變焦鏡頭和成像設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供了一種變焦鏡頭，以從物側(cè)起的順序包括：具有正折射力的第一透鏡組；具有負折射力的第二透鏡組；具有正折射力的第三透鏡組；以及具有正折射力的第四透鏡組。所述第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥R、向兩側(cè)凹的負透鏡以及向兩側(cè)凸的正透鏡。所述第二透鏡組的負透鏡和正透鏡由樹脂材料制成，并且滿足以下條件表達式（a）。條件表達式（a）：1.02<Nd23/Nd22<1.10。這里，Nd22是所述第二透鏡組的負透鏡的d線折射率，而Nd23是所述第二透鏡組的正透鏡的d線折射率。
【專利說明】變焦鏡頭和成像設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年12月19日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2012-276949的權(quán)益，將其整體內(nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本技術(shù)涉及變焦鏡頭和成像設(shè)備。具體地，本技術(shù)涉及適用于在諸如數(shù)碼相機和家用攝像機之類的小型成像設(shè)備中使用的成像鏡頭系統(tǒng)的變焦鏡頭，以及使用該變焦鏡頭的成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，諸如數(shù)碼相機之類的使用固態(tài)成像器件的成像設(shè)備已經(jīng)廣泛使用。隨著這樣的數(shù)碼相機等進入了廣泛的使用，存在對更高圖像質(zhì)量的日益增長的需求。特別地，在具有大量像素的數(shù)碼相機等中，存在對于具有大量像素的固態(tài)成像器件展示出了極佳的成像性能的攝像鏡頭，尤其是變焦鏡頭的需求。此外，近來，已經(jīng)出現(xiàn)了對于尺寸縮小、視角增大以及變焦比的倍率增大的日益增長的需求。因此，已經(jīng)出現(xiàn)了對于能夠應(yīng)對所有需求的變焦鏡頭的需求。此外，在尺寸縮小方面，不僅存在在拍攝時對于尺寸(諸如前透鏡直徑或整體光程)縮小的需求，還存在當透鏡組容納于相機主體內(nèi)的狀態(tài)(即，所謂的折疊狀態(tài))下對于尺寸縮小的需求。
[0005]同時，除了上述各種需求之外，已經(jīng)出現(xiàn)了對于減小成像設(shè)備的重量的近期需求。此外，重量的減小提高了成像設(shè)備的可操作性和便攜性。為此，通過進一步減小鏡頭的重量，可以實現(xiàn)具有小尺寸、高功能性以及具有更輕重量的變焦鏡頭。存在在數(shù)碼相機等中使用的各類變焦鏡頭，但是尤其在現(xiàn)有技術(shù)中，作為適用于縮小尺寸并增大放大倍率的一類鏡頭，存在具有由以下組合形成的四透鏡組的變焦鏡頭。即，變焦鏡頭以從物側(cè)起的順序包括具有正折射力的第一透鏡組、具有負折射力的第二透鏡組、具有正折射力的第三透鏡組以及具有正折射力的第四透鏡組(例如，參考日本未審查專利申請公開第2009-186983號)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在上述現(xiàn)有技術(shù)中，第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括負透鏡以及正透鏡和負透鏡的膠合透鏡，并且全部透鏡以玻璃材料制成。然而，利用這樣的配置，成像設(shè)備的重量增加了玻璃材料的重量，并且這對該成像設(shè)備的便攜性具有影響。進一步，由于在拍攝時通過變焦或伸長而執(zhí)行的第二透鏡組的移動，重心位置改變，并且該改變對于拍攝的可操作性有影響。此外，當將第二透鏡組中的像側(cè)的兩個透鏡形成為膠合透鏡時，由于取決于設(shè)計自由度的降低而產(chǎn)生的像差校正的限制，限制了第二透鏡組的折射力的增加。結(jié)果是，變焦鏡頭不適用于尺寸縮小和放大倍率增大。另外，第一透鏡組以從物側(cè)起的順序包括彎月形負透鏡以及雙凸正透鏡，并且全部透鏡以玻璃材料制成。然而，利用這樣的配置，特別是，雙凸正透鏡的中心厚度變得相當大以便確保其邊緣厚度。由此，雙凸正透鏡的重量變得相當重，并且此改變對便攜性和可操作性具有影響。
[0007]期望實現(xiàn)變焦鏡頭和成像設(shè)備，其具有高成像性能、廣角端的足夠視角以及足夠的變焦率，并且即使在折疊狀態(tài)下其整體光程很短，前透鏡直徑很小，尺寸很小，并且由于重量輕，因此便攜性和可操作性很好。
[0008]根據(jù)本技術(shù)的第一實施例，提供一種變焦鏡頭，以從物側(cè)起的順序包括:具有正折射力的第一透鏡組；具有負折射力的第二透鏡組；具有正折射力的第三透鏡組；以及具有正折射力的第四透鏡組，其中所述第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥R、向兩側(cè)凹的負透鏡以及向兩側(cè)凸的正透鏡，并且其中所述第二透鏡組的負透鏡和正透鏡由樹脂材料制成，并且滿足以下條件表達式(a)。條件表達式(a):1.02<Nd23/Nd22〈l.10，其中Nd22是所述第二透鏡組的負透鏡的d線折射率，而Nd23是所述第二透鏡組的正透鏡的d線折射率。由此，此配置具有減小所述第二透鏡組的負透鏡和正透鏡的重量的效果。
[0009]在第一實施例中，可以滿足以下條件表達式(b)和(C)。條件表達式(b):52〈 vd22〈60，而條件表達式(c):20〈 vd23〈31，其中，v d22是所述第二透鏡組的負透鏡的阿貝(abbe)數(shù)，而V d23是所述第二透鏡組的正透鏡的阿貝數(shù)。
[0010]在第一實施例中，在從廣角端到長焦端的焦力(power)變化期間，每一組都可以移動以增加在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔，并減小所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔。
[0011]在第一實施例中，可以滿足以下條件表達式(d)。條件表達式(d):-1.08〈F22/F23〈-0.82，其中F22是第二透鏡組的負透鏡的焦距，而F23是第二透鏡組的正透鏡的焦距。
[0012]在第一實施例中，可以滿足以下條件表達式(e)。條件表達式(e):0.34〈FW/F23〈0.60，其中，F(xiàn)23是第二透鏡組的正透鏡的焦距，而FW是在廣角端處的變焦鏡頭的焦距。
[0013]在第一實施例中，可以滿足以下條件表達式(f)。條件表達式(f)_0.88〈FW/F2〈-0.66，其中FW是在廣角端處的變焦鏡頭的焦距，而F2是第二透鏡組的焦距。
[0014]在第一實施例中，第二透鏡組的負透鏡的至少一個表面可以是非球面。此外，第二透鏡組的正透鏡的至少一個表面可以是非球面。
[0015]在第一實施例中，第一透鏡組包括由向物側(cè)凸的彎月形負透鏡和向物側(cè)凸的彎月形正透鏡形成的膠合透鏡，并且滿足以下條件表達式(g)、(h)和(i)。條件表達式(g):2.5<D12/D11<3.1，條件表達式(h): 1.72〈Ndl2〈l.82，且條件表達式(i ): 0.41〈 (D11+D12) /Fff<0.51，其中D11是第一透鏡組的彎月形負透鏡的在軸中心厚度，D12是第一透鏡組的彎月形正透鏡的在軸中心厚度，而Ndl2是第一透鏡組的彎月形正透鏡的d線折射率。
[0016]根據(jù)本技術(shù)的第二實施例，提供了一種成像設(shè)備，包括:變焦鏡頭；以及轉(zhuǎn)換光學(xué)圖像為電信號的成像器件，所述光學(xué)圖像由所述變焦鏡頭形成，其中所述變焦鏡頭以從物側(cè)起的順序包括具有正折射力的第一透鏡組、具有負折射力的第二透鏡組、具有正折射力的第三透鏡組、以及具有正折射力的第四透鏡組，其中所述第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥R、向兩側(cè)凹的負透鏡以及向兩側(cè)凸的正透鏡，并且其中所述第二透鏡組的負透鏡和正透鏡由樹脂材料制成，并且滿足以下條件表達式(a)。條件表達式(a):1.02<Nd23/Nd22<l.10，其中Nd22是所述第二透鏡組的負透鏡的d線折射率，而Nd23是所述第二透鏡組的正透鏡的d線折射率。
[0017]在此情況下，在具有四個透鏡組的變焦鏡頭中，通過減小透鏡的重量，可以獲得實現(xiàn)變焦鏡頭的極佳效果和具有良好便攜性和可操作性的成像設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是圖示根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的示圖；
[0019]圖2A到2C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的、在變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0020]圖3A到3C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的、在變焦鏡頭的中焦距狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0021]圖4A到4C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的、在變焦鏡頭的長焦端狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0022]圖5是圖示根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的示圖；
[0023]圖6A到6C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的、在變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0024]圖7A到7C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的、在變焦鏡頭的中焦距狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0025]圖8A到8C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的、在變焦鏡頭的長焦端狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0026]圖9是圖示根據(jù)本技術(shù)的第三實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的示圖；
[0027]圖1OA到IOC是圖示根據(jù)本技術(shù)的第三實施例的、在變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0028]圖1lA到IlC是圖示根據(jù)本技術(shù)的第三實施例的、在變焦鏡頭的中焦距狀態(tài)下的各種像差的示圖；
[0029]圖12A到12C是圖示根據(jù)本技術(shù)的第三實施例的、在變焦鏡頭的長焦端狀態(tài)下的各種像差的示圖；以及
[0030]圖13是圖示將根據(jù)本技術(shù)的第一到第三實施例的變焦鏡頭應(yīng)用于成像設(shè)備的示例的示圖。
【具體實施方式】
[0031]根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭以從光軸上的物側(cè)起的順序包括具有正折射力的第一透鏡組GR1、具有負折射力的第二透鏡組GR2、具有正折射力的第三透鏡組GR3、以及具有正折射力的第四透鏡組GR4。在從廣角端到長焦端的焦力變化期間，每一組都可以移動以增加在所述第一透鏡組GRl和所述第二透鏡組GR2之間的間隔，并減小所述第二透鏡組GR2和所述第三透鏡組GR3之間的間隔。
[0032]第一透鏡組GRl以從物側(cè)起的順序包括由向物側(cè)凸的彎月形負透鏡Lll和向物側(cè)凸的彎月形正透鏡L12形成的膠合透鏡。第二透鏡組GR2以從物側(cè)起的順序包括向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥RL21、向兩側(cè)凹的負透鏡L22以及向兩側(cè)凸的正透鏡L23。第三透鏡組GR3以從物側(cè)起的順序包括向兩側(cè)凹的正透鏡L31和向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥RL32。第四透鏡組GR4包括正透鏡L41。
[0033]在焦力變化期間，通過改變第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2之間的間隔來改變第二透鏡組GR2的橫向放大倍率。此外，在焦力變化期間，通過改變主要具有變焦鏡頭的成像效果的功能的第三透鏡組GR3和第二透鏡組GR2之間的間隔，增加每一組焦力變化負載的自由度。結(jié)果是，以小尺寸實現(xiàn)高可變焦比。此外，在焦力變化期間，通過改變第三透鏡組GR3和第四透鏡組GR4之間的間隔，通過第四透鏡組GR4生成焦力變化效果。結(jié)果是，可以更多地減小其尺寸，并且還可以有效地抑制由焦力變化引起的像場彎曲等的改變。
[0034]第一透鏡組GRl以從物側(cè)起的順序包括彎月形負透鏡Lll和彎月形正透鏡L12這兩個透鏡，由此可以使得第一透鏡組GRl變薄，同時抑制長焦側(cè)上的縱向色差。此外，當可以將第一透鏡組形成得薄時，從第一透鏡組GRl到孔徑光闌的距離減小，由此第一透鏡組GRl和入瞳之間的距離減小。由此，可以實現(xiàn)廣角，同時抑制前透鏡直徑的增加。此外，當前透鏡直徑的尺寸設(shè)置得小時，第一透鏡組GRl的彎月形正透鏡L12的必要邊緣厚度減小。結(jié)果是，可以比其中第一透鏡組GRl包括三個或更多個透鏡的變焦鏡頭的厚度更多地減小變焦鏡頭的厚度。第一透鏡組GRl的尺寸的上述減小不僅有助于整體光程的減小和前透鏡直徑的減小，還有助于在折疊時變焦鏡頭的尺寸的減小。如果第一透鏡組GRl包括三個透鏡，則入瞳變得更遠離變焦鏡頭的物側(cè)表面。因此，前透鏡直徑增加。
[0035]所述第二透鏡組GR2以從物側(cè)起的順序包括彎月形負透鏡L21、向兩側(cè)凹的負透鏡L22以及向兩側(cè)凸的正透鏡L23。通過采用其中具有負折射力的第二透鏡組GR2在整個系統(tǒng)中包括三個透鏡的上述配置，即使在可變焦比等于或大于6倍且等于或小于15倍的高焦力變焦鏡頭中，也可以有效地抑制在廣角端的橫向像差和像場彎曲以及在長焦端的球形像差。
[0036]所述第三透鏡組GR3以從物側(cè)起的順序包括向兩側(cè)凸的正透鏡L31以及向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥RL32。通過采用這樣的布置，可以令人滿意地校正在從廣角端到長焦端的整體范圍的像場彎曲和球面像差。此外，當在第三透鏡組GR3的物側(cè)上布置光闌孔徑時，出瞳位置變得更遠離像平面。結(jié)果是，可以減小光線到圖像采集表面的入射角，并且可以減少在圖像采集區(qū)域的邊緣部分處的錯誤色彩和光量的惡化的發(fā)生。如果第三透鏡組GR3包括三個或更多透鏡，則難以減小第三透鏡組GR3的中心厚度。結(jié)果是，此配置不適用于折疊狀態(tài)下的尺寸減小。
[0037]第四透鏡組GR4由單一正透鏡形成，并且在焦力變化的時候校正各種像差的波動以及成像位置上的波動。此外，因為由具有小尺寸的單一透鏡形成該組，所以變焦鏡頭是輕重量的，并且適用于在各種物距處對焦。
[0038]通過采用該組的上述透鏡配置，在放大倍率等于或大于6倍且小于或等于15倍的變焦鏡頭中，可以恰當?shù)匦ＵT如球面像差、像場彎曲以及在每一個變焦范圍的畸變之類的各種像差。此外，可以減小整體光程和前透鏡直徑。此外，利用總計8透鏡的配置，可以實現(xiàn)在折疊時的尺寸的減小。
[0039]此外，更優(yōu)選的是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭滿足以下條件表達式(a)。
[0040]條件表達式(a):1.02<Nd23/Nd22<l.10
[0041]這里，Nd22是透鏡L22的d線折射率，而Nd23是透鏡L23的d線折射率。[0042]條件表達式(a)是用于在第二透鏡組GR2的負透鏡L22和正透鏡L23中使用樹脂材料的條件。當結(jié)果超出條件表達式(a)的范圍時，需要在負透鏡L22和正透鏡L23之一或兩者中使用玻璃材料。因此，變焦鏡頭的重量增加。
[0043]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(a)的數(shù)值范圍設(shè)置為以下條件表達式(a’)的范圍。
[0044]條件表達式(a，):1.03<Nd23/Nd22<l.09
[0045]此外，更優(yōu)選的是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭滿足以下條件表達式(b)和
(C)。
[0046]條件表達式(b):52< vd22<60
[0047]條件表達式(c):20< vd23<31
[0048]這里，V d22是透鏡L22的阿貝數(shù)，而v d23是透鏡L23的阿貝數(shù)。
[0049]條件表達式(b)和(C)是用于在第二透鏡組GR2的負透鏡L22和正透鏡L23中使用樹脂材料的情況下校正各種像差，特別是，用于校正色差的條件。條件表達式(b)是用于限制負透鏡L22的條件。當結(jié)果超出了條件表達式(b)的范圍時，這具有對于各種像差中的惡化的效果，并且特別是色差惡化。此外，當結(jié)果超出了樹脂材料的現(xiàn)有范圍時，因此需要使用玻璃材料。結(jié)果是，重量增加，并且此配置不是優(yōu)選的。條件表達式(c)是用于限制正透鏡L23的條件。當結(jié)果超出了條件表達式(c)的范圍時，此配置具有對于各種像差中的惡化的效果，并且特別是色差惡化。此外，當結(jié)果超出了樹脂材料的現(xiàn)有范圍時，因此需要使用玻璃材料。結(jié)果是，重量增加。
[0050]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(b )和(c )的數(shù)值范圍設(shè)置為以下條件表達式(b’)和(c’)的范圍。
[0051]條件表達式(b，):54〈vd22〈58
[0052]條件表達式(C，):22〈vd23〈29
[0053]此外，更優(yōu)選的是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭滿足以下條件表達式(d)。
[0054]條件表達式(d):-1.08<F22/F23<-0.82
[0055]這里，F(xiàn)22是透鏡L22的焦距，而F23是透鏡L23的焦距。
[0056]條件表達式(d)是用于定義第二透鏡組GR2中負透鏡L22的焦距與正透鏡L23的焦距的比率的條件，即，焦力(折射力)比。因為在負透鏡L22和正透鏡L23的每一個中使用樹脂材料，所以例如當環(huán)境溫度存在改變時，可以想象的是，樹脂材料的折射系數(shù)可能改變或者透鏡形狀可能通過擴張或收縮而改變。條件表達式(d)是用于限制由環(huán)境波動引起的光學(xué)性能的改變的條件。當結(jié)果大于條件表達式(d)的上限時，負透鏡L22的焦力相對大。因此，負透鏡L22對于由環(huán)境波動引起的光學(xué)性能的改變具有大影響，并且散焦由環(huán)境波動而顯著地引起，或者對于散焦的對焦校正的量增加，并由此增大了設(shè)備的尺寸。當結(jié)果小于條件表達式(d)的下限時，正透鏡L23的焦力相對大。因此，正透鏡L23對于由環(huán)境波動引起的光學(xué)性能的改變具有大影響，并且散焦由環(huán)境波動而顯著地引起，或者對于散焦的對焦校正的量增加，并由此增大了設(shè)備的尺寸。
[0057]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(d)數(shù)值范圍設(shè)置為以下條件表達式(d’)的范圍。
[0058]條件表達式(d’):-1.03<F22/F23<-0.87[0059]此外，更優(yōu)選的是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭滿足以下條件表達式(e)。
[0060]條件表達式(e):0.34<Fff/F23<0.60
[0061]這里，F(xiàn)ff是在廣角端處整體變焦鏡頭的焦距。
[0062]條件表達式(e)是用于定義第二透鏡組GR2中正透鏡L23的焦距與處于廣角端的變焦鏡頭的焦距的比(即，焦力比)的條件。這是用于適當?shù)卦O(shè)置由樹脂形成的正透鏡L23的焦力的條件。當結(jié)果大于條件表達式(e)的上限時，正透鏡L23的焦力過分增加。因此，尤其是，在諸如溫度改變之類的環(huán)境波動時引起樹脂材料的折射系數(shù)的改變，由形狀改變引起散焦，并且由諸如彗形像差以及像場彎曲之類的各種像差的惡化而使得圖像惡化。當結(jié)果小于條件表達式(e)的下限時，正透鏡L23的焦力過分下降。因而，負透鏡L21的焦力在第二透鏡組GR2的焦力中主導(dǎo)。因此，難以校正諸如彗形像差以及像場彎曲之類的全部各種像差，并且圖像惡化。
[0063]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(e)的數(shù)值范圍可以設(shè)置為以下條件表達式(e’)的范圍。
[0064]條件表達式(e’):0.37<Fff/F23<0.57
[0065]此外，更優(yōu)選的是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭滿足以下條件表達式(f)。
[0066]以下條件表達式(f):-0.88<Fff/F2<-0.66
[0067]這里，F(xiàn)2是第二透鏡組GR2的焦距。
[0068]條件表達式(f)是用于定義第二透鏡組GR2的焦距與處于廣角端的變焦鏡頭的焦距的比(即，焦力比)的條件。這是用于適當?shù)卦O(shè)置第二透鏡組GR2的焦力的條件。當結(jié)果大于條件表達式(f)的上限時，第二透鏡組GR2的彎月形負透鏡L21的焦力尤其過分減小。隨后，在焦力變化時的變焦引起的第二透鏡組GR2的移動量增加。結(jié)果是，這引起設(shè)備尺寸的增加和變焦鏡頭的前透鏡直徑的增加。當結(jié)果小于條件表達式(f)的下限時，第二透鏡組GR2的彎月形負透鏡L21的焦力尤其過分增加。因此，諸如彗形像差以及像場彎曲之類的各種像差惡化，并且這使得圖像惡化。
[0069]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(f)的數(shù)值范圍可以設(shè)置為以下條件表達式(f’)的范圍。
[0070]條件表達式(f，):-0.83<Fff/F2<-0.71
[0071]此外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，透鏡L22的至少一個表面為非球面。因為透鏡L22采用樹脂材料，所以其折射系數(shù)大部分低于使用玻璃材料的透鏡的折射系數(shù)。因此，為了獲得與使用玻璃材料的透鏡的焦力相等的焦力，將每一個表面的曲率半徑設(shè)置得小。因此，在每一個表面上出現(xiàn)的諸如彗形像差以及像場彎曲之類的各種像差增加，并且這使得圖像惡化。為了抑制圖像惡化，將透鏡L22的至少一個表面形成為非球面，并且令人滿意地校正像差。
[0072]此外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，透鏡L23的至少一個表面為非球面。因為透鏡L23采用樹脂材料，所以其折射系數(shù)大部分低于使用玻璃材料的透鏡的折射系數(shù)。因此，為了獲得與使用玻璃材料的透鏡的焦力相等的焦力，將每一個表面的曲率半徑設(shè)置得小。因此，在每一個表面上出現(xiàn)的諸如彗形像差以及像場彎曲之類的各種像差增加，并且這使得圖像惡化。為了抑制圖像惡化，將透鏡L23的至少一個表面形成為非球面，并且令人滿意地校正像差。[0073]此外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，第一透鏡組GRl包括由向物側(cè)凸的彎月形負透鏡Lll和向物側(cè)凸的彎月形正透鏡L12形成的膠合透鏡，并且滿足以下條件表達式(g)、(h)和(i)。
[0074]條件表達式(g):2.5<D12/D11<3.1
[0075]條件表達式(h):1.72<Ndl2<l.82
[0076]條件表達式(i):0.41<(D11+D12)/Fff<0.51
[0077]這里，Dll是透鏡Lll的在軸中心厚度，D12是透鏡L12的在軸中心厚度，而Ndl2是透鏡L12的d線折射系數(shù)。
[0078]表達式(g)是用于定義第一透鏡組GRl的彎月形正透鏡L12的中心厚度與彎月形負透鏡Lll的比的條件。這是用于恰當?shù)卦O(shè)置透鏡L12的中心厚度作為透鏡Lll設(shè)置為基準的情況下的比率的條件，該透鏡L12在第一透鏡組GRl的中心厚度中主導(dǎo)。該負透鏡L21的焦力在第二透鏡組GR2的焦力中主導(dǎo)。然而，當焦力過分增加時，各種像差惡化。因此，需要將像差抑制在適當范圍中。因此，通過以彎月形形狀形成第一透鏡組GRl的正透鏡L12，防止焦力變得過分大。這里，通過減小具有彎月形形狀的透鏡L12的中心厚度，盡可能地減小焦力并減小透鏡的厚度。此配置具有減小第一透鏡組GRl的重量的目的。當結(jié)果大于條件表達式(g)的上限時，透鏡L12的中心厚度過分增加，并且第一透鏡組GRl的重量增力口。當結(jié)果小于條件表達式(g)的下限時，透鏡L12的中心厚度過分減小。因此，難以確保邊緣厚度，并且存在成形性的問題。此外，未確保透鏡L12的足夠焦力，并且尤其是，難以校正長焦側(cè)的色差。
[0079]條件表達式(h)是用于定義第一透鏡組GRl的透鏡L12的d線折射系數(shù)的條件。因為透鏡L12具有彎月形形狀，所以需要通過盡可能增加材料的折射系數(shù)來確保透鏡L12的焦力。同時，當作為材料特性的折射系數(shù)增加時，阿貝數(shù)減小，并且這對于長焦側(cè)的色差校正尤其具有效果。當結(jié)果大于條件表達式(h)的上限時，所應(yīng)用的材料的阿貝數(shù)過分減小，因此難以校正尤其長焦側(cè)的色差。當結(jié)果小于條件表達式(h)的下限時，透鏡L12的每一個表面的曲率半徑減小。然后，長焦側(cè)上的各種像差尤其惡化，或者透鏡L12的中心厚度增加。結(jié)果是，這導(dǎo)致重量的增加。
[0080]條件表達式(i)是用于定義第一透鏡組GRl的中心厚度與在廣角端處的變焦鏡頭的焦距的比。這是用于恰當?shù)卦O(shè)置第一透鏡組GRl的中心厚度的條件，并且也是用于恰當?shù)卦O(shè)置與第二透鏡組GR2的關(guān)系的條件。當結(jié)果大于條件表達式(i)的上限時，第一透鏡組GRl的中心厚度過分增加，因此第一透鏡組的重量增加。當結(jié)果小于條件表達式(i)的下限時，第一透鏡組GRl的中心厚度過分減小，因此透鏡L12的焦力尤其減小。因此，難以校正在長焦端處的各種像差，并且這導(dǎo)致圖像惡化。
[0081]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭中，更優(yōu)選的是，條件表達式(g)、(h)和
(i)的數(shù)值范圍設(shè)置為以下條件表達式(g’)、(h’)和(i’)的范圍。
[0082]條件表達式(g’):2.68<D12/D11<2.98
[0083]條件表達式(h，):1.74〈Ndl2〈l.80
[0084]條件表達式(I’):0.43〈 (D11+D12) /Fff<0.49
[0085]根據(jù)本公開的實施例的成像設(shè)備具有上述變焦鏡頭，并且具有高成像性能。另外，即使在拍攝狀態(tài)和折疊狀態(tài)下，設(shè)備也具有廣的視角以及小尺寸，并且展示出了變焦比率的高性能，該比率等于或大于6倍而等于或小于15倍。此外，可以實現(xiàn)具有小重量和良好便攜性及可操作性的成像設(shè)備。
[0086]另外，在根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭，在基本垂直于光軸的方向上移動(平移)從第一透鏡組GRl到第四透鏡組GR4的各透鏡組中的一個透鏡組或一個透鏡組的部分，由此可以平移圖像。如上所述，通過在基本垂直于光軸的方向上移動透鏡組或其部分，可以互鎖檢測圖像模糊的檢測系統(tǒng)、平移透鏡組的驅(qū)動系統(tǒng)以及基于檢測系統(tǒng)的輸出施加平移量到驅(qū)動系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。由此，可以使得變焦鏡頭也用作防抖光學(xué)系統(tǒng)。特別是，根據(jù)本公開的實施例的變焦鏡頭通過在基本垂直于光軸的方向上平移整個第三透鏡組GR3來平移具有小像差波動的圖像。
[0087]以下，將描述用于實施本技術(shù)的模式(以下稱為實施例)。其描述將以如下條目的順序給出。
[0088]1、第一實施例(數(shù)值示例I)；
[0089]2、第二實施例(數(shù)值示例2)；
[0090]3、第三實施例(數(shù)值示例3 );并且
[0091]4、應(yīng)用示例(成像設(shè)備)。
[0092]應(yīng)當注意，在以下表格和描述中示出的參考標記等如下定義。即，“Si”指示代表從物側(cè)計數(shù)的第i個表面的表面編號?！皉i”指示從物側(cè)計數(shù)的第i個表面的曲率半徑?！癲i”指示在從物側(cè)計數(shù)的第i個表面和第i+Ι個表面之間的在軸表面間隔?！皀i”指示在d線(587.6nm的波長)處的原生材料或玻璃材料的折射系數(shù)，其物側(cè)是第i個表面?！皏i”指示在d線(587.6nm的波長)處的原生材料或玻璃材料的阿貝數(shù)，其物側(cè)是第i個表面。另外，在曲率半徑方面，“⑴”指示表面是平的。此外，附在表面編號的“ASP”指示將表面形成為非球面。此外，“f”指示焦距?！癋no”指示F數(shù)?！唉亍敝甘景胍暯?。
[0093]此外，在實施例中使用的變焦鏡頭中，將一些透鏡表面形成為非球面，如上所述。假定在光軸方向上距透鏡表面的頂點的距離(下垂量)為“X”，在垂直于光軸的方向上其高度為“y”，在透鏡頂點的旁軸曲率是“c”，而圓錐常數(shù)是“ K ”，則可以建立以下表達式。
[0094]x=y2c2/ (1+(1-(1+ κ ) y2c2)1/2) +A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
[0095]另外，A4、A6、A8和AlO是4階、6階、8階和10階非球面系數(shù)。
[0096]1、第一實施例
[0097]透鏡配置
[0098]圖1是圖示根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的變焦鏡頭的透鏡配置的示圖。根據(jù)第一實施例的變焦鏡頭以從光軸的物側(cè)起的順序包括具有正折射力的第一透鏡組GR1、具有負折射力的第二透鏡組GR2、具有正折射力的第三透鏡組GR3、以及具有正折射力的第四透鏡組GR4。
[0099]第一透鏡組GRl以從物側(cè)起的順序包括由向物側(cè)凸的彎月形負透鏡Lll和向物側(cè)凸的彎月形正透鏡L12形成的膠合透鏡。
[0100]第二透鏡組GR2以從物側(cè)起的順序包括向像平面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥RL21、向兩側(cè)凹的負透鏡L22 (由樹脂形成并且其兩個表面都是非球面)以及向兩側(cè)凸的正透鏡L23(由樹脂形成并且其兩個表面都是非球面)。
[0101]第三透鏡組GR3以從物側(cè)起的順序包括向兩側(cè)凸并且其兩個表面都是非球面的正透鏡L31和向像平面?zhèn)劝疾⑶移鋬蓚€表面都是非球面的彎月形負透鏡L32。
[0102]第四透鏡組GR4包括單一正透鏡L41，其兩個表面都是非球面并且由樹脂形成。
[0103]光闌IR布置在第三透鏡組GR3的物側(cè)。濾波器FL布置在第四透鏡組GR4和像平面MG之間。
[0104]變焦鏡頭的規(guī)格
[0105]表1示出了根據(jù)第一實施例的變焦鏡頭的數(shù)值示例I的透鏡數(shù)據(jù)，向該變焦鏡頭施加具體數(shù)值。
[0106]表1
[0107]
【權(quán)利要求】
1.一種變焦鏡頭，以從物側(cè)起的順序包括: 具有正折射力的第一透鏡組； 具有負折射力的第二透鏡組； 具有正折射力的第三透鏡組；以及 具有正折射力的第四透鏡組， 其中所述第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括向像面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥R、向兩側(cè)凹的負透鏡以及向兩側(cè)凸的正透鏡，并且 其中所述第二透鏡組的負透鏡和正透鏡由樹脂材料制成，并且滿足以下條件表達式(a), 條件表達式(a):1.02〈Nd23/Nd22〈l.10， 其中 Nd22是所述第二透鏡組的負透鏡的d線折射率，而 Nd23是所述第二透鏡組的正透鏡的d線折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達式(b)和(C)， 條件表達式(b):52< V d22〈60，而 條件表達式(c):20〈 vd23〈31，其中 vd22是所述第二透鏡組的負透鏡的阿貝數(shù)，而 V d23是所述第二透鏡組的正透鏡的阿貝數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中在從廣角端到長焦端的焦力變化期間，每一組都移動以增大在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔，并減小所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，滿足以下條件表達式(d)， 條件表達式(d):-l.08<F22/F23<-0.82，其中 F22是第二透鏡組的負透鏡的焦距，而 F23是第二透鏡組的正透鏡的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達式(e)，
條件表達式(e):0.34<Fff/F23<0.60， 其中 F23是第二透鏡組的正透鏡的焦距，而 Fff是在廣角端的變焦鏡頭的焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達式(f)， 條件表達式(f):-0.88<Fff/F2<-0.66，其中 Fff是在廣角端的變焦鏡頭的焦距，而 F2是第二透鏡組的焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組的負透鏡的至少一個表面是非球面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中所述第二透鏡組的正透鏡的至少一個表面是非球面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中所述第一透鏡組包括由向物側(cè)凸的彎月形負透鏡和向物側(cè)凸的彎月形正透鏡形成的膠合透鏡，并且滿足以下條件表達式(g)、(h)和(i), 條件表達式(g):2.5<D12/D11<3.1， 條件表達式(h): 1.72〈Ndl2〈l.82，且 條件表達式(i ): 0.41〈 (D11+D12) /Fff<0.51，其中 Dll是第一透鏡組的彎月形負透鏡的在軸中心厚度， D12是第一透鏡組的彎月形正透鏡的在軸中心厚度，而 Ndl2是第一透鏡組的彎月形正透鏡的d線折射率。
10.一種成像設(shè)備，包括: 變焦鏡頭；以及 成像器件，其將由所述變焦鏡頭形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號，其中 所述變焦鏡頭以從物側(cè)起的順序包括， 具有正折射力的第一透鏡組， 具有負折射力的第二透鏡組， 具有正折射力的第三透鏡組，以及 具有正折射力的第四透鏡組， 其中所述第二透鏡組以從物側(cè)起的順序包括:向像面?zhèn)劝嫉膹澰滦呜撏哥R、向兩側(cè)凹的負透鏡以及向兩側(cè)凸的正透鏡，并且其中所述第二透鏡組的負透鏡和正`透鏡由樹脂材料制成，并且滿足以下條件表達式(a), 條件表達式(a):1.02〈Nd23/Nd22〈l.10， 其中 Nd22是所述第二透鏡組的負透鏡的d線折射率，而 Nd23是所述第二透鏡組的正透鏡的d線折射率。
【文檔編號】H04N5/232GK103885160SQ201310680886
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】豐田浩司 申請人:索尼公司