变焦透镜和摄像装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380033240.5

申请日:

2013.06.24

公开号:

CN104412146A

公开日:

2015.03.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B15/16申请日:20130624|||公开

IPC分类号:

G02B15/16; G02B13/18; G03B5/00; H04N5/225

主分类号:

G02B15/16

申请人:

富士胶片株式会社

发明人:

川名正直

地址:

日本国东京都

优先权:

2012-151127 2012.07.05 JP

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司11021

代理人:

雒运朴

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内容摘要

在变焦透镜中,实现高性能、高变倍比、广角化、低成本化、良好图像的取得。变焦透镜从物体侧依次由正的第1透镜群(G1)、负的第2透镜群(G2)、正的第3透镜群(G3)、正的第4透镜群(G4)构成。从广角端向望远端变倍时,第1透镜群(G1)和第3透镜群(G3)在光轴方向上被固定,第2透镜群(G2)向像侧移动,第4透镜群(G4)沿光轴方向移动。第2透镜群(G2)含有:使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面。第3透镜群(G3)从物体侧依次由固定的前群(G3f)、和具有正光焦度的并通过在与光轴交叉的方向上移位而可以使缩小侧的像移位的后群(G3r)构成。

权利要求书

权利要求书1.  一种变焦透镜,其特征在于,从物体侧依次由正光焦度的第1透镜群、负光焦度的第2透镜群、正光焦度的第3透镜群、正光焦度的第4透镜群构成,其构成方式为,从广角端向望远端变倍时,相对于像面,所述第1透镜群和所述第3透镜群在光轴方向上被固定,所述第2透镜群沿光轴向像侧移动,所述第4透镜群在光轴方向移动,所述第2透镜群含有:使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面,所述第3透镜群从物体侧依次由固定的前群、和具有正光焦度且通过在与光轴交叉的方向上移位而可以使像侧的像移位的后群构成,满足下述条件式(1)~(3),2.  0<|f12w/fw|<3.0... (1)2.  5<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<5.0... (2)8.  6<Mz/fw<12.0... (3)其中,f12w:在广角端的所述第1透镜群和所述第2透镜群的合成焦距,fw:在广角端的全系统的焦距,Rz1,Rz2:所述第2透镜群的构成所述空气间隔的曲率半径,Mz:从广角端向望远端变倍时的所述第2透镜群的移动量。2.  根据权利要求1所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(1-1),2.  4<|f12w/fw|<3.0... (1-1)其中,f12w:在广角端的所述第1透镜群和所述第2透镜群的合成焦距,fw:在广角端的全系统的焦距。3.  根据权利要求1或2所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(2-1),2.  6<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<4.8... (2-1)其中,Rz1,Rz2:所述第2透镜群的构成所述空气间隔的曲率半径。4.  根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(3-1),8.  8<Mz/fw<11.5... (3-1)其中,fw:在广角端的全系统的焦距,Mz:从广角端向望远端变倍时的所述第2透镜群的移动量。5.  根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(4),0.  8<f3r/f3<2.0... (4)其中,f3r:所述第3透镜群的后群的焦距,f3:所述第3透镜群的焦距。6.  根据权利要求5所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(4-1),0.  9<f3r/f3<1.8... (4-1)f3r:所述第3透镜群的后群的焦距,f3:所述第3透镜群的焦距。7.  根据权利要求1至6中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第1透镜群从物体侧依次由基于负透镜和正透镜的胶合透镜、以及2枚正透镜构成。8.  根据权利要求1至7中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第3透镜群的所述前群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜。9.  根据权利要求1至8中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第3透镜群的所述后群,从物体侧依次由正透镜以及基于正透镜与负透镜的胶合透镜构成,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。10.  根据权利要求1至9中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第4透镜群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。11.  根据权利要求1至10中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第4透镜群从物体侧依次由使正透镜与负透镜接合的胶合透镜、和正透镜构成,最靠像侧的该正透镜含有非球面。12.  一种摄像装置,其特征在于,搭载有权利要求1所述的变焦透镜。

说明书

说明书变焦透镜和摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦透镜和摄像装置,特别是涉及可以适用于摄影机、播放用摄像机和监控摄像机等的变焦透镜和搭载有该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
历来,作为可以在上述领域使用的变焦透镜,已知有从物体侧依次排列有正的第1透镜群、负的第2透镜群、正的第3透镜群、正的第4透镜群的4群结构的透镜系统。例如,在下述专利文献1~3中,记述有一种后焦型的透镜系统,其是上述4群结构的变焦透镜,且从广角端向望远端变倍时,第1透镜群和第3透镜群被固定,第2透镜群和第4透镜群移动,且由第4透镜群进行合焦。下述专利文献1~3所述的透镜系统的构成为,使第3透镜群中的光学系统的一部分以拥有与光轴垂直的方向的成分的方式移动,从而校正摄影图像的模糊。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2006-47771号公报
【专利文献2】特开2007-33553号公报
【专利文献3】特开2007-322635号公报
近年的摄像装置,一般是将透镜系统、和拍摄该透镜系统所形成的像并输出电信号的CCD(Charge Coupled Device)等的摄像元件加以组合的电子摄像装置。随着摄像元件的高像素化和小型化,对于电子摄像装置所搭载的变焦透镜,要求高性能、广角且高变倍比,还强烈要求低成本化。
但是,专利文献1所述的变焦透镜,变倍比是11~12左右,无法充分满足近年的高变倍比和广角化的要求。专利文献2所述的变焦透镜,变 倍比有20左右,称得上高变倍比,但不能达成广角化。专利文献3所述的变焦透镜,虽然具有20左右的高变倍比,但不能达成广角化。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成,其目的在于,提供一种具有高性能且高变倍比、可实现广角化和低成本化、可以取得良好的图像的变焦透镜和搭载有该变焦透镜的摄像装置。
本发明的变焦透镜,其特征在于,从物体侧依次由具有正光焦度的第1透镜群、具有负光焦度的第2透镜群、具有正光焦度的第3透镜群、具有正光焦度的第4透镜群构成,
从广角端向望远端变倍时,相对于像面,第1透镜群和第3透镜群在光轴方向上被固定,第2透镜群沿光轴向像侧移动,第4透镜群在光轴方向上移动,
第2透镜群含有使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面,
第3透镜群从物体侧依次由固定的前群、和具有正光焦度且可以通过在与光轴交叉的方向上移位而使像侧的像移位的后群构成,
满足下述条件式(1)~(3)。
2.0<|f12w/fw|<3.0...(1)
2.5<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<5.0...(2)
8.6<Mz/fw<12.0...(3)
其中,
f12w:在广角端的第1透镜群和第2透镜群的合成焦距
fw:在广角端的全系统的焦距
Rz1,Rz2:第2透镜群的构成空气间隔的曲率半径
Mz:从广角端向望远端变倍时的第2透镜群的移动量
本发明的变焦透镜,由4个透镜群构成,但除了4个透镜群以外,也可以包括拥有实质上不具备光焦度的透镜、光阑和保护玻璃等的透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件,手抖补正机构等的机构部分等。
另外,所谓透镜群,未必只能由多个透镜构成,也包括只由1枚透镜构成的情况。
另外,在本发明中,凸面、凹面、平面、双凹、弯月、双凸、平凸和平凹等这样的透镜的面形状,正和负这样的透镜的光焦度的符号,在含有非球面的情况下,除非特别指出,否则均认为在近轴区域。另外,在本发明中,就曲率半径的符号而言,在面形状是使凸面朝向物体侧时为正,使凸面朝向像侧时为负。
还有,在本发明的变焦透镜中,更优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)的至少1个。
2.4<|f12w/fw|<3.0...(1-1)
2.6<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<4.8...(2-1)
8.8<Mz/fw<11.5...(3-1)
另外,在本发明的变焦透镜中,优选满足下述条件式(4),更优选满足下述条件式(4-1)。
0.8<f3r/f3<2.0...(4)
0.9<f3r/f3<1.8...(4-1)
其中,
f3r:第3透镜群的后群的焦距
f3:第3透镜群的焦距
另外,在本发明的变焦透镜中,优选第1透镜群从物体侧依次由基于负透镜和正透镜的胶合透镜、以及2枚正透镜构成。
另外,在本发明的变焦透镜中,优选第3透镜群的前群,含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜。还有,前群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。
另外,在本发明的变焦透镜中,优选第3透镜群的后群,从物体侧依次由正透镜以及基于正透镜与负透镜的胶合透镜构成,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。还有,前群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。
另外,在本发明的变焦透镜中,优选第4透镜群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。还有,第4透镜群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜的从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。
另外,在本发明的变焦透镜中,优选第4透镜群从物体侧依次由使正透镜与负透镜接合的胶合透镜、和正透镜构成,最靠像侧的正透镜含有非球面。
本发明的摄像装置,其特征在于,搭载有上述本发明的变焦透镜。
本发明的变焦透镜,从物体侧依次由正的第1透镜群、负的第2透镜群、正的第3透镜群、正的第4透镜群构成,且变倍时第2透镜群和第4透镜群沿光轴方向移动,其中,因为适当设定了第2透镜群和第3透镜群的透镜构成,并满足条件式(1)~(3),所以可以实现高性能、高变倍比、广角化和低成本化,取得良好的图像。
本发明的摄像装置,因为具备本发明的变焦透镜,所以可以廉价地构成,以高变倍取得高画质的映像。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图2是表示本发明的实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图3是表示本发明的实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图4是表示本发明的实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图5是表示本发明的实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图6是表示本发明的实施例6的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图7是表示本发明的实施例7的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图8是表示本发明的实施例8的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图9是表示本发明的实施例9的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图10是表示本发明的实施例10的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图11是表示本发明的实施例11的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图12是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(广角端)
图13是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(中间域)
图14是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(望远端)
图15是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(广角端)
图16是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(中间域)
图17是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(望远端)
图18是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(广角端)
图19是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(中间域)
图20是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(望远端)
图21是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(广角端)
图22是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(中间域)
图23是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(望远端)
图24是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(广角端)
图25是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(中间域)
图26是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(望远端)
图27是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(广角端)
图28是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(中间域)
图29是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(望远端)
图30是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(广角端)
图31是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(中间域)
图32是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(望远端)
图33是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(广角端)
图34是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(中间域)
图35是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(望远端)
图36是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图(广角端)
图37是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图(中间域)
图38是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图(望远端)
图39是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(广角端)
图40是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(中间域)
图41是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(望远端)
图42是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(广角端)
图43是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(中间域)
图44是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(望远端)
图45是本发明的实施方式的摄像装置的概略构成图
具体实施方式
以下,参照附图,对于本发明的实施方式详细地加以说明。图1是表示本发明的实施方式的变焦透镜的构成例的剖面图,对应后述的实施例1的变焦透镜。另外,图2~图11是表示本发明的实施方式的另外的变焦透镜的构成例的剖面图,分别对应后述的实施例2~11的变焦透镜。图1~图11所示例的基本的构成同样,图示方法也同样,因此,这里主要一边参照图1,一边对于本发明的实施方式的变焦透镜进行说明。
图1中,左侧作为物体侧,右侧作为像侧进行图示。本发明的实施方式的变焦透镜,从物体侧依次排列具有正光焦度的第1透镜群G1、具有负光焦度的第2透镜群G2、具有正光焦度的第3透镜群G3、具有正光焦度的第4透镜群G4而成。
还有,在图1中示出的是,在第4透镜群G4与像面Sim之间配置有平行平板状的光学构件PP的例子。近年的摄像装置为了高画质化而采用按各色分别使用摄像元件的方式,为了对应这一方式,将分色棱镜等的分色光学系统插入透镜系统与像面Sim之间。另外,将变焦透镜应用于摄像装置时,优选对应装配透镜的摄像机侧的构成,在光学系统与像面Sim之间配置保护玻璃、红外线截止滤光片和低通滤光片等的各种滤光片等。光学构件PP是这些分色光学系统、保护玻璃和各种滤光片等的假设的部件。
本实施方式的变焦透镜,其构成方式为,从广角端向望远端变倍时,对于像面Sim,第1透镜群G1和第3透镜群G3在光轴方向上被固定,第2透镜群G2沿光轴Z向像侧移动,第4透镜群G4在光轴方向移动。孔径光阑St在图1所示的例子中变倍时被固定。图1中,在各透镜群的下方,以实线的箭头模式化地表示从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2和第4透镜群G4的移动轨迹。还有,在图1的移动轨迹中,以虚线表示望远端的位置。
本实施方式的变焦透镜采用后焦方式,第4透镜群G4具有作为对变倍或物体距离变动时的像面的变动进行校正的调焦群的功能。
在图1所示的例子中,孔径光阑St配置在第2透镜群G2与第3透镜群G3之间。在本实施方式的变焦透镜这种类型的变焦透镜中,即在从物体侧依次配置正、负、正、正的透镜群,且变倍时时第2透镜群G2和第4透镜群G4移动,第1透镜群G1和第3透镜群G3固定的变焦透镜中,为了径向的小型化,优选孔径光阑St如图1所示的例子这样,配置在透镜系统的中间或其邻域,即第3透镜群G3的物体侧。还有,图1所示的孔径光阑St未必表示其大小和形状,而是表示其在光轴Z上的位置。
第1透镜群G1,其构成方式为,从物体侧依次由具有负光焦度的透镜L11、具有正光焦度并与透镜L11接合的透镜L12、具有正光焦度的透镜L13、具有正光焦度的透镜L14构成。在实现高性能且高变倍比的变焦透镜时,第1透镜群G1容易需要含有3枚以上的正透镜的计4枚以上的透镜。通过使第1透镜群G1成为由上述的透镜L11~L14构成的3群4枚结构,可以一边极力抑制透镜枚数而实现小型化和低成本化,一边实现高性能且高变倍比。
第2透镜群G2,例如图1所示的例子这样,能够构成为,从物体侧依次由负弯月形状的透镜L21、双凹形状的透镜L22、双凸形状的透镜L23、具有负光焦度并与透镜L23接合的透镜L24构成。还有,在第2透镜群G2中,双凹形状的透镜L22的像侧的面和双凸形状的透镜L23的物体侧的面相对而形成空气间隔。通过使主要承担变倍作用的第2透镜群G2为上述3群4枚结构,容易一边小型地构成一边实现高性能且高变倍比。另外,在透镜L22和透镜L23之间含有空气间隔,在透镜L23和透镜L24之间包含接合面,因此良好地校正能够色像差和像面弯曲。
第3透镜群G3,其构成方式为,从物体侧依次,由含有胶合透镜,具有相对弱的正或负光焦度的前群G3f、具有相对强的正光焦度的后群G3r构成。后群G3r作为防振用的透镜群使用,其通过在与光轴Z垂直的方向上移位,从而可以使像移位。
在本实施方式的变焦透镜的目标为高变倍比的光学系统中,即使由于微小的手抖动,也会导致像的偏移变大,因此优选拥有防振功能。因此,优选其构成方式为,使后群G3r在与光轴Z垂直的方向上移位,来对变焦透镜在振动时的像的位移进行校正。如此通过使摄影透镜系统的一部分在 与光轴Z垂直的方向上偏心而进行防振,将不需要用于防振的特别的光学系统。
与摄像元件仅有1个的单板方式用的透镜系统相比,采用3个摄像元件的方式用的透镜系统,需要长的后截距,以使之可以插入分色光学系统。为了获得长的后截距,在本实施方式的变焦透镜这种类型的光学系统中,一般第3透镜群G3的光焦度变弱,第3透镜群G3的与光轴垂直的方向的偏心灵敏度变小。若使这样的第3透镜群G3整体在与光轴垂直的方向上偏心而进行防振,则第3透镜群G3的移动量变大,第3透镜群G3的透镜的有效直径变大,透镜系统和装置大型化。
因此,如果将第3透镜群G3分成负的前群G3f和正的后群G3r,使后群G3r拥有强的正光焦度,只使后群G3r在与光轴垂直的方向上偏心而进行防振,则能够抑制后群G3r的移动量、以及透镜系统和装置的尺寸。而且,如果适当设定前群G3f的光焦度,使之与后群G3r具有的强的正光焦度的一部分相互抵消,则能够得到长的后截距。
另外,使第3透镜群G3的前群G3f具有负光焦度时,成为从物体侧依次形成负的前群G3f、正的后群G3r的排列,由此,能够把来自负的第2透镜群G2的射出光,立即由负的前群G3f将光线引导向离开光轴的方向,因此有助于长的后截距。
将后群G3r作为防振用的透镜群使用时,需要驱动后群G3r的驱动机构的空间,因此优选位于离开孔径光阑St的位置。如上述孔径光阑St有配置在第3透镜群G3的物体侧的倾向,由此有助于防振的透镜群优选位于像侧。从这一情况出发,第3透镜群G3的上述排列可以说恰当。
前群G3f具有的胶合透镜,例如图1所示的例子这样,能够构成为,从物体侧依次由具有负光焦度的透镜L31、和具有正光焦度的透镜L32接合的1组胶合透镜构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好平衡和透镜系统的小型化。还有,在图1所示的例子中,前群G3f的胶合透镜从物体侧依次接合负透镜和正透镜,但负透镜和正透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此,例如图4的例子所示那样,也可以为从物体侧依次接合正透镜和负透镜的胶合透镜。
后群G3r,例如图1所示的例子,从物体侧依次由具有正光焦度的透镜L33、和使具有负光焦度的透镜L34与具有正光焦度的透镜L35接合的胶合透镜构成,优选其构成方式为,构成胶合透镜的正的透镜L35由比负的透镜L34阿贝数大的材质构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好平衡和透镜系统的小型化。
还有,在图1所示的例子中,后群G3r的胶合透镜从物体侧依次接合负透镜和正透镜,但负透镜和正透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此,例如图11的例子所示,也可以为从物体侧依次接合正透镜和负透镜的胶合透镜。
第4透镜群G4,例如,能够为如下3枚结构,即,由2枚具有正光焦度的透镜、1枚具有负光焦度的透镜构成。例如,在图1所示的例子中,第4透镜群G4,从物体侧依次由具有正光焦度的透镜L41、具有负光焦度的并与透镜L41接合的透镜L42、具有正光焦度的透镜L43构成,优选其构成方式为,构成胶合透镜的正的透镜L41由比负的透镜L42阿贝数大的材质构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好的平衡和透镜系统的小型化。另外,优选透镜L43含有非球面,由此,可以进行良好的像差校正。
还有,在图1所示的例子中,第4透镜群G4的胶合透镜从物体侧依次使正透镜和负透镜接合,但正透镜和负透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此。
本实施方式的变焦透镜,优选满足下述条件式(1)~(3)。
2.0<|f12w/fw|<3.0...(1)
2.5<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<5.0...(2)
8.6<Mz/fw<12.0...(3)
其中,
f12w:在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成焦距
fw:在广角端的全系统的焦距
Rz1,Rz2:第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜的曲率半径
Mz:从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2的移动量
条件式(1)是关于在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成焦距、与在广角端的全系统的焦距的比的式子。若低于条件式(1)的 下限,则在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成光学系统的负光焦度变强,像差的校正困难。若高于条件式(1)的上限,则广角化困难。
条件式(2)是关于第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜的曲率半径的式子。还有,第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜,是例如图1所示的透镜L22和透镜L23。若脱离条件式(2)的范围,则广角侧的像面弯曲和望远侧的彗形像差(也称慧差)恶化。
条件式(3)是关于从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2的移动量、与在广角端的全系统的焦距的比的式子。若低于条件式(3)的下限,则高变倍比的达成困难。若高于条件式(3)的上限,则透镜系统大型化。
还有,为了提高上述的作用效果,更优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)的至少1个。
2.4<|f12w/fw|<3.0...(1-1)
2.6<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<4.8...(2-1)
8.8<Mz/fw<11.5...(3-1)
在本实施方式的变焦透镜中,优选满足下述条件式(4)。
0.8<f3r/f3<2.0...(4)
其中,
f3r:第3透镜群G3的后群G3r的焦距
f3:第3透镜群G3的焦距
条件式(4)是关于第3透镜群的后群G3r的焦距、与第3透镜群G3的焦距的比的式子。若低于条件式(4)的下限,则球面像差和彗形像差恶化。若高于条件式(4)的上限,则像面变动校正时的移动量变大,透镜系统大型化。
为了提高上述的作用效果,更优选满足下述条件式(4-1)。
0.9<f3r/f3<1.8...(4-1)
根据本实施方式的变焦透镜,通过适宜采用上述构成,能够提供具有高变倍比例如20倍左右的变倍比,且为高性能,并可实现广角化、小型化和低成本化,还可以取得良好的图像的变焦透镜。
还有,本实施方式的变焦透镜要求耐环境性时,优选全系统的最靠物体侧的透镜由玻璃材质构成。在最靠物体侧所配置的透镜,由于监控摄像机的用途等而在屋外使用时,因为经常曝露在阳光下,所以若由塑料透镜构成则劣化变质之虞存在。
本实施方式的变焦透镜在严酷的环境下使用时,优选实施保护用的多层膜涂覆。此外,除了保护用涂层以外,也可以实施用于减少使用时的重影等的防反射涂层。
图1所示的例子中,表示的是在透镜系统与成像面之间配置有光学构件PP的例子,但作为低通滤光片和截止特定的波长范围这样的各种滤光片等的配置之替代,可以在各透镜之间配置这些各种滤光片,或者也可以在任意一个透镜的透镜面实施与各种滤光片具有同样作用的涂层。
【实施例】
接下来,对于本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。实施例1~11的变焦透镜的透镜剖面图分别示出在图1~图11中。
实施例1的变焦透镜的基本透镜数据示出在表1中,其他的数据示出在表2中,非球面系数示出在表3中。同样,实施例2~11的变焦透镜的基本透镜数据、其他的数据、非球面系数示出在表4~表33中。以下,关于表中的符号的意思,以实施例1的为例进行说明,关于实施例2~11的也基本上相同。还有,表1~33所示的各数值数据,以使广角端的焦距为1的方式被标准化。
在表1的基本透镜数据中,Si一栏中表示以最靠物体侧的构成要素的物体侧的面作为第1号而随着朝向像侧依次增加的第i号(i=1、2、3、...)的面编号,Ri一栏中表示第i号面的曲率半径,Di一栏中表示第i号面和第i+1号面的光轴Z上的面间隔。还有,就曲率半径的符号而言,面形状向物体侧凸时为正,向像侧凸时为负。
另外,在基本透镜数据中,ndj一栏中表示以最靠物体侧的透镜为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j=1、2、3、...)的构成要素的对d线(波长587.6nm)的折射率,vdj一栏中表示第j号构成要素的对d线的阿贝数。还有,在基本透镜数据中,也包含孔径光阑St在内示出,相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中,记述为“面编号(光阑)”。
表1的基本透镜数据中的D7、D14、D23、D28,是变倍时变化的面间隔。D7是第1透镜群G1和第2透镜群G2的间隔,D14是第2透镜群G2和孔径光阑St的间隔,D23是第3透镜群G3和第4透镜群G4的间隔,D28是第4透镜群G4和光学构件PP的间隔。在此,在基本透镜数据和其他的数据中,面间隔D7、D14、D23、D28一栏中,将可变的分别记述为DD[7]、DD[14]、DD[23]、DD[28]。还有,实施例5、6、7中,分别用D25、D30代替上述D23、D28,在实施例8中,分别用D22、D27代替上述D23、D28,在实施例9中,分别用D25、D30代替上述D23、D28,在实施例10、11中,用D16、D25、D30代替上述D14、D23、D28。还有,在图1~11中,只图示变倍时变化的面间隔。
在表2的其他数据中,表示广角端、中间域和望远端的无限远合焦状态下的变焦倍率、全系统的焦距(f′)、后截距(空气换算长度)Bf′、F值(FNo.)、全视场角(2ω)、变倍时变化的各面间隔的值。还有,在表2的变倍时变化的面间隔中,没有附带“inf”的尾标的,表示700mm的合焦状态下的面间隔。
在表1的透镜数据中,附加在面编号的左侧的“*”号,表示该透镜面是非球面形状。在表1的基本透镜数据中,作为这些非球面的曲率半径,表示近轴的曲率半径的数值。
另外在表3中,表示实施例1的变焦透镜的非球面系数。在此,表示非球面的面编号、和关于该非球面的非球面系数。在此非球面系数的数值的“E-n”(n:整数)意思是“×10-n”。还有非球面系数,是下述非球面式中的各系数KA、Am的值。
Zd=C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm
其中,
Zd:非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂到非球面顶点相切的与光轴垂直的平面的垂线的长度)
h:高度(从光轴至透镜面的距离)
C:近轴曲率半径的倒数
KA、Am:非球面系数
实施例1的变焦透镜的非球面,基于上述非球面式,对于非球面系数Am,有效地使用A3~A16的次数表示。
以下所述的表中,记述以规定的位数进行舍入(取整)的数值。另外,在以下所述的表的数据中,作为角度的单位使用度,作为长度的单位使用mm,但因为光学系统可以按比例放大或按比例缩小使用,所以也能够使用其他适当的单位。
【表1】
实施例1·透镜数据
SiRiDindjvdj137.44610.531.8051825.42212.47322.211.4970081.543-203.93640.02 420.28061.041.4970081.545150.49480.02 610.02401.221.8040046.58728.8874DD[7] 814.78770.191.8830040.7691.83241.06 10-6.44740.171.8830040.76118.59900.02 123.89270.911.8080922.7613-5.45970.181.8348142.731432.5721DD[14] 15(光阑)1.18 166.25160.191.8348142.73173.10260.751.6258835.701816.67450.70 196.79040.431.7307740.512021.09100.02 2117.31260.211.8348142.73224.24200.701.4970081.5423-211.9787DD[23] 244.81150.631.5407247.2325643.53310.191.9228618.90267.57830.21 *276.55950.781.5686758.50*28-5.2566DD[28] 295.671.5163264.00300.001.5163264.00310.60 
【表2】
实施例1·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.11Bf′0.600.600.60FNo.1.662.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.259.59DD[14]9.792.750.41DD[23]2.500.891.35DD[23]_inf2.500.941.95DD[28]0.472.081.62DD[28]_inf0.472.031.02
【表3】
实施例1·非球面系数
面编号2728KA-1.3510272E+00-6.1070852E+00A38.8693247E-069.9670288E-06A4-8.7489948E-03-9.0365146E-03A51.8569051E-021.1118542E-02A6-1.7076617E-02-1.2723506E-02A7-2.4206617E-036.4253024E-03A88.6860959E-03-2.5809830E-03A92.2587526E-039.5510376E-04A10-6.2260022E-032.7799944E-03A111.0822609E-03-4.3670154E-03A121.1114594E-032.1576742E-03A13-1.6541243E-05-8.3793460E-06A14-4.2768027E-04-4.2375007E-04A151.6698190E-041.6928781E-04A16-1.9445114E-05-2.2236363E-05
【表4】
实施例2·透镜数据
SiRiDindjvdj134.93130.531.8051825.42212.23552.211.4970081.543-307.84110.02  421.52050.991.4970081.545160.88920.02  610.05271.231.8040046.58729.7501DD[7]  814.71920.191.8830040.7691.84101.05  10-6.28240.171.8830040.76118.78710.02  123.94761.061.8051825.4213-3.61930.181.8348142.731446.1323DD[14]  15(光阑)1.18  166.00500.191.8348142.73173.03440.761.6258835.701815.80130.70  199.80910.331.7307740.512018.94910.02  218.61060.211.8348142.73224.43950.631.4970081.542337.1935DD[23]  245.01310.661.5407247.2325-185.63860.191.9228618.90267.64130.19  *276.22650.771.5686758.50*28-5.2528DD[28]  295.671.5163264.00300.001.5163264.00310.61  
【表5】
实施例2·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.11Bf′4.816.375.38FNo.1.662.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.309.65DD[14]9.842.750.40DD[23]2.510.901.33DD[23]_inf2.510.951.93DD[28]0.472.081.65DD[28]_inf0.472.031.05
【表6】
实施例2·非球面系数
面编号2728KA-1.3469852E+00-6.1337841E+00A3-4.1842738E-06-4.4672777E-05A4-7.1322915E-03-7.5080429E-03A51.4219953E-024.7852675E-03A6-1.0345866E-024.9664059E-03A7-7.1946305E-03-2.5233431E-02A81.0468983E-023.2128565E-02A91.1055936E-03-1.5903494E-02A10-5.3301334E-03-4.2481828E-03A111.5592912E-039.9538009E-03A121.8406481E-06-3.9645171E-03A135.1587891E-04-1.3832061E-03A14-4.4827065E-041.8192242E-03A151.2059643E-04-6.3449385E-04A16-1.0328974E-057.9408898E-05
【表7】
实施例3·透镜数据
SiRiDindjvdj164.82020.531.8051825.42213.81472.311.4970081.543-57.22810.02  420.11421.111.4970081.545386.68020.02  69.35901.211.8040046.58723.1055DD[7]  814.34500.191.8830040.7691.80921.06  10-6.71480.181.8830040.76117.52190.02  123.81771.061.8466123.7813-3.95830.181.8348142.731420.3817DD[14]  15(光阑)1.38  165.16930.191.8348142.73172.81720.651.6989530.05186.01250.70  199.89560.391.7725049.602046.47220.02  215.84920.221.8502632.27223.49960.661.4970081.542313.2420DD[23]  244.06530.801.5952267.7425-31.36430.221.9036631.32264.23120.20  *273.98290.931.5686758.50*28-4.9492DD[28]  295.681.5163264.00300.001.5163264.00310.59  
【表8】
实施例3·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.529.4833.50Bf′6.576.576.57FNo.1.662.523.122ω[°]73.813.03.6DD[7]0.217.119.38DD[14]9.632.730.46DD[23]2.540.891.38DD[23]_inf2.540.941.99DD[28]0.472.121.63DD[28]_inf0.472.071.02
【表9】
实施例3·非球面系数
面编号2728KA-3.0636790E-04-2.7894834E+00A33.3832736E-06-2.0438637E-06A4-5.6020869E-03-6.5951899E-03A51.1859045E-021.3655379E-02A6-8.5650363E-03-1.2332668E-02A7-3.0543784E-03-9.3227163E-04A82.9994031E-035.4432805E-03A92.6210423E-03-1.0105157E-03A10-1.5184333E-03-6.4998332E-04A11-1.0617370E-03-4.1442270E-04A127.4192271E-048.7074286E-04A138.3312618E-05-6.2219528E-04A14-1.9207207E-042.6019545E-04A156.6614554E-05-6.0703558E-05A16-8.3572704E-066.0464478E-06
【表10】
实施例4·透镜数据
SiRiDindjvdj147.22000.531.8051825.42213.06622.241.4970081.543-102.92490.02  423.17431.051.4970081.5450.02  69.67181.231.8040046.58725.9274DD[7]  814.38140.191.8830040.7691.85031.08  10-6.17060.171.8830040.76118.39470.02  124.07021.021.8466123.7813-4.07020.181.8348142.731429.3006DD[14]  15(光阑)1.22  1617.89400.971.7495035.0417-3.17430.191.8348142.731858.02560.47  197.39510.611.5638460.6720-23.39160.02  216.95770.211.8348142.73223.37760.671.4970081.542310.9290DD[23]  245.30150.641.5163364.14250.221.9228618.90268.88320.16  *276.41200.781.5686758.50*28-5.9674DD[28]  295.671.5163264.00300.001.5163264.00310.60  
【表11】
实施例4·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′2.9025.0271.28Bf′14.7026.2718.16FNo.1.662.523.122ω[°]73.813.03.6DD[7]0.217.329.66DD[14]9.892.780.44DD[23]2.490.871.30DD[23]_inf2.490.921.90DD[28]0.472.091.66DD[28]_inf0.472.041.06
【表12】
实施例4·非球面系数
面编号2728KA-7.6540125E+00-5.6981136E+00A3-6.4178651E-069.4276825E-08A4-2.6351006E-04-1.7985625E-03A57.5606811E-03-6.4244277E-04A6-8.1919998E-031.1832281E-04A73.5680364E-032.4212499E-04A8-8.3752169E-03-2.4810497E-04A92.0795948E-022.5508364E-04A10-2.1792266E-02-1.6610001E-04A117.1252734E-036.2959514E-05A127.0510373E-03-1.4187394E-05A13-9.5621324E-036.3019562E-06A145.0557434E-03-4.9797631E-06A15-1.3400539E-031.9291054E-06A161.4656479E-04-2.7345557E-07
【表13】
实施例5·透镜数据
SiRiDindjvdj137.89970.531.8051825.42212.25422.261.4970081.543-161.00990.02  421.83701.011.4970081.545213.96490.02  69.87511.251.8040046.58729.3203DD[7]  816.43630.191.8830040.7691.84301.03  10-6.91240.171.8830040.76117.91980.02  123.80930.911.8466623.7813-5.27120.181.8348142.731418.1887DD[14]  15(光阑)1.18  1615.07180.551.7440044.7817-8.95740.07  18-7.17610.191.8340037.16194.31900.691.7618226.5220-95.39570.70  217.79760.531.6031160.6422-71.74910.02  236.98940.211.8348142.73243.54990.641.4970081.542511.1341DD[25]  264.27620.621.5163364.142715.32120.221.9228618.90285.43610.21  *295.49000.751.5686758.50*30-6.0266DD[30]  315.671.5163264.00320.001.5163264.00330.63  
【表14】
实施例5·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′60.30-22.51-288.37Bf′306.87-23.34-72.22FNo.1.672.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.199.47DD[14]9.732.750.47DD[25]2.370.791.28DD[25]_inf2.370.841.88DD[30]0.472.051.56DD[30]_inf0.472.000.96
【表15】
实施例5·非球面系数
面编号2930KA-1.8454883E-03-2.8141835E+00A3-7.9898975E-075.8556502E-08A4-1.4525817E-03-7.2279272E-04A5-4.9321637E-04-1.8563796E-04A65.4605707E-041.1090776E-04A7-1.3514024E-04-9.6438483E-06A8-3.7802685E-05-7.1315497E-05A9-2.3686218E-047.3475709E-05A101.9468326E-04-4.9461437E-05A112.8049223E-051.2304938E-05A12-1.9156070E-051.2749181E-05A13-6.1061492E-05-1.5739952E-05A145.1877463E-057.9999950E-06A15-1.6139247E-05-2.0762595E-06A161.8717212E-062.2460564E-07
【表16】
实施例6·透镜数据
SiRiDindjvdj137.60280.531.8051825.42212.20432.261.4970081.543-164.56360.02  421.23691.021.4970081.545188.48390.02  69.86951.261.8040046.58729.4262DD[7]  816.89840.191.8830040.7691.84371.03  10-7.05200.171.8830040.76117.71920.02  123.77950.921.8466623.7813-5.23290.181.8348142.731417.7963DD[14]  15(光阑)1.18  1614.77310.541.7440044.7817-9.36260.07  18-7.36850.191.8340037.16194.22700.691.7618226.5220-140.23440.70  217.62630.541.6031160.6422-66.15220.02  237.10500.211.8348142.73243.53390.641.4970081.542511.2876DD[25]  264.05590.641.5182358.902714.38080.221.9228618.90285.22290.22  *295.54170.751.5686758.50*30-5.9903DD[30]  315.671.5163264.00320.001.5163264.00330.63  
【表17】
实施例6·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.11Bf′4.836.345.27FNo.1.662.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.139.39DD[14]9.662.740.48DD[25]2.340.781.29DD[25]_inf2.340.831.89DD[30]0.472.031.52DD[30]_inf0.471.980.92
【表18】
实施例6·非球面系数
面编号2930KA9.3870872E-06-2.9006145E+00A34.0602673E-06-2.3871967E-07A4-1.9918561E-03-7.3271270E-04A51.5122346E-03-4.4313445E-04A6-4.1260157E-032.7892765E-04A75.0146249E-03-2.3190880E-04A8-3.5481493E-032.5927516E-04A91.8575444E-03-2.0777987E-04A10-7.6031198E-046.5366034E-05A11-1.3974542E-052.2881816E-05A127.1829337E-05-2.0773936E-05A132.3358498E-04-4.6805116E-06A14-2.4882095E-049.6185356E-06A159.0704109E-05-3.7564942E-06A16-1.1769108E-055.0385021E-07
【表19】
实施例7·透镜数据
SiRiDindjvdj138.40850.531.8051825.42212.34472.251.4970081.543-154.72200.02  420.97481.021.4970081.545179.67170.02  69.91131.251.8040046.58729.1991DD[7]  816.47940.191.8830040.7691.83901.03  10-7.13030.171.8830040.76117.74310.02  123.75350.921.8466623.7813-5.25150.181.8348142.731416.8294DD[14]  15(光阑)1.18  1622.12680.541.7410052.6417-7.88130.07  18-6.45140.191.8340037.16194.61510.701.7847225.6820-38.76370.70  217.39850.551.5688356.3622-70.49600.02  237.35930.211.8348142.73243.55800.671.4970081.542513.1778DD[25]  264.09480.651.5182358.902716.66950.221.9228618.90285.48830.23  *295.93600.731.5686758.50*30-6.0065DD[30]  315.671.5163264.00320.001.5163264.00330.62  
【表20】
实施例7·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.11Bf′4.836.355.31FNo.1.662.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.189.44DD[14]9.682.710.45DD[25]2.370.791.28DD[25]_inf2.370.841.88DD[30]0.472.051.56DD[30]_inf0.472.000.96
【表21】
实施例7·非球面系数
面编号2930KA-2.0895828E-01-3.0223671E+00A3-8.2765792E-071.5342956E-07A4-1.3638235E-03-7.4284911E-04A5-1.0557892E-03-4.4908174E-04A69.6470620E-041.4117445E-04A7-4.1887769E-046.5618848E-05A82.5653949E-04-1.0485769E-04A9-5.4786519E-046.0761606E-05A103.2133979E-04-1.4697983E-05A111.8261514E-04-4.1525354E-06A12-2.8360660E-04-2.6408108E-06A131.1998898E-048.5067455E-06A14-1.6599649E-05-5.6603900E-06A15-1.9853609E-061.6641413E-06A166.1184924E-07-1.9088242E-07
【表22】
实施例8·透镜数据
SiRiDindjvdj138.41600.531.8051825.42212.70442.201.4970081.543-164.39370.02  419.02861.061.4970081.545114.26400.02  610.12151.211.8040046.58728.7809DD[7]  815.27590.191.8830040.7691.83401.04  10-7.00680.171.8830040.76117.81690.02  123.71591.061.8051825.4213-3.71790.181.8348142.731426.5474DD[14]  15(光阑)1.18  16-463.69270.751.6727032.1017-3.70720.211.8348142.7318-16.24780.70  *193.94731.001.5686758.50*20-8.55260.02  2134.94140.211.8340037.16224.8037DD[22]  234.56740.541.5163364.142425.73940.191.8466623.78254.42190.18  *264.02720.881.5686758.50*27-5.5677DD[27]  285.671.5163264.00290.001.5163264.00300.60  
【表23】
实施例8·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.11Bf′4.816.385.39FNo.1.662.523.122ω[°]73.812.83.6DD[7]0.217.219.54DD[14]9.712.710.38DD[22]2.530.901.33DD[22]_inf2.530.961.93DD[27]0.472.101.67DD[27]_inf0.472.041.07
【表24】
实施例8·非球面系数
面编号19202627KA1.0000000E+001.0000000E+00-8.5178961E-01-6.3646316E+00A3  1.9880521E-06-7.5338403E-07A4-2.4848872E-039.0076193E-04-8.5125540E-04-5.1743912E-03A5  4.3901998E-031.6408468E-03A63.0987922E-044.0931106E-04-5.6857156E-03-2.1789718E-04A7  3.5530431E-03-6.1691270E-04A8-1.1323444E-04-1.4165430E-04-1.1881410E-042.1333159E-03A9  -1.1054397E-03-4.5312653E-03A107.8908636E-061.2698033E-057.0430208E-045.4476751E-03A11  -7.8473477E-04-3.3917236E-03A122.8108691E-123.8081001E-128.7362003E-043.7234078E-04A13  -4.7696635E-041.0033595E-03A14  1.2253096E-04-7.4622440E-04A15  -1.2921438E-052.2784696E-04A16  2.3236569E-07-2.7037077E-05
【表25】
实施例9·透镜数据
SiRiDindjvdj12487.43540.551.8466623.78213.33262.591.4970081.543-57.39440.02  421.77201.091.8340037.165159.59090.02  610.94921.291.8348142.73735.8126DD[7]  89.59350.201.8348142.7391.78891.26  10-6.75260.181.8348142.73117.31300.03  123.58151.031.8466623.7813-4.96050.181.8348142.73149.6273DD[14]  15(光阑)1.24  1611.60140.641.6516058.5517-9.81130.07  18-8.09720.201.8348142.73194.89760.781.7400028.3020-31.43930.74  216.98390.621.4970081.5422-103.05200.02  237.06470.221.8348142.73243.58620.711.4970081.542511.5212DD[25]  265.04880.671.4970081.5427-24.27790.201.9036631.32284.91760.11  *293.87301.001.5686758.50*30-5.0315DD[30]  315.951.5163264.00320.001.5163264.00330.65  
【表26】
实施例9·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′3.6644.32110.24Bf′19.5249.8331.27FNo.1.672.523.122ω[°]76.413.63.8DD[7]0.227.649.99DD[14]10.322.900.55DD[25]2.820.931.20DD[25]_inf2.820.991.81DD[30]0.492.382.11DD[30]_inf0.492.321.50
【表27】
实施例9·非球面系数
面编号2930KA-1.5195347E-01-2.6729173E+00A34.1590738E-06-8.8896478E-08A4-7.9759801E-04-9.4290407E-04A51.8385139E-03-1.1365123E-03A6-3.7327100E-034.5699901E-04A73.7234697E-034.4474607E-05A8-2.7756367E-031.2328148E-05A92.4190330E-03-6.1872238E-05A10-1.9316270E-033.7844232E-05A111.1289251E-03-1.7144329E-05A12-7.1096327E-04-6.9488377E-06A135.1791254E-041.5163615E-05A14-2.5816534E-04-8.9789804E-06A156.7230097E-052.5042247E-06A16-7.0580591E-06-2.8028124E-07
【表28】
实施例10·透镜数据
SiRiDindjvdj12463.93830.551.8466623.78212.62482.741.4970081.543-54.58680.02  415.71721.431.8513540.105125.37900.02  610.88161.171.8348142.73726.4713DD[7]  814.46290.201.8348142.7391.87581.26  10-6.93580.181.8348142.73117.16520.29  124.61151.111.7552027.5113-4.65540.02  14-7.12350.181.8348142.73155.60710.541.8466623.781614.6307DD[16]  17(光阑)1.23  185.68211.311.7495035.0419-2.74000.201.7725049.60205.43840.72  216.04600.401.8502632.272211.69730.02  238.96050.221.8466623.78243.23320.771.5952267.742516.9347DD[25]  264.17580.721.6177249.8127-66.78760.201.8466623.78285.32760.22  *294.86760.871.5686758.50*30-5.4878DD[30]  315.951.5163264.00320.001.5163264.00330.63  
【表29】
实施例10·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2522.10Bf′5.046.324.76FNo.1.662.523.122ω[°]76.413.63.8DD[7]0.226.949.10DD[16]9.412.690.53DD[25]1.870.531.55DD[25]_inf1.870.592.16DD[30]0.491.830.81DD[30]_inf0.491.770.20
【表30】
实施例10·非球面系数
面编号2930KA-5.2869077E+00-2.5445616E+00A3-1.0844255E-05-3.2772618E-07A48.2759477E-04-1.5184073E-03A54.6745622E-03-2.5744063E-04A6-2.5983560E-032.6007514E-04A7-5.0763555E-03-2.6921390E-04A87.7142091E-031.4617047E-04A9-3.9933274E-03-4.4678779E-05A10-1.3910294E-06-4.6826550E-05A118.4310867E-043.7357299E-05A12-9.9767685E-062.0973727E-05A13-4.7563736E-04-4.1913875E-05A143.2918184E-042.4430891E-05A15-9.6845844E-05-6.6835189E-06A161.1049226E-057.3108800E-07
【表31】
实施例11·透镜数据
SiRiDindjvdj1-117.45140.551.8061033.27214.41042.951.4970081.543-35.65360.02  418.86951.641.4970081.545-152.95650.02  611.74331.351.8040046.58736.1158DD[7]  810.50340.201.9036631.3291.96741.14  10-6.80230.181.8830040.76119.45880.02  124.29490.661.8051825.421381.70280.13  14-14.07650.181.8348142.73153.39060.931.8466123.7816-18.7327DD[16]  17(光阑)0.86  18-7.59590.741.5174252.4319-3.28310.201.8348142.7320-5.25890.53  2112.11780.661.8051825.4222-13.05621.23  23100.84100.661.4970081.5424-5.00730.221.8466123.7825102.4188DD[25]  2615.18630.491.5952267.7427-40.85560.201.8051825.42289.46810.10  *294.79850.881.5686758.50*30-5.3500DD[30]  315.951.5163264.00320.001.5163264.00330.66  
【表32】
实施例11·其他的数据
 广角中间望远变焦倍率1.06.222.1f′1.006.2622.10Bf′5.076.565.58FNo.1.682.523.102ω[°]77.413.63.8DD[7]0.228.6111.32DD[16]11.292.900.19DD[25]2.270.721.16DD[25]_inf2.270.771.75DD[30]0.492.041.60DD[30]_inf0.491.991.01
【表33】
实施例11·非球面系数
面编号2930KA-2.3113295E-02-7.4477570E-01A3-7.6209072E-041.8396995E-03A44.7648836E-04-9.6662857E-03A53.4854903E-032.6185462E-02A63.0375556E-04-2.8464122E-02A7-1.4131534E-023.1399525E-02A81.3967312E-02-6.2947970E-02A9-7.4580519E-047.5217629E-02A10-2.6627225E-03-3.1732358E-02A111.1831419E-04-7.9343525E-03A12-1.0504004E-037.7023796E-03A131.5831751E-031.8359033E-03A14-4.3246553E-04-2.3066516E-03A15-1.0548829E-044.3854605E-04A164.4947219E-056.5983750E-06
上述实施例1~11全部,从物体侧依次由正的第1透镜群G1、负的第2透镜群G2、正的第3透镜群G3、正的第4透镜群G4构成,其构成方式为,从广角端向望远端变倍时,相对于像面,使第1透镜群G1和第3透镜群G3在光轴方向被固定,第2透镜群G2沿光轴Z向像侧移动,第4透镜群G4在光轴方向上移动来对变倍或物体距离变动所伴随的像面的变动进行校正。另外,在上述实施例1~11全体中,第2透镜群G2含有使凸面和凹面相对的空气间隔以及基于负透镜与正透镜的接合面,第3透镜群G3其构成方式为,从物体侧依次由固定的前群G3f、和具有正光焦 度的并通过在与光轴Z交叉的方向上移位而可以使像侧的像移位的后群G3r构成。另外,按照使后群G3r在与光轴Z垂直的方向上移动来对变焦透镜振动时的像的位移进行校正的方式构成。另外,第3透镜群G3的前群G3f,在实施例1~9中具有正光焦度,在实施例10、11中具有负光焦度。
表34中表示实施例1~11的变焦透镜的与条件式(1)~(4)对应的值。由表34可知,实施例1~11均满足条件式(1)~(4)。
【表34】
式的编号条件式实施例1实施例2实施例3实施例4(1)2.0<|f12w/fw|<3.02.662.672.592.66(2)2.5<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<5.02.652.633.062.88(3)8.6<|Mz/fw|<12.09.379.449.179.45(4)0.8<|f3r/f3|<2.01.631.691.011.00
式的编号条件式实施例5实施例6实施例7实施例8(1)2.0<|f12w/fw|<3.02.652.652.642.64(2)2.5<|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|<5.02.852.922.882.81(3)8.6<|Mz/fw|<12.09.259.199.249.33(4)0.8<|f3r/f3|<2.01.111.071.121.10

实施例1的变焦透镜的在广角端的球面像差、正弦条件违反量、像散、畸变(distortion)和倍率色像差(倍率的色像差)分别示出在图12(A)~图12(E)中,在中间域的球面像差、正弦条件违反量、像散、畸变(distortion)和倍率色像差(倍率的色像差)分别示出在图13(A)~图13(E)中,在望远端的球面像差、正弦条件违反量、像散、distortion(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)分别示出在图14(A)~图14(E)中。还有,在图12~图14中,表示700mm的合焦状态下的各像差。另外, 数值数据因为以使广角端的焦距为1的方式被标准化,所以球面像差、正弦条件违反量和像散的单位省略。
在各像差图中,表示以d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图中,也表示关于波长656.3nm(C线)和波长486.1nm(F线)的像差。在像散图中,实线表示弧矢方向,虚线表示子午方向的像差。倍率色像差图中,表示关于C线和F线的像差。FNo.表示F值,ω表示半视场角。
同样,实施例2~11的变焦透镜的在广角端、中间域和望远端的各像差图分别示出在图15~图17、图18~图20、图21~图23、图24~图26、图27~图29、图30~图32、图33~图35、图36~图38、图39~图41、和图42~图44的(A)~(E)中。
由以上的各数值数据和各像差图可知,实施例1~11的变焦透镜,既可实现小型化,又具有高变倍比,在广角端的视场角为73.8~77.4°而可达成广角化,在广角端的F值为1.66~1.68而为明亮的透镜系统。另外可知,各像差得到良好地校正。
接下来,对于本发明的实施方式的摄像装置进行说明。图45中,作为本发明的实施方式的摄像装置的一例,示出使用了本发明的实施方式的变焦透镜1的摄像装置10的概略构成图。作为摄像装置,例如,能够列举摄影机、电子静态照相机、监控摄像机等。
图45所示的摄像装置10,具备如下:变焦透镜1;配置在变焦透镜1的像侧的滤光片2;拍摄由变焦透镜1成像的被摄物体的像的摄像元件3;对于来自摄像元件3的输出信号进行运算处理的信号处理部4;用于进行变焦透镜1的变倍的变倍控制部5;用于进行调焦的调焦控制部6。
变焦透镜1具有如下:变倍时固定的正的第1透镜群G1;变倍时沿光轴Z移动的负的第2透镜群G2;孔径光阑St;变倍时固定的正的第3透镜群G3;变倍时沿光轴Z移动并进行调焦的正的第4透镜群G4。还有,图45中概略性地表示各透镜群。就摄像元件3而言,拍摄由变焦透镜1形成的光学像并输出电信号,其摄像面以与变焦透镜1的像面一致的方式配置。作为摄像元件3,例如能够使用CCD和CMOS等。
还有,图45中未图示,但摄像装置10还具备模糊校正控制部,其使构成第3透镜群G3的一部分的且具有正光焦度的后群G3r,在与光轴Z垂直的方向上移动,以校正振动和手抖动时的摄影图像的模糊。
以上,列举实施方式和实施例说明了本发明,但本发明不受上述实施方式和实施例限定,而可以进行各种变形。例如,各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数等的值、不限定为上述各数值实施例所示的值,而能够取其他的值。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380033240.5(22)申请日 2013.06.242012-151127 2012.07.05 JPG02B 15/16(2006.01)G02B 13/18(2006.01)G03B 5/00(2006.01)H04N 5/225(2006.01)(71)申请人富士胶片株式会社地址日本国东京都(72)发明人川名正直(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司 11021代理人雒运朴(54) 发明名称变焦透镜和摄像装置(57) 摘要在变焦透镜中,实现高性能、高变倍比、广角化、低成本化、良好图像的取得。变焦透镜从物体侧依次。

2、由正的第1透镜群(G1)、负的第2透镜群(G2)、正的第3透镜群(G3)、正的第4透镜群(G4)构成。从广角端向望远端变倍时,第1透镜群(G1)和第3透镜群(G3)在光轴方向上被固定,第2透镜群(G2)向像侧移动,第4透镜群(G4)沿光轴方向移动。第2透镜群(G2)含有:使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面。第3透镜群(G3)从物体侧依次由固定的前群(G3f)、和具有正光焦度的并通过在与光轴交叉的方向上移位而可以使缩小侧的像移位的后群(G3r)构成。(30)优先权数据(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.12.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2。

3、013/003922 2013.06.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/006841 JA 2014.01.09(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书41页 附图24页(10)申请公布号 CN 104412146 A(43)申请公布日 2015.03.11CN 104412146 A1/2页21.一种变焦透镜,其特征在于,从物体侧依次由正光焦度的第1透镜群、负光焦度的第2透镜群、正光焦度的第3透镜群、正光焦度的第4透镜群构成,其构成方式为,从广角端向望远端变倍时,相对于像面,所述第1透镜群和所述第3透镜群在光轴方向上。

4、被固定,所述第2透镜群沿光轴向像侧移动,所述第4透镜群在光轴方向移动,所述第2透镜群含有:使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面,所述第3透镜群从物体侧依次由固定的前群、和具有正光焦度且通过在与光轴交叉的方向上移位而可以使像侧的像移位的后群构成,满足下述条件式(1)(3),2.0|f12w/fw|3.0. (1)2.5|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|5.0. (2)8.6Mz/fw12.0. (3)其中,f12w:在广角端的所述第1透镜群和所述第2透镜群的合成焦距,fw:在广角端的全系统的焦距,Rz1,Rz2:所述第2透镜群的构成所述空气间隔的曲率半径,Mz:。

5、从广角端向望远端变倍时的所述第2透镜群的移动量。2.根据权利要求1所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(1-1),2.4|f12w/fw|3.0. (1-1)其中,f12w:在广角端的所述第1透镜群和所述第2透镜群的合成焦距,fw:在广角端的全系统的焦距。3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(2-1),2.6|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|4.8. (2-1)其中,Rz1,Rz2:所述第2透镜群的构成所述空气间隔的曲率半径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(3-1),8.8Mz/fw11.5. (3-1)其中,。

6、fw:在广角端的全系统的焦距,Mz:从广角端向望远端变倍时的所述第2透镜群的移动量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(4),0.8f3r/f32.0. (4)其中,权 利 要 求 书CN 104412146 A2/2页3f3r:所述第3透镜群的后群的焦距,f3:所述第3透镜群的焦距。6.根据权利要求5所述的变焦透镜,其特征在于,满足下述条件式(4-1),0.9f3r/f31.8. (4-1)f3r:所述第3透镜群的后群的焦距,f3:所述第3透镜群的焦距。7.根据权利要求1至6中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第1透镜群从物体侧依次由基于负透镜和正透。

7、镜的胶合透镜、以及2枚正透镜构成。8.根据权利要求1至7中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第3透镜群的所述前群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜。9.根据权利要求1至8中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第3透镜群的所述后群,从物体侧依次由正透镜以及基于正透镜与负透镜的胶合透镜构成,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。10.根据权利要求1至9中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第4透镜群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。11.根据权利要求1至10中任一项所述的变焦透镜,其特征在于,所述第4透镜群从物体侧依次由使正透镜与。

8、负透镜接合的胶合透镜、和正透镜构成,最靠像侧的该正透镜含有非球面。12.一种摄像装置,其特征在于,搭载有权利要求1所述的变焦透镜。权 利 要 求 书CN 104412146 A1/41页4变焦透镜和摄像装置技术领域0001 本发明涉及变焦透镜和摄像装置,特别是涉及可以适用于摄影机、播放用摄像机和监控摄像机等的变焦透镜和搭载有该变焦透镜的摄像装置。背景技术0002 历来,作为可以在上述领域使用的变焦透镜,已知有从物体侧依次排列有正的第1透镜群、负的第2透镜群、正的第3透镜群、正的第4透镜群的4群结构的透镜系统。例如,在下述专利文献13中,记述有一种后焦型的透镜系统,其是上述4群结构的变焦透镜,且。

9、从广角端向望远端变倍时,第1透镜群和第3透镜群被固定,第2透镜群和第4透镜群移动,且由第4透镜群进行合焦。下述专利文献13所述的透镜系统的构成为,使第3透镜群中的光学系统的一部分以拥有与光轴垂直的方向的成分的方式移动,从而校正摄影图像的模糊。0003 【先行技术文献】0004 【专利文献】0005 【专利文献1】特开2006-47771号公报0006 【专利文献2】特开2007-33553号公报0007 【专利文献3】特开2007-322635号公报0008 近年的摄像装置,一般是将透镜系统、和拍摄该透镜系统所形成的像并输出电信号的CCD(Charge Coupled Device)等的摄像元。

10、件加以组合的电子摄像装置。随着摄像元件的高像素化和小型化,对于电子摄像装置所搭载的变焦透镜,要求高性能、广角且高变倍比,还强烈要求低成本化。0009 但是,专利文献1所述的变焦透镜,变倍比是1112左右,无法充分满足近年的高变倍比和广角化的要求。专利文献2所述的变焦透镜,变倍比有20左右,称得上高变倍比,但不能达成广角化。专利文献3所述的变焦透镜,虽然具有20左右的高变倍比,但不能达成广角化。发明内容0010 本发明鉴于上述情况而形成,其目的在于,提供一种具有高性能且高变倍比、可实现广角化和低成本化、可以取得良好的图像的变焦透镜和搭载有该变焦透镜的摄像装置。0011 本发明的变焦透镜,其特征在。

11、于,从物体侧依次由具有正光焦度的第1透镜群、具有负光焦度的第2透镜群、具有正光焦度的第3透镜群、具有正光焦度的第4透镜群构成,0012 从广角端向望远端变倍时,相对于像面,第1透镜群和第3透镜群在光轴方向上被固定,第2透镜群沿光轴向像侧移动,第4透镜群在光轴方向上移动,0013 第2透镜群含有使凸面和凹面相对而成的空气间隔、以及基于负透镜和正透镜的接合面,0014 第3透镜群从物体侧依次由固定的前群、和具有正光焦度且可以通过在与光轴交说 明 书CN 104412146 A2/41页5叉的方向上移位而使像侧的像移位的后群构成,0015 满足下述条件式(1)(3)。0016 2.0|f12w/fw。

12、|3.0.(1)0017 2.5|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|5.0.(2)0018 8.6Mz/fw12.0.(3)0019 其中,0020 f12w:在广角端的第1透镜群和第2透镜群的合成焦距0021 fw:在广角端的全系统的焦距0022 Rz1,Rz2:第2透镜群的构成空气间隔的曲率半径0023 Mz:从广角端向望远端变倍时的第2透镜群的移动量0024 本发明的变焦透镜,由4个透镜群构成,但除了4个透镜群以外,也可以包括拥有实质上不具备光焦度的透镜、光阑和保护玻璃等的透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件,手抖补正机构等的机构部分等。0025 另外,所谓透镜群,未必。

13、只能由多个透镜构成,也包括只由1枚透镜构成的情况。0026 另外,在本发明中,凸面、凹面、平面、双凹、弯月、双凸、平凸和平凹等这样的透镜的面形状,正和负这样的透镜的光焦度的符号,在含有非球面的情况下,除非特别指出,否则均认为在近轴区域。另外,在本发明中,就曲率半径的符号而言,在面形状是使凸面朝向物体侧时为正,使凸面朝向像侧时为负。0027 还有,在本发明的变焦透镜中,更优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)的至少1个。0028 2.4|f12w/fw|3.0.(1-1)0029 2.6|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|4.8.(2-1)0030 8.8Mz/fw11.5.。

14、(3-1)0031 另外,在本发明的变焦透镜中,优选满足下述条件式(4),更优选满足下述条件式(4-1)。0032 0.8f3r/f32.0.(4)0033 0.9f3r/f31.8.(4-1)0034 其中,0035 f3r:第3透镜群的后群的焦距0036 f3:第3透镜群的焦距0037 另外,在本发明的变焦透镜中,优选第1透镜群从物体侧依次由基于负透镜和正透镜的胶合透镜、以及2枚正透镜构成。0038 另外,在本发明的变焦透镜中,优选第3透镜群的前群,含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜。还有,前群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。0。

15、039 另外,在本发明的变焦透镜中,优选第3透镜群的后群,从物体侧依次由正透镜以及基于正透镜与负透镜的胶合透镜构成,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。还有,前群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。说 明 书CN 104412146 A3/41页60040 另外,在本发明的变焦透镜中,优选第4透镜群含有基于正透镜和负透镜的胶合透镜,该胶合透镜中正透镜由比负透镜的阿贝数大的材质构成。还有,第4透镜群的构成胶合透镜的正透镜和负透镜的从物体侧起的顺序,无论是正透镜和负透镜,还是负透镜和正透镜都可以。0041 另外,在本发明的变。

16、焦透镜中,优选第4透镜群从物体侧依次由使正透镜与负透镜接合的胶合透镜、和正透镜构成,最靠像侧的正透镜含有非球面。0042 本发明的摄像装置,其特征在于,搭载有上述本发明的变焦透镜。0043 本发明的变焦透镜,从物体侧依次由正的第1透镜群、负的第2透镜群、正的第3透镜群、正的第4透镜群构成,且变倍时第2透镜群和第4透镜群沿光轴方向移动,其中,因为适当设定了第2透镜群和第3透镜群的透镜构成,并满足条件式(1)(3),所以可以实现高性能、高变倍比、广角化和低成本化,取得良好的图像。0044 本发明的摄像装置,因为具备本发明的变焦透镜,所以可以廉价地构成,以高变倍取得高画质的映像。附图说明0045 图。

17、1是表示本发明的实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图0046 图2是表示本发明的实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图0047 图3是表示本发明的实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图0048 图4是表示本发明的实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图0049 图5是表示本发明的实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图0050 图6是表示本发明的实施例6的变焦透镜的透镜构成的剖面图0051 图7是表示本发明的实施例7的变焦透镜的透镜构成的剖面图0052 图8是表示本发明的实施例8的变焦透镜的透镜构成的剖面图0053 图9是表示本发明的实施例9的变焦透镜的透镜构成的剖面图0054 图10是表示本发明的实施例。

18、10的变焦透镜的透镜构成的剖面图0055 图11是表示本发明的实施例11的变焦透镜的透镜构成的剖面图0056 图12是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(广角端)0057 图13是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(中间域)0058 图14是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(望远端)0059 图15是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(广角端)0060 图16是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(中间域)0061 图17是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(望远端)0062 图18是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(广角端)0063 图19是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差。

19、图(中间域)0064 图20是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(望远端)0065 图21是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(广角端)0066 图22是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(中间域)0067 图23是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(望远端)0068 图24是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(广角端)说 明 书CN 104412146 A4/41页70069 图25是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(中间域)0070 图26是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(望远端)0071 图27是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(广角端)0072 图28是本发明的。

20、实施例6的变焦透镜的各像差图(中间域)0073 图29是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(望远端)0074 图30是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(广角端)0075 图31是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(中间域)0076 图32是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(望远端)0077 图33是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(广角端)0078 图34是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(中间域)0079 图35是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图(望远端)0080 图36是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图(广角端)0081 图37是本发明的实施例9的变焦透镜的各像。

21、差图(中间域)0082 图38是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图(望远端)0083 图39是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(广角端)0084 图40是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(中间域)0085 图41是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图(望远端)0086 图42是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(广角端)0087 图43是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(中间域)0088 图44是本发明的实施例11的变焦透镜的各像差图(望远端)0089 图45是本发明的实施方式的摄像装置的概略构成图具体实施方式0090 以下,参照附图,对于本发明的实施方式详细地加以说。

22、明。图1是表示本发明的实施方式的变焦透镜的构成例的剖面图,对应后述的实施例1的变焦透镜。另外,图2图11是表示本发明的实施方式的另外的变焦透镜的构成例的剖面图,分别对应后述的实施例211的变焦透镜。图1图11所示例的基本的构成同样,图示方法也同样,因此,这里主要一边参照图1,一边对于本发明的实施方式的变焦透镜进行说明。0091 图1中,左侧作为物体侧,右侧作为像侧进行图示。本发明的实施方式的变焦透镜,从物体侧依次排列具有正光焦度的第1透镜群G1、具有负光焦度的第2透镜群G2、具有正光焦度的第3透镜群G3、具有正光焦度的第4透镜群G4而成。0092 还有,在图1中示出的是,在第4透镜群G4与像面。

23、Sim之间配置有平行平板状的光学构件PP的例子。近年的摄像装置为了高画质化而采用按各色分别使用摄像元件的方式,为了对应这一方式,将分色棱镜等的分色光学系统插入透镜系统与像面Sim之间。另外,将变焦透镜应用于摄像装置时,优选对应装配透镜的摄像机侧的构成,在光学系统与像面Sim之间配置保护玻璃、红外线截止滤光片和低通滤光片等的各种滤光片等。光学构件PP是这些分色光学系统、保护玻璃和各种滤光片等的假设的部件。0093 本实施方式的变焦透镜,其构成方式为,从广角端向望远端变倍时,对于像面Sim,第1透镜群G1和第3透镜群G3在光轴方向上被固定,第2透镜群G2沿光轴Z向像侧移动,说 明 书CN 1044。

24、12146 A5/41页8第4透镜群G4在光轴方向移动。孔径光阑St在图1所示的例子中变倍时被固定。图1中,在各透镜群的下方,以实线的箭头模式化地表示从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2和第4透镜群G4的移动轨迹。还有,在图1的移动轨迹中,以虚线表示望远端的位置。0094 本实施方式的变焦透镜采用后焦方式,第4透镜群G4具有作为对变倍或物体距离变动时的像面的变动进行校正的调焦群的功能。0095 在图1所示的例子中,孔径光阑St配置在第2透镜群G2与第3透镜群G3之间。在本实施方式的变焦透镜这种类型的变焦透镜中,即在从物体侧依次配置正、负、正、正的透镜群,且变倍时时第2透镜群G2和第4透镜群G。

25、4移动,第1透镜群G1和第3透镜群G3固定的变焦透镜中,为了径向的小型化,优选孔径光阑St如图1所示的例子这样,配置在透镜系统的中间或其邻域,即第3透镜群G3的物体侧。还有,图1所示的孔径光阑St未必表示其大小和形状,而是表示其在光轴Z上的位置。0096 第1透镜群G1,其构成方式为,从物体侧依次由具有负光焦度的透镜L11、具有正光焦度并与透镜L11接合的透镜L12、具有正光焦度的透镜L13、具有正光焦度的透镜L14构成。在实现高性能且高变倍比的变焦透镜时,第1透镜群G1容易需要含有3枚以上的正透镜的计4枚以上的透镜。通过使第1透镜群G1成为由上述的透镜L11L14构成的3群4枚结构,可以一边。

26、极力抑制透镜枚数而实现小型化和低成本化,一边实现高性能且高变倍比。0097 第2透镜群G2,例如图1所示的例子这样,能够构成为,从物体侧依次由负弯月形状的透镜L21、双凹形状的透镜L22、双凸形状的透镜L23、具有负光焦度并与透镜L23接合的透镜L24构成。还有,在第2透镜群G2中,双凹形状的透镜L22的像侧的面和双凸形状的透镜L23的物体侧的面相对而形成空气间隔。通过使主要承担变倍作用的第2透镜群G2为上述3群4枚结构,容易一边小型地构成一边实现高性能且高变倍比。另外,在透镜L22和透镜L23之间含有空气间隔,在透镜L23和透镜L24之间包含接合面,因此良好地校正能够色像差和像面弯曲。009。

27、8 第3透镜群G3,其构成方式为,从物体侧依次,由含有胶合透镜,具有相对弱的正或负光焦度的前群G3f、具有相对强的正光焦度的后群G3r构成。后群G3r作为防振用的透镜群使用,其通过在与光轴Z垂直的方向上移位,从而可以使像移位。0099 在本实施方式的变焦透镜的目标为高变倍比的光学系统中,即使由于微小的手抖动,也会导致像的偏移变大,因此优选拥有防振功能。因此,优选其构成方式为,使后群G3r在与光轴Z垂直的方向上移位,来对变焦透镜在振动时的像的位移进行校正。如此通过使摄影透镜系统的一部分在与光轴Z垂直的方向上偏心而进行防振,将不需要用于防振的特别的光学系统。0100 与摄像元件仅有1个的单板方式用。

28、的透镜系统相比,采用3个摄像元件的方式用的透镜系统,需要长的后截距,以使之可以插入分色光学系统。为了获得长的后截距,在本实施方式的变焦透镜这种类型的光学系统中,一般第3透镜群G3的光焦度变弱,第3透镜群G3的与光轴垂直的方向的偏心灵敏度变小。若使这样的第3透镜群G3整体在与光轴垂直的方向上偏心而进行防振,则第3透镜群G3的移动量变大,第3透镜群G3的透镜的有效直径变大,透镜系统和装置大型化。0101 因此,如果将第3透镜群G3分成负的前群G3f和正的后群G3r,使后群G3r拥有强说 明 书CN 104412146 A6/41页9的正光焦度,只使后群G3r在与光轴垂直的方向上偏心而进行防振,则能。

29、够抑制后群G3r的移动量、以及透镜系统和装置的尺寸。而且,如果适当设定前群G3f的光焦度,使之与后群G3r具有的强的正光焦度的一部分相互抵消,则能够得到长的后截距。0102 另外,使第3透镜群G3的前群G3f具有负光焦度时,成为从物体侧依次形成负的前群G3f、正的后群G3r的排列,由此,能够把来自负的第2透镜群G2的射出光,立即由负的前群G3f将光线引导向离开光轴的方向,因此有助于长的后截距。0103 将后群G3r作为防振用的透镜群使用时,需要驱动后群G3r的驱动机构的空间,因此优选位于离开孔径光阑St的位置。如上述孔径光阑St有配置在第3透镜群G3的物体侧的倾向,由此有助于防振的透镜群优选位。

30、于像侧。从这一情况出发,第3透镜群G3的上述排列可以说恰当。0104 前群G3f具有的胶合透镜,例如图1所示的例子这样,能够构成为,从物体侧依次由具有负光焦度的透镜L31、和具有正光焦度的透镜L32接合的1组胶合透镜构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好平衡和透镜系统的小型化。还有,在图1所示的例子中,前群G3f的胶合透镜从物体侧依次接合负透镜和正透镜,但负透镜和正透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此,例如图4的例子所示那样,也可以为从物体侧依次接合正透镜和负透镜的胶合透镜。0105 后群G3r,例如图1所示的例子,从物体侧依次由具有正光焦度的透镜L33、和使具有负光焦度的透镜L34与具有正光。

31、焦度的透镜L35接合的胶合透镜构成,优选其构成方式为,构成胶合透镜的正的透镜L35由比负的透镜L34阿贝数大的材质构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好平衡和透镜系统的小型化。0106 还有,在图1所示的例子中,后群G3r的胶合透镜从物体侧依次接合负透镜和正透镜,但负透镜和正透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此,例如图11的例子所示,也可以为从物体侧依次接合正透镜和负透镜的胶合透镜。0107 第4透镜群G4,例如,能够为如下3枚结构,即,由2枚具有正光焦度的透镜、1枚具有负光焦度的透镜构成。例如,在图1所示的例子中,第4透镜群G4,从物体侧依次由具有正光焦度的透镜L41、具有负光焦度的并与透镜。

32、L41接合的透镜L42、具有正光焦度的透镜L43构成,优选其构成方式为,构成胶合透镜的正的透镜L41由比负的透镜L42阿贝数大的材质构成。由此,能够有助于色像差校正取得良好的平衡和透镜系统的小型化。另外,优选透镜L43含有非球面,由此,可以进行良好的像差校正。0108 还有,在图1所示的例子中,第4透镜群G4的胶合透镜从物体侧依次使正透镜和负透镜接合,但正透镜和负透镜的从物体侧起的顺序并不限定于此。0109 本实施方式的变焦透镜,优选满足下述条件式(1)(3)。0110 2.0|f12w/fw|3.0.(1)0111 2.5|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|5.0.(2)0112 8.。

33、6Mz/fw12.0.(3)0113 其中,0114 f12w:在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成焦距0115 fw:在广角端的全系统的焦距0116 Rz1,Rz2:第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜的曲率半径说 明 书CN 104412146 A7/41页100117 Mz:从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2的移动量0118 条件式(1)是关于在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成焦距、与在广角端的全系统的焦距的比的式子。若低于条件式(1)的下限,则在广角端的第1透镜群G1和第2透镜群G2的合成光学系统的负光焦度变强,像差的校正困难。若高于条件式(1)的上限,则广角化。

34、困难。0119 条件式(2)是关于第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜的曲率半径的式子。还有,第2透镜群G2的构成空气间隔的透镜,是例如图1所示的透镜L22和透镜L23。若脱离条件式(2)的范围,则广角侧的像面弯曲和望远侧的彗形像差(也称慧差)恶化。0120 条件式(3)是关于从广角端向望远端变倍时的第2透镜群G2的移动量、与在广角端的全系统的焦距的比的式子。若低于条件式(3)的下限,则高变倍比的达成困难。若高于条件式(3)的上限,则透镜系统大型化。0121 还有,为了提高上述的作用效果,更优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)的至少1个。0122 2.4|f12w/fw|3.0.。

35、(1-1)0123 2.6|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|4.8.(2-1)0124 8.8Mz/fw11.5.(3-1)0125 在本实施方式的变焦透镜中,优选满足下述条件式(4)。0126 0.8f3r/f32.0.(4)0127 其中,0128 f3r:第3透镜群G3的后群G3r的焦距0129 f3:第3透镜群G3的焦距0130 条件式(4)是关于第3透镜群的后群G3r的焦距、与第3透镜群G3的焦距的比的式子。若低于条件式(4)的下限,则球面像差和彗形像差恶化。若高于条件式(4)的上限,则像面变动校正时的移动量变大,透镜系统大型化。0131 为了提高上述的作用效果,更优选满足下。

36、述条件式(4-1)。0132 0.9f3r/f31.8.(4-1)0133 根据本实施方式的变焦透镜,通过适宜采用上述构成,能够提供具有高变倍比例如20倍左右的变倍比,且为高性能,并可实现广角化、小型化和低成本化,还可以取得良好的图像的变焦透镜。0134 还有,本实施方式的变焦透镜要求耐环境性时,优选全系统的最靠物体侧的透镜由玻璃材质构成。在最靠物体侧所配置的透镜,由于监控摄像机的用途等而在屋外使用时,因为经常曝露在阳光下,所以若由塑料透镜构成则劣化变质之虞存在。0135 本实施方式的变焦透镜在严酷的环境下使用时,优选实施保护用的多层膜涂覆。此外,除了保护用涂层以外,也可以实施用于减少使用时的重影等的防反射涂层。0136 图1所示的例子中,表示的是在透镜系统与成像面之间配置有光学构件PP的例子,但作为低通滤光片和截止特定的波长范围这样的各种滤光片等的配置之替代,可以在各透镜之间配置这些各种滤光片,或者也可以在任意一个透镜的透镜面实施与各种滤光片具有同样作用的涂层。0137 【实施例】说 明 书CN 104412146 A10。

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