專利名稱：成像光學(xué)系統(tǒng)以及具有該成像光學(xué)系統(tǒng)的電子攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及適合于電子攝像光學(xué)系統(tǒng)的、高變倍比且成像性能良好的薄型的成像光學(xué)系統(tǒng)，以及具有該成像光學(xué)系統(tǒng)的電子攝像裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字相機(jī)在高像素?cái)?shù)(高像素化)和小型薄型化方面已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的水平，在功能方面和市場(chǎng)方面也已取代銀鹽35mm膠片相機(jī)。因此，作為其后續(xù)發(fā)展方向之一，在保持現(xiàn)行的小且薄的尺寸的基礎(chǔ)上，強(qiáng)烈要求高變倍比和更高像素?cái)?shù)。過去，通常采用在高變倍方面比較強(qiáng)的4組以上的所謂正主導(dǎo)型(positive lead type)。但是，幾乎都是遠(yuǎn)攝比超過1的結(jié)構(gòu)，不能說足夠小。在將正主導(dǎo)型的光學(xué)系統(tǒng)小型化時(shí)，必須縮短望遠(yuǎn)端的全長(zhǎng)。但是，如果在望遠(yuǎn)端縮短光學(xué)系統(tǒng)的全長(zhǎng)，則產(chǎn)生負(fù)的像面彎曲。因此，不能滿足成像性能。作為兼顧小型化和像面彎曲校正的方法，也考慮向正主導(dǎo)型光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡組導(dǎo)入低折射率的凸透鏡。例如，在日本特開2008-203453號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1中，第2透鏡組內(nèi)的透鏡中的凸透鏡的折射率為最小。另外，例如在日本特開2009-9121號(hào)公報(bào)中，是這樣的結(jié)構(gòu)配置了在第2透鏡組內(nèi)的透鏡中折射率最低的正透鏡。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2008-203453號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2009-9121號(hào)公報(bào)在日本特開2008-203453號(hào)公報(bào)公開的光學(xué)系統(tǒng)中，凸透鏡被配置為接合透鏡。 因此，針對(duì)像散和彗形像差等軸外像差的校正能力下降。并且，變倍比只有5倍左右。另外，在日本特開2009-9121號(hào)公報(bào)公開的光學(xué)系統(tǒng)中，第2透鏡組的透鏡片7數(shù)為5 6片，光軸方向的全長(zhǎng)變長(zhǎng)，未能做到小型化。因此，即使是采用沿相機(jī)殼體的厚度 (進(jìn)深)方向收納鏡頭鏡筒單元的所謂伸縮式鏡筒，也很難使相機(jī)殼體變薄。另外，伸縮式鏡筒是指沿相機(jī)殼體的厚度(進(jìn)深)方向收納鏡頭鏡筒單元的方式的鏡筒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而被提出的，其目的在于，提供一種成像光學(xué)系統(tǒng)以及具有該成像光學(xué)系統(tǒng)的電子攝像裝置，該成像光學(xué)系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化和高變倍比， 且能夠良好地校正例如在高變倍比和小型化等情況下要求特別嚴(yán)格的像面彎曲。為了解決上述問題并達(dá)到目的，基于第一方面的本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)起依次包括正屈光力的第1透鏡組、負(fù)屈光力的第2透鏡組、正屈光力的第3透鏡組、 正屈光力的第4透鏡組，所述成像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，構(gòu)成所述第2透鏡組的屈光力最強(qiáng)的正單透鏡對(duì)于d線的折射率，在構(gòu)成所述第2透鏡組的透鏡的折射率中是最小的。另外，根據(jù)基于第二方面的本發(fā)明的電子攝像裝置，其特征在于，所述電子攝像裝置具有上述的成像光學(xué)系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換元件，成像光學(xué)系統(tǒng)在光電轉(zhuǎn)換元件上形成像。


圖1A、圖1B、圖IC是示出本發(fā)明實(shí)施例1的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，其中圖IA為廣角端，圖IB為中間，圖IC為望遠(yuǎn)端。圖2A、圖2B、圖2C是表示實(shí)施例1的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、 像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖2A表示廣角端的狀態(tài)，圖2B表示中間的狀態(tài)，圖2C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖3A、圖3B、圖3C是示出本發(fā)明實(shí)施例2的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，其中圖3A為廣角端，圖3B為中間，圖3C為望遠(yuǎn)端。圖4A、圖4B、圖4C是表示實(shí)施例2的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、 像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖4A表示廣角端的狀態(tài)，圖4B表示中間的狀態(tài)，圖4C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖5A、圖5B、圖5C是示出本發(fā)明實(shí)施例3的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，其中圖5A為廣角端，圖5B為中間，圖5C為望遠(yuǎn)端。圖6A、圖6B、圖6C是表示實(shí)施例3的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、 像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖6A表示廣角端的狀態(tài)，圖6B表示中間的狀態(tài)，圖6C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖7A、圖7B、圖7C是示出本發(fā)明實(shí)施例4的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，其中圖7A為廣角端，圖7B為中間，圖7C為望遠(yuǎn)端。圖8A、圖8B、圖8C是表示實(shí)施例4的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、 像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖8A表示廣角端的狀態(tài)，圖8B表示中間的狀態(tài)，圖8C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖9A、圖9B、圖9C是示出本發(fā)明實(shí)施例5的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，其中圖9A為廣角端，圖9B為中間，圖9C為望遠(yuǎn)端。圖10A、圖10B、圖IOC是表示實(shí)施例5的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖IOA表示廣角端的狀態(tài)，圖IOB表示中間的狀態(tài)，圖 IOC表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖11是示出裝配了本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字相機(jī)40的外觀的前視立體圖。圖12是數(shù)字相機(jī)40的后視立體圖。圖13是示出數(shù)字相機(jī)40的光學(xué)結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖14是信息處理裝置的一例，即電腦300的已打開蓋的狀態(tài)的前視立體圖，所述信息處理裝置內(nèi)置有本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)來作為物鏡光學(xué)系統(tǒng)。圖15是電腦300的攝影光學(xué)系統(tǒng)303的剖面圖。圖16是電腦300的側(cè)視圖。圖17A、圖17B、圖17C是示出信息處理裝置的一例，即手機(jī)的圖，所述信息處理裝置內(nèi)置有本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)來作為攝影光學(xué)系統(tǒng)，圖17A表示手機(jī)400的主視圖，圖17B表示側(cè)視圖，圖17C表示攝影光學(xué)系統(tǒng)405的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明將本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于變焦鏡頭的實(shí)施例。 另外，本發(fā)明不受本實(shí)施例的限定。另外，在說明實(shí)施例之前，說明本實(shí)施方式的成像光學(xué)系統(tǒng)的作用效果。在說明實(shí)施例之前，說明本實(shí)施方式的成像光學(xué)系統(tǒng)的作用效果。本實(shí)施方式的成像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次包括正屈光力的第1透鏡組、負(fù)屈光力的第2透鏡組、正屈光力的第3透鏡組、正屈光力的第4透鏡組，所述成像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，構(gòu)成所述第2透鏡組的屈光力最強(qiáng)的正單透鏡對(duì)于d線的折射率，在構(gòu)成所述第2 透鏡組的透鏡的折射率中是最小的。在正主導(dǎo)型(正極優(yōu)先型)的成像光學(xué)系統(tǒng)中，具有珀茲伐和(Petzval sum)容易為負(fù)且像面彎曲的校正不足的特點(diǎn)。另外，如果縮短全長(zhǎng)，則由于特別是第2透鏡組的負(fù)屈光力增大，所以使得像面彎曲的校正更加困難。因此，通過減小第2透鏡組中的正單透鏡的折射率，能夠減小珀茲伐和，能夠降低像面彎曲的變焦變動(dòng)。并且，通過把凸透鏡的前后設(shè)為空氣界面，使凸透鏡容易形成屈光力。因此，能夠進(jìn)一步減小珀茲伐和，能夠進(jìn)行像面校正。另外，也容易實(shí)施非球面的導(dǎo)入。因此，也能夠良好地校正軸外的各種像差，因而是優(yōu)選方式。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，優(yōu)選在所述第2透鏡組內(nèi)具有至少一個(gè)中心壁厚比所述正單透鏡小的凹透鏡。通過在第2透鏡組內(nèi)配置中心壁厚比正單透鏡(凸透鏡)小的凹透鏡，能夠增大凹透鏡的形狀自由度。結(jié)果，能夠容易增大第2透鏡組的屈光力，能夠向物體側(cè)配置入射光瞳位置。即，能夠抑制朝向第1透鏡組的入射光線高度，能夠提高第1透鏡組的屈光力。因此，能夠進(jìn)行負(fù)的像面彎曲校正，同時(shí)容易縮短全長(zhǎng)，所以是優(yōu)選方式。另外，優(yōu)選適當(dāng)?shù)卮_保正單透鏡(凸透鏡)的光路長(zhǎng)度，由此能夠降低此時(shí)產(chǎn)生的廣角端的像散和望遠(yuǎn)端的球面像差和彗形像差的變動(dòng)。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，優(yōu)選所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡位于所述第2透鏡組中最靠近像面?zhèn)鹊奈恢?。通過將第2透鏡組中的凸透鏡配置在最靠近像面?zhèn)鹊奈恢?，能夠?qū)⒌?透鏡組的主點(diǎn)位置配置在物體側(cè)。結(jié)果，能夠向物體側(cè)配置入射光瞳位置，因而能夠保持良好的光學(xué)性能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)鏡頭的物鏡直徑的小型化。并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，優(yōu)選所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件1. 45 彡 ndp 彡 1. 75......(1)10 彡 vdp 彡 35 ......(2)其中，ndp表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡的d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)的折射率，vdp表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡的d線(波長(zhǎng)λ = 587. 6nm)的阿貝數(shù)(ndp-l)/(nFp-nCp)，
ndp、nCp、nFp分別表示所述正單透鏡對(duì)于d線、C線、F線的折射率。條件式(1)規(guī)定了構(gòu)成第2透鏡組的凸透鏡的折射率的條件。條件式⑵規(guī)定了構(gòu)成第2透鏡組的凸透鏡的阿貝數(shù)的條件。通過滿足條件式(1)，能夠降低第2透鏡組內(nèi)的珀茲伐和。換言之，即使增大第2 透鏡組的屈光力，也能夠?qū)⒆兘箷r(shí)的像面彎曲變動(dòng)控制在最小限度，能夠縮短全長(zhǎng)。如果低于條件式(1)的下限值，則由于沒有實(shí)際存在的玻璃，所以不能實(shí)現(xiàn)期望的光學(xué)系統(tǒng)。如果超過條件式(1)的上限值，則像面彎曲的校正不足。另外，通過滿足條件式(2)，能夠?qū)崿F(xiàn)第2透鏡組的像面彎曲校正，進(jìn)而能夠良好地校正第2透鏡組內(nèi)的色差。如果低于條件式(2)的下限值，則導(dǎo)致色差校正不足。如果超過條件式(2)的上限值，則導(dǎo)致色差校正過度。S卩，通過同時(shí)滿足條件式(1)、(2)，能夠?qū)崿F(xiàn)全長(zhǎng)變短、色差得到良好校正的變倍光學(xué)系統(tǒng)。并且，也可以取代條件式(1)而滿足條件式(1-1)。1. 60 ( ndp ( 1. 75 ......(1-1)并且，也可以取代條件式(1)而滿足條件式(1-2)。1. 60 ( ndp ( 1. 70 ......(1-2)并且，也可以取代條件式(2)而滿足條件式(2-1)。10 ( vdp ( 30 ......(2-1)并且，也可以取代條件式(2)而滿足條件式(2-2)。15 ( vdp ( 25 ......(2-2)由此，能夠有效地實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)變短、色差得到良好校正的變焦鏡頭。并且，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件0. 6 彡 θ gF 彡 0. 75 ......(3)其中，QgF表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡的部分色散比QgF = (ng-nF)/(nF-nC),ng、nF、nC分別表示正單透鏡的g線(波長(zhǎng)λ = 435. 84nm)的折射率，F(xiàn)線(波長(zhǎng)λ = 486. 13nm)的折射率，C線(波長(zhǎng)λ = 656. 27nm)的折射率。條件式(3)規(guī)定了構(gòu)成第2透鏡組的正單透鏡的部分色散比的條件。通過滿足條件式(3)，能夠充分校正二次光譜，而且縮短全長(zhǎng)。如果低于條件式 (3)的下限，則導(dǎo)致二次光譜的校正不足。如果超過條件式(3)的上限，則導(dǎo)致二次光譜的校正過度。并且，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件0. 20 彡 fp/ (fw · ft)1/2 彡 1. 00 ......(4)其中，fp表示所述第2透鏡組的所述正單透鏡的焦距，fw表示廣角端的光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距，
ft表示望遠(yuǎn)端的光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。條件式(4)規(guī)定了構(gòu)成第2透鏡組的正單透鏡的屈光力的條件。通過滿足條件式(4)，能夠增強(qiáng)構(gòu)成第2透鏡組的正單透鏡的屈光力。換言之，能夠減小第2透鏡組的珀茲伐和，能夠減小光學(xué)系統(tǒng)整體的像面彎曲。如果低于條件式(4)的下限，則導(dǎo)致正單透鏡的屈光力過大，像面彎曲的校正過度。如果超過條件式(4)的上限，則導(dǎo)致正單透鏡的屈光力過小，像面彎曲的校正不足。并且，也可以取代條件式(4)而滿足條件式(4-1)。0. 40 彡 fp/ (fw · ft)1/2 彡 0. 90 ......(4-1)并且，也可以取代條件式⑷而滿足條件式(4-2)。0. 45 彡 fp/ (fw · ft)1/2 彡 0. 85 ......(4-2)由此，能夠?qū)崿F(xiàn)有效地校正像面彎曲且全長(zhǎng)較短的變焦鏡頭。并且，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件-0. 5 ( (R1+R2)/(R1-R2) < 1. 0 ......(5)其中，Rl表示所述第2透鏡組的最靠近物體側(cè)的面的曲率半徑，R2表示所述第2透鏡組的最靠近像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃?。?透鏡組的正單透鏡形成為凸向物體側(cè)的彎月透鏡形狀，由此能夠進(jìn)一步向物體側(cè)配置第2透鏡組整體的主點(diǎn)位置。由此，能夠容易以較小的移動(dòng)量進(jìn)行較大的變倍，保持良好的光學(xué)性能，并實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的小型化。如果條件式(5)超過上限而增大，則導(dǎo)致在正單透鏡(凸透鏡)的最靠近物體側(cè)的面產(chǎn)生的、廣角端的像散和望遠(yuǎn)端的球面像差和彗形像差的校正變得困難，所以不希望超過上限。并且，如果條件式(5)低于下限而減小，則不能使第2透鏡組的主點(diǎn)位置靠近物體側(cè)，難以實(shí)現(xiàn)小型化。并且，通過取代條件式(5)而滿足條件式(5-1)，能夠更有效地實(shí)現(xiàn)小型化。-0. 7 ( (R1+R2)/(R1-R2) < 1. 0 ......(5-1)并且，根據(jù)本發(fā)明的電子攝像裝置，其特征在于，所述電子攝像裝置具有上述的成像光學(xué)系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換元件，成像光學(xué)系統(tǒng)在光電轉(zhuǎn)換元件上形成像。由此，能夠獲得小型且高變倍比的電子攝像裝置。下面，依次詳細(xì)說明各個(gè)實(shí)施例。說明本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦鏡頭。圖1A、圖1B、圖IC是示出本發(fā)明實(shí)施例1 的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，圖IA表示廣角端的狀態(tài)，圖IB表示中間焦距狀態(tài)，圖IC表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖2A、圖2B、圖2C是表示實(shí)施例1的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差 (SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差(CC)的圖，圖2A表示廣角端的狀態(tài)，圖2B表示中間焦距狀態(tài)，圖2C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。并且，F(xiàn)IY表示像高。另外，像差圖中的符號(hào)也在后面敘述的實(shí)施例中共用。
如圖1A、圖1B、圖IC所示，實(shí)施例1的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有正屈光力的第1透鏡組G1、負(fù)屈光力的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、正屈光力的第3透鏡組G3以及正屈光力的第4透鏡組G4。另外，在下面的全部實(shí)施例中，在鏡頭剖面圖中，CG表示玻璃罩， I表示電子攝像元件的攝像面。本變焦鏡頭從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍比為7.0倍，光學(xué)全長(zhǎng)在望遠(yuǎn)端達(dá)到最長(zhǎng)， 是 40. Imm0第1透鏡組Gl從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡Ll與凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L3、雙凹負(fù)透鏡 L4和凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L5構(gòu)成，整體上具有負(fù)的屈光力。正彎月透鏡L5由第2透鏡組G2中折射率最低的介質(zhì)構(gòu)成，并良好地校正整體的珀茲伐和。第3透鏡組G3從物體側(cè)起依次由雙凸正透鏡L6、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L7與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L8的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第4透鏡組G4由一片雙凸正透鏡L9構(gòu)成。在進(jìn)行極近物點(diǎn)的攝影時(shí)，使第4透鏡組G4沿光軸方向移動(dòng)，由此進(jìn)行對(duì)焦。在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組Gl向物體側(cè)移動(dòng)。第2透鏡組G2向像側(cè)移動(dòng)。第3透鏡組G3向物體側(cè)移動(dòng)。第4透鏡組G4向物體側(cè)移動(dòng)后再向像側(cè)移動(dòng)。第1透鏡組Gl的正彎月透鏡L2的像側(cè)的面、第2透鏡組G2的正彎月透鏡L5的兩面、第3透鏡組G3的雙凸正透鏡L6的兩面、第4透鏡組G4的雙凸正透鏡L9的物體側(cè)的面這6個(gè)面，被設(shè)置成為非球面。說明本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦鏡頭。圖3A、圖;3B、圖3C是示出本發(fā)明實(shí)施例2 的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，圖3A表示廣角端的狀態(tài)，圖:3B表示中間焦距狀態(tài)，圖3C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖4A、圖4B、圖4C是表示實(shí)施例2的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差 (SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差(CC)的圖，圖4A表示廣角端的狀態(tài)，圖4B表示中間焦距狀態(tài)，圖4C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。如圖3A、圖;3B、圖3C所示，實(shí)施例2的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有正屈光力的第1透鏡組G1、負(fù)屈光力的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、正屈光力的第3透鏡組G3以及正屈光力的第4透鏡組G4。從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍比為9. 6倍，光學(xué)全長(zhǎng)在望遠(yuǎn)端達(dá)到最長(zhǎng)，是48. 0mm。第1透鏡組Gl從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡Ll與凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L2與雙凸透鏡L3的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。正彎月透鏡L2由具有異常色散性的能量固化型樹脂構(gòu)成。由此，不需增大第1透鏡組Gl的厚度，即可良好地校正望遠(yuǎn)端的倍率色差、尤其是二次光譜引起的倍率色差。第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L4、雙凹負(fù)透鏡 L5和凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L6構(gòu)成，整體上具有負(fù)的屈光力。正彎月透鏡L6由第2透鏡組G2中折射率最低的介質(zhì)構(gòu)成，并良好地校正整體的珀茲伐和。
第3透鏡組G3從物體側(cè)起依次由雙凸正透鏡L7、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L8與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L9的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第4透鏡組G4由一片雙凸正透鏡LlO構(gòu)成。在進(jìn)行極近物點(diǎn)的攝影時(shí)，使第4透鏡組沿光軸方向移動(dòng)，由此進(jìn)行對(duì)焦。在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組Gl向物體側(cè)移動(dòng)。第2透鏡組G2向像側(cè)移動(dòng)。第3透鏡組G3向物體側(cè)移動(dòng)。第4透鏡組G4向物體側(cè)移動(dòng)后再向像側(cè)移動(dòng)。第1透鏡組Gl的雙凸透鏡L3的像側(cè)的面、第2透鏡組G2的雙凹負(fù)透鏡L5的像側(cè)的面、正彎月透鏡L6的物體側(cè)的面、第3透鏡組G3的雙凸正透鏡L7的兩面、第4透鏡組 G4的雙凸正透鏡LlO的兩面這7個(gè)面，被設(shè)置成為非球面。說明本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦鏡頭。圖5A、圖5B、圖5C是示出本發(fā)明的實(shí)施例3 的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，圖5A表示廣角端的狀態(tài)，圖5B表示中間焦距狀態(tài)，圖5C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖6A、圖6B、圖6C是表示實(shí)施例3的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差 (SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差(CC)的圖，圖6A表示廣角端的狀態(tài)，圖6B表示中間焦距狀態(tài)，圖6C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。如圖5A、圖5B、圖5C所示，實(shí)施例3的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有正屈光力的第1透鏡組G1、負(fù)屈光力的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、正屈光力的第3透鏡組G3以及正屈光力的第4透鏡組G4。從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍比為9. 6倍，光學(xué)全長(zhǎng)在望遠(yuǎn)端達(dá)到最長(zhǎng)，是47. 5mm。第1透鏡組Gl從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡Ll與雙凸正透鏡 L2的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L3、雙凹負(fù)透鏡 L4和凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L5構(gòu)成，整體上具有負(fù)的屈光力。正彎月透鏡L5由第2透鏡組G2中折射率最低的介質(zhì)構(gòu)成，并良好地校正整體的珀茲伐和。第3透鏡組G3從物體側(cè)起依次由雙凸正透鏡L6、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L7與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L8的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第4透鏡組G4由一片雙凸正透鏡L9構(gòu)成。在進(jìn)行極近物點(diǎn)的攝影時(shí)，使第4透鏡組沿光軸方向移動(dòng)，由此進(jìn)行對(duì)焦。在從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第1透鏡組Gl向物體側(cè)移動(dòng)。第2透鏡組G2向像側(cè)移動(dòng)。第3透鏡組G3向物體側(cè)移動(dòng)。第4透鏡組G4向物體側(cè)移動(dòng)后再向像側(cè)移動(dòng)。第1透鏡組Gl的雙凸正透鏡L2的像側(cè)的面、第2透鏡組G2的雙凹負(fù)透鏡L4的像側(cè)的面、正彎月透鏡L5的物體側(cè)的面、第3透鏡組G3的雙凸正透鏡L6的兩面、第4透鏡組G4的雙凸正透鏡L9的兩面這7個(gè)面，被設(shè)置成為非球面。說明本發(fā)明的實(shí)施例4的變焦鏡頭。圖7A、圖7B、圖7C是示出本發(fā)明實(shí)施例4 的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，圖7A表示廣角端的狀態(tài)，圖7B表示中間焦距狀態(tài)，圖7C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖8A、圖8B、圖8C是表示實(shí)施例4的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差 (SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差(CC)的圖，圖8A表示廣角端的狀態(tài)，圖8B表示中間焦距狀態(tài)，圖8C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。如圖7A、圖7B、圖7C所示，實(shí)施例4的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有正屈光力的第1透鏡組G1、負(fù)屈光力的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、正屈光力的第3透鏡組G3以及正屈光力的第4透鏡組G4。從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍比為9. 6倍，光學(xué)全長(zhǎng)在望遠(yuǎn)端達(dá)到最長(zhǎng)，是41. 2mm。第1透鏡組Gl從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡Ll與凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L2與雙凸正透鏡L3的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。正彎月透鏡L2由具有異常色散性的能量固化型樹脂構(gòu)成。由此，不需增大第1透鏡組Gl的厚度，即可良好地校正望遠(yuǎn)端的倍率色差、尤其是二次光譜引起的倍率色差。第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L4、凹面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L5與雙凹負(fù)透鏡L6的接合透鏡、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L7構(gòu)成，整體上具有負(fù)的屈光力。正彎月透鏡L5由具有異常色散性的能量固化型樹脂構(gòu)成。由此，不需增大第2透鏡組G2的厚度，即可良好地校正廣角端的倍率色差、尤其是二次光譜引起的倍率色差。正彎月透鏡L7由第2透鏡組G2中折射率最低的介質(zhì)構(gòu)成，并良好地校正整體的珀茲伐和。第3透鏡組G3從物體側(cè)起依次由雙凸正透鏡L8、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L9與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡LlO的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第4透鏡組G4由凸面朝向物體側(cè)的一片正彎月透鏡Lll構(gòu)成。在進(jìn)行極近物點(diǎn)的攝影時(shí)，使第4透鏡組G4沿光軸方向移動(dòng)，由此進(jìn)行對(duì)焦。第1透鏡組Gl的雙凸正透鏡L3的兩面、第2透鏡組G2的正彎月透鏡L5的物體側(cè)的面、雙凹負(fù)透鏡L6的像面?zhèn)鹊拿?、正彎月透鏡L7的物體側(cè)的面、第3透鏡組G3的雙凸正透鏡L8的兩面、正彎月透鏡L9的物體側(cè)的面、第4透鏡組G4的雙凸正透鏡Lll的兩面這10個(gè)面，被設(shè)置成為非球面。說明本發(fā)明的實(shí)施例5的變焦鏡頭。圖9A、圖9B、圖9C是示出本發(fā)明實(shí)施例5 的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的光學(xué)結(jié)構(gòu)的、沿著光軸的剖面圖，圖9A表示廣角端的狀態(tài)，圖9B表示中間焦距狀態(tài)，圖9C表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。圖10A、圖10B、圖IOC是表示實(shí)施例5的變焦鏡頭在無限遠(yuǎn)物點(diǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差0X)的圖，圖IOA表示廣角端的狀態(tài)，圖IOB 表示中間焦距狀態(tài)，圖IOC表示望遠(yuǎn)端的狀態(tài)。如圖9A、圖9B、圖9C所示，實(shí)施例5的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有正屈光力的第1透鏡組G1、負(fù)屈光力的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、正屈光力的第3透鏡組G3以及正屈光力的第4透鏡組G4。從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍比為14. 4倍，光學(xué)全長(zhǎng)在望遠(yuǎn)端達(dá)到最長(zhǎng)，是58. 0mm。第1透鏡組Gl從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡Ll與雙凸正透鏡 L2的接合透鏡、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L3構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第2透鏡組G2從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L4、雙凹負(fù)透鏡 L5以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L6構(gòu)成，整體上具有負(fù)的屈光力。正彎月透鏡L6由第2透鏡組G2中折射率最低的介質(zhì)構(gòu)成，并良好地校正整體的珀茲伐和。第3透鏡組G3從物體側(cè)起依次由雙凸正透鏡L7、以及凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡L8與凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡L9的接合透鏡構(gòu)成，整體上具有正的屈光力。第4透鏡組G4由一片雙凸正透鏡LlO構(gòu)成。在進(jìn)行極近物點(diǎn)的攝影時(shí)，使第4透鏡組G4沿光軸方向移動(dòng)，由此進(jìn)行對(duì)焦。第1透鏡組Gl的凸彎月透鏡L3的像面?zhèn)鹊拿?、?透鏡組G2的雙凹負(fù)透鏡L5 的物體側(cè)的面、正彎月透鏡L6的物體側(cè)的面、第3透鏡組G3的雙凸正透鏡L7的兩面、正彎月透鏡L8的物體側(cè)的面、第4透鏡組G4的雙凸正透鏡LlO的兩面這8個(gè)面，被設(shè)置成為非球面。下面示出構(gòu)成上述各個(gè)實(shí)施例的變焦鏡頭的光學(xué)部件的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外，在各個(gè)實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)中，rl、r2...表示各個(gè)透鏡面的曲率半徑，dl、d2...表示各個(gè)透鏡的壁厚或者空氣間隔，ndl、nd2...表示各個(gè)透鏡對(duì)于d線的折射率，vdl、vd2...表示各個(gè)透鏡的阿貝數(shù)，F(xiàn)n。.表示F值，f表示整體系統(tǒng)的焦距。并且，*表示非球面。ER表示有效直徑。另外，在把光軸方向設(shè)為z，把與光軸垂直的方向設(shè)為y，把圓錐系數(shù)設(shè)為K，把非球面系數(shù)設(shè)為A4、A6、A8、A10時(shí)，利用下式(I)表示非球面形狀。ζ = (y2/r)/[l+{l-(l+K) (y/r)2}"2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 ......(I)其中，e表示10的次冪。另外，這些各個(gè)數(shù)值的記號(hào)也在后面敘述的實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)中共用。數(shù)值實(shí)施例1單位mm面數(shù)據(jù)
12面序號(hào)rdndvdER物面OOOO112.20510.70001.9459517.987.52229.92983.51621.6226358.167.0203* 20365.6694可變6.800454.09940.75001.8830040.765.12254.80622.10003.6556 -■22.69620.60001.6935053.213.8007*9.59740.20003.4298*6.47511.26541.6298019.203.447939.0927可變3.40010(光闌)OO-0.30001.90011*4.99061.50001.5163364.141.94812* -■11.71570.10001.875133.96021.20351.6935053.211.77314126.71990.40001.9036631.311.545152.9820可變1.56316*10.82651.45001.5311055.914.0021772.3763可變4.00018OO0.30001.5163364.144.110
19
20
0.5000
0.6790 1.51633
64.14
4.115 4.127
像面(攝像面)① 非球面數(shù)據(jù)第3面 K = O. 000
A4 = 4. 02872e-05,A6 = -1. 74846e_07，A8 = 2. 73292e-09,AlO = -2. 09410e-ll 第7面 K = O. 124
A4 = -3. 96733e-04, A6 = 2. 25803e_05，A8 = -7. 63555e_07 第8面 K = -0· 937
A4 = -1. 98542e-04, A6 = 1. 13819e_05，A8 = -3. 41417e_07
第11面
K = O 000
A4 =-7. 61090e--04，A6=9.,17926e--05
第12面
K = -10.084
A4 = ■-9. 59804e--05, A6=1.36092e--04，A8 :
第16面
K = O 000
A4 =-6. 17458e--05，A6=1.,59931e--05，A8
各種婁
變焦比6.978廣角中間望遠(yuǎn)焦距5.50914.47838.437FNO.3.7374.7625.203
望遠(yuǎn)(極近)
視場(chǎng)角2ω0.0000.0000.000像高3.8303.8303.830BF3.5749.2765.846鏡頭全長(zhǎng)36.26436.35540.075
物點(diǎn)距離
d3
d9
dl5
dl7
光闌直徑
200.00
0.248 4.3329.731
12.452 4.6490.800
6.505 4.61310.214
2.367 7.9154.535
1.900 1.9001.900
入射光瞳位置11.286 21.32951.783
出射光瞳位置-12.143 -8.511-22.449 前側(cè)主點(diǎn)位置14A64 24.022 38.005 后側(cè)主點(diǎn)位置-5.329 -14.145 -38.154
1.2186.8390.2487.9272.72912.4528.2097.0006.1164.0058.2882.75權(quán)利要求
1.一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)起依次包括正屈光力的第1透鏡組、負(fù)屈光力的第2 透鏡組、正屈光力的第3透鏡組、正屈光力的第4透鏡組，所述成像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，構(gòu)成所述第2透鏡組的屈光力最強(qiáng)的正單透鏡對(duì)于d線的折射率，在構(gòu)成所述第2透鏡組的透鏡的折射率中是最小的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在所述第2透鏡組內(nèi)具有至少一個(gè)中心壁厚比所述正單透鏡小的凹透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡位于所述第2透鏡組中最靠近像面?zhèn)鹊奈恢谩?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件1. 45 彡 ndp 彡 1. 75......(1)10 彡 vdp 彡 35 ......(2)其中，ndp表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡對(duì)于波長(zhǎng)λ = 587. 6nm的d線的折射率，vdp表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡對(duì)于波長(zhǎng)λ = 587.6nm的d線的阿貝數(shù) (ndp-1)/(nFp-nCp),ndp、nCp、nFp分別表示所述正單透鏡對(duì)于d線、C線、F線的折射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件0. 6 彡 θ gF 彡 0. 75......(3)其中，QgF表示所述第2透鏡組中的所述正單透鏡的部分色散比QgF= (ng-nF)/ (nF-nC)，ng表示所述正單透鏡對(duì)于波長(zhǎng)λ = 435. 84nm的g線的折射率，nF表示所述正單透鏡對(duì)于波長(zhǎng)λ = 486. 13nm的F線的折射率，nC表示所述正單透鏡對(duì)于波長(zhǎng)λ = 656. 27nm 的C線的折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件0. 20 彡 fp/ (fw · ft)1/2 ^ 1. 00......(4)其中，fp表示所述第2透鏡組的所述正單透鏡的焦距， fw表示廣角端的光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距， ft表示望遠(yuǎn)端的光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡組中屈光力最強(qiáng)的所述正單透鏡滿足以下條件-0. 5 ( (R1+R2)/(R1-R2) < 1. 0......(5)其中，Rl表示所述第2透鏡組的最靠近物體側(cè)的面的曲率半徑， R2表示所述第2透鏡組的最靠近像面?zhèn)鹊拿娴那拾霃健?br> 8.一種電子攝像裝置，其特征在于，所述電子攝像裝置具有 權(quán)利要求1所述的成像光學(xué)系統(tǒng)；以及光電轉(zhuǎn)換元件，所述成像光學(xué)系統(tǒng)在所述光電轉(zhuǎn)換元件上形成像。
全文摘要
提供成像光學(xué)系統(tǒng)以及具有該成像光學(xué)系統(tǒng)的電子攝像裝置。本發(fā)明的成像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次包括正屈光力的第1透鏡組、負(fù)屈光力的第2透鏡組、正屈光力的第3透鏡組、正屈光力的第4透鏡組，所述成像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，構(gòu)成所述第2透鏡組的屈光力最強(qiáng)的正單透鏡對(duì)于d線的折射率，在構(gòu)成所述第2透鏡組的透鏡的折射率中是最小的。
文檔編號(hào)G02B13/18GK102200625SQ201110066338
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者三村隆之, 足立要人 申請(qǐng)人:奧林巴斯映像株式會(huì)社