專利名稱：變焦鏡頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦鏡頭系統(tǒng)，特別適用于攝像機、數(shù)字照相機、電影攝影機以及廣播用照相機等。
背景技術(shù)：
近年，隨著單鏡頭反光照相機和中心快門照相機、數(shù)字靜像照相機、攝像機等的小型化，作為其使用的攝影鏡頭，迫切期望鏡頭長度縮短、小型的變焦鏡頭。
例如，專利文獻1公布了由少的透鏡構(gòu)成各透鏡組合的變焦鏡頭，它由從物體一方按順序為正、負、正、正光焦度的4個透鏡組合構(gòu)成。該變焦鏡頭在第3個透鏡組合以后配置2面以上的非球面，由此實現(xiàn)小型化，變焦比(變倍比)達3倍或3倍以上。
另外，從專利文獻2可以知道，該變焦鏡頭由從物體一方按順序為正、負、正、正光焦度的4個透鏡組合構(gòu)成，通過限定各透鏡組合的構(gòu)成個數(shù)，并且規(guī)定光焦度分配，來實現(xiàn)小型化，變焦比達到3.5倍。
專利文獻1，特開平8-220439號公報(對應(yīng)US5768029)。
專利文獻2，特開平9-184982號公報(對應(yīng)US5859729)。
一般在變焦鏡頭中，在謀求整個鏡頭系統(tǒng)的小型化的同時，為具有所期望的變焦比，得到整個變焦范圍良好的光學(xué)特性，需要適當(dāng)設(shè)定各透鏡組合的透鏡構(gòu)成。在變焦鏡頭中，若加強透鏡組合的光焦度，則變焦時各透鏡組合的移動量就變少，就可能縮短整個鏡頭長度。但是，單單加強各透鏡組合的光焦度后，就會產(chǎn)生像差變動隨著變焦而變大，對此難以進行良好修正的問題。
對于很多的變焦鏡頭來說，在保持高的光學(xué)性能的同時，盡可能簡化光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成，就變得很重要。
在上述專利文獻1公布的變焦鏡頭中，全部4個透鏡組合都由3個或3個以下的透鏡構(gòu)成，整個透鏡數(shù)也少，達到了小型化。但是，另一方面，要使用2個或2個以上用較難制造的玻璃材質(zhì)形成的光焦度強的非球面透鏡。因此，制造起來變得困難。
上述專利文獻2公布的變焦鏡頭，雖然用少的構(gòu)成實現(xiàn)了4組變焦透鏡，但當(dāng)變焦比超過3倍時，仍需要使用2個非球面透鏡。因此，制造起來變得困難。另外，光學(xué)系統(tǒng)中具有最大孔徑的第一透鏡組合具有較強的正光焦度，要求有曲率強的透鏡形狀，因此，透鏡的加工就變得困難。
這樣，在由正、負、正、正光焦度的4個透鏡組合構(gòu)成的4組變焦鏡頭中，為實現(xiàn)高變焦比、透鏡數(shù)少的小型鏡頭系統(tǒng)，需要適當(dāng)設(shè)定伴隨變焦的各透鏡組合的移動條件和各透鏡組合的光焦度等。如果這些得不到滿足，各種像差的發(fā)生就會增多，在整個變焦范圍很難得到良好的圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，適當(dāng)設(shè)定伴隨變焦的各透鏡組合的移動條件和各透鏡組合的光焦度，提供能得到所期望的變焦比，在整個變焦范圍、整個畫面具有高光學(xué)性能的變焦鏡頭。
作為本發(fā)明一種形態(tài)的變焦鏡頭系統(tǒng)，從物體一方到圖像一方按順序具備正的光焦度的第一透鏡組合、負的光焦度的第二透鏡組合、正的光焦度的第三透鏡組合、正的光焦度的第四透鏡組合。該變焦鏡頭系統(tǒng)，同廣角端相比，在望遠端為使第一透鏡組合和第二透鏡組合的間隔變大、第二透鏡組合和第三透鏡組合的間隔變小、第三透鏡組合和第四透鏡組合的間隔變小，至少第一、第三、第四透鏡組合在變焦時移動。而且，通過適當(dāng)設(shè)定構(gòu)成各透鏡組合的透鏡單元和變焦時移動的透鏡組合的焦距，來實現(xiàn)上述目的。


圖1為實施方式1的變焦鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖2為實施方式1的變焦鏡頭的廣角端的像差圖。
圖3為實施方式1的變焦鏡頭的望遠端的像差圖。
圖4為實施方式2的變焦鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖5為實施方式2的變焦鏡頭的廣角端的像差圖。
圖6為實施方式2的變焦鏡頭的望遠端的像差圖。
圖7為實施方式3的變焦鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖8為實施方式3的變焦鏡頭的廣角端的像差圖。
圖9為實施方式3的變焦鏡頭的望遠端的像差圖。
圖10為實施方式4的變焦鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖11為實施方式4的變焦鏡頭的廣角端的像差圖。
圖12為實施方式4的變焦鏡頭的望遠端的像差圖。
圖13為實施方式5的變焦鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖14為實施方式5的變焦鏡頭的廣角端的像差圖。
圖15為實施方式5的變焦鏡頭的望遠端的像差圖。
圖16為單鏡頭反光照相機的概略圖。
具體實施例方式
以下就本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)及采用該變焦鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)儀器(單鏡頭反光照相機)的實施方式加以說明。
圖1為實施方式1的變焦鏡頭的廣角端的鏡頭截面圖。圖2、圖3分別為實施方式1的變焦鏡頭的廣角端、望遠端的變焦位置中的像差圖。
圖4為實施方式2的變焦鏡頭的廣角端的鏡頭截面圖。圖5、圖6分別為實施方式2的變焦鏡頭的廣角端、望遠端的變焦位置的像差圖。
圖7為實施方式3的變焦鏡頭的廣角端的鏡頭截面圖。圖8、圖9分別為實施方式3的變焦鏡頭的廣角端、望遠端的變焦位置的像差圖。
圖10為實施方式4的變焦鏡頭的廣角端的鏡頭截面圖。圖11、圖12分別為實施方式4的廣角端、望遠端的變焦位置的像差圖。
圖13為實施方式5的變焦鏡頭的廣角端的鏡頭截面圖。圖14、圖15分別為實施方式5的變焦鏡頭的廣角端、望遠端的變焦位置的像差圖。
圖16為采用本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)的單鏡頭反光照相機的概略圖。
在圖1、圖4、圖7、圖10、圖13所示的鏡頭截面圖中，L1為正光焦度(光放大率＝焦距的倒數(shù))的第一透鏡組合，L2為負光焦度的第二透鏡組合，L3為正光焦度的第三透鏡組合，L4為負光焦度的第四透鏡組合。L5為具有平板或非球面的光學(xué)部件(第五透鏡組合)，有時具有正或負的光焦度。相對于廣角端，在望遠端為使第一透鏡組合L1和第二透鏡組合L2的間隔(軸上空氣間隔)變大、第二透鏡組合L2和第三透鏡組合L3的間隔變小、第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4的間隔變小，另外在圖10、圖13的實施方式4、5中，為使第四透鏡組合L4和第五透鏡組合L5的間隔變大，應(yīng)使各透鏡組合按箭頭所示的移動軌跡移動到物體一方進行變焦。
具體說，使第一、第三、第四透鏡組合L1、L3、L4移動到物體一方，使第二透鏡組合L2沿著凸?fàn)钴壽E的一部分向像面一方移動。
SP為孔徑光圈。LP為像面，作為數(shù)字照相機的攝影光學(xué)系統(tǒng)使用本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)時，設(shè)置有CCD傳感器和CMOS傳感器等固體攝像元件的攝像面；作為電影攝影機的攝影光學(xué)系統(tǒng)使用本發(fā)明的變焦鏡頭系統(tǒng)時，設(shè)置有膠片面。
使第二透鏡組合L2沿光軸移動進行聚焦。
在各種實施方式，所謂廣角端和望遠端，是指變倍用的透鏡組合在機構(gòu)上、可移動的光軸上從一端移動到另一端時兩端的變焦位置。
在像差圖中，d由d線表示，g由g線表示，S、C由正弦條件表示，ΔM由子午像面表示，ΔS由弧失像面表示，倍率色差由g線表示。另外，F(xiàn)no為F號碼，Y為像高。
下面對實施方式1～5的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成特征進行說明。
涉及實施方式1～5的變焦鏡頭，通過使具有正光焦度的3個透視組合全部移動，進行變倍以及隨著變倍進行像面變動的修正，進行光焦度的有效的分配，總體上雖然是小型的光學(xué)系統(tǒng)，但獲得高變焦比和良好的光學(xué)性能。
另外，正光焦度的第一透鏡組合L1是從物體一方按順序?qū)⒁粋€正透鏡和一個負透鏡貼在一起構(gòu)成。這樣的構(gòu)成，與按負透鏡、正透鏡的順序構(gòu)成的情況相比，能夠以負透鏡曲率平緩(曲率半徑大)的面形狀構(gòu)成，因此，該負透鏡在制造時容易加工。此時，把正透鏡作成兩透鏡面為凸面的透鏡形狀，把負透鏡作成兩透鏡面為凹面的透鏡形狀，以使光通過第一透鏡組合L1時，不在各媒質(zhì)的界面產(chǎn)生過多的折射，從而抑制像差的發(fā)生，獲得良好的光學(xué)性能。
負光焦度的第二透鏡組合L2，由兩個負透鏡和一個正透鏡構(gòu)成。在各實施方式的光焦度配置的變焦鏡頭中，第二透鏡組合L2承擔(dān)大的變倍效果，負的光焦度也變強，內(nèi)部的像差也變大。作為上述的鏡頭構(gòu)成，雖然保持強的負光焦度，但能進行良好的像差修正，實現(xiàn)雖是簡單的鏡頭構(gòu)成，卻具有高變焦比并具有高光學(xué)性能的光學(xué)系統(tǒng)。
正光焦度的第三透鏡組合L3，由一個正透鏡和一個負透鏡構(gòu)成。據(jù)此把由正透鏡發(fā)生的色差用負透鏡消除，透鏡數(shù)量少，而能獲得良好的光學(xué)性能。
正光焦度的第四透鏡組合L4，由至少一個正透鏡和一個負透鏡構(gòu)成，配置一個或一個以上的非球面。據(jù)此，把由正透鏡發(fā)生的各種像差用負鏡頭消除，并且與有效的非球面效果合在一起，透鏡數(shù)雖少，卻獲得良好的光學(xué)性能。
另外，在各實施方式中，變焦時使第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4的間隔變化，在從廣角一方向望遠一方變焦中，使第三透鏡組合L3輻射的軸外光束在每個變焦位置以不同的高度通過第四透鏡組合L4。據(jù)此，配置在第四透鏡組合L4的非球面能很好發(fā)揮作用，在從廣角一方到望遠一方的整個變焦范圍進行很好的像差修正。此時，非球面如果配置在第四透鏡組合L4的最靠近圖像一側(cè)的面上，則效果更好。
雖然對包括非球面的透鏡的材質(zhì)沒有特別限定，但從比較容易制造的標(biāo)準(zhǔn)來看，采用樹脂成形材料在制造方面是較理想的。從這種意圖出發(fā)，在數(shù)值實施例1、2中，在具有非球面的透鏡的材質(zhì)中采用了聚碳酸酯。
當(dāng)然，非球面透鏡的材質(zhì)，在玻璃和玻璃基片上配置非球面形狀的樹脂層的所謂復(fù)合非球面亦可。
另外，本實施方式的變焦鏡頭，在把第一透鏡組合的焦距作為fi，把廣角端的變焦位置中的全系統(tǒng)焦距作為fw時，滿足以下條件方程式0.1＜f4/f3＜0.9......(1)2.0＜fi/fw＜5.0......(2)超過該條件方程式(1)范圍的上限，第三透鏡組合L3的光焦度加強后，用少數(shù)透鏡去修正發(fā)生的各種像差就變得困難，難以保持良好的光學(xué)特性。
另外，超過下限，第三透鏡組合L3的光焦度變?nèi)鹾?，在從廣角端到望遠端變焦時的移動量變大的同時，第四透鏡頭組合L4的外徑變大，則難以實現(xiàn)小型化。
另外，如條件方程式(1)的范圍所示，對第四透鏡組合配置更強的光焦度，則在廣角端進行所謂逆向聚焦的光焦度配置的傾向變強，對廣角化是有利的構(gòu)成。而且，變焦時移動量較大，易于攝取，能夠使第四透鏡組合L4分擔(dān)較大的變倍，因此，可整體實現(xiàn)小型化的構(gòu)成，同時易于實現(xiàn)高變焦比。
條件方程式(2)是為了很好保持光學(xué)系統(tǒng)整體的小型化和光學(xué)性能的平衡。超過該條件方程式(2)范圍的上限，第一透鏡組合L1的光焦度變?nèi)鹾?，對于所期望的變焦比，第一透鏡組合L1的移動量需要加大，光學(xué)系統(tǒng)的小型化則變得困難。另外，超過下限，第一透鏡組合L1的光焦度變強后，修正變焦時發(fā)生的像差則變得困難。
為獲得更為平衡的良好的光學(xué)性能，最好如下設(shè)定條件方程式(1)、(2)的數(shù)值。
0.25＜f4/f3＜0.5......(1a)3.0＜fi/fw＜4.0......(2a)另外，本實施方式的變焦鏡頭，把第二透鏡組合的焦距作為Fi時，滿足下述條件方程式。
0.15＜f4/f1＜0.8......(3)條件方程式(3)是為獲得變倍效果和光學(xué)性能以及光學(xué)系統(tǒng)小型化的平衡的條件。超過上限，第四透鏡組合L4的光焦度相對變?nèi)?、第一透鏡組合L1的光焦度相對變強后，在兩個透鏡構(gòu)成的第一透鏡組合L1中，修正由于變焦產(chǎn)生的像差就變得困難，這是令人不滿意的。另外，超過下限，第四透鏡組合L4的光焦度變強、第一透鏡組合L1的光焦度相對變?nèi)鹾螅瑒t變焦時第一透鏡組合L1的移動量變大，與光學(xué)系統(tǒng)的小型化相違背，同時，修正第四透鏡組合L4中產(chǎn)生的像差也變得困難，因此是令人不滿意的。
作為取得更為平衡的良好的形態(tài)，最好如下設(shè)定條件方程方式(3)的數(shù)值范圍。
0.25＜f4/f1＜0.5......(3a)本實施方式的變焦鏡頭，使第二透鏡組合L2在光軸上移動，對物距從無限遠到最近變化時的焦點位置進行調(diào)節(jié)。使第一透鏡組合L1移動，進行焦點位置調(diào)節(jié)后，為確保廣角端的圖像周圍光量，第一透鏡組合L1的外徑會變大，不利于實現(xiàn)小型化。用第二透鏡組合L2進行焦點位置調(diào)節(jié)，不會使光學(xué)系統(tǒng)大型化，并且從無限遠到最近都能獲得良好的光學(xué)性能。
第二透鏡組合L2在變焦時也在光軸上移動，但變焦時也可固定。此時，第二透鏡組合L2的移動機構(gòu)不需要變焦用和聚焦調(diào)節(jié)用的兩個系統(tǒng)，可只由聚焦調(diào)節(jié)機構(gòu)構(gòu)成，因此能簡化機械機構(gòu)和控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)更簡易的構(gòu)成。
在實施方式3中，第四透鏡組合L4由兩個正透鏡和一個負透鏡共三個透鏡構(gòu)成，其中正透鏡內(nèi)有一個配置非球面。
這樣，由兩上正透鏡和一個負透鏡構(gòu)成正光焦度較強的第四透鏡組合，可使隨著像面變動的修正效果保持穩(wěn)定，在第四透鏡組合L4內(nèi)發(fā)生的像差也能得到良好的修正。
在實施方式4中，從物體一方按順序，由正光焦度的第一透鏡組合L1、負光焦度的第二透鏡組合L2、光圈SP、正光焦度的第三透鏡組合L3、正光焦度的第四透鏡組合L4，以及實質(zhì)上無光焦度的第五透鏡組合L5構(gòu)成。
相對于廣角端，為使在望遠端的第一透鏡組合L1和第二透鏡組合L2的間隔變大、第二透鏡組合L2和第三透鏡組合L3的間隔變小、第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4的間隔變小，第一透鏡組合L1、第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4在光軸上移向物體一方，第二透鏡組合L2也在光軸上移動。第五透鏡組合L5在變焦時是固定的。
在將樹脂制的非球面透鏡配置在第四透鏡組合L4的最靠近圖像一側(cè)的形態(tài)中，例如它是單鏡頭反光照相機用交換鏡頭等的可裝卸式，與通常的玻璃材質(zhì)相比，對于傷污等耐受性較弱的樹脂制鏡頭就會被暴露在外界。這時，像實施方式4那樣，為保護樹脂制鏡頭，也可把玻璃蓋作為第五透鏡組合L5進行配置。另外，變焦鏡頭用于數(shù)字照相機時，也可在同位置配置波長選擇型濾光器，如果用于攝像機，也可采用對多個攝像元件的光程分路手段。
在實施方式5中，由正光焦度的第一透鏡組合L1、負光焦度的第二透鏡組合L2、光圈SP、正光焦度的第三透鏡組合L3、正光焦度的第四透鏡組合L4，以及弱的負光焦度的第五透鏡組合L5構(gòu)成。
相對于廣角端，為使在望遠端的第一透鏡組合L1和第二透鏡組合L2的間隔變大、第二透鏡組合L2和第三透鏡組合L3的間隔變小、第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4的間隔變小，第一透鏡組合L1、第三透鏡組合L3和第四透鏡組合L4在光軸上向物體一方移動，第二透鏡組合L2也在光軸上移動。第五透鏡組合L5在變焦時是固定的。
在實施方式5中，在第五透鏡組合L5配置樹脂(PMMA)制的非球面透鏡。據(jù)此，能更好地修正各種像差，實現(xiàn)更高性能的光學(xué)系統(tǒng)。特別是在變焦時作較大移動的第四透鏡組合配置的非球面，可對難以修正的望遠端一方的圖像周邊性能如像散現(xiàn)象等進行良好的修正。
如上所述，在各實施方式中，在具有4個透鏡組合或5個透鏡組合的變焦鏡頭中，通過適當(dāng)設(shè)定各透鏡組合的透鏡構(gòu)成，可具有廣角端的攝影視場角60度以上的廣視場角，并能實現(xiàn)3倍以上的變焦比，在整個變焦范圍保持高光學(xué)性能，同時得到簡易構(gòu)成的變焦鏡頭。
下面用圖16說明采用本發(fā)明變焦鏡頭的單鏡頭反光照相機系統(tǒng)的實施方式。圖16中，10為單鏡頭反光照相機主體，11為裝有本發(fā)明變焦鏡頭的交換鏡頭，12為記錄通過交換鏡頭11得到的被攝物圖像的銀氯膠片和固體攝像單元(光電變換單元)等感光面，13為對來自交換鏡頭的被攝物圖像進行觀察的取景光學(xué)系統(tǒng)，14為將來自交換鏡頭11的被攝物圖像為轉(zhuǎn)換到感光面12和取景光學(xué)系統(tǒng)13進行傳送的轉(zhuǎn)動式快速返回鏡。用取景器觀察被攝物圖像時，由五棱鏡將通過快速返回鏡14在聚焦板上成像的被攝物圖像變?yōu)檎⑾窈?，由目鏡光學(xué)系統(tǒng)17放大進行觀察。攝影時，快速返回鏡14按箭頭方向轉(zhuǎn)動，在感光面12上形成被攝物圖像。
這樣，通過在單鏡頭反光照相機交換鏡頭等光學(xué)儀器中應(yīng)用本發(fā)明的變焦鏡頭，具有高光學(xué)性能的光學(xué)儀器能得以實現(xiàn)。
本發(fā)明也能同樣適用于沒有快速返回鏡的單鏡頭反光照相機。
下面示出與本發(fā)明的實施方式1～5分別對應(yīng)的數(shù)值實施例1～5。在數(shù)值實施例中，i表示從物體一方開始的面的順序，Ri為各面的曲率半徑，Di為第i號和第i+1號的光學(xué)部件厚度或空氣間隔，Ni和vi為第i號光學(xué)部件的相對于d線的折射率和阿貝數(shù)。
另外，非球面形狀，把面的中心部分的曲率半徑作為R，以面頂點為基準(zhǔn)，把從光軸開始的高度Y位置的光軸方向(光的行進方向)的位移作為X，把B、C、D、E分別作為非球面系數(shù)，把K作為圓錐系數(shù)時，由下式表示。
(數(shù)式1)X=(1/R)Y21+1-(1+K)(V/R)2+BY4+CY6+DY8+EY10]]>“e-x”表示“×10-X”。另外，前述各條件方程式的一部分與數(shù)值實施例中各數(shù)值的關(guān)系如表1所示。
數(shù)值實施例1f＝28.90～101.34 Fno＝3.94～5.852ω＝73.6°～24.1°R1＝54.954D1＝7.56 N1＝1.696797v1＝55.5R2＝-156.182 D2＝2.10 N2＝1.846660v2＝23.9R3＝491.197 D3＝可變R4＝186.820 D4＝1.40 N3＝1.743198v3＝49.3R5＝14.409D5＝5.33R6＝-55.736 D6＝1.10 N4＝1.712995v4＝53.9R7＝32.140D7＝0.12R8＝24.075D8＝3.39 N5＝1.846660v5＝23.9R9＝589.610 D9＝可變R10＝(光圈) D10＝0.40R11＝36.407 D11＝2.41 N6＝1.696797v6＝55.5R12＝-67.562 D12＝0.41R13＝-33.746 D13＝1.00 N7＝1.846660v7＝23.9R14＝-259.038 D14＝可變R15＝18.494 D15＝4.31 N8＝1.487490v8＝70.2R16＝-58.235 D16＝9.20R17＝-26.938 D17＝1.80 N9＝1.583060v9＝30.2*R18＝-46.439焦距 28.90 50.32101.34可變間隔D33.2013.4532.71D919.43 10.322.60D14 6.883.1 20.80非球面系數(shù)18面K＝4.95456e+00 B＝6.51495e-05 C＝3.35704e-07 D＝-6.10368e-10E＝4.11143e-12
數(shù)值實施例2f＝28.90～101.35 Fno＝3.97～5.882ω＝73.6°～24.1°R1＝53.916D1＝8.19 N1＝1.638539 v1＝55.4R2＝-125.371 D2＝2.10 N2＝1.846660 v2＝23.9R3＝1866.328 D3＝可變R4＝159.427 D4＝1.40 N3＝1.743198 v3＝49.3R5＝14.314D5＝5.32R6＝-62.299 D6＝1.10 N4＝1.712995 v4＝53.9R7＝29.793D7＝0.12R8＝23.037D8＝3.45 N5＝1.846660 v5＝23.9R9＝343.895 D9＝可變R10＝(光圈) D10＝0.40R11＝38.230 D11＝2.50 N6＝1.677900 v6＝55.3R12＝-47.530 D12＝0.37R13＝-31.142 D13＝1.00 N7＝1.805181 v7＝25.4R14＝-490.413 D14＝可變R15＝17.860 D15＝4.31 N8＝1.487490 v8＝70.2R16＝-59.415 D16＝9.49R17＝-22.638 D17＝1.80 N9＝1.583060 v9＝30.2*R18＝-37.897焦距28.90 50.37101.35可變間隔D3 3.14 11.7833.89D9 18.66 9.28 2.61D14 8.13 4.09 0.81非球面系數(shù)18面K＝0.00000e+00 B＝5.92079e-05C＝3.34495e-07D＝-1.04846e-10E＝0.00000e+00
數(shù)值實施例3f＝28.88～101.47 Fno＝3.89～5.90 2ω＝73.7°～24.1°R1＝53.648 D1＝7.51 N1＝1.696797 v1＝55.5R2＝-227.992 D2＝2.10 N2＝1.846660 v2＝23.9R3＝302.111D3＝可變R4＝182.383D4＝1.40 N3＝1.743997 v3＝44.8R5＝14.968 D5＝5.72R6＝-59.150D6＝1.10 N4＝1.712995 v4＝53.9R7＝32.128 D7＝0.12R8＝24.711 D8＝3.32 N5＝1.846660 v5＝23.9R9＝1538.693 D9＝可變R10＝(光圈)D10＝0.40R11＝25.829D11＝2.37 N6＝1.772499 v6＝49.6R12＝-62.114 D12＝1.44R13＝-30.520 D13＝1.00 N7＝1.805181 v7＝25.4R14＝79.416D14＝可變R15＝22.645D15＝3.11 N8＝1.516330 v8＝64.1R16＝-39.439 D16＝5.64R17＝82.961D17＝2.40 N9＝1.491710 v9＝57.4*R18＝-65.962 D18＝0.30R19＝-215.819 D19＝1.20 N10＝1.677900 v10＝55.3R20＝32.107焦距 28.8850.02101.38可變間隔D3 3.33 16.9833.36D9 21.8712.142.50D14 4.93 2.62 0.85非球面系數(shù)18面K＝0.00000e+00 B＝7.66719e-05C＝2.37428e-07D＝1.94791e-10E＝0.00000e+00
數(shù)值實施例4f＝28.90～101.35 Fno＝3.95～5.85 2ω＝73.6°～24.1°R1＝55.383D1＝7.43 N1＝1.696797 v1＝55.5R2＝-157.062 D2＝1.80 N2＝1.846660 v2＝23.9R3＝496.755 D3＝可變R4＝204.758 D4＝1.40 N3＝1.743198 v3＝49.3R5＝14.813D5＝5.47R6＝-57.982 D6＝1.10 N4＝1.712995 v4＝53.9R7＝30.458D7＝0.12R8＝23.898D8＝3.39 N5＝1.846660 v5＝23.9R9＝507.665 D9＝可變R10＝(光圈) D10＝0.40R11＝36.033 D11＝2.42 N6＝1.696797 v6＝55.5R12＝-66.055 D12＝0.42R13＝-33.405 D13＝1.00 N7＝1.846660 v7＝23.9R14＝-258.920 D14＝可變R15＝18.494 D15＝3.74 N8＝1.487490 v8＝70.2R16＝-61.289 D16＝9.58R17＝-27.490 D17＝1.80 N9＝1.583060 v9＝30.2*R18＝-47.017 D18＝可變R19＝∞ D19＝1.00 N10＝1.516330 v10＝64.1R20＝∞焦距28.90 50.07 101.35可變間隔D3 3.3913.42 33.36D9 19.23 10.24 2.62D14 7.253.270.79D18 0.8313.15 25.24非球面系數(shù)18面K＝-2.18133e+00B＝5.67081e-05C＝3.13412e-07D＝-4.03611e-10E＝2.29649e-12
數(shù)值實施例5f＝28.90～101.35 Fno＝3.90～5.85 2ω＝73.6°～24.1°R1＝57.941 D1＝7.43 N1＝1.696797 v1＝55.5R2＝-166.114 D2＝1.80 N2＝1.846660 v2＝23.9R3＝436.908D3＝可變R4＝183.345D4＝1.40 N3＝1.743198 v3＝49.3R5＝14.866 D5＝5.68R6＝-57.304D6＝1.10 N4＝1.712995 v4＝53.9R7＝30.170 D7＝0.12R8＝24.075 D8＝3.39 N5＝1.846660 v5＝23.9R9＝479.140D9＝可變R10＝(光圈)D10＝0.40R11＝35.550D11＝2.42 N6＝1.696797 v6＝55.5R12＝-58.869 D12＝0.41R13＝-33.069 D13＝1.00 N7＝1.846660 v7＝23.9R14＝-243.194 D14＝可變R15＝18.423D15＝3.74 N8＝1.487490 v8＝70.2R16＝-63.379 D16＝9.49R17＝-29.726 D17＝1.80 N9＝1.583060 v9＝30.2*R18＝-50.337 D18＝可變R19＝-259.166 D19＝1.50 N10＝1.491710 v10＝57.4*R20＝428.319焦距 28.90 50.03 101.35可變間隔D3 3.1913.49 35.16D9 19.66 9.962.74D14 7.333.570.58D18 0.5912.07 23.81非球面系數(shù)18面K＝-2.17667e+00B＝6.08145e-05C＝2.91400e-07D＝7.21778e-10E＝-6.40744e-1220面K＝-1.40841e+03B＝3.34051e-06C＝-1.14059e-08D＝3.97146e-12E＝3.81791e-14表1

權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其特征在于從物體一方向圖像一方按順序依次具備正光焦度的第一透鏡組合，該第一透鏡組合從物體一方向圖像一方按順序由一個正透鏡單元和一個負透鏡單元構(gòu)成；負光焦度的第二透鏡組合，該第二透鏡組合由兩個負透鏡單元和一個正透鏡單元構(gòu)成；正光焦度的第三透鏡組合，該第三透鏡組合由一個正透鏡單元和一個負透鏡單元構(gòu)成；正光焦度的第四透鏡組合，該第四透鏡組合具有一個正透鏡單元和一個負透鏡單元，與廣角端相比，在望遠端為使第一透鏡組合和第二透鏡組合的間隔變大、第二透鏡組合和第三透鏡組合的間隔變小、第三透鏡組合和第四透鏡組合的間隔變小，至少第一、第三、第四透鏡組合在變焦時移動，第四透鏡組合以后設(shè)置一個或一個以上的非球面，并滿足以下條件0.1＜f4/f3＜0.92.0＜fi/fw＜5.0其中，fi為第i透鏡組合的焦距，fw為廣角端的整個系統(tǒng)的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于構(gòu)成上述第一透鏡組合的正透鏡單元和負透鏡單元，分別為兩面凸形狀的正透鏡單元和兩面凹形狀的負透鏡單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于滿足以下條件0.15＜f4/f1＜0.8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于使上述第二透鏡組合沿光軸移動從而進行聚焦。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于上述第四透鏡組合由一個正透鏡單元和一個負透鏡單元構(gòu)成，上述第四透鏡組合具有非球面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于上述第四透鏡組合由兩個正透鏡單元和一個負透鏡單元構(gòu)成，上述第四透鏡組合具有非球面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，其特征在于上述變焦鏡頭系統(tǒng)在固體攝像元件上形成圖像。
8.一種照相機，其特征在于包括權(quán)利要求1～7的任何一項所述的變焦鏡頭系統(tǒng)，以及對由該變焦鏡頭系統(tǒng)形成的圖像進行感光的固體攝像元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變焦鏡頭系統(tǒng)，從物體一方向圖像一方按順序具備正的光焦度的第一透鏡組合、負的光焦度的第二透鏡組合、正的光焦度的第三透鏡組合、正的光焦度的第四透鏡組合，與廣角端相比，在望遠端為使第一透鏡組合和第二透鏡組合的間隔變大、第二透鏡組合和第三透鏡組合的間隔變小、第三透鏡組合和第四透鏡組合的間隔變小，至少第一、第三、第四透鏡組合在變焦時移動。而且，通過適當(dāng)設(shè)定構(gòu)成各透鏡組合的透鏡單元以及變焦時移動的透鏡組合的焦距，來得到所期望的變焦比，在整個變焦范圍、整個畫面實現(xiàn)高光學(xué)性能。
文檔編號G02B15/163GK1550816SQ20041003667
公開日2004年12月1日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者白砂貴司 申請人:佳能株式會社