專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)以及帶有該系統(tǒng)的攝像裝置，例如，適合于視頻攝像機(jī)或電子靜態(tài)照相機(jī)、銀鹽膠片用照相機(jī)等攝像裝置的變焦透鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
最近，伴隨著家用視頻攝像機(jī)等的小型化、輕量化，可以看到攝像用變焦透鏡的小型化也取得了顯著的進(jìn)步，特別是在透鏡全長的短縮化或前透鏡直徑的小型化、透鏡構(gòu)成的簡略化方面注入了較大的力量。
作為達(dá)成這些目的的一種手段，眾所周知的有使物方側(cè)第1透鏡單元之外的透鏡單元移動從而進(jìn)行聚焦的所謂的后聚焦式的變焦透鏡。
一般而言，后聚焦式的變焦透鏡與使第1透鏡單元移動從而進(jìn)行聚焦的變焦透鏡相比，容易減小第1透鏡單元的有效直徑，達(dá)成透鏡系統(tǒng)整體的小型化。此外，也易于達(dá)成近距攝像，特別是易于達(dá)成極近距攝像。進(jìn)而，由于是使小型輕量的透鏡單元移動，故具有以較小的透鏡單元驅(qū)動力即可實(shí)現(xiàn)迅速對焦等特征。
以往的后聚焦式變焦透鏡從物方側(cè)到像方側(cè)具有正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元共四個透鏡單元。并且采用使第2透鏡單元移動從而進(jìn)行變焦、使第4透鏡單元移動而進(jìn)行伴隨變焦的像面變動的補(bǔ)償(compensate)和聚焦(專利文獻(xiàn)1、2)。
此外，眾所周知還有，從物方側(cè)到像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元共四個透鏡單元，通過移動第2透鏡單元至第4透鏡單元從而進(jìn)行變焦的變焦透鏡(專利文獻(xiàn)3)。
大家熟知的還有，從物方側(cè)向像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元共四個透鏡單元，通過移動第1透鏡單元至第4透鏡單元從而進(jìn)行變焦的變焦透鏡(專利文獻(xiàn)4)。
另外，在從物方側(cè)向像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元共四個透鏡單元的同時，通過移動第1透鏡單元至第4透鏡單元而進(jìn)行變焦以及獨(dú)立地移動孔徑光闌謀求透鏡全長或前透鏡的小型化的變焦透鏡也已眾所周知(專利文獻(xiàn)5)。
『專利文獻(xiàn)1』特開平7-270684號公報(對應(yīng)US5963378)『專利文獻(xiàn)2』特開平11-305124號公報(對應(yīng)US6166864)『專利文獻(xiàn)3』專利第2879463號(對應(yīng)US5179472)『專利文獻(xiàn)4』特開2001-194586號公報(對應(yīng)US6456441)『專利文獻(xiàn)5』專利第3352240號因基于第3透鏡單元的變焦的移動是向像方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E，故專利第2879463號公報所公開的光學(xué)系統(tǒng)難以小型化其前透鏡直徑。
而在特開2001-194586號公報公開的光學(xué)系統(tǒng)中，因第1透鏡單元是單透鏡，第1透鏡單元、第2透鏡單元的光焦度不太大，故其難以高倍率化。
在專利第3352240號公報公開的光學(xué)系統(tǒng)中，由于基于變焦的移動透鏡單元的移動軌跡未必最佳，故其前透鏡直徑的小型化較困難。
一般而言，在由正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元構(gòu)成并在第3透鏡單元的附近配置了光闌的四透鏡單元變焦透鏡中，在想要直到畫面周邊都確保足夠的光通量時，直到畫面周邊80％部分附近都幾乎沒有周邊光通量的衰減，而在畫面周邊80％部分的外側(cè)(周邊部)則急劇地衰減光通量。因此，存在即便是同樣的周邊光通量其衰減也很醒目的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的是改善廣角端的周邊光通量的衰減方法，提供廣角端至望遠(yuǎn)端的遍及全變焦范圍地具有良好光學(xué)性能的變焦透鏡系統(tǒng)。
本發(fā)明例示的變焦透鏡系統(tǒng)的特征在于從物方側(cè)向像方側(cè)順序地具有正光焦度(焦距的倒數(shù))的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、孔徑光闌、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元，在進(jìn)行變焦時，在移動第1透鏡單元至第4透鏡單元的同時，移動孔徑光闌使之與廣角端相比在望遠(yuǎn)端位于像方側(cè)。進(jìn)而，當(dāng)分別取進(jìn)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時的孔徑光闌與第3透鏡單元的光軸方向的最大移動量為MS、M3時(設(shè)從物方側(cè)到像方側(cè)的方向為正)，其滿足-1.8＜MS/M3＜-0.5的條件。
此外，本發(fā)明例示的另外的變焦透鏡系統(tǒng)的特征在于從物方側(cè)向像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元、負(fù)光焦度的第2透鏡單元、孔徑光闌、正光焦度的第3透鏡單元、正光焦度的第4透鏡單元，在進(jìn)行從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦時，孔徑光闌向像方側(cè)移動，第3透鏡單元以向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動。進(jìn)而，在分別取進(jìn)行從廣角端向望遠(yuǎn)端變焦時的孔徑光闌與第3透鏡單元的光軸方向的最大移動量為MS、M3時，其滿足-1.8＜MS/M3＜-0.5的條件。


圖1是實(shí)施例1的變焦透鏡廣角端的透鏡截面圖；圖2是實(shí)施例1的變焦透鏡廣角端的各種像差圖；圖3是實(shí)施例1的變焦透鏡中間變焦位置的各種像差圖；圖4是實(shí)施例1的變焦透鏡望遠(yuǎn)端的各種像差圖；圖5是實(shí)施例2的變焦透鏡廣角端的各種像差圖；圖6是實(shí)施例2的變焦透鏡中間變焦位置的各種像差圖；圖7是實(shí)施例2的變焦透鏡望遠(yuǎn)端的各種像差圖；
圖8是實(shí)施例3的變焦透鏡廣角端的透鏡截面圖；圖9是實(shí)施例3的變焦透鏡廣角端的各種像差圖；圖10是實(shí)施例3的變焦透鏡中間變焦位置的各種像差圖；圖11是實(shí)施例3的變焦透鏡望遠(yuǎn)端的各種像差圖；圖12是像面照度的說明圖；圖13是本發(fā)明攝像裝置的要部概略圖。
具體實(shí)施例方式
以下對本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)以及具有該系統(tǒng)的攝像裝置的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的變焦透鏡的透鏡截面圖，圖2～圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的變焦透鏡的廣角端、中間焦距、望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖5～圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的變焦透鏡的廣角端、中間焦距、望遠(yuǎn)端的像差圖。因?qū)嵤├?的透鏡截面圖與實(shí)施例1幾乎完全相同而省略之。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的變焦透鏡的透鏡截面圖，圖9～圖11是本發(fā)明實(shí)施例3的變焦透鏡的廣角端、中間焦距、望遠(yuǎn)端的像差圖。
圖12是像面照度的說明圖，圖13是本發(fā)明攝像裝置的概略圖。
在圖1、圖8的透鏡截面圖中，L1是正光焦度(光焦度＝焦距的倒數(shù))的第1透鏡單元，L2是負(fù)光焦度的第2透鏡單元，L3是正光焦度的第3透鏡單元，L4是正光焦度的第4透鏡單元。SP是孔徑光闌，位于第3透鏡單元L3的前方。
G是在光學(xué)設(shè)計上對應(yīng)于光學(xué)濾光片、平面面板等設(shè)置的光學(xué)塊。IP是像面，位于CCD傳感器或CMOS傳感器等固體攝像元件(光電變換元件)的攝像面。FP是光斑截止光闌，配置在第3透鏡單元L3的像方側(cè)，用于截止不需要的光。
在像差圖中，d、g表示d線以及g線，ΔM、ΔS表示子午像面、弧矢像面，倍率色差由g線表示。
在各實(shí)施例中，如箭頭所示的那樣，在進(jìn)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時，需要使孔徑光闌SP和各透鏡單元L1～L4移動。
這里，所謂廣角端和望遠(yuǎn)端是指變焦用的透鏡單元(第2透鏡單元L2)在機(jī)構(gòu)上位于可以在光軸方向移動的范圍的兩端時的變焦位置。
在實(shí)施例1～實(shí)施例3中，在進(jìn)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時，使第1透鏡單元L1向物方側(cè)移動，第2透鏡單元向像方側(cè)移動。還有，使第3透鏡單元L3以向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動。還有，使第4透鏡單元L4以向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動。
另外，還要使孔徑光闌SP移動，以使之較廣角端在望遠(yuǎn)端的變焦位置位于像方側(cè)。
在各實(shí)施例中，采用使第4透鏡單元L4在光軸上移動從而進(jìn)行聚焦的后聚焦方式。在望遠(yuǎn)端進(jìn)行從無限遠(yuǎn)物體向近距物體的聚焦時，如圖1、8的箭頭4c所示的那樣，通過向前方陸續(xù)輸送第4透鏡單元L4進(jìn)行聚焦。第4透鏡單元L4的實(shí)線曲線4a和虛線曲線4b分別表示用于校正(compensate)伴隨聚焦到無限遠(yuǎn)物體和近距物體時的從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦之際的像面變動的移動軌跡。在各實(shí)施例中，通過使用輕量的第4透鏡單元L4進(jìn)行聚焦，可以容易地進(jìn)行迅速的自動焦點(diǎn)檢測。
在各實(shí)施例中，在進(jìn)行變焦時，通過使第3透鏡單元L3向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動，可以防止在充分確保變焦中間位置的周邊光線時的前透鏡直徑的增大，達(dá)成前透鏡的小型化。
在進(jìn)行變焦時，通過與廣角端相比在望遠(yuǎn)端的變焦位置處使第1透鏡單元L1位于物方側(cè)地移動、使第2透鏡單元L2位于像方側(cè)地移動，可以在小型地維持透鏡全長的同時，確保高的變焦比。
作為變焦透鏡，在從物方側(cè)到像方側(cè)順序地具有正、負(fù)、正、正光焦度的透鏡單元的4群構(gòu)成的變焦透鏡中，在第3透鏡單元L3附近配置光闌(孔徑光闌)，在進(jìn)行變焦之際，在使光闌與第3透鏡單元L3一體地進(jìn)行移動時，如果要足夠多地確保畫面周邊的光通量，則如用圖12的虛線所示的那樣，從畫面中心直到有效畫面80％左右的像高為止都幾乎不衰減周邊光通量。但是，從80％左右的像高到畫面周邊則急劇地衰減周邊光通量。因此，與畫面周邊的光通量降低平穩(wěn)地衰減的情況相比，周邊光通量的降低易于變得醒目。
與之相反，本發(fā)明中，在進(jìn)行變焦時使光闌SP獨(dú)立地移動，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定其移動量，可減少在畫面周邊處的光通量的衰減。如果使光闌SP在廣角端自第3透鏡單元L3向物方側(cè)移動適當(dāng)?shù)牧?，則為了讓軸上的光束發(fā)散，可以縮小光闌直徑。通過減小光闌直徑和在物方側(cè)配置光闌SP，可以遮斷到達(dá)有效畫面40％像高到80％附近像高的一部分光線。因而，如圖12的實(shí)線所示的那樣，通過在進(jìn)行變焦時獨(dú)立地移動光闌SP，可以直到畫面周邊都平緩地進(jìn)行像面照度的衰減，由此，可以使在畫面周邊附近處的光通量降低變得不那么醒目。
在各實(shí)施例中，通過使第3透鏡單元L3具有與光軸垂直的方向的成分地移動，可以改變整個系統(tǒng)的成像位置。由此，例如可以校正光學(xué)系統(tǒng)(變焦透鏡)整體產(chǎn)生了振動(傾動)時的攝像畫面的抖動。在各實(shí)施例中，可以不新追加可變頂角棱鏡等光學(xué)元件或用于防振的透鏡單元地進(jìn)行圖像抖動校正。
第1透鏡單元L1由膠合了物方側(cè)的面是凸的彎月形狀的負(fù)光焦度的透鏡和正光焦度的透鏡的膠合透鏡、物方側(cè)的面是凸的彎月形狀的透鏡構(gòu)成。
第2透鏡單元L2由物方側(cè)的面是凸的彎月形狀的負(fù)光焦度的透鏡、物方側(cè)和像方側(cè)的面為凹狀的負(fù)光焦度的透鏡、正光焦度的透鏡或者膠合了正光焦度的透鏡和負(fù)光焦度的透鏡的膠合透鏡共3片或4片的透鏡構(gòu)成。由此，可以減少進(jìn)行變焦時的像差變動，特別是可以良好地校正廣角端的畸變像差或望遠(yuǎn)端的球差。
在圖8的實(shí)施例3中，與圖1的實(shí)施例1相比，在第2透鏡單元L2的像方側(cè)追加了負(fù)光焦度的透鏡，以改善第2透鏡單元L2的對稱性，通過提高主點(diǎn)的消色效果，進(jìn)一步改善進(jìn)行變焦時的倍率色差。
第3透鏡單元L3自物方側(cè)始，由正光焦度的透鏡、負(fù)光焦度的透鏡、正光焦度的透鏡構(gòu)成，由此，可以良好地校正伴隨變焦的像差變動。
這里，在本發(fā)明中，為了校正手抖動等造成的圖像抖動，為了減少使第3透鏡單元L3具有與光軸垂直的方向的成分地移動了時的偏心像差，第3透鏡單元L3最好具有1片或1片以上的負(fù)光焦度透鏡和1片或1片以上的非球面透鏡。只用正光焦度的透鏡校正偏心的倍率色差是困難的。此外，非球面在良好地校正偏心的慧差方面是很有效的。
第4透鏡單元L4由膠合了正光焦度透鏡和負(fù)光焦度透鏡的膠合透鏡構(gòu)成。由此，可以減少利用第4透鏡單元L4進(jìn)行聚焦時的像差變動。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，也可以在第4透鏡單元L4的像方側(cè)或者在第1透鏡單元L1的物方側(cè)配置折射率為0或者折射率非常小的光學(xué)元件。
在各實(shí)施例中，應(yīng)使之滿足下面的條件式之一個或一個以上，以便由此得到相當(dāng)于各條件式的效果。
在進(jìn)行向從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦位置的變焦之際，當(dāng)設(shè)孔徑光闌SP的光軸方向的最大移動量為MS，設(shè)第1透鏡單元L1、第2透鏡單元L2、第3透鏡單元L3的光軸方向的最大移動量為M1、M2、M3(符號取自物方側(cè)到像方側(cè)的情況為正)，設(shè)在整個系統(tǒng)的廣角端和望遠(yuǎn)端的焦距分別為fw、ft，設(shè)第2透鏡單元L2的焦距為f2時，其滿足-1.8＜MS/M3＜-0.5(1)-0.4＜M1/M2＜-0.05(2)-0.65＜f2/(fw·ft)1/2＜-0.35(3)這樣的條件。
下面對前述各條件式的技術(shù)含意進(jìn)行說明。
如果超過條件式(1)的下限值、光闌SP的移動量變大，則在望遠(yuǎn)端的F數(shù)Fno變大。反之，如果超過上限值，則周邊光通量在畫面周邊部的衰減變大，不能充分得到周邊光通量的改善效果，因而不理想。
更為理想的是通過將條件式(1)設(shè)定在-1.2＜MS/M3＜-0.68(1a)的范圍，可以更容易地改善在望遠(yuǎn)端的F數(shù)的衰減和周邊光通量的衰減方法。
如果超過條件式(2)的上限值、第1透鏡單元L1的移動量變小，則在廣角端的透鏡全長的短縮或前透鏡直徑的縮小效果不充分。反之，如果超過下限值，則第1透鏡單元L1的移動量變大，用于陸續(xù)輸送第1透鏡單元L1的凸輪軌跡變得陡峭(急峻)、或鏡筒構(gòu)造變得復(fù)雜而不理想。
更為理想的是通過將條件式(2)設(shè)定在-0.25＜M1/M2＜-0.1(2a)的范圍，可以更容易地達(dá)成光學(xué)系統(tǒng)整體的進(jìn)一步小型化和降低凸輪彎曲角度等鏡筒構(gòu)造的簡潔化。
條件式(3)是用于達(dá)成在良好地維持光學(xué)性能的同時縮短透鏡全長的關(guān)系式。
如果超過條件式(3)的上限值、第2透鏡單元L2的光焦度變得過小，制造誤差的影響帶來的光學(xué)性能劣化或變焦時的圖像搖動變大而不理想。反之，如果超過下限值，則進(jìn)行變焦所需要的各透鏡單元的移動量將變得過大而難以達(dá)成透鏡全長的小型化。
更為理想的是將條件式(3)設(shè)定在-0.55＜f2/(fw·ft)1/2＜-0.43(3a)的范圍。由此，可以同時有效地進(jìn)一步達(dá)成維持光學(xué)性能和縮短透鏡全長。
在使第3透鏡單元L3具有與光軸垂直的方向的成分地進(jìn)行移動來改變成像位置時，如果取第3透鏡單元L3的與光軸垂直的方向的成分的最大移動量為SH、取望遠(yuǎn)端的變焦位置處的整個系統(tǒng)的焦距為ft、取望遠(yuǎn)端變焦位置處第3透鏡單元L3的與光軸垂直的方向的移動量為ΔL時的像面上的成像位置的移動量為ΔI、取偏心敏感度TS為TS＝ΔI/ΔL，則其滿足0.0017＜SH·TS/ft＜0.03(4)的條件。
在各實(shí)施例中，通過具有與光軸垂直的方向的成分地移動第3透鏡單元L3，可以校正照相機(jī)或光學(xué)系統(tǒng)振動時的圖像抖動。此時，通過使用重量較輕的第3透鏡單元L3進(jìn)行圖像抖動的校正，可以在減小用于圖像抖動校正的調(diào)節(jié)器的負(fù)荷的同時，達(dá)成鏡筒外徑的小型化。
條件式(4)是用于適當(dāng)?shù)卦O(shè)定此時的望遠(yuǎn)端的第3透鏡單元L3的偏心敏感度TS和第3透鏡單元L3的與光軸垂直的方向的成分的最大位移量SH的關(guān)系式。
如果超過條件式(4)的下限值，因不能得到足夠的圖像抖動的校正效果而不夠理想。反之，如果超過上限值則因圖像抖動校正時的周邊光通量的非對稱性明顯，或偏心像差變大而不理想。
當(dāng)?shù)?透鏡單元L1分別取對應(yīng)g線、d線、F線、C線的材料的折射率為Ng、Nd、NF、NC，并取υd=Nd-1NF-NC]]>θgf=Ng-NFNF-NC]]>時，最好具有采用滿足θgf-Aυd-B＞0.001(5)A＝-0.001609；B＝0.641348條件的材料構(gòu)成的正透鏡。
條件式(5)是用于校正望遠(yuǎn)端的色差、特別是2次光譜的關(guān)系式。如果超過條件式(5)的下限值，則因望遠(yuǎn)端的軸上色差或倍率色差的校正不充分而不理想。
下面給出本發(fā)明的數(shù)值實(shí)施例1～3。在各數(shù)值實(shí)施例中，i表示自物方側(cè)起的光學(xué)面的順序，Ri表示第i個光學(xué)面(第i面)的曲率半徑，Di為第i面和第i+1面之間的間隔，Ni和υi分別為以d線為基準(zhǔn)的第i個光學(xué)元件的材料的折射率和阿貝數(shù)。另外，在取k為離心率，B、C、D、E、A’、B’、C’為非球面系數(shù)，以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)在離光軸高度h的位置處的光軸方向的變位為x時，非球面形狀可由式x＝(h2/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)2]1/2]+Bh4+Ch4+Dh8+Eh10+A’h3+B’h5+C’h7給出。這里，R是曲率半徑。此外，例如，以[e-Z]表示『10-Z』的意思。另外，表1還給出了與各數(shù)值實(shí)施例的上述的條件式的對應(yīng)值。表中，f表示焦距，F(xiàn)no表示F數(shù)，ω表示半視場角。
在數(shù)值實(shí)施例1、2中，R23、R24表示濾光片等玻璃塊，在數(shù)值實(shí)施例3中，R24、R25表示濾光片等玻璃塊。
(2)混粉將奧氏體粉末和鐵素體粉末放入無水酒精中，利用機(jī)械方式，將兩種粉末均勻地混合。奧氏體體積分?jǐn)?shù)為10％、20％、30％、40％及50％，所獲得一系列奧氏體含量的標(biāo)定試樣。

(3)熱壓成型在800℃溫度及10-3Pa真空環(huán)境中，混合粉末經(jīng)過熱壓成型工序，獲得了空隙率小于3％的塊體材料，兩種粉末之間結(jié)合良好。如圖1、圖2所示，標(biāo)定試樣材料中奧氏體及鐵素體X射線衍射譜線，表明材料中消除顆粒粗大及織構(gòu)。
(4)加工處理將上述塊體材料加工出如圖3所示的標(biāo)定試樣。在10-3Pa真空爐中進(jìn)行加熱退火處理，退火溫度650℃及時間2小時，最終消除了標(biāo)定試樣中的殘余應(yīng)力，并且使材料的組織結(jié)構(gòu)充分穩(wěn)定化。
(5)奧氏體測量借助X射線衍射系統(tǒng)，測量各標(biāo)定試樣中的奧氏體含量，儀器參數(shù)為管電壓25kV，管電流5mA，準(zhǔn)直管直徑2mm，Cr靶Kα輻射線。利用奧氏體的(220)晶體學(xué)面和鐵素體的(211)晶體學(xué)面進(jìn)行測量，測量結(jié)果如圖4所示，表明標(biāo)定試樣奧氏體實(shí)際含量與奧氏體測量含量嚴(yán)格保持一致。
(6)穩(wěn)定性評價將上述標(biāo)定試樣，在室溫狀態(tài)下放置1年時間，定期進(jìn)行奧氏體測量，結(jié)果如圖5所示。圖中表明，數(shù)據(jù)的重復(fù)實(shí)驗誤差在士1％之內(nèi)，證實(shí)標(biāo)定試樣的奧氏體含量可以長期保持穩(wěn)定。
數(shù)值實(shí)施例2f＝6.18～71.60；Fno＝2.89～3.72；2ω＝59.8°～5.6°


非球面系數(shù)R13 k＝1.18699e-1；B＝3.73897e-5；C＝2.82019e-5；D＝9.92306e-8；E＝2.14516e-9；A’＝-9.45131e-5；B’＝-9.38973e-5；C’＝-3.80754e-6最大偏移量SH＝0.27019
數(shù)值實(shí)施例3f＝6.18～84.99；Fno＝2.89～3.83；2ω＝59.8°～4.8°


非球面系數(shù)R14 k＝-8.84565e-1；B＝1.02238e-4；C＝1.98882e-5；D＝3.57873e-7E＝-2.41046e-9；A’＝-7.69796e-5；B’＝-5.82230e-5；C’＝-3.81536e-6最大偏移量SH＝0.78325
表1

下面，使用圖13說明作為攝像光學(xué)系統(tǒng)使用了實(shí)施例1～3所示那樣的變焦透鏡的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的實(shí)施形態(tài)。
圖13中，20是照相機(jī)主體，21是利用通過實(shí)施例1～3說明過的某一變焦透鏡構(gòu)成的攝像光學(xué)系統(tǒng)，22是內(nèi)設(shè)于照相機(jī)主體并感光由攝像光學(xué)系統(tǒng)21形成的被攝物體像的CCD傳感器或CMOS傳感器等固體攝像元件(光電變換元件)，23是記錄對應(yīng)于通過固體攝像元件22進(jìn)行了光電變換的被攝物體像的信息的存儲器，24是由液晶顯示面板等構(gòu)成的、用于觀察形成在固體攝像元件22上的被攝物體像的取景器。
這樣，通過將本發(fā)明的變焦透鏡應(yīng)用于數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)等光學(xué)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)小型且具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于從物方側(cè)到像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元；負(fù)光焦度的第2透鏡單元；孔徑光闌；正光焦度的第3透鏡單元；正光焦度的第4透鏡單元，這里，所述變焦透鏡系統(tǒng)在進(jìn)行變焦時，在移動各透鏡單元的同時，移動所述孔徑光闌使之與廣角端相比在望遠(yuǎn)端位于像方側(cè)，且在分別取從廣角端向望遠(yuǎn)端變焦時的所述孔徑光闌與所述第3透鏡單元的光軸方向的最大移動量為MS、M3時，滿足-1.8＜MS/M3＜-0.5的條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于所述第3透鏡單元在進(jìn)行從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時，以向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于在分別取從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時的所述第1透鏡單元以及第2透鏡單元的光軸方向的最大移動量為M1、M2時，其滿足-0.4＜M1/M2＜-0.05的條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于通過所述第4透鏡單元的移動來進(jìn)行聚焦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)分別取整個系統(tǒng)的在廣角端和望遠(yuǎn)端的焦距為fw、ft、取所述第2透鏡單元的焦距為f2時，其滿足-0.65＜f2/(fw·ft)1/2＜-0.35這樣的條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于可以移動所述第3透鏡單元以使之具有與光軸垂直的方向的成分，所述變焦透鏡系統(tǒng)通過移動所述第3透鏡單元以使之具有與光軸垂直的方向的成分，從而改變成像位置。當(dāng)取所述第3透鏡單元的與光軸垂直的方向的最大移動量為SH、取在望遠(yuǎn)端的整個系統(tǒng)的焦距為ft、取在望遠(yuǎn)端的所述第3透鏡單元的與光軸垂直的方向的移動量為ΔL時的像面上的成像位置的移動量為ΔI、取偏心敏感度TS為TS＝ΔI/ΔL時，其滿足0.0017＜SH·TS/ft＜0.03的條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)分別取對應(yīng)g線、d線、F線、C線的材料的折射率為Ng、Nd、NF、NC，以及取υd=Nd-1NF-NC]]>θgf=Ng-NFNF-NC]]>時，所述第1透鏡單元具有由滿足θgf-Aυd-B＞0.001A＝-0.001609、B＝0.641348條件的材料構(gòu)成的正透鏡元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于所述變焦透鏡系統(tǒng)在固體攝像元件上形成像。
9.一種攝像裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1所述的變焦透鏡系統(tǒng)；感光通過該變焦透鏡系統(tǒng)形成的像的固體攝像元件。
10.一種變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于從物方側(cè)向像方側(cè)順序地具有正光焦度的第1透鏡單元；負(fù)光焦度的第2透鏡單元；孔徑光闌；正光焦度的第3透鏡單元；正光焦度的第4透鏡單元，這里，在進(jìn)行從廣角端到望遠(yuǎn)端的變焦時，所述孔徑光闌向像方側(cè)移動，所述第3透鏡單元以向物方側(cè)呈凸?fàn)畹能壽E移動。在分別取從廣角端向望遠(yuǎn)端變焦時的所述孔徑光闌與所述第3透鏡單元的光軸方向的最大移動量為MS、M3時，其滿足-1.8＜MS/M3＜-0.5的條件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于所述第1透鏡單元以及第2透鏡單元對應(yīng)于變焦進(jìn)行移動，且在分別取從廣角端向望遠(yuǎn)端的變焦時的所述第1透鏡單元以及第2透鏡單元的光軸方向的最大移動量為M1、M2時，其滿足-0.4＜M1/M2＜-0.05的條件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)分別取整個系統(tǒng)的在廣角端和望遠(yuǎn)端的焦距為fw、ft、取所述第2透鏡單元的焦距為f2時，其滿足-0.65＜f2/(fw·ft)1/2＜-0.35這樣的條件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于所述變焦透鏡系統(tǒng)在固體攝像元件上形成像。
14.一種攝像裝置，其特征在于具有權(quán)利要求10所述的變焦透鏡系統(tǒng)；感光通過該變焦透鏡系統(tǒng)形成的像的固體攝像元件。
全文摘要
本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)從物方側(cè)到像方側(cè)順序地具有正光焦度(焦距的倒數(shù))的第1透鏡單元；負(fù)光焦度的第2透鏡單元；孔徑光闌；正光焦度的第3透鏡單元；正光焦度的第4透鏡單元，在進(jìn)行變焦時，移動第1透鏡單元至第4透鏡單元和孔徑光闌。進(jìn)而，當(dāng)取從廣角端向望遠(yuǎn)端變焦時的、孔徑光闌的移動量為MS、第3透鏡單元的光軸方向的最大移動量為M3時，其滿足－1.8＜MS/M3＜－0.5這樣的條件。從而改善了在廣角端的周邊光通量衰減。
文檔編號G02B13/18GK1648712SQ20051000639
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者浜野博之 申請人:佳能株式會社