1 72192e_003,A8 =-2. 16804e-004, A10 = -5. 15958e_006第11 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1 6258 1 e_002,A6 = 1 57776e_003,A8 =-1. 85613e-004, A10 = 8.87265e_008
各種數(shù)據(jù) 變焦數(shù)據(jù) 變焦比 2.77
焦距 F數(shù) 視場(chǎng)角
像高
鏡頭全長(zhǎng) BF d2 d7 dll
廣角 6. 168 3. 445 31. 068 3. 600 16.879
1.232 6. 347
2.177 0. 402
中間 10.218 5. 013 20.471 3. 600 16. 879 5. 707
3.585 0. 464
4.877
望遠(yuǎn) 17. 098 7. 100 12. 007 3. 600 16.879 7. 966
0.500
1.290 7. 136
變焦透鏡組數(shù)據(jù)
組 開始面結(jié)束面 焦距123
1 3 8
2 7 11
-11. 1360 5. 548 -13. 858圖32示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第七實(shí)施例的拍攝透鏡1G 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第八實(shí)施例]圖18是示出了第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖19是 示出了在第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖33是 第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖18所示,第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1H采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖19所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖18所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2)
一起移動(dòng)。更具體地說,第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1H采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡 L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的雙凹的負(fù)透鏡(第四透鏡L4)、作為后組 (Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡L5)構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的兩個(gè)面為非 球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的受光 面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1H中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖19所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2)
和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第八實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1H中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下
第八數(shù)值實(shí)施例
單位mm
面數(shù)據(jù)
面編號(hào)rdndu d
物面ooOO
1*31. 03570.70001.7432949. 32
2*2. 6500可變
3*3. 00691. 71191.5891261. 24
4*-14. 26900. 9102
5(光闌)OO0. 3884
6*15. 16981. 44351.5920167. 02
7*-2. 8072可變
8*-2. 56240. 60001.8211424. 05
9*43. 72392. 1862
40
1011
13. 3396
1. 4254
-46. 2959 可變
12 13
0. 3000 0.3000
1. 82114
1. 51680
24. 05
64. 20
像面 ( 非球面數(shù)據(jù)
第一面K = 0. 00000e+000, A4 = 4. =-5. 00332e-006, A10 = 3. 96545e_007第二面
06344e-003, A6 = -1.77768e-004, A8K = 0. 00000e+000, A4 = 4. 67428e_003,A6 = 87404e_004,A8 = 2.19124e-004, A10 = -4. 92291e_005第3 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 52289e-003, A6 = 1. 42892e-004, A8 =-5. 51317e-005, A10 = -1. 82257e_005第4 面K = 0. 00000e + 000, A4 = 3. 49270e_003,A6 = 5. 88060e-005, A8 =-3. 65148e-004, A10 = 4.01074e_005第6 面K = 0. 00000e+000, A4 = 54990e_003,A6 = 82411e_002,A8 =
1.11116e-002, A10 = -5. 45217e_003第7面K = 0. 00000e+000, A4 = 08040e_002,A6 = 85410e_003,A8 =
2.26914e-003, A10 = -8. 34719e_004第8 面K = 0. 00000e+000, A4 = 70307e_002,A6 = 1 19198e_002,A8 =-1. 34320e-003, A10 = -3. 05345e_004第9 面K = 0. 00000e+000, A4 = -5. 033 18e_003,A6 = 8. 86 177e_003,A8 =-1. 98253e-003, A10 = 1.32628e-004第10 面K = 0. 00000e+000, A4 = -1. 17859e-003, A6 = 1. 03235e-004, A8 =-6. 24704e-006, A10 = -2. 70616e_008第11 面K = 0. 00000e+000, A4 = 19518e_004,A6 = 56551e_005,A8 = 6.41247e-006, A10 = -5. 35658e_007各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.73
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距3. 4696.7519. 482
F數(shù)2. 8804.,2255. 062
視場(chǎng)角47. 29528!. 61820.735
像高3. 5703.5703. 570
鏡頭全長(zhǎng)15. 567151. 54515. 532
BF0. 8063.4594. 134
d24. 9451.9540. 644
d70. 4500.7661. 390
dll0. 3082.9613. 636
變焦透鏡組■據(jù)
組 開始面 結(jié)束面焦距
1 12-3. 939
2 373. 288
3 811-5. 229圖33示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第八實(shí)施例的拍攝透鏡1H 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第九實(shí)施例]圖20是示出了第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖21是 示出了在第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖34是 第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖20所示,第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)II采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖21所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖20所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)II采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡 L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)、 作為后組(Gr3b)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第五透鏡L5)以及雙凸的正透鏡(第六透鏡 L6)構(gòu)成。第六透鏡L6的兩個(gè)面為非球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。
在該第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)II中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖21所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2) 和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第九實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)II中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下 第九數(shù)值實(shí)施例
0789
0790
0791
0792
0793
0794
0795
0796
0797
0798
0799
單位mm
面數(shù)據(jù) 面編號(hào) 物面 1* 2* 3* 4*
5(光闌)
rdndud39.69200.70001. 7432949.322. 6464可變2. 95691. 81571. 5891261.24-11. 17530. 8411
-0. 47906*25.35991.46231.5920167.02
7*-2.7300可變
8-2.4670060002001702059
9-5.644508505
10-2.7456060002001702059
11-5.097405894
12*9. 42201.71491.8146722.41
13*-32 8590可變
0808]14① 0. 3000 1. 51680 64. 20
0809]15① 0. 3000
0810]像面 oo
0811]非球面數(shù)據(jù)
0812]第一面
0813]K = 0. 00000e+000, A4 = 4. 74570e_003,A6 = 90865e_004,A8 =-4. 99066e-006, A10 = 3.62306e_007
0814]第二面
0815]K = 0. 00000e+000, A4 = 4. 80252e-003, A6 = -1. 3 11 68e_004,A8 = 44871e-004, A10 = -4. 94571e_005
0816]第3面
0817]K = 0. 00000e+000, A4 = 4302 1 e_003,A6 = 1 8 1093e_004,A8
43=-5. 27130e-005, A10 = -1. 36913e_005第4面K = 0. OOOOOe + OOO, A4 = 1 936 11 e_003,A6 = 2. 1 2 138e_004,A8 =-2. 70160e-004, A10 = 2.92300e_005第6 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1. 28537e-002, A6 = -1. 45090e-002, A8 = 9. 62833e-003, A10 = -5. 73414e_003第7 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1. 00000e-002, A6 = 82247e_003,A8 = 1.48349e-003, A10 = -7. 13851e_004第12 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -4. 43387e_003,A6 = 5. 52296e_005,A8 =-1. 09670e-005, A10 = -1. 12433e_006第13 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -1. 9.86027e-006, A10 = -1. 04734e_006各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.73
87455e-003, A6 = -1.26700e-004, A8 =廣角中間望遠(yuǎn)
焦距3. 2886.4028. 966
F數(shù)2. 8804.,2355. 059
視場(chǎng)角48. 841301. 42122. 373
像高3. 5703.5703. 570
鏡頭全長(zhǎng)15. 68015i. 65615. 644
BF0. 6493.2823. 931
d24. 9211.9710. 673
d70. 4570.7511. 387
dl30. 1522.7833. 434
變焦透鏡組■據(jù)
組 開始面 結(jié)束面焦距112-3. 8462 373. 3393 813-5. 334圖34示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第九實(shí)施例的拍攝透鏡II 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第十實(shí)施例]圖22是示出了第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖23是 示出了在第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖35是第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖22所示,第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1J采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、包括孔徑光闌ST且整體上 具有正的光焦度的第二透鏡組(Gr2)、整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成的 負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖23所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二 透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖22所示,孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) 一起移動(dòng)。更具體地說,第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1J采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物側(cè) 起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由雙凸的正透鏡(第二透鏡L2)、孔徑光闌ST、雙凸的正透鏡 (第三透鏡L3)構(gòu)成。如上所述,第二透鏡組(Gr2)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置 在第二透鏡L2和第三透鏡L3之間,而且與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。第二及第三透鏡 L2、L3各自的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第四透鏡L4)及 向物側(cè)凹的負(fù)彎月透鏡(第五透鏡L5)、作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第六透鏡L6) 構(gòu)成。第四及第五透鏡L4、L5各自的單面(物側(cè)的面)為非球面。第六透鏡L6的兩個(gè)面 為非球面。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),中間隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的 受光面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1J中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端進(jìn) 行變倍動(dòng)作時(shí),如圖23所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向物 側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)較緩和地沿著曲線(向物側(cè)凸的 曲線)向接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從 廣角端起向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡 組(Grl)和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2)
和第三透鏡組(Gr3)以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng)。
第十實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1J中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下
第十?dāng)?shù)值實(shí)施例
單位mm
面數(shù)據(jù)
面編號(hào)rdnd ud
物面ooOO
1*27. 23510.70001. 74329 49..32
2*2. 7879可變
3*2. 96571. 90921. 58912 61..24
4*-9.59230.8658
5(光闌)OO0.3703
67 *8 *9101112131415
26.9866 1. 3709 1. 59201 67.02 -2.9700 可變
-2.8130 0.6000 1.99683 20.82
12. 4606 -1445. 888
-136.6789 0.5773
9. 3166 0. 7496 1. 74926 24. 52 -12.3350 1.1741
可變
1.8106 1.98996 21. 15
0. 3000 1. 51680 64. 20
0. 3000像面oo非球面數(shù)據(jù)第一面K = 0. 00000e+000, A4 = 4. 21776e_003,A6 = 66415e_004,A8 =-5. 21394e-006, A10 = 3. 50020e_007第二面K = 0. 00000e+000, A4 = 5. 09199e_003,A6 = 11707e_005,A8 = 1.64833e-004, A10 = -3. 51411e_005第3 面K = 0. 00000e+000, A4 = -2. 36920e_003,A6 = 8. 39052e_005,A8 =-2. 64407e-005, A10 = -1. 59758e_005第4 面K = 0. 00000e + 000, A4 = 4. 43020e_003,A6 = 1 43378e_004,A8 =-2. 77549e-004, A10 = 2.71469e_005第6 面K = 0. 00000e+000, A4 = -6. 43075e-003, A6 = -1. 50037e-002, A8 = 8. 24496e-003, A10 = -4. 07997e_003第7 面K = 0. 00000e+000, A4 = 22504e_002,A6 = 46868e_003,A8 = 1. 52961e-003, A10 = -6. 58218e-004第8面K = 0. 00000e+000,A4 = _2. 52125e_002,A6 = 6. 45131e_003,A8 = 5. 13176e_004<A10 = -3. 14722e-004第10 面K = 0. 00000e+000, A4 = 1. 57000e-002, A6 = -5. 50692e-003, A8 = 5.54627e-004, A10 = -6. 39857e_005第12 面K = 0. 00000e+000, A4 = -4. 88553e-003, A6 = 2. 03789e-004, A8 =
461.10458e-005, A10 = -7. 98793e_007第13 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 66149e-003, A6 = -8. 67757e-005, A8 = 1. 38722e-005, A10 = -4. 87221e_007各種數(shù)據(jù)變焦數(shù)據(jù)變焦比2.73廣角中間望遠(yuǎn)焦距3. 7627.29410. 268F數(shù)2. 8804.,2785. 171視場(chǎng)角43. 57227'.15919. 720像高3. 5703.5703. 570鏡頭全長(zhǎng)16. 140161. 11216.094BF0. 6003.2383. 959d24. 9611.9850. 646d70. 4520.7621. 362dl30. 1022.7403. 460變焦透鏡組數(shù)據(jù) 組 開始面 結(jié)束面 焦距 1 1 2 -4. 230 2 3 7 3.301 3 8 13-4.853圖35示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第十實(shí)施例的拍攝透鏡1J 的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。[第—^一實(shí)施例]圖24是示出了第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡組的排列的剖面圖。圖25 是示出了在第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)各透鏡組移動(dòng)的情形的圖。圖36 是第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。如圖24所示,第i^一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1K采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從 物側(cè)起向像側(cè)依次由整體上具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(Grl)、整體上具有正的光焦度 的第二透鏡組(Gr2)、包括孔徑光闌ST且整體上具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組(Gr3)構(gòu)成 的負(fù)-正-負(fù)3要素變焦結(jié)構(gòu),在進(jìn)行變焦時(shí),如圖25所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第 二透鏡組(Gr2)和第三透鏡組(Gr3)移動(dòng)。如圖24所示,孔徑光闌ST與第三透鏡組(Gr3) 一起移動(dòng)。更具體地說,第i^一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1K采用各透鏡組(Grl、Gr2、Gr3)從物 側(cè)起向像側(cè)依次以如下方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。第一透鏡組(Grl)由1片作為負(fù)透鏡的向物側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(第一透鏡L1)構(gòu) 成。第一透鏡L1的兩個(gè)面為非球面。第二透鏡組(Gr2)由向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第二透鏡L2)構(gòu)成。第二透鏡L2的兩個(gè)面為非球面。第三透鏡組(Gr3)由孔徑光闌ST、作為前組(Gr3f)的向物側(cè)凸的正彎月透鏡(第 三透鏡L3)及雙凹的負(fù)透鏡(第四透鏡L4)、作為后組(Gr3b)的雙凸的正透鏡(第五透鏡 L5)構(gòu)成。如上所述,第三透鏡組(Gr3)包括孔徑光闌ST,該孔徑光闌ST配置在第三透鏡 L3的物側(cè),而且與第三透鏡組(Gr3) —起移動(dòng)。第三、第四及第五透鏡L3、L4、L5各自的兩 個(gè)面為非球面,第五透鏡L5例如為由樹脂材料制成的透鏡。而且,在第三透鏡組(Gr3)的像側(cè),隔著平行平板FT而配置有攝像元件SR的受光 面(像面)。平行平板FT為各種光學(xué)濾光片或攝像元件的保護(hù)玻璃等。在該第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1K中,在從廣角端經(jīng)由中間位置而向望遠(yuǎn)端 進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),如圖25所示,第一透鏡組(Grl)被固定,第二透鏡組(Gr2)沿著曲線(向 物側(cè)凸的曲線)向接近物體的方向移動(dòng),第三透鏡組(Gr3)沿著曲線(向物側(cè)凸的曲線)向 接近物體的方向移動(dòng),而且孔徑光闌ST與第二透鏡組(Gr2) —起移動(dòng)。在這樣從廣角端起 向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),第一透鏡組(Grl)和第二透鏡組(Gr2),以及第一透鏡組(Grl) 和第三透鏡組(Gr3),分別以使彼此的間隔變窄的方式移動(dòng),而第二透鏡組(Gr2)和第三透 鏡組(Gr3),一旦在中間位置以使彼此的間隔變寬的方式移動(dòng),然后再次以使彼此的間隔變 窄的方式移動(dòng)。第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1K中的各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如下第—^一數(shù)值實(shí)施例單位 mm面數(shù)據(jù)面編號(hào) r物面oo124. 140624. 84373 *3. 93854*21.90175(光闌) ①6*2.14117*6.36678*126.89109*2.431310*14.051911 *-5.743812oo13oo像面oo非球面數(shù)據(jù)第3 面K = 0. 00000e+000, A4 = -2. 16013e_003,A6 = 1. 18630e-003, A8
48
dndu d
oo
0.80001.85000 40.03
可變
1.5655 1. 53048 55. 72 可變
0. 0000
1.0187 1. 55989 43. 15 0. 8591
0.6000 1. 79850 22. 59
1.4168
2.2338 1. 62913 57. 13
可變
0. 3000 1. 51680 64. 20 0. 5000=-1. 79126e-004, A10 = 2.95581e_005第4 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -3. 08874e-003, A6 = 2. 35627e_003,A8 =-3. 53501e-004, A10 = 6. 77048e_005第6 面K = 0. OOOOOe + OOO, A4 = 8. 88847e_004,A6 = 5. 2 17 10e_004,A8 =-7. 36543e-004, A10 = 1.27051e_005第7 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 7. 23018e_003,A6 = -4. 5 106 1 e_003,A8 =-5. 73410e-003, A10 = 5. 57955e_004第8 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 30240e-002, A6 = -1. 51543e-002, A8 =-9. 17182e-003, A10 = -2. 64712e_003第9 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 78390e_003,A6 = 36949e_002,A8 =-2. 08024e-003, A10 = 1.75925e_003第10 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = 1. 12840e-003, A6 = 66988e_004,A8 = 8.44998e-005, A10 = -5. 28425e_006第11 面K = 0. OOOOOe+OOO, A4 = -2. 97572e_003,A6 = 2. 92814e-004, A8 =-6. 99552e-005, A10 = 1.28303e_005各種數(shù)據(jù)
變焦數(shù)據(jù)
變焦比2.73
廣角中間望遠(yuǎn)
焦距4. 7499.21512.942
F數(shù)4. 0195.7027.100
視場(chǎng)角37. 40021.50715,678
像高3. 4503.4503.450
鏡頭全長(zhǎng)19.92819丨.89119835
BF2. 0646.3229.709
d27. 2722.1170.608
d42. 0982.9581.024
dll1. 3365.6249.011
變焦透鏡趣L數(shù)據(jù)
組 開始面 結(jié)束面焦距
1 12-7. 267
2 348. 787
3 51111.680圖36示出了在如上所述的透鏡配置、結(jié)構(gòu)的情況下的第十一實(shí)施例的拍攝透鏡 1K的球面像差(正弦條件)、像散以及歪曲像差。將上述條件式(1) (12)分別適用于以上所列舉的第一至第十一實(shí)施例的變倍 光學(xué)系統(tǒng)1A-1K所得到數(shù)值如表1及表2 [表 1] [表 2] 如上所說明那樣,上述第一至第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A-1K滿足本發(fā)明的 必要條件,其結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)約2-3倍左右的相對(duì)高的變倍率和結(jié)構(gòu)緊湊化,同時(shí),與現(xiàn)有 技術(shù)相比,其遠(yuǎn)心特性、向攝像元件入射的入射角的差距以及諸像差得到了更好的改善。而 且,上述第一至第十一實(shí)施例的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A-1K,在向數(shù)碼設(shè)備的安裝要求方面,尤其 是在向便攜式終端的安裝要求方面充分實(shí)現(xiàn)了小型化,另外,能夠使用像素高的攝像元件 16。此外,在上述第一至第十一實(shí)施例中示出了進(jìn)行連續(xù)變倍的變倍光學(xué)系統(tǒng)1A-1K, 但為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化,也可以采用同一光學(xué)結(jié)構(gòu)的雙焦點(diǎn)切換型變倍光學(xué)系統(tǒng)1。如上所述,若采用本發(fā)明,則變倍光學(xué)系統(tǒng)從物側(cè)起向像側(cè)依次包括具有負(fù)的光 焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡組、第三透鏡組,第一透鏡組由1片負(fù)透鏡 構(gòu)成,在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)被固定,第三透鏡組包括至少1面非球面,而且由具有負(fù)的光焦度 的前組(Gr3f)和具有正的光焦度的后組(Gr3b)構(gòu)成。由此,能夠提供如下的變倍光學(xué)系 統(tǒng)、攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備,該變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊 化,同時(shí),與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠使其遠(yuǎn)心特性、向攝像元件入射的入射角的差距以及球面 像差、色像差、像散及歪曲像差等諸像差得到更好的校正。為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,以上一邊參照附圖一邊利用實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了恰 當(dāng)且充分的說明,但只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員就能夠理解對(duì)上述實(shí)施方式的變更及/或改良 是容易做到的。因此,只要是沒有超出前述技術(shù)方案中所記載的前述技術(shù)方案的范圍,則應(yīng)將 本領(lǐng)域的技術(shù)人員所實(shí)施的變更方式或改良方式解釋為包含在該前述技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
5權(quán)利要求
一種變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,從物側(cè)起向像側(cè)依次包括具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡組、第三透鏡組,上述第一透鏡組由1片負(fù)透鏡構(gòu)成,而且在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)被固定,上述第三透鏡組包括至少1面非球面,而且在利用該組內(nèi)最大的空氣間隔來將該組劃分為前組和后組的情況下,上述前組具有負(fù)的光焦度,上述后組具有正的光焦度。
2.如權(quán)利要求1所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組滿足下述的條件 式⑵,0. 3 < Da/D3 < 0. 8. . . (2) 其中,Da 在第三透鏡組內(nèi)最大的透鏡間隔;D3 在第三透鏡組年內(nèi),從最靠近物側(cè)的面起到最靠近像側(cè)的面為止的距離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組整體上具有負(fù) 的光焦度,并滿足下述的條件式(3),1 < I f3 I /fw < 3. . . (3) 其中,f3 第三透鏡組的組合焦距;fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組滿足 下述的條件式(4),1 < f 11 /fw < 1. 5. . . (4) 其中,Π 第一透鏡組的組合焦距;fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡滿足下述的條件式(5),40 < υ 1. . . (5)其中,υ 1 第一透鏡組內(nèi)的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡為凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組內(nèi)的 上述負(fù)透鏡的像側(cè)的面滿足下述的條件式(6),0. 6 < rl2/fw < 0. 8. . . (6) 其中,rl2 第一透鏡組內(nèi)的負(fù)透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑; fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一及第三透鏡 組滿足下述的條件式(7),,0.5 < fl/f3 < 1. . . (7) 其中,Π 第一透鏡組的組合焦距; f3 第三透鏡組的組合焦距。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組由1 片負(fù)透鏡和1片正透鏡構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組在 該第二透鏡組內(nèi)具有孔徑光闌,在進(jìn)行上述變倍動(dòng)作時(shí),該孔徑光闌與上述第二透鏡組一 體地移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一及第二透 鏡組滿足下述的條件式(8),,1.2 < |n |/f2 < 3. 2. . . (8) 其中,Π 第一透鏡組的組合焦距; f2 第二透鏡組的組合焦距。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組滿 足下述的條件式(9),0. 7 < f2/fw < 1. . . (9) 其中,f2 第二透鏡組的組合焦距;fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第二透鏡組包 括至少2片正透鏡。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,利用上述第二透鏡 組或第三透鏡組來進(jìn)行對(duì)焦。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組整 體上具有負(fù)的光焦度,上述變倍光學(xué)系統(tǒng)僅由上述第一至第三透鏡組的3個(gè)組構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,在進(jìn)行上述變倍動(dòng) 作時(shí)的可動(dòng)組只有2個(gè)組。
17.一種變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,從物側(cè)起向像側(cè)依次包括具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組、具有正的光焦度的第二透鏡 組、具有負(fù)的光焦度的第三透鏡組,在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí),上述第一透鏡組被固定,上述第三透鏡組包括至少1片具有負(fù)的光焦度的透鏡、至少1片具有正的光焦度的透 鏡,并包括至少1面非球面,上述第二及第三透鏡組滿足下述的條件式(1),。0. 3 < f 2/ I f 3 < 0. 8. . . (1)其中,f2 第二透鏡組的組合焦距;f3 第三透鏡組的組合焦距。
18.如權(quán)利要求17所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第三透鏡組滿足下述的條 件式⑶,1 < I f3 I /fw < 3. . . (3) 其中,f3 第三透鏡組的組合焦距;fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的組合焦距。
19.如權(quán)利要求17或18所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述第一透鏡組由1片負(fù) 透鏡構(gòu)成,上述第一透鏡組內(nèi)的上述負(fù)透鏡滿足下述的條件式(5),40 < υ 1. . . (5)其中,υ 1 第一透鏡組內(nèi)的第一透鏡的阿貝數(shù)。
20.如權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述變倍光學(xué)系 統(tǒng)僅由上述第一至第三透鏡組的3個(gè)組構(gòu)成,在進(jìn)行上述變倍動(dòng)作時(shí),上述第二及第三透 鏡組移動(dòng)。
21.一種攝像裝置,其特征在于, 具有如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的變倍光學(xué)系統(tǒng), 用于將光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的攝像元件;上述變倍光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)⑽矬w的光學(xué)像形成在上述攝像元件的受光面上。
22.—種數(shù)碼設(shè)備,其特征在于, 具有如權(quán)利要求21所述的攝像裝置,用于使上述攝像裝置對(duì)被攝體進(jìn)行靜止圖像拍攝及動(dòng)態(tài)圖像拍攝中的至少一種拍攝 的控制部;上述攝像裝置的變倍光學(xué)系統(tǒng)被組裝成能夠?qū)⑸鲜霰粩z體的光學(xué)像形成在上述攝像 元件的受光面上。
全文摘要
本發(fā)明提供變倍光學(xué)系統(tǒng)、攝像裝置以及數(shù)碼設(shè)備。該變倍光學(xué)系統(tǒng)(1)從物側(cè)起向像側(cè)依次包括具有負(fù)的光焦度的第一透鏡組(11)、具有正的光焦度的第二透鏡組(12)、第三透鏡組(13),第一透鏡組(11)由1片負(fù)透鏡(111)構(gòu)成,而且在進(jìn)行變倍動(dòng)作時(shí)被固定,第三透鏡組(13)包括至少1面非球面,而且在通過該組內(nèi)最大的空氣間隔將該組劃分為前組和后組的情況下,前組具有負(fù)的光焦度,而后組具有正的光焦度。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101855584SQ20088011576
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者福田泰成 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社