變焦透鏡和攝像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在變倍時(shí)F值固定、且能夠達(dá)成輕量化和高性能化的變焦透鏡。從物體側(cè)依次，由在變倍時(shí)固定并具有正光焦度的第1透鏡群（G1)、從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)從物體側(cè)向像側(cè)移動(dòng)的且具有負(fù)光焦度的第2透鏡群（G2)、對(duì)變倍時(shí)的像面的移動(dòng)進(jìn)行校正的且具有負(fù)光焦度的第3透鏡群（G3)、在變倍時(shí)固定并具有光闌且具有正光焦度的第4透鏡群（G4)構(gòu)成。第2透鏡群（G2)，由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組（G2a)、具有正光焦度的第2b透鏡組（G2b)構(gòu)成，且變倍時(shí)使其間隔變化。第3透鏡群（G3)按照使其與第4透鏡群（G4)的間隔在望遠(yuǎn)端比在廣角端狹窄的方式移動(dòng)。該變焦透鏡滿足關(guān)于從第1透鏡群（G1)的最靠物體側(cè)的面至光闌的距離和在廣角端的焦距之規(guī)定的條件式。
【專利說明】變焦透鏡和攝像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)、播放用照相機(jī)、電影拍攝用攝影機(jī)和監(jiān)控用攝像 機(jī)等的電子照相機(jī)中所使用的變焦透鏡，和搭載有該變焦透鏡的攝像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在播放用照相機(jī)、電影拍攝用攝影機(jī)等的電子照相機(jī)中，因調(diào)焦造成視場(chǎng)角變動(dòng) 不為優(yōu)選。因此提出，在由第1至第4這4個(gè)透鏡群構(gòu)成的變焦透鏡中，將第1透鏡群劃分 為具有負(fù)光焦度的第11組、具有正光焦度的第12組和具有正光焦度的第13組，在調(diào)焦時(shí) 使第12組移動(dòng)（參照專利文獻(xiàn)1、2)。另外，作為用于這樣的電子照相機(jī)的變焦透鏡，也提 出有為了高倍率化形成5群結(jié)構(gòu)的（參照專利文獻(xiàn)3)。特別是電影拍攝用攝影機(jī)，要求有 HDTV (high definition televiion)攝像機(jī)用的攝像透鏡同等或更高的性能。作為對(duì)應(yīng)這種 要求透鏡，例如提出有專利文獻(xiàn)4所述的透鏡。
[0003] 【先行技術(shù)文獻(xiàn)】
[0004] 【專利文獻(xiàn)】
[0005] 【專利文獻(xiàn)1】特開平9-15501號(hào)公報(bào)
[0006] 【專利文獻(xiàn)2】特開平10-62686號(hào)公報(bào)
[0007] 【專利文獻(xiàn)3】特開平10-31157號(hào)公報(bào)
[0008] 【專利文獻(xiàn)4】特開2004-341238號(hào)公報(bào)
[0009] 然而，在專利文獻(xiàn)1至4所述的變焦透鏡中，盡管圖像尺寸都不那么大，但第1透 鏡群卻很難說足夠小型化。特別是近年來，便攜式的播放用透鏡的要求增大，對(duì)于大圖像尺 寸，要求小型輕量的透鏡。另外，在變倍中，也要求F值固定，但專利文獻(xiàn)3所述的變焦透鏡， F值不固定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明鑒于上述情況而形成，其目的在于，提供一種在變倍時(shí)F值固定、且能夠達(dá) 成輕量化和高性能化的變焦透鏡。
[0011] 本發(fā)明的變焦透鏡，其特征在于，從物體側(cè)依次，由在變倍時(shí)固定且具有正光焦度 的第1透鏡群、從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)從物體側(cè)向像側(cè)移動(dòng)的且具有負(fù)光焦度的第2透 鏡群、對(duì)變倍時(shí)的像面的移動(dòng)進(jìn)行校正且具有負(fù)光焦度的第3透鏡群、和變倍時(shí)固定且具 有光闌并具有正光焦度的第4透鏡群構(gòu)成，
[0012] 第2透鏡群，從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組和具有正光焦度的第2b 透鏡組構(gòu)成，變倍時(shí)使第2a透鏡組和第2b透鏡組的間隔變化，
[0013] 第3透鏡群其移動(dòng)方式為，與第4透鏡群的間隔在望遠(yuǎn)端比廣角端狹窄，
[0014] 滿足下述條件式（1)。
[0015] 5. 0 < L/fw < 15. 0- (1)
[0016] 其中，
[0017] L :從第1透鏡群的最靠物體側(cè)的面至光闌的距離
[0018] fw:廣角端的焦距
[0019] 還有，優(yōu)選滿足下述條件式（1-1)、（1-2)。
[0020] 7. 0 < L/fw < 12. 0... (1-1)
[0021] 8. 0 < L/fw < 10. 0- (1-2)
[0022] 本發(fā)明的變焦透鏡，由第1透鏡群、第2透鏡群、第3透鏡群和第4透鏡群構(gòu)成，但 除了 4個(gè)透鏡群以外，也可以含有實(shí)質(zhì)上不具備光焦度的透鏡、光闌和保護(hù)玻璃等的透鏡 以外的光學(xué)零件、透鏡凸緣、透鏡鏡筒、攝像元件、手抖補(bǔ)正機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu)部分等。
[0023] 另外，在本發(fā)明中，凸面、凹面、平面、雙凹、彎月、雙凸、平凸和平凹等這樣的透鏡 的面形狀，正和負(fù)這樣的透鏡的光焦度的符號(hào)，在含有非球面時(shí)，除非特別指出，否則均認(rèn) 為在近軸區(qū)域。另外，在本發(fā)明中，就曲率半徑的符號(hào)而言，以面形狀使凸面朝向物體側(cè)時(shí) 為正，使凸面朝向像側(cè)時(shí)為負(fù)。
[0024] 還有，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選具有的一點(diǎn)是，第2a透鏡組和第2b透鏡組的 間隔，在廣角端與望遠(yuǎn)端之間的焦距中，間隔比廣角端寬。
[0025] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選第1透鏡群從物體側(cè)依次，由調(diào)焦時(shí)固定并具 有負(fù)光焦度的第la透鏡組、調(diào)焦時(shí)移動(dòng)的且具有正光焦度的第lb透鏡組、和調(diào)焦時(shí)固定并 具有正光焦度的第lc透鏡組構(gòu)成，
[0026] 滿足下述條件式（2)。
[0027] 0. 050 < fw/f lb < 0. 200- (2)
[0028] 其中，
[0029] fw:廣角端的焦距
[0030] fib :第lb透鏡組的焦距
[0031] 還有，也可以滿足下述條件式（2-1)、（2-1)。
[0032] 0. 060 < fw/f lb < 0. 150- (2-1)
[0033] 0. 070 < fw/f lb < 0. 100- (2-2)
[0034] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選第la透鏡組，從物體側(cè)依次由如下透鏡構(gòu)成： 使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)彎月透鏡形狀的第lal透鏡；使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面 朝向物體側(cè)，且具有隨著遠(yuǎn)離光軸而正光焦度變強(qiáng)這一形狀的非球面的第la2透鏡；和使 曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第la3透鏡、與使曲率半徑的 絕對(duì)值小的凸面朝向像側(cè)的且具有正光焦度的第la4透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
[0035] 這一情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（3)。
[0036] 0· 00 < Θ gFla4_ Θ gFla3... (3)
[0037] 其中，
[0038] Θ gFla4 :第la4透鏡的g線和F線的部分色散比
[0039] Θ gFla3 :第la3透鏡的g線和F線的部分色散比
[0040] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選第lb透鏡組，由以接合面使凸面朝向物體側(cè) 的且具有負(fù)光焦度的第lb 1透鏡、與具有正光焦度的第lb2透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
[0041] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選第2a透鏡組從物體側(cè)依次由使凸面朝向物體 側(cè)的且具有負(fù)彎月透鏡形狀的第2al透鏡、和具有雙凹形狀的第2a2透鏡構(gòu)成；第2b透鏡 組，從物體側(cè)依次由具有雙凸形狀的第2bp透鏡、和使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物 體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第2bn透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
[0042] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（4)。
[0043] 1. 75 < N2a... (4)
[0044] 其中，
[0045] N2a :第2a透鏡組的平均折射率
[0046] 也可以滿足下述條件式（4-1)。
[0047] 1. 83 < N2a... (4-1)
[0048] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式（5)。
[0049] 20. 0 < v2bn-v2bp··· (5)
[0050] 其中，
[0051] v2bn :第2bn透鏡的阿貝數(shù)
[0052] v2bp :第2bp透鏡的阿貝數(shù)
[0053] 另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選第3透鏡群，從物體側(cè)依次由具有雙凹形狀的 第3n透鏡、與使凸面朝向物體側(cè)的且具有正光焦度的第3p透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
[0054] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（6)。
[0055] 30. 0 < v3n_v3p…（6)
[0056] 其中，
[0057] v3p :第3n透鏡3p的阿貝數(shù)
[0058] v3n :第3p透鏡3n的阿貝數(shù)
[0059] 也可以滿足下述條件式（6-1)。
[0060] 40. 0 < v3n_v3p…（6-1)
[0061] 本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，搭載有上述所述的本發(fā)明的變焦透鏡。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明，從物體側(cè)依次，由變倍時(shí)固定且具有正光焦度的第1透鏡群、從廣角 端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)從物體側(cè)向像側(cè)移動(dòng)的且具有負(fù)光焦度的第2透鏡群、對(duì)變倍時(shí)的像面 的移動(dòng)進(jìn)行校正的且具有負(fù)光焦度的第3透鏡群、和變倍時(shí)固定并具有光闌且具有正光焦 度的第4透鏡群構(gòu)成，因此在第1透鏡群至第3透鏡群之間，如果軸上光束沒有蝕痕，則能 夠使變倍中的F值一定。
[0063] 另外，使第2透鏡群，從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組，和具有正光焦 度的第2b透鏡組構(gòu)成，在變倍時(shí)使其間隔變化，因此能夠校正伴隨變倍而來的像差變動(dòng)， 由此，能夠取得高畫質(zhì)的圖像。
[0064] 另外，通過使第3透鏡群與第4透鏡群的間隔在望遠(yuǎn)端比在廣角端狹窄而使之移 動(dòng)，能夠?qū)挿旱厝〉猛h(yuǎn)端的第2透鏡群的移動(dòng)范圍，因此能夠抑制第2透鏡群的光焦度， 由此能夠抑制伴隨變倍的像差變動(dòng)。
[0065] 另外，通過滿足條件式（1)，能夠抑制變倍中的像差變動(dòng)，并且能夠減小第1透鏡 群的直徑，因此能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡的輕量化。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，因?yàn)榫邆浔景l(fā)明的變焦透鏡，所以能夠小型而高性能地 構(gòu)成，使用攝像元件能夠取得良好的像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0067] 圖1表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的變焦透鏡的第1構(gòu)成例，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例1的透 鏡剖面圖。
[0068] 圖2表示變焦透鏡的第2構(gòu)成例，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例2的透鏡剖面圖。
[0069] 圖3表示變焦透鏡的第3構(gòu)成例，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例3的透鏡剖面圖。
[0070] 圖4是實(shí)施例1的變焦透鏡的在廣角端的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0071] 圖5是實(shí)施例1的變焦透鏡的在中間域的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0072] 圖6是實(shí)施例1的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0073] 圖7是實(shí)施例2的變焦透鏡的在廣角端的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0074] 圖8是實(shí)施例2的變焦透鏡的在中間域的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0075] 圖9是實(shí)施例2的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0076] 圖10是實(shí)施例3的變焦透鏡的在廣角端的諸像差圖，㈧表示球面像差，⑶表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0077] 圖11是實(shí)施例3的變焦透鏡的在中間域的諸像差圖，（A)表示球面像差，⑶表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0078] 圖12是實(shí)施例3的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的諸像差圖，（A)表示球面像差，（B)表示 像散，（C)表示畸變，（D)表示倍率色像差。
[0079] 圖13是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的攝像裝置的概略構(gòu)成圖。

【具體實(shí)施方式】
[0080] 以下，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地加以說明。圖1(A)、（B)、（C)表示本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的變焦透鏡的第1構(gòu)成例。該構(gòu)成例對(duì)應(yīng)后述的實(shí)施例1的透鏡構(gòu)成。 還有，圖1 (A)對(duì)應(yīng)在廣角端（最短焦距狀態(tài)）的光學(xué)系統(tǒng)配置，圖1 (B)是在中間域（中間 焦距狀態(tài)）的光學(xué)系統(tǒng)配置，圖1(C)對(duì)應(yīng)在望遠(yuǎn)端（最長(zhǎng)焦距狀態(tài)）的光學(xué)系統(tǒng)配置。同 樣，與后述的實(shí)施例2、3的透鏡構(gòu)成對(duì)應(yīng)的第2和第3構(gòu)成例，示出在圖2 (A)、（B)、（C)和 圖3(A)、⑶、（C)中。在圖1(A)、⑶、（C)?圖3(A)、⑶、（C)中，符號(hào)Ri表示以最靠物 體側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第1號(hào)而隨著朝向像側(cè)（成像側(cè)）依次增加地附加符號(hào)的第i號(hào) 面的曲率半徑。符號(hào)Di表不第i號(hào)面和第i+Ι號(hào)面的光軸Z上的面間隔。還有關(guān)于符號(hào) Di，僅對(duì)于伴隨拍攝倍率的變化而變化的部分的面間隔（D14、D18、D21、D24)附加符號(hào)。
[0081] 該變焦透鏡，沿著光軸Z從物體側(cè)依次具備如下透鏡群：具有正光焦度的第1透鏡 群G1 ;具有負(fù)光焦度的第2透鏡群G2 ;具有負(fù)光焦度的第3透鏡群G3 ;和具有正光焦度的 第4透鏡群G4。優(yōu)選光學(xué)的孔徑光闌St配設(shè)在第4透鏡群G4的物體側(cè)鄰域。
[0082] 第2透鏡群G2,從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組G2a，和具有正光焦 度的第2b透鏡組G2b構(gòu)成，變倍時(shí)使其間隔變化。還有，具有的要點(diǎn)是，第2a透鏡組G2a 和第2b透鏡組G2b的間隔，在廣角端和望遠(yuǎn)端之間的焦距中，間隔比廣角端寬。
[0083] 本實(shí)施方式的變焦透鏡，例如可以裝配在無反光鏡可交換鏡頭的相機(jī)等的攝影器 材上。在搭載有該變焦透鏡的照相機(jī)的成像面（攝像面）上，配置有(XD (Charge Coupled Device)或 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的攝像兀件 100。攝像 元件1〇〇,輸出由本實(shí)施方式的變焦透鏡形成的光學(xué)像所對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)。至少，由該變焦 透鏡和攝像元件100,構(gòu)成本實(shí)施方式的攝像裝置。在作為最終透鏡群的第4透鏡群G4和 攝像元件100之間，根據(jù)裝配透鏡的相機(jī)側(cè)的構(gòu)成，也可以配置各種光學(xué)零件GC。例如也 可以配置攝像面保護(hù)用的保護(hù)玻璃和紅外線截止濾光片等的平板狀的光學(xué)零件。還有，圖 1(A)、⑶、（C)?圖3(A)、⑶、（C)中，一并示出攝像元件100和光學(xué)零件GC。
[0084] 該變焦透鏡，其構(gòu)成方式為，第1透鏡群G1和第4透鏡群G4在變倍時(shí)固定，使第2 透鏡群G2和第3透鏡群G3沿光軸Z移動(dòng)，而使各群間隔變化，進(jìn)而進(jìn)行變倍。即，隨著從 廣角端向中間域、再向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍，第2透鏡群G2和第3透鏡群G3,例如從圖1㈧的 狀態(tài)向圖1(B)的狀態(tài)再向圖1(C)的狀態(tài)，按照?qǐng)D中由實(shí)線所示的軌跡移動(dòng)。
[0085] 更詳細(xì)地說，從廣角端狀態(tài)向望遠(yuǎn)端狀態(tài)的變倍時(shí)，按以下方式移動(dòng)，即，第1透 鏡群G1和第2透鏡群G2的間隔增大，第2a透鏡組G2a和第2b透鏡組G2b的間隔在比廣 角端寬之后減少，第2透鏡群G2和第3透鏡群G3的間隔減少，第3透鏡群G3和第4透鏡 群G4的間隔減少。如此移動(dòng)各透鏡群，能夠以各透鏡群有效地進(jìn)行變倍。
[0086] 本實(shí)施方式的變焦透鏡通過采用這樣的構(gòu)成，在第1透鏡群G1至第3透鏡群G3 之間，如果軸上光束無蝕痕，則能夠在變倍中使F值（FNo.)固定。
[0087] 另外，第2透鏡群G2,從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組G2a、和具有正 光焦度的第2b透鏡組G2b構(gòu)成，變倍時(shí)使其間隔變化，因此能夠?qū)Π殡S變倍而來的像差變 動(dòng)進(jìn)行校正，由此，能夠取得高畫質(zhì)的圖像。特別是具有在變倍時(shí)在廣角端和望遠(yuǎn)端之間的 焦距中間隔比廣角端寬的要點(diǎn)，由此能夠進(jìn)一步抑制像差變動(dòng)。
[0088] 另外，使第3透鏡群G3按照其與第4透鏡群G4的間隔在望遠(yuǎn)端比廣角端狹窄的 方式移動(dòng)，由此能夠?qū)挿旱厝〉迷谕h(yuǎn)端的第2透鏡群G2的移動(dòng)范圍，因此能夠抑制第2 透鏡群G2的光焦度，據(jù)此，能夠使伴隨變倍而來的像差變動(dòng)得到抑制。
[0089] 另外，本實(shí)施方式的變焦透鏡，優(yōu)選滿足下述條件式（1)。
[0090] 5. 0 < L/fw < 15. 0- (1)
[0091] 其中，
[0092] L :第1透鏡群G1的從最靠物體側(cè)的面至光闌的距離
[0093] fw:廣角端的焦距
[0094] 若低于條件式（1)的下限，則得不到充分的變倍比，或第2透鏡群G2的光焦度過 大，變倍中的像差變動(dòng)大。若高于條件式（1)的上限，則第1透鏡群G1的直徑變大，輕量化 困難。
[0095] 為了進(jìn)一步達(dá)成像差變動(dòng)的減小和輕量化，優(yōu)選滿足下述條件式（1-1)。另外，更 優(yōu)選滿足下述條件式（1-2)。
[0096] 7. 0 < L/fw < 12. 0- (1-1)
[0097] 8. 0 < L/fw < 10. 0- (1-2)
[0098] 第1透鏡群G1，優(yōu)選從物體側(cè)依次，由調(diào)焦時(shí)固定并具有負(fù)光焦度的第la透鏡組 Gla、調(diào)焦時(shí)移動(dòng)的且具有正光焦度的第lb透鏡組Gib、和調(diào)焦時(shí)固定并具有正光焦度的第 lc透鏡群Glc構(gòu)成。第lb透鏡組Glb，從無限遠(yuǎn)物體向有限距離物體的調(diào)焦時(shí)，沿光軸Z 移動(dòng)而進(jìn)行調(diào)焦。通過如此構(gòu)成第1透鏡群G1，能夠減少變倍時(shí)的視場(chǎng)角變化。另外，通過 使第la透鏡組Gla具有負(fù)光焦度，能夠減少第1透鏡群G1的透鏡直徑。
[0099] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（2)。
[0100] 0. 050 < fw/f lb < 0. 200- (2)
[0101] fw:廣角端的焦距
[0102] fib :第lb透鏡組Gib的焦距
[0103] 若低于條件式（2)的下限，則調(diào)焦時(shí)的第lb透鏡組Gib的移動(dòng)量變大，不得不加 大第la透鏡組Gla和第lc透鏡群Glc的間隔，其結(jié)果是，第la透鏡組Gla的直徑增大，輕 量化困難。若高于條件式（2)的上限，則第lb透鏡組Gib的光焦度變強(qiáng)，因此，調(diào)焦時(shí)的移 動(dòng)量變小，但隨著物體距離的變化而使焦點(diǎn)變化時(shí)的像差變動(dòng)變大。
[0104] 為了達(dá)成更輕量化和像差變動(dòng)的減小，優(yōu)選滿足下述條件式（2-1)。另外，更優(yōu)選 滿足下述條件式（2-2)。
[0105] 0. 060 < fw/f lb < 0. 150- (2-1)
[0106] 0. 070 < fw/f lb < 0. 100- (2-2)
[0107] 在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第la透鏡組Gla，從物體側(cè)依次由如下透鏡構(gòu)成：使凸面朝 向物體側(cè)的具有負(fù)彎月透鏡形狀的第lal透鏡Llal ;使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面朝向物 體側(cè)，具有隨著遠(yuǎn)離光軸Z正光焦度變強(qiáng)這一形狀的非球面的第la2透鏡Lla2 ;和使曲率 半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第la3透鏡Lla3、與使曲率半徑的 絕對(duì)值小的凸面朝向像側(cè)的且具有正光焦度的第la4透鏡Lla4接合后的膠合透鏡。
[0108] 通過如此構(gòu)成第la透鏡組Gla，利用具有負(fù)彎月透鏡形狀的第lal透鏡Llal，使 軸外的光線與光軸Z的夾角減少，由此能夠使入射到第2透鏡群G2的角度減少，使因調(diào)焦 造成的視場(chǎng)角變動(dòng)和周邊視場(chǎng)角的像差變動(dòng)減輕。另外，利用具有正光焦度的第la2透鏡 Lla2,能夠減輕廣角端的畸變和倍率色像差。另外，利用具有正光焦度的第la2透鏡Lla2的 非球面，能夠減輕周邊視場(chǎng)角的像差變動(dòng)。此外，利用具有負(fù)光焦度的第la3透鏡Lla3和 具有正光焦度的第la4透鏡Lla4接合后的膠合透鏡，能夠校正望遠(yuǎn)端的球面像差和軸上色 像差、以及從廣角端到望遠(yuǎn)端的倍率色像差。
[0109] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（3)。
[0110] 0· 00 < Θ gFla4_ Θ gFla3... (3)
[0111] 其中，
[0112] Θ gFla4 :第la4透鏡Lla4的g線和F線的部分色散比
[0113] Θ gFla3 :第la3透鏡Lla3的g線和F線的部分色散比
[0114] 通過滿足條件式（3)，能夠有效地校正二次色像差。
[0115] 另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第lb透鏡組Glb，由以接合面使凸面朝向物體側(cè)的具 有負(fù)光焦度的第lb 1透鏡Lib 1、和具有正光焦度的第lb2透鏡Llb2的膠合透鏡構(gòu)成。通過 這樣構(gòu)成第lb透鏡組Glb，能夠?qū)⒄{(diào)焦引起的像差的變動(dòng)抑制得很小。特別是通過將接合 面按這一方向配置，能夠抑制調(diào)焦時(shí)的倍率色像差和像散的變動(dòng)。
[0116] 另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第lc透鏡群Glc，由具有正光焦度的2片的第lcl透 鏡Llcl和第lc2透鏡Llc2構(gòu)成。通過如此構(gòu)成第lc透鏡群Glc，望遠(yuǎn)端的球面像差的校 正容易。
[0117] 另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第2a透鏡組G2a，由使凸面朝向物體側(cè)的具有負(fù)彎月 透鏡形狀的第2al透鏡L2al、和具有雙凹形狀的第2a2透鏡L2a2構(gòu)成；第2b透鏡組G2b， 從物體側(cè)依次，由具有雙凸形狀的第2bp透鏡L2bp和使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物 體側(cè)的具有負(fù)光焦度的第2bn透鏡L2bn的膠合透鏡構(gòu)成。通過如此構(gòu)成第2a透鏡組G2a， 變倍中的像面彎曲和倍率色像差的校正容易。
[0118] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（4)。
[0119] 1. 75 < N2a- (4)
[0120] 其中，
[0121] N2a :第2a透鏡組G2a的平均折射率
[0122] 若低于條件式（4)的下限，則變倍中的球面像差和像散的變動(dòng)變大。
[0123] 為了進(jìn)一步達(dá)成防止變倍中的球面像差和像散的變動(dòng)，優(yōu)選滿足下述條件式 (4-1)。
[0124] 1. 83 < N2a... (4-1)
[0125] 另外，優(yōu)選滿足下述條件式（5)。
[0126] 20. 0 < v2bn-v2bp··· (5)
[0127] 其中，
[0128] v2bn :第2bn透鏡L2bn的阿貝數(shù)
[0129] v2bp :第2bp透鏡L2bp的阿貝數(shù)
[0130] 若低于條件式（5)的下限，則軸上色像差和倍率色像差校正不足。
[0131] 另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選第3透鏡群G3,從物體側(cè)依次，由具有雙凹形狀的第 3n透鏡L3n、與使凸面朝向物體側(cè)的具有正光焦度的第3p透鏡L3p之膠合透鏡構(gòu)成。通過 如此構(gòu)成第3透鏡群G3,變倍中的球面像差和軸上色像差的校正容易。
[0132] 這種情況下，優(yōu)選滿足下述條件式（6)。
[0133] 30. 0 < v3n_v3p…（6)
[0134] 其中，
[0135] v3p :第3p透鏡L3p的阿貝數(shù)
[0136] v3n :第3n透鏡L3n的阿貝數(shù)
[0137] 若低于條件式（6)的下限，則軸上色像差的校正困難。
[0138] 為了使軸上色像差的校正更容易，優(yōu)選滿足下述條件式（6-1)。
[0139] 40. 0 < v3n_v3p... (6-1)
[0140] 另外，在本實(shí)施方式中，第4透鏡群G4,從物體側(cè)依次由具有正光焦度的第4-1透 鏡L41、具有正光焦度的第4-2透鏡L42、具有負(fù)光焦度的第4-3透鏡L43、具有正光焦度的 第4-4透鏡L44、具有正光焦度的第4-5透鏡L45、具有負(fù)光焦度的第4-6透鏡L46、具有正 光焦度的第4-7透鏡L47、具有負(fù)光焦度的第4-8透鏡L48、和具有正光焦度的第4-9透鏡 L49構(gòu)成。還有，在第2和第3實(shí)施例中，替代作為單透鏡的第4-9透鏡L49,由第4-9透鏡 L49和具有正光焦度的第4-10透鏡L50的膠合透鏡構(gòu)成。
[0141] [面向攝像裝置的應(yīng)用例]
[0142] 接下來，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置進(jìn)行說明。圖13中，作為本發(fā)明的實(shí) 施方式的攝像裝置的一例，表示使用了本發(fā)明的實(shí)施方式的變焦透鏡的攝像裝置的概略構(gòu) 成圖。作為攝像裝置，例如，能夠列舉使用了 CCD和CMOS等的攝像元件的數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)、 播放用照相機(jī)、電影拍攝用攝影機(jī)和監(jiān)控用攝像機(jī)等。
[0143] 圖13所示的攝像裝置10,具備：變焦透鏡1、在變焦透鏡1的像側(cè)所配置的濾光片 2、對(duì)由變焦透鏡1成像的被攝物體的像進(jìn)行拍攝的攝像元件3、對(duì)于來自攝像元件3的輸出 信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的信號(hào)處理部4、用于進(jìn)行變焦透鏡1的變倍及該變倍帶來的焦點(diǎn)調(diào)整 的變焦控制部5。
[0144] 變焦透鏡1具有如下：變倍時(shí)固定的且具有正光焦度的第1透鏡群G1 ;通過沿光 軸Z移動(dòng)而進(jìn)行變倍的且具有負(fù)光焦度的第2透鏡群G2 ;校正變倍時(shí)的像面的移動(dòng)的且具 有負(fù)光焦度的第3透鏡群G3 ;孔徑光闌St ;在變倍時(shí)固定的且具有正光焦度的第4透鏡群 G4。圖13中概略性地表示各透鏡群。攝像元件3,將變焦透鏡1所形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)，其攝像面與變焦透鏡1的像面一致地配置。作為攝像元件3,例如能夠使用C⑶和CMOS 等。
[0145] 作為這樣的攝像裝置中的變焦透鏡1，使用本實(shí)施方式的變焦透鏡，能夠得到高析 像的攝像信號(hào)。
[0146] 【實(shí)施例】
[0147] 接下來，對(duì)于本實(shí)施方式的變焦透鏡的具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0148] [實(shí)施例1]
[0149] 圖1 (A)、（B)、（C)是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦透鏡的構(gòu)成的圖。
[0150] 實(shí)施例1的變焦透鏡的第1透鏡群G1，從物體側(cè)依次，由調(diào)焦時(shí)固定并具有負(fù)光焦 度的第la透鏡組Gla、調(diào)焦時(shí)移動(dòng)的且具有正光焦度的第lb透鏡組Gib、和調(diào)焦時(shí)固定并 具有正光焦度的第lc透鏡群Glc構(gòu)成。
[0151] 第la透鏡組Gla，從物體側(cè)依次由如下透鏡構(gòu)成：使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù) 彎月透鏡形狀的第lal透鏡Llal ;使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面朝向物體側(cè)的且具有正光 焦度的第la2透鏡Lla2 ;和使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的 第la透鏡Lla3、與使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面朝向像側(cè)的且具有正光焦度的第la4透鏡 Lla4之膠合透鏡。還有，第la2透鏡Lla2的物體側(cè)的面R3,由隨著遠(yuǎn)離光軸Z而正光焦度 變強(qiáng)這一形狀的非球面構(gòu)成。
[0152] 第lb透鏡組Glb，由以接合面使凸面朝向物體側(cè)的具有負(fù)光焦度的第lbl透鏡 Llbl和具有正光焦度的第lb2透鏡Llb2之膠合透鏡構(gòu)成。
[0153] 第lc透鏡群Glc，由具有正光焦度的第lcl透鏡Llcl和第lc2透鏡Llc2的2片 透鏡構(gòu)成。第lc2透鏡Llc2的物體側(cè)的面R13由非球面構(gòu)成。
[0154] 第2透鏡群G2,從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組G2a、和具有正光焦 度的第2b透鏡組G2b構(gòu)成。第2a透鏡組G2a，由使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)彎月透鏡形 狀的第2al透鏡L2al、和具有雙凹形狀的第2a2透鏡L2a2構(gòu)成；第2b透鏡組G2b，從物體 側(cè)依次由具有雙凸形狀的第2bp透鏡L2bp與使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物體側(cè)的 且具有負(fù)光焦度的第2bn透鏡L2bn之膠合透鏡構(gòu)成。
[0155] 第3透鏡群G3,從物體側(cè)依次，由具有雙凹形狀的第3η透鏡L3n、和使凸面朝向物 體側(cè)的且具有正光焦度的第3p透鏡L3p之膠合透鏡構(gòu)成。
[0156] 第4透鏡群G4,從物體側(cè)依次，從物體側(cè)依次由具有正光焦度的第4-1透鏡L41、 具有正光焦度的第4-2透鏡L42、具有負(fù)光焦度的第4-3透鏡L43、具有正光焦度的第4-4 透鏡L44、具有正光焦度的第4-5透鏡L45、具有負(fù)光焦度的第4-6透鏡L46、具有正光焦度 的第4-7透鏡L47、具有負(fù)光焦度的第4-8透鏡L48、和具有正光焦度的第4-9透鏡L49構(gòu) 成。
[0157] 表1和表2示出圖1 (A)、（B)、（C)所示的變焦透鏡的構(gòu)成所對(duì)應(yīng)的具體的透鏡數(shù) 據(jù)。表1中示出其基本的透鏡數(shù)據(jù)，表2中示出其他的數(shù)據(jù)。表1所示的透鏡數(shù)據(jù)中的面編 號(hào)Si -欄中，表示在實(shí)施例1的變焦透鏡中，以最靠物體側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第1號(hào)而 隨著朝向像側(cè)依次增加地附加符號(hào)的第i號(hào)（i = 1?42)的面的編號(hào)。曲率半徑Ri -欄 中，表示與圖1 (B)中附加的符號(hào)Ri對(duì)應(yīng)，從物體側(cè)起第i號(hào)面的曲率半徑的值（mm)。在面 間隔Di -欄中，同樣表不從物體側(cè)起第i號(hào)面Si和第i+Ι面Si+Ι的光軸上的間隔（mm)。 Ndj -欄中，表示以最靠物體側(cè)的透鏡作為第1號(hào)而隨著朝向像側(cè)依次增加的第j號(hào)（j = 1、2、3、…）的光學(xué)零件的對(duì)d線（波長(zhǎng)587. 6nm)的折射率，vdj-欄中，表示第j號(hào)光學(xué) 零件的對(duì)d線的阿貝數(shù)。表2中，作為其他的數(shù)據(jù)，還示出關(guān)于廣角端、中間域和望遠(yuǎn)端的 無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)下的全系統(tǒng)的變焦倍率、近軸焦距f (mm)、后截距Bf、F值（FNo.)和視場(chǎng)角 (2ω)的值。
[0158] 實(shí)施例1的變焦透鏡，隨著變倍，第1透鏡群G1和第2透鏡群G2的間隔、第2a透 鏡組G2a和第2b透鏡組G2b的間隔、第2透鏡群G2和第3透鏡群G3的間隔、以及第3透鏡 群G3和第4透鏡群G4的間隔發(fā)生變化，因此第1透鏡群G1和第2透鏡群G2的間隔D14、 第2a透鏡組G2a和第2b透鏡組G2b的間隔D18、第2透鏡群G2和第3透鏡群G3的間隔 D21、以及第3透鏡群G3和第4透鏡群G4的間隔D24的值可變。表2中，作為面間隔D14、 D18、D21、D24的變倍時(shí)的數(shù)據(jù)，示出廣角端、中間域和望遠(yuǎn)端的在無限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)下的變焦 間隔（mm)。
[0159] 在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，附加在面編號(hào)的左側(cè)的標(biāo)記" 表示該透鏡面為非球面 形狀。表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中，作為這些非球面的曲率半徑，示出近軸的曲率半徑的數(shù)值。
[0160] 表3中示出實(shí)施例1的變焦透鏡的非球面數(shù)據(jù)。作為非球面數(shù)據(jù)所示的數(shù)值中， 標(biāo)記"E"表示其之后的數(shù)據(jù)是以10為底的"冪指數(shù)"，表示由以10為底的指數(shù)函數(shù)表示的 數(shù)值與"E"前的數(shù)值相乘。例如，如果是" 1. 0E-02"，則表示" 1. 0 X 10_2"。
[0161] 另外在表3中，示出實(shí)施例1的變焦透鏡的非球面數(shù)據(jù)。其中，示出非球面的面 編號(hào)和關(guān)于該非球面的非球面系數(shù)。在此非球面系數(shù)的數(shù)值的"Ε-η"（η:整數(shù)）意思是 " X 1(Γη"。還有非球面系數(shù)，是下述非球面式中的各系數(shù)KA、Am的值。
[0162] Zd = C · h2/{l+(l-KA · C2 · h2)1/2} + XAm · hm
[0163] 其中，
[0164] Zd :非球面深度（從高度h的非球面上的點(diǎn)下垂到非球面頂點(diǎn)相切的與光軸垂直 的平面的垂線的長(zhǎng)度）
[0165] h :高度（從光軸至透鏡面的距離）
[0166] C:近軸曲率半徑的倒數(shù)
[0167] KA、Am:非球面系數(shù)
[0168] 實(shí)施例1的變焦透鏡的非球面，基于上述非球面式，關(guān)于非球面系數(shù)Am，有效地使 用A4?A20的偶數(shù)的次數(shù)表示。
[0169] [實(shí)施例 2、3]
[0170] 圖2(A)、(B)、（C)是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦透鏡的構(gòu)成的圖，圖3(A)、(B)、 (C)是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦透鏡的構(gòu)成的圖。實(shí)施例2、3的變焦透鏡，是與實(shí)施例 1的變焦透鏡大致同樣的構(gòu)成，但第4透鏡群G4的靠近最像面的透鏡，使用具有負(fù)光焦度 的第4-9透鏡L49和具有正光焦度的第4-10透鏡L50之膠合透鏡，代替具有正光焦度的第 4-9透鏡L49,隨之而來的是，比第4-8透鏡L48更靠像側(cè)的透鏡的面編號(hào)，與實(shí)施例1錯(cuò)開 1，在這一點(diǎn)有所不同。
[0171] 與上述的實(shí)施例1同樣，實(shí)施例2的變焦透鏡的具體的透鏡數(shù)據(jù)示出在表4?6 中。另外，實(shí)施例3的變焦透鏡的具體的透鏡數(shù)據(jù)示出在表7?9中。還有，實(shí)施例3的變 焦透鏡，除了面R3和面R13以外，第2a透鏡組G2a負(fù)彎月透鏡L2al的物體側(cè)的面R15由 非球面構(gòu)成。
[0172] 【表1】
[0173] 實(shí)施例1·透鏡數(shù)據(jù)
[0174]

【權(quán)利要求】
1. 一種變焦透鏡，其特征在于， 從物體側(cè)依次，由變倍時(shí)固定并具有正光焦度的第1透鏡群、從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行 變倍時(shí)從物體側(cè)向像側(cè)移動(dòng)的且具有負(fù)光焦度的第2透鏡群、對(duì)變倍時(shí)的像面的移動(dòng)進(jìn)行 校正的且具有負(fù)光焦度的第3透鏡群、和變倍時(shí)固定并具有光闌且具有正光焦度的第4透 鏡群構(gòu)成， 所述第2透鏡群，從物體側(cè)依次由具有負(fù)光焦度的第2a透鏡組和具有正光焦度的第2b 透鏡組構(gòu)成，且使變倍時(shí)所述第2a透鏡組和所述第2b透鏡組的間隔變化， 所述第3透鏡群，按照使其與所述第4透鏡群的間隔在望遠(yuǎn)端比在廣角端狹窄的方式 移動(dòng)， 滿足下述條件式（1)， 5. 0 < L/fw < 15. 0- (1) 其中， L :從所述第1透鏡群的最靠物體側(cè)的面至光闌的距離， fw:廣角端的焦距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（1-1)， 7. 0 < L/fw < 12. 0- (1-1) 其中， L :從所述第1透鏡群的最靠物體側(cè)的面至光闌的距離， fw:廣角端的焦距。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（1-2)， 8. 0 < L/fw < 10. 0- (1-2) 其中， L :從所述第1透鏡群的最靠物體側(cè)的面至光闌的距離， fw:廣角端的焦距。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第2a透鏡組和所述第2b透鏡組的間隔，在廣角端與望遠(yuǎn)端之間的焦距中，間隔比 廣角端擴(kuò)大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第1透鏡群從物體側(cè)依次，由調(diào)焦時(shí)固定并具有負(fù)光焦度的第la透鏡組、調(diào)焦時(shí) 移動(dòng)的且具有正光焦度的第lb透鏡組、和調(diào)焦時(shí)固定并具有正光焦度的第lc透鏡組構(gòu)成， 滿足下述條件式（2)， 0. 050 < fw/f lb < 0. 200- (2) 其中， fw :廣角端的焦距， fib :所述第lb透鏡組的焦距。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（2-1)， 0· 060 < fw/flb < 0· 150... (2-1) fw:廣角端的焦距， fib:所述第lb透鏡組的焦距。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（2-2)， 0. 070 < fw/flb < 0. 100- (2-2) fw:廣角端的焦距， fib:所述第lb透鏡組的焦距。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第la透鏡組，從物體側(cè)依次由如下透鏡構(gòu)成：使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)彎月 透鏡形狀的第lal透鏡；使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面朝向物體側(cè)，且具有隨著遠(yuǎn)離光軸 而正光焦度增強(qiáng)這一形狀的非球面的第la2透鏡；和使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物 體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第la3透鏡、與使曲率半徑的絕對(duì)值小的凸面朝向像側(cè)的且具有 正光焦度的第la4透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（3)， 0. 00 < Θ gFla4- Θ gFla3- (3) 其中， Θ gFla4 :所述第la4透鏡的g線和F線的部分色散比， Θ gFla3 :所述第la3透鏡的g線和F線的部分色散比。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第lb透鏡組，由以接合面使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第lbl透鏡、與 具有正光焦度的第lb2透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第2a透鏡組從物體側(cè)依次由使凸面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)彎月透鏡形狀的第 2al透鏡、和具有雙凹形狀的第2a2透鏡構(gòu)成；所述第2b透鏡組，從物體側(cè)依次由具有雙 凸形狀的第2bp透鏡、與使曲率半徑的絕對(duì)值小的凹面朝向物體側(cè)的且具有負(fù)光焦度的第 2bn透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（4)， 1. 75 < N2a... (4) 其中， N2a :所述第2a透鏡組的平均折射率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（4-1)， 1. 83 < N2a... (4-1) 其中， N2a :所述第2a透鏡組的平均折射率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（5)， 20. 0 < v2bn-v2bp. . . (5) 其中， v2bn :所述第2bn透鏡的阿貝數(shù)， v2bp :所述第2bp透鏡的阿貝數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第3透鏡群，從物體側(cè)依次由具有雙凹形狀的第3n透鏡、與使凸面朝向物體側(cè)的 且具有正光焦度的第3p透鏡之膠合透鏡構(gòu)成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（6)， 30. 0 < v3n_v3p··· (6) 其中， v3p :所述第3n透鏡3p的阿貝數(shù)， v3n :所述第3p透鏡3n的阿貝數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式（6-1)， 40. 0 < v3n_v3p…（6-1) 其中， v3p :所述第3n透鏡3p的阿貝數(shù)， v3n :所述第3p透鏡3n的阿貝數(shù)。
18. -種攝像裝置，其特征在于， 搭載有權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡。
【文檔編號(hào)】G02B15/20GK104220918SQ201380018863
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月9日
【發(fā)明者】小松大樹, 長(zhǎng)倫生 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社