專利名稱：變焦透鏡及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡及攝像裝置，更詳細地說涉及適合用于數(shù)碼攝像機或視頻攝像機等的變焦透鏡及具備該變焦透鏡的攝像裝置。

背景技術(shù)：
近幾年，隨著個人計算機向一般家庭的普及，可以將拍攝的風景或人物像等的圖像信息輸入到個人計算機的數(shù)碼攝像機正在廣泛地普及。而且，在最近數(shù)碼攝像機的高功能化發(fā)展，隨此對搭載高倍率的變焦透鏡的數(shù)碼攝像機的需要逐漸高漲。
過去，變倍比是5倍左右，從物側(cè)依次由正的折射力的第1透鏡組、負的折射力的第2透鏡組、正的折射力的第3透鏡組、正的折射力的第4透鏡組構(gòu)成，作為改變各組的間隔來進行變倍的變焦透鏡公知的有下述專利文獻1～3所記載的變焦透鏡。而且，作為變倍比是10倍左右的高倍率，并且作為由4個透鏡組構(gòu)成的變焦透鏡公知的有下述專利文獻4所記載的變焦透鏡。
專利文獻1日本專利公開2005-338740號公報 專利文獻2日本專利公開2007-171371號公報 專利文獻3日本專利公開2005-265914號公報 專利文獻4日本專利公開2005-24844號公報 然而，在近幾年對高倍率的同時小型且廣角的變焦透鏡的要求也逐漸高漲。在專利文獻1、2所記載的變焦透鏡為透鏡片數(shù)也較少且緊湊的結(jié)構(gòu)，但在廣角端的視場角為60度左右，廣角方面不充分。在專利文獻3所記載的變焦透鏡在廣角端的視場角為75度左右的廣角，但由3片透鏡構(gòu)成第1透鏡組，因此，透鏡組的光軸方向的長度增大，在小型化方面不利。在專利文獻4所記載的變焦透鏡在廣角端的視場角為60度左右，廣角方面不充分。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是借鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種小型且廣角地構(gòu)成，并保持高的光學性能的變焦透鏡及具備該變焦透鏡的攝像裝置。
本發(fā)明的變焦透鏡從物側(cè)依次具備具有正的折射力的第1透鏡組、具有負的折射力的第2透鏡組、具有正的折射力的第3透鏡組、具有正的折射力的第4透鏡組，在從廣角端向望遠端變倍時，各透鏡組的間隔變化，其特征在于，第2透鏡組從物側(cè)依次由負透鏡、負透鏡、具有至少1面的非球面的正透鏡構(gòu)成，并且滿足下述條件式(1)～(3)。
νp＜23 (1) νn-νp＞17(2) Np≥1.9 (3) 其中， νp第2透鏡組的正透鏡對d線的阿貝數(shù)， νn第2透鏡組所包含的負透鏡對d線的阿貝數(shù)的平均， Np第2透鏡組的正透鏡對d線的折射率。
另外，在本發(fā)明中，各[透鏡組]不僅由多個透鏡構(gòu)成，也包括僅由1片透鏡構(gòu)成的透鏡組。
在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(4)。
y/fw＞0.70(4) 其中， y最大像高， fw在廣角端的整個系統(tǒng)的焦距， 而且，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(5)。
4.50＜|f1/f2|＜5.20(5) 其中， f1第1透鏡組的焦距， f2第2透鏡組的焦距。
而且，在本發(fā)明的變焦透鏡中，在從廣角端向望遠端變倍時，也可以構(gòu)成為第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組、第4透鏡組分別沿光軸方向移動，使得第1透鏡組和第2透鏡組的間隔增大，第2透鏡組和第3透鏡組的間隔減小，第3透鏡組和第4透鏡組的間隔變化。
另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，第1透鏡組也可以構(gòu)成為從物側(cè)依次由負透鏡、正透鏡的2片構(gòu)成。
而且，在本發(fā)明的變焦透鏡中，第3透鏡組也可以構(gòu)成為從物側(cè)依次由正透鏡、正透鏡及負透鏡的粘合透鏡的3片構(gòu)成。
此外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，第4透鏡組也可以構(gòu)成為由1片正透鏡構(gòu)成。
本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，具備上述記載的本發(fā)明的變焦透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡，在從物側(cè)依次具備正、負、正、正的第1～第4透鏡組的變焦透鏡中，通過由2片負透鏡和1片正透鏡構(gòu)成第2透鏡組，將該正透 鏡作為非求面透鏡有效地利用非球面，從而能夠以較少的透鏡片數(shù)良好地校正各種像差的同時小型地構(gòu)成，并且還實現(xiàn)廣角化。另外，根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡，通過滿足條件式(1)、(2)，可良好地校正倍率色像差而得到高的光學性能，通過滿足條件式(3)，可良好地校正各種像差，并且謀求光軸方向的小型化。由此，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種小型且廣角地構(gòu)成，并保持高的光學性能的變焦透鏡及具備該變焦透鏡的攝像裝置。
另外，在本發(fā)明中，滿足條件式(4)時，可實現(xiàn)預定的廣角化。而且，在本發(fā)明中，滿足條件式(5)時，可良好地校正彗形像差或像散而實現(xiàn)高的光學性能，并且可謀求小型化。



圖1是表示本發(fā)明的實施例1所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施例3所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施例4所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施例5所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6(A)～圖6(L)是本發(fā)明的實施例1所涉及的變焦透鏡的各像差圖。
圖7(A)～圖7(L)是本發(fā)明的實施例2所涉及的變焦透鏡的各像差圖。
圖8(A)～圖8(L)是本發(fā)明的實施例3所涉及的變焦透鏡的各像差圖。
圖9(A)～圖9(L)是本發(fā)明的實施例4所涉及的變焦透鏡的各像差圖。
圖10(A)～圖10(L)是本發(fā)明的實施例5所涉及的變焦透鏡的各像差圖。
圖11A是本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置的正面?zhèn)攘Ⅲw圖。
圖11B是本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像裝置的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
圖中10-數(shù)碼攝像機、11-攝像機體，12-變焦透鏡，13a-取景窗，13b-觀察孔，14-閃光發(fā)光裝置，15-快門按鈕，16-攝像元件，17-LCD，18-變焦桿，19-操作按鈕，G1-第1透鏡組，G2-第2透鏡組，G3-第3透鏡組，G4-第4透鏡組，Pim-成像位置，PP-光學部件，St-孔徑光闌，Z-光軸。

具體實施例方式 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地說明。
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)的剖面圖，對應于后述實施例1的變焦透鏡。而且，圖2～圖5是分別表示后述實施例2～實施例5的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖1～圖5所示的變焦透鏡的基本結(jié)構(gòu)相同，圖示方法也相同，因此，在以下主要以圖1所示的變焦透鏡取為例進行說明。
在此，將圖1的左側(cè)設(shè)為物側(cè)，將右側(cè)設(shè)為像側(cè)。而且，在圖1中，在上段表示在廣角端的無限遠對焦時的透鏡配置，在下段表示望遠端的無限遠對焦時的透鏡配置，在上段和下端之間用實線曲線表示變倍時的各透鏡組的簡要的移動軌跡。
本發(fā)明的變焦透鏡構(gòu)成為沿著光軸Z從物側(cè)依次具備具有正的折射力的第1透鏡組G1、具有負的折射力的第2透鏡組G2、具有正的折射力的第3透鏡組G3、具有正的折射力的第4透鏡組G4，在從廣角端向望遠端變倍時，各透鏡組的間隔變化。即，本變焦透鏡在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的間隔、第2透鏡組G2和第3透鏡組G3的間隔、第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的間隔變化。
例如，在圖1所示的例的變焦透鏡中，在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、第4透鏡組G4的4個組分別沿光軸方向移動，使得第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的間隔增大，第2透鏡組G2和第3透鏡組G3的間隔減小，第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的間隔變化。
在圖1所示的例的變焦透鏡中，孔徑光闌St配置在第2透鏡組G2和第3透鏡組G3之間，該孔徑光闌St構(gòu)成為在變倍時與第3透鏡組G3一體移動。另外，圖1所示的孔徑光闌St未必表示大小或形狀，而表示光軸Z上的位置。
在將變焦透鏡適用于攝像裝置時，按照裝載透鏡的攝像機側(cè)的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選在最靠像側(cè)的透鏡和成像面(攝像面)之間配置蓋玻璃、紅外線截止濾光片、低通濾光片等各種濾光片等，在圖1示出設(shè)想在第4透鏡組G4的像側(cè)配置這些的平行平板狀光學部件PP的例。
另外，在圖1所示的例中，光學部件PP的像側(cè)的面是成像面，將成像面和光軸Z的交點設(shè)為成像位置Pim。例如，將該變焦透鏡適用于攝像裝置時配置成攝像元件的攝像面位于該成像面。
圖1的變焦透鏡的各透鏡組均從物側(cè)依次如下地構(gòu)成。第1透鏡組G1是由負透鏡L11和正透鏡L12的粘合透鏡(接合レンズ)構(gòu)成的2片結(jié)構(gòu)，第2透鏡組G2是由負透鏡L21、負透鏡L22、具有至少1面的非球面的正透鏡L23構(gòu)成的3片結(jié)構(gòu)，第3透鏡組G3是由正透鏡L31、以及正透鏡L32和負透鏡L33的粘合透鏡構(gòu)成的3片結(jié)構(gòu)，第4透鏡組G4是由正透鏡L41構(gòu)成的1片結(jié)構(gòu)。
由于第1透鏡組G1由2片構(gòu)成，所以與如專利文獻3所記載的那樣將第1透鏡組設(shè)為3片結(jié)構(gòu)的透鏡組相比，可減小第1透鏡組G1的厚度(光軸方向的長度)，并且可謀求小型化。通過縮短各透鏡組的厚度，可對收縮(沈胴)時的小型化做出貢獻，還對搭載變焦透鏡的攝像裝置的小型化做出貢獻。而且，配置在最靠物側(cè)的第1透鏡組G1的透鏡外徑大于其它透鏡組，因此，通過抑制第1透鏡組G1的透鏡片數(shù)，可謀求大幅度的低成本化。
而且，如本實施方式，通過構(gòu)成為第1透鏡組G1包括負透鏡L11和正透鏡L12，從而有利于第1透鏡組單獨的色像差的校正?？梢哉J為變焦透鏡中優(yōu)選各透鏡組單獨進行消色，本實施方式的第1透鏡組G1成為隨此構(gòu)思的結(jié)構(gòu)。而且，通過將負透鏡L11和正透鏡L12作為粘合透鏡，可將負透鏡L11和正透鏡L12的空氣間隔設(shè)為0，可有助于縮小第1透鏡組G1的厚度。
另外，為了小型化，優(yōu)選構(gòu)成為第1透鏡組G1在變倍時移動，此時，可縮小第1透鏡組G1的透鏡直徑，因此，可謀求進一步的小型化。
第2透鏡組G2由2片負透鏡和1片正透鏡構(gòu)成，所以能夠在確保第2透鏡組G2所需的負的折射率的同時容易地進行各種像差的良好的校正。
而且，在第2透鏡組G2中，通過使作為最靠像側(cè)的透鏡的正透鏡L23為非球面透鏡，能夠有效地利用非球面，從而能夠進行廣角化時的良好的校正，可由較少的透鏡片數(shù)小型地構(gòu)成的同時，實現(xiàn)廣角且具有高的光學性能的變焦透鏡。
如圖1所示的例子，第2透鏡組G2全部由單透鏡構(gòu)成時，與構(gòu)成為包含粘合透鏡的情況相比，空氣接觸面變多，有利于廣角化時的像差校正。
第3透鏡組G3通過設(shè)為包含基于正透鏡和負透鏡的貼合的粘合透鏡的3片結(jié)構(gòu)，可良好地校正色像差及其它各種像差。
第4透鏡組G4通過設(shè)為1片結(jié)構(gòu)，可小型地構(gòu)成。而且，由于可輕量地構(gòu)成，所以在第4透鏡組G4進行聚焦時容易進行迅速的聚焦。
本實施方式的變焦透鏡構(gòu)成為滿足下述條件式(1)～(3)。
νp＜23 (1) νn-νp＞17(2) Np≥1.9 (3) 其中， νp第2透鏡組G2的正透鏡L23對d線的阿貝數(shù)， νn第2透鏡組G2所包含的2個負透鏡L21、L22對d線的阿貝數(shù)的平均， Np第2透鏡組G2的正透鏡L23對d線的折射率。
本實施方式的變焦透鏡還優(yōu)選滿足下述條件式(4)、(5)。另外，作為優(yōu)選的方式可以滿足條件式(4)、(5)中的任一方或者也可以滿足兩方。
y/fw＞0.70 (4) 4.50＜|f1/f2|＜5.20(5) 其中， y最大像高， fw在廣角端的整個系統(tǒng)的焦距， f1第1透鏡組G1的焦距， f2第2透鏡組G2的焦距。
條件式(1)規(guī)定第2透鏡組G2所包含的正透鏡L23的阿貝數(shù)的適當范圍。通過以滿足條件式(1)的方式選擇正透鏡L23的材料，可良好地校正倍率色像差。
條件式(2)關(guān)于構(gòu)成第2透鏡組G2的負透鏡和正透鏡的阿貝數(shù)。通過滿足條件式(2)而選擇負透鏡L21、L22、及正透鏡L23的材料，可良好地校正倍率色像差。
如上述，優(yōu)選為，變焦透鏡中各透鏡組單獨進行消色，因此，重要的是在考慮色像差校正的基礎(chǔ)上，選擇使用的透鏡材料。尤其，如圖1所示的例，第2透鏡組G2不使用粘合透鏡，而全部由單透鏡構(gòu)成時，選擇考慮了色像差校正的透鏡材料更為重要。
條件式(3)規(guī)定第2透鏡組G2所包含的正透鏡L23的折射率的適當?shù)姆秶?。通過以滿足條件式(3)的方式選擇高折射率的材料，決定透鏡形狀以便使得到期望的折射力時，與不滿足條件式(3)的情況相比，可增大曲率半徑。如果曲率半徑小時，為了確保透鏡的邊緣厚度有必要加厚透鏡的厚度，因此光軸方向的長度變長，但是通過滿足條件式(3)，可減薄正透鏡L23的厚度，并且可對小型化做出貢獻。
條件式(4)是規(guī)定最大像高和廣角端的整個系統(tǒng)的焦距之比。通過滿足條件式(4)可實現(xiàn)廣角化。
條件式(5)涉及第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的焦距之比，譬如說規(guī)定第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的折射力的大小。若超過條件式(5)的上限，則第2透鏡組G2的折射力變得過強而難以進行彗形像差或像散的校正。若低于條件式(5)的下限，則第2透鏡組G2的折射力變得過若，在變倍時第2透鏡組G2移動的情況下，第2透鏡組G2的移動量變大，難以進行小型化。
另外，在本變焦透鏡中，作為配置在最靠物側(cè)的材料具體地優(yōu)選使用玻璃，或者也可以使用透明的陶瓷。
作為形成非球面形狀的透鏡材料可以使用玻璃，也可以使用塑料。在使用塑料時，能夠謀求輕量化及低成本化。
另外，對本變焦透鏡優(yōu)選施加保護用多層膜涂層。而且，在保護用涂層以外，也可施加用于減少使用時的重影光等的防反射涂層膜。
在圖1所示的例中，示出了在透鏡系統(tǒng)和成像面之間配置光學部件PP的例，但是也可以代替在此配置如低通濾光片或截止特定波長帶的各種濾光片等，在各透鏡之間配置這些各種濾光片，或者也可以在任意透鏡的透鏡面施加具有與各種濾光片相同的作用的涂層。
如以上說明，根據(jù)本實施方式的變焦透鏡，通過按照所要求的規(guī)格等適當采用上述的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，從而以較少的透鏡片數(shù)小型地構(gòu)成，可實現(xiàn)廣角化，并且可保持高的光學性能。
[實施例] 接著，對本發(fā)明的變焦透鏡的數(shù)值實施例進行說明。實施例1～5的變焦透鏡的透鏡剖面圖分別示于圖1～圖5。
將實施例1所涉及的變焦透鏡的透鏡數(shù)據(jù)示于表1，將非球面數(shù)據(jù)示于表2，將變倍數(shù)據(jù)示于表3。同樣地，將實施例2～5所涉及的變焦透鏡的透鏡數(shù)據(jù)、非球面數(shù)據(jù)、變倍數(shù)據(jù)示于表4～表15。在以下，將實施例1取為例對表中的記號的意義進行說明，但是對于實施例2～5也基本同樣。
在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，Si表示將最靠物側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第1個，隨著朝向像側(cè)依次增加的第i個(i＝1、2、3、…)的面號碼，Ri表示第i個面的曲率半徑，Di表示第i個面和第i+1個面的光軸Z上的面間隔。另外，在面間隔的最下欄表示表中的最終面和成像面的面間隔。而且，在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，Ndj表示將最靠物側(cè)的透鏡為第1個，隨著朝向像側(cè)依次增加的第j個(j＝1、2、3、…)的光學要素對d線(波長587.6nm)的折射率，νdj表示第j個光學要素對d線的阿貝數(shù)。另外，在透鏡數(shù)據(jù)中也包括表示孔徑光闌St及光學部件PP。在相當于孔徑光闌St的面的曲率半徑的欄記載有(孔徑光闌)。透鏡數(shù)據(jù)的曲率半徑將在物側(cè)凸的情況設(shè)為正，將在像側(cè)凸的情況設(shè)為負。
在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，與變倍時間隔變化的第1透鏡組G1和第2透鏡組G2的間隔、第2透鏡組G2和孔徑光闌St的間隔、第3透鏡組G3和第4透鏡組G4的間隔、第4透鏡組G4和光學部件PP的間隔的面間隔的欄分別記載有D3(可變)、D9(可變)、D15(可變)、D17(可變)。
在表1的欄外下方表示在廣角端及望遠端的各位置的焦距f、F號碼Fno.及全視場角2ω的值。
在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，在非球面的面號碼附上*號，作為非球面的曲率半徑表示近軸曲率半徑的數(shù)值。在表2的非球面數(shù)據(jù)中表示非球面的面號碼Si和有關(guān)這些非球面的非球面系數(shù)。非球面系數(shù)是由以下式(6)表示的非球面式中的各系數(shù)KA、Am(m＝3、4、5、…20)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm……(6) 其中， Zd非球面深度(從高度h的非球面上的點向與非球面頂點相切的、垂直于光軸的平面所引畫的垂線長度) h高度(從光軸到透鏡面的距離)， C近軸曲率半徑的倒數(shù)， KA、Am非球面系數(shù)(m＝3、4、5、…20) 在表3的變倍數(shù)據(jù)中表示在廣角端、中間、望遠端的整個系統(tǒng)的焦距f、各面間隔D3、D9、D15、D17的值。
作為表1的Ri、Di、f的單位、表3的f、D3、D9、D15、D17的單位、(A)式的Zd、h的單位，可以使用[mm]。但是，即使光學系統(tǒng)進行比例擴大或比例縮小也可以得到同等的光學性能，所以單位不限于[mm]，可以使用其它的適當?shù)膯挝弧１?的全視場角2ω的單位是度。
[表1] 表1
實施例1透鏡數(shù)據(jù) f＝5.13～24.17、Fno.＝3.2～5.7、視場角2ω＝80.2～17.6 [表2] [表2] 實施例1非球面數(shù)據(jù) 表3
實施例1變倍數(shù)據(jù) 在實施例1的變焦透鏡中，第1透鏡組G1是由將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的負透鏡L11和將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的正透鏡L12的粘合透鏡構(gòu)成的2片結(jié)構(gòu)，第2透鏡組G2是由將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的負透鏡L21、雙凹形狀的負透鏡L22、將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的正透鏡L23構(gòu)成的3片結(jié)構(gòu)，第3透鏡組G3是由雙凸形狀的正透鏡L31、雙凸形狀的正透鏡L32和雙凹形狀的負透鏡L33的粘合透鏡構(gòu)成的3片結(jié)構(gòu)，第4透鏡組G4是雙凸形狀的正透鏡L41的1片結(jié)構(gòu)。另外，在此所述的形狀，對于非球面透鏡，是近軸區(qū)域的形狀。實施例1中的非球面設(shè)置在負透鏡L21的兩面、正透鏡L23的兩面、正透鏡L31的兩面。設(shè)置非球面的透鏡是各透鏡組的最靠物側(cè)或者最靠像側(cè)的透鏡，這樣通過有效地采用非球面，可良好地進行伴隨變倍的像差校正。
表4
實施例2透鏡數(shù)據(jù) f＝5.14～24.2、Fno.＝3.2～5.8、2ω＝80.2～17.8 [表5] [表5] 實施例2非球面數(shù)據(jù) 表6
實施例2變倍數(shù)據(jù) 實施例2的變焦透鏡的基本結(jié)構(gòu)、及實施了非球面的面與上述的實施例1相同。
[表7] [表7] 實施例3透鏡數(shù)據(jù) f＝5.14～24.2、Fno.＝3.1～5.6、2ω＝80.2～17.6 [表8] [表8] 實施例3非球面數(shù)據(jù) 表9
實施例3變倍數(shù)據(jù) 實施例3的變焦透鏡與實施例1的不同點在于，負透鏡L21在近軸區(qū)域中為平凹形狀，但是其它基本結(jié)構(gòu)、及實施了非球面的面與上述的實施例1相同。
[表10] [表10] 實施例4透鏡數(shù)據(jù) f＝5.33～25.1、Fno.＝3.3～5.6、2ω＝77.8～17.0 [表11] [表11] 實施例4非球面數(shù)據(jù) 表12
實施例2變倍數(shù)據(jù) 實施例4的變焦透鏡與實施例1的不同點在于，負透鏡L21在近軸區(qū)域為平凹形狀，正透鏡L23為雙凸形狀，但是其它基本結(jié)構(gòu)、及實施了非球面的面與上述的實施例1相同。
[表13] [表13] 實施例5透鏡數(shù)據(jù) f＝5.12～24.12、Fno.＝3.2～5.7、2ω＝79.6～17.8 [表14] [表14] 實施例5非球面數(shù)據(jù) 表15
實施例5變倍數(shù)據(jù) 實施例5的變焦透鏡的基本結(jié)構(gòu)、及實施了非球面的面與上述的實施例1相同。
在表16表示對應于實施例1～5中的條件式(1)～(5)的值。由表16可知，實施例1～5均滿足條件式(1)～(5)。
[表16] 在圖6(A)～圖6(D)表示實施例1的變焦透鏡的廣角端的球面像差、像散、畸變(歪曲像差)、倍率色像差的各像差圖，在圖6(E)～圖6(H)表示實施例1的變焦透鏡的在變倍的中間區(qū)域的球面像差、像散、畸變(歪曲像差)、倍率色像差的各像差圖，在圖6(I)～圖6(L)表示實施例1的變焦透鏡的在望遠端的球面像差、像散、畸變(歪曲像差)、倍率色像差的各像差圖。
在各像差圖表示以d線(波長587.6nm)為基準波長的像差。在球面像差圖及倍率色像差圖分別用實線、點劃線、雙點劃線表示對d線、波長460.0nm、波長615.0nm的像差。在像散圖分別用實線和虛線表示弧矢(サジタル)方向、切向方向的像差。球面像差圖的Fno.是指F號碼，其它像差圖的ω是指半視場角。
同樣地，將實施例2的變焦透鏡的在廣角端、中間、望遠端的各像差示于圖7(A)～圖7(L)，實施例3的變焦透鏡的在廣角端、中間、望遠端的各像差示于圖8(A)～圖8(L)，將實施例4的變焦透鏡的廣角端、中間、望遠端的各像差示于圖9(A)～圖9(L)，將實施例5的變焦透鏡的在廣角端、中間、望遠端的各像差示于圖10(A)～圖10(L)。
根據(jù)以上的數(shù)據(jù)可知實施例1～5的變焦透鏡具有大約5倍的高倍率，由較少的透鏡片數(shù)小型地構(gòu)成，若實現(xiàn)廣角端的全視場角為大約80度的廣角化，從廣角端持續(xù)到望遠端良好地校正各像差，從而在可見區(qū)域具有高的光學性能。
接著，對本發(fā)明的攝像裝置的實施方式進行說明。圖11A、圖11B分別是本發(fā)明的攝像裝置的一實施方式的數(shù)碼攝像機10的正面?zhèn)攘Ⅲw圖、背面?zhèn)攘Ⅲw圖。
如圖11A所示，數(shù)碼攝像機10在攝像機體11的正面設(shè)有本發(fā)明的實施方式所涉及的變焦透鏡12、探測器(フアインダ)的取景窗(対物窓)13a、用于在被攝體發(fā)出閃光的閃光發(fā)光裝置14。而且，在攝像機體11的上面設(shè)置快門按鈕15，在攝像機體11的內(nèi)部設(shè)置對由變焦透鏡12拍攝成像的被攝體的像進行攝像的CCD或CMOS等的攝像元件16。
另外，如圖11B所示，在攝像機體11的背面設(shè)有顯示圖像或各種設(shè)定畫面的LCD(Liquid Crystal Display)17、探測器的觀察孔13b、用于進行變焦透鏡12的變倍的變焦桿18、用于進行各種設(shè)定的操作按扭19。另外，在本數(shù)碼攝像機10中成為經(jīng)由正面?zhèn)鹊奶綔y器的取景窗13a引導的被攝體光可在背面?zhèn)鹊奶綔y器的觀察孔13b識別的結(jié)構(gòu)。
變焦透鏡12配設(shè)成其光軸方向與攝像機體11的厚度方向一致。如上述，本實施方式的變焦透鏡12盡可能抑制透鏡片數(shù)而謀求小型化，因此，可構(gòu)成為在攝像機體11本體收縮容納變焦透鏡12時的光學系統(tǒng)的光軸方向的總長變短，使數(shù)碼攝像機10的厚度薄。而且，本實施方式的變焦透鏡12為廣角且具有高的光學性能，所以數(shù)碼攝像機10可以在寬廣的視場角中進行攝影，可得到良好的圖像。
以上，列舉實施方式及實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式及實施例，可以進行各種變形。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、折射率、阿貝數(shù)等的值不限于在上述各數(shù)值實施例中所示的值，可以取其它的值。
另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，在變倍時移動的透鏡組或其方向未必限制在上述例，孔徑光闌的位置或其移動的有無也不限于上述例，例如孔徑光闌可以在變倍時固定，或者也可以與透鏡組個別地移動。
而且，在上述實施方式中，作為攝像裝置將數(shù)碼攝像機取為例進行了說明，但是本發(fā)明不限于此，例如，也可以適用于視頻攝像機或監(jiān)視攝像機等的其它攝像裝置。
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡，從物側(cè)依次具備具有正的折射力的第1透鏡組、具有負的折射力的第2透鏡組、具有正的折射力的第3透鏡組、具有正的折射力的第4透鏡組，在從廣角端向望遠端變倍時，上述各透鏡組的間隔變化，其特征在于，
上述第2透鏡組從物側(cè)依次由負透鏡、負透鏡、具有至少1面的非球面的正透鏡構(gòu)成，并且滿足下述條件式(1)～(3)
vp＜23 (1)
vn-vp＞17(2)
Np≥1.9 (3)
其中，
vp上述第2透鏡組的上述正透鏡對d線的阿貝數(shù)，
vn上述第2透鏡組所包含的上述負透鏡對d線的阿貝數(shù)的平均，
Np上述第2透鏡組的上述正透鏡對d線的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，
滿足下述條件式(4)
y/fw＞0.70 (4)
其中，
y最大像高，
fw在廣角端的整個系統(tǒng)的焦距。
3.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，
滿足下述條件式(5)
4.50＜|f1/f2|＜5.20(5)
其中，
f1上述第1透鏡組的焦距，
f2上述第2透鏡組的焦距。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的變焦透鏡，其特征在于，
在從廣角端向望遠端變倍時，上述第1透鏡組、上述第2透鏡組、上述第3透鏡組、上述第4透鏡組分別沿光軸方向移動，使得上述第1透鏡組和上述第2透鏡組的間隔增大，上述第2透鏡組和上述第3透鏡組的間隔減小，上述第3透鏡組和上述第4透鏡組的間隔變化。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的變焦透鏡，其特征在于，
上述第1透鏡組從物側(cè)依次由負透鏡、正透鏡這2片構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的變焦透鏡，其特征在于，
上述第3透鏡組從物側(cè)依次由正透鏡、正透鏡及負透鏡的粘合透鏡這3片構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的變焦透鏡，其特征在于，
上述第4透鏡組由1片正透鏡構(gòu)成。
8.一種攝像裝置，其特征在于，
具備權(quán)利要求1至7中的任一項所述的變焦透鏡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變焦透鏡，該變焦透鏡小型且廣角地構(gòu)成，保持高的光學性能。變焦透鏡從物側(cè)依次具備具有正的折射力的第1透鏡組(G1)、具有負的折射力的第2透鏡組(G2)、具有正的折射力的第3透鏡組(G3)、具有正的折射力的第4透鏡組(G4)，在從廣角端到望遠端變倍時，各透鏡組的間隔變化。第2透鏡組(G2)從物側(cè)依次由負透鏡(L21)、負透鏡(L22)、至少具有1面的非球面的正透鏡(L23)構(gòu)成。滿足下述條件式vp＜23(1)，vn-v p＞17(2)，Np≥1.9(3)，其中，vp第2透鏡組(G2)的正透鏡(L23)對d線的阿貝數(shù)，vn第2透鏡組(G2)所包含的負透鏡(L21)、(L22)對d線的阿貝數(shù)的平均，Np第2透鏡組(G2)的正透鏡(L23)對d線的折射率。
文檔編號H04N5/225GK101726840SQ200910163599
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者富岡領(lǐng)子 申請人:富士能株式會社