專利名稱：變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭，尤其涉及具有變焦鏡頭的攝像裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為在數(shù)字照相機中使用的小尺寸的變焦鏡頭，通過日本特
開2001—343587號公報、日本特開2005—338344號公報等已公知有如 下的變焦鏡頭在最靠近物體側(cè)配置負光焦度的透鏡組，在最靠近像側(cè) 配置正光焦度的透鏡組，在這些透鏡組之間配置正光焦度的中間透鏡組， 從而具有3組或3組以上的透鏡組結(jié)構(gòu)的變焦鏡頭。
這種類型的變焦鏡頭把負光焦度的透鏡組配置在最靠近物體側(cè)，從 而有利于確保廣角端的視場角和變焦鏡頭在徑向上的小型化。并且，通 過把最靠近像側(cè)的透鏡組設(shè)為正光焦度，容易使出射光瞳遠離像面，容 易抑制顏色陰影。
并且，使中間透鏡組移動以使得與廣角端相比在望遠端該中間透鏡 組更靠近物體側(cè)，并使最靠近像側(cè)的透鏡組移動以使得與廣角端相比在 望遠端該最靠近像側(cè)的透鏡組更靠近像側(cè)。根據(jù)這種移動方式，使中間 透鏡組和最靠近像側(cè)的透鏡組分擔增倍作用，有利于確保變倍比。
并且，使亮度光闌與中間透鏡組一體地移動，容易使中間透鏡組的 尺寸小型化，使變倍用的驅(qū)動機構(gòu)變簡單。
但是，在上述的變焦鏡頭的結(jié)構(gòu)中，最靠近像側(cè)的透鏡組與亮度光 闌的距離在廣角端和望遠端相差很大。該情況時，從最靠近像側(cè)的透鏡 組的緊前方的透鏡組射出的軸外光束相對于光軸的角度、以及入射到最 靠近像側(cè)的透鏡組的軸外光束距光軸的距離容易發(fā)生變化。因此，容易 產(chǎn)生最靠近像側(cè)的透鏡組中的像差變動，難以在抑制像差變動的同時確 保變倍比。并且，極端增加透鏡數(shù)量將不利于成本降低和小型化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種有利于 確保小型化和變倍比，同時容易確保光學性能的變焦鏡頭。
在第一方面中基于本發(fā)明的變焦鏡頭包括物體側(cè)透鏡組，其是配 置在最靠近物體側(cè)的透鏡組，并具有負光焦度；像側(cè)透鏡組，其是配置 在最靠近像側(cè)的透鏡組，并具有正光焦度；中間透鏡組，其配置在所述 物體側(cè)透鏡組和所述像側(cè)透鏡組之間，而且具有正光焦度；和亮度光闌， 其與所述物體側(cè)透鏡組相比配置在更靠近像側(cè)，而且與所述像側(cè)透鏡組 相比配置在更靠近物體側(cè)，與廣角端相比，在望遠端時所述物體側(cè)透鏡 組和所述中間透鏡組之間的距離更小，與廣角端相比，在望遠端時所述 中間透鏡組和所述像側(cè)透鏡組之間的距離更大，與廣角端相比，在望遠 端時所述中間透鏡組移動到更靠近物體側(cè)的位置，與廣角端相比，在望 遠端時所述像側(cè)透鏡組移動到更靠近像側(cè)的位置，在從廣角端向望遠端 變倍時所述亮度光闌與所述中間透鏡組一體地移動，在設(shè)透鏡組成部分 是與空氣接觸的透鏡面只有物體側(cè)透鏡面和像側(cè)透鏡面這兩個面的透鏡 體時，所述像側(cè)透鏡組從物體側(cè)起依次包括具有凹面的物體側(cè)透鏡面 且為彎月形狀的前側(cè)透鏡組成部分、和具有凹面的物體側(cè)透鏡面且為彎 月形狀的正光焦度的后側(cè)透鏡組成部分，所述第3透鏡組中的透鏡組成 部分的總數(shù)為2，所述前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的 絕對值小于所述像側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕 對值。
并且，第二方面中基于本發(fā)明的攝像裝置包括變焦鏡頭；和攝像 元件，該攝像元件具有配置于其像側(cè)的攝像面，而且把由所述變焦鏡頭 形成的所述攝像面上的光學像轉(zhuǎn)換為電信號，所述變焦鏡頭是第一方面 所述的變焦鏡頭。
鑒于上述問題，本發(fā)明的變焦鏡頭具有物體側(cè)透鏡組，其是配置 在最靠近物體側(cè)的透鏡組，并具有負光焦度；像側(cè)透鏡組，其是配置在 最靠近像側(cè)的透鏡組，并具有正光焦度；中間透鏡組，其配置在物體側(cè) 透鏡組和像側(cè)透鏡組之間，而且具有正光焦度；和亮度光闌，其與物體側(cè)透鏡組相比配置在更靠近像側(cè)，而且與像側(cè)透鏡組相比配置在更靠近 物體側(cè)，與廣角端相比，在望遠端時物體側(cè)透鏡組和中間透鏡組之間的 距離更小，與廣角端相比，在望遠端時中間透鏡組和像側(cè)透鏡組之間的 距離更大，與廣角端相比，在望遠端時中間透鏡組移動到更靠近物體側(cè) 的位置，與廣角端相比，在望遠端時像側(cè)透鏡組移動到更靠近像側(cè)的位 置，在從廣角端向望遠端變倍時亮度光闌與中間透鏡組一體地移動，在 設(shè)透鏡組成部分是與空氣接觸的透鏡面只有物體側(cè)透鏡面和像側(cè)透鏡面 這兩個面的透鏡體時，像側(cè)透鏡組從物體側(cè)起依次包括具有凹面的物 體側(cè)透鏡面且為彎月形狀的前側(cè)透鏡組成部分、和具有凹面的物體側(cè)透 鏡面且為彎月形狀的正光焦度的后側(cè)透鏡組成部分，第3透鏡組中的透 鏡組成部分的總數(shù)為2，前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑 的絕對值小于像側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對 值。
如前面所述，本發(fā)明的變焦鏡頭的負透鏡組為最靠近物體側(cè)的透鏡 組，正透鏡組為最靠近像側(cè)的透鏡組，在這些透鏡組之間配置正光焦度 的中間透鏡組，在上述位置配置亮度光鬧，并設(shè)為上述的變倍時的移動 方式，從而可以形成有利于小型化和高變倍比化、有利于減輕顏色陰影 等的變焦鏡頭。
另一方面，像側(cè)透鏡組與亮度光闌的距離的變化隨著變倍比的增大 而增大。
因此，利用較少的透鏡組成部分來減輕像側(cè)透鏡組中的變倍時的像 差變動對抑制伴隨高變倍比化的像差變動、及實現(xiàn)小型化和低成本非常 重要。
在本發(fā)明中，使像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分和正光焦度的后 側(cè)透鏡組成部分都形成為凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀，使前側(cè)透鏡組成 部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值小于后側(cè)透鏡組成部分的物 體側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值。
通過形成這種結(jié)構(gòu)，可以減小像側(cè)透鏡組中的各個透鏡面上的軸外 光束的入射角，同時使前側(cè)透鏡組成部分具有校正像面彎曲的作用。因此，容易校正廣角側(cè)的各像差、容易抑制變倍時的像差變動，有利于變 焦鏡頭的廣視場角化、高變倍比化。 另外，優(yōu)選滿足以下條件
-0.45<fj/fIF<0.20 (1) -10. 0<(Rifr+Rirf)/(RifR-Rirf)<- 1.1 ( 2 )
-90.0〈DM/Di〈-3.0 (3)
其中，fff表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的焦距，fl表示像 側(cè)透鏡組的焦距，Rn^表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡 面的近軸曲率半徑，Ruu:表示像側(cè)透鏡組中的后側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè) 透鏡面的近軸曲率半徑，DM表示與亮度光闌一體地移動的中間透鏡組在 廣角端與望遠端的位置之差，D,表示像側(cè)透鏡組在廣角端與望遠端的位 置之差，在透鏡組向物體側(cè)移動時為正號，在向像側(cè)移動時為負號。
條件式(1)用于確定像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的優(yōu)選光焦度。
由于前側(cè)透鏡組成部分為曲率半徑的絕對值小的面，所以通過不使 該透鏡的光焦度的絕對值過大，可以抑制前側(cè)透鏡組的像差，而且容易 發(fā)揮降低像面彎曲的作用。
通過不低于條件式(1)的下限，并使前側(cè)透鏡組成部分的光焦度不 成為大的負光焦度，可相對容易地抑制像側(cè)透鏡組成部分的正光焦度， 容易進行像差校正。
并且，通過不髙于條件式(1)的上限，并使前側(cè)透鏡組成部分的光 焦度不成為大的正光焦度，將容易抑制物體側(cè)透鏡組成部分中的像差。
條件式(2)用于確定夾在像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè) 面與后側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)面之間的空氣透鏡的優(yōu)選形狀。
通過不低于條件式(2)的下限，容易抑制像側(cè)透鏡組中的各個透鏡 面的曲率絕對值，有利于降低球面像差等。
通過不高于條件式(2)的上限，容易抑制入射到后側(cè)透鏡組成部分 的物體側(cè)透鏡面的光束的入射角，容易降低在望遠端的軸外像差。
條件式(3)用于確定與亮度光闌一體地移動的中間透鏡組與像側(cè)透鏡組的優(yōu)選的移動量之比。
通過不低于條件式(3)的下限，并抑制望遠端的變焦鏡頭全長、同 時使像側(cè)透鏡組具有變倍作用，從而將有利于抑制變倍時的像差變動、 同時有利于高變倍比化。
通過不高于條件式(3)的上限，可確保中間透鏡組的變倍作用，通 過適度抑制像側(cè)透鏡組的移動量，容易抑制像側(cè)透鏡組在變倍時的像差 變動。
另外，優(yōu)選滿足以下條件
1.0<(RIRF+RIRR)/(RIRF-RIRR)<3.0 ( 4 )
其中，RIRF表示像側(cè)透鏡組中的后側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面 的近軸曲率半徑，RIRR表示像側(cè)透鏡組中的后側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透 鏡面的近軸曲率半徑。
條件式(4)用于確定像側(cè)透鏡組中的后側(cè)透鏡組成部分的優(yōu)選形狀。
通過不低于條件式(4)的下限，并確保后側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè) 的凹面，將容易抑制伴隨變倍的像差變動。
通過不超過條件式(4)的上限，將容易抑制后側(cè)透鏡組成部分的像 側(cè)透鏡面的曲率絕對值，容易抑制球面像差和彗形像差。
另外，優(yōu)選像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分是滿足以下條件的彎 月形狀，
-1.3<fIFF/fIFR<-0.5 (5)
其中，fnr表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的 光焦度的倒數(shù)，foR表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面 的光焦度的倒數(shù)。
如果使像側(cè)透鏡組的前側(cè)透鏡組成部分形成為彎月形狀，則容易校 正在整個變倍區(qū)域容易產(chǎn)生的負方向的像面彎曲。隨之，物體側(cè)透鏡組 的像面彎曲校正的負擔也減輕，容易優(yōu)化各個透鏡組的光焦度。結(jié)果， 容易抑制伴隨廣角化、高變倍比化而產(chǎn)生像差。
條件式(5)用于確定獲得像面彎曲的校正作用的優(yōu)選的面的光焦度。
通過不低于條件式(5)的下限，將容易防止像面彎曲、像散過量。通過不高于條件式(5)的上限，能夠確保校正像面彎曲的效果，減 輕物體側(cè)透鏡組中的像差校正負擔，有利于基于合適的光焦度配置的高 變倍化。
另外，優(yōu)選亮度光闌被配置在中間透鏡組的緊前方。由此，容易進 一步減小物體側(cè)透鏡組的尺寸。并且，容易減小軸外光束對像面的入射 角。
另外，優(yōu)選中間透鏡組是被配置在物體側(cè)透鏡組的像側(cè)緊后方的透
鏡組，變焦鏡頭在廣角端滿足以下條件
l<DOM/fw<4 (6)
其中，D0M表示廣角端時的從物體側(cè)透鏡組的最靠近像側(cè)的透鏡面
到中間透鏡組的最靠近物體側(cè)的透鏡面的軸上距離，fw表示廣角端時的 變焦鏡頭系統(tǒng)整體的焦距。
通過把在變倍時與亮度光闌一體地移動的中間透鏡組配置在物體側(cè) 透鏡組的像側(cè)緊后方，有利于變焦鏡頭的徑向的小型化。
條件式(6)用于確定物體側(cè)透鏡組與中間透鏡組的優(yōu)選距離，以便 確保變倍比并有利于光學性能和小型化。
通過確保物體側(cè)透鏡組與中間透鏡組的距離以不低于條件式(6)的 下限，有利于抑制各個透鏡組的光焦度同時確保變倍比，容易抑制各個 透鏡組中的像差產(chǎn)生量，所以有利于確保整體變倍區(qū)域的光學性能。
通過不高于條件式(6)的上限，可以抑制物體側(cè)透鏡組過度遠離亮 度光闌，有利于物體側(cè)透鏡組的徑向的小型化。
另外，優(yōu)選像側(cè)透鏡組中的全部透鏡元件滿足以下條件
nIave》1.4 (7)
vIave》50 (8)
其中，nIaw表示像側(cè)透鏡組中的全部透鏡元件的折射率的平均值，vIave 表示像側(cè)透鏡組中的全部透鏡元件的阿貝數(shù)的平均值。
通過使像側(cè)透鏡組中的全部透鏡采用滿足條件式(7)的髙折射率材 料，將容易進行像散校正。并且，通過采用滿足條件式(8)的低分散材 料，將有利于減小色差。另外，優(yōu)選像側(cè)透鏡組中包含的透鏡元件的總數(shù)為2，其中任意一 個透鏡元件具有非球面。由此，有利于像側(cè)透鏡組的小型化、低成本化。 通過采用非球面，有利于校正極近攝影時的像散。
從確保光學性能來說優(yōu)選像側(cè)透鏡組的后側(cè)透鏡組成部分的單面或 兩面為非球面。尤其是像側(cè)的透鏡面是大的正光焦度，所以優(yōu)選使該像 側(cè)透鏡面形成為隨著遠離光軸正光焦度變?nèi)醯姆乔蛎妗?br>
另外，優(yōu)選像側(cè)透鏡組具有至少一個樹脂透鏡元件。像側(cè)透鏡組由 至少一個樹脂透鏡構(gòu)成，從而容易抑制成本，容易進行透鏡成型。
另外，在把變焦鏡頭中的透鏡元件的總數(shù)表示為Nt時，優(yōu)選滿足以
下條件式
6《Nt《8 (9)
通過不低于條件式(9)的下限，將容易確保變焦鏡頭的各個透鏡組 的光焦度，容易降低像差。通過不高于上限，并減少透鏡的構(gòu)成個數(shù)， 將有利于緊湊化。
并且，如果變焦鏡頭中的透鏡組只有物體側(cè)透鏡組、像側(cè)透鏡組、 中間透鏡組這三組，則更加有利于小型化和低成本化。
另一方面，也可以構(gòu)成為具有如下的透鏡組該透鏡組配置在中間
透鏡組與像側(cè)透鏡組之間，而且在從廣角端向望遠端變倍時與中間透鏡 組以及像側(cè)透鏡組相獨立地移動。由此，更加容易降低像差變動。
此時，也可以使變焦鏡頭中的透鏡組為4組，形成為4組的變焦鏡頭。
并且，在從廣角端向望遠端變倍時，如果采取物體側(cè)透鏡組先向像 側(cè)移動，然后向物體側(cè)移動的方式，則容易抑制廣角端和望遠端雙方情 況下的變焦鏡頭的全長。
另外，優(yōu)選從廣角端向望遠端變倍的變焦鏡頭系統(tǒng)整體的變倍比滿
足以下條件
3.2<fT/fw<7.0 (10)
其中，fr表示變焦鏡頭系統(tǒng)整體在望遠端時的焦距，fw表示變焦鏡 頭系統(tǒng)整體在廣角端時的焦距。如果確保變倍比以便不低于條件式(10)的下限，則可形成通用性
良好的變焦鏡頭。
如果不高于條件式(10)的上限，則容易抑制各個透鏡組的光焦度，
有利于確保光學性能。
另外，優(yōu)選本發(fā)明涉及的攝像裝置包括變焦鏡頭；和攝像元件， 該攝像元件具有配置于其像側(cè)的攝像面，而且把由所述變焦鏡頭形成的 所述攝像面上的光學像轉(zhuǎn)換為電信號，所述變焦鏡頭是上面敘述的變焦 鏡頭。
由此，能夠提供一種具有如下的變焦鏡頭的攝像裝置，該變焦鏡頭 結(jié)構(gòu)緊湊、同時有利于確保變倍比和視場角以及確保光學性能。
另外，優(yōu)選具有信號處理電路，該信號處理電路對由攝像元件拍攝 得到的圖像數(shù)據(jù)進行加工、將其作為改變了形狀的圖像數(shù)據(jù)進行輸出， 在該變焦鏡頭位于廣角端而且對焦于最遠距離的狀態(tài)下，滿足以下條件
0.7<y07/(fw.tan(o07w)<1.0 (11)
其中，在把攝像元件的有效攝像面內(nèi)從中心到最遠的點的距離設(shè)為
y,o時，根據(jù)y。7二o.7x力Q來定義，在有效攝像區(qū)域從廣角端變化到望遠端
時，y,。表示能取得的值的最大值，C0o7w表示廣角端時的入射到從攝像面
上的中心起像高度為y )7的像位置處的主光線在物方空間中的入射光線與 光軸形成的角度。
在本發(fā)明的這種變焦鏡頭的情況下，著重于像散校正和桶狀畸變校 正容易成為折中關(guān)系這一點，在某種程度上允許產(chǎn)生畸變像差，能夠通 過使用本發(fā)明的變焦光學系統(tǒng)的電子攝像裝置中所包含的圖像處理功能 來校正圖像形狀的畸變。以下具體敘述這一點。
在此，假設(shè)利用沒有畸變像差的光學系統(tǒng)來成像無限遠物體。該情 況時，由于所成像的像中沒有畸變，所以下式成立，
f=y/tanco (A)
其中，y表示像點距光軸的高度，f表示成像系統(tǒng)的焦距，co表示與 從攝像面上的中心連接到y(tǒng)的位置的像點對應的物點方向相對于光軸的 角度。另一方面，當僅在處于廣角端附近的狀態(tài)時允許光學系統(tǒng)中的桶狀 畸變像差的情況下，成為下式，
f>y/tanco (B)
艮P，如果使o和y成為固定的值，則廣角端的焦距f可以變長，相應 地容易進行抑制了像差的設(shè)計。
并且，通常利用兩個以上的透鏡組成部分來構(gòu)成相當于物體側(cè)透鏡 組的透鏡組的原因是為了同時校正畸變像差和像散。在本發(fā)明中不需要 做到這一點。因此，有利于校正像散。
因此，在本發(fā)明的攝像裝置中，通過圖像處理對由攝像元件得到的 圖像數(shù)據(jù)進行加工。在該加工中，改變圖像數(shù)據(jù)(圖像的形狀)以便校 正桶狀畸變像差。這樣，最終得到的圖像數(shù)據(jù)成為具有與物體基本相似 的形狀的圖像數(shù)據(jù)。因此，只要根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)向CRT或打印機輸出物 體的圖像即可。
在進行這種圖像數(shù)據(jù)的校正時，廣角端的有效攝像區(qū)域成為桶狀。 并且，把桶狀的有效攝像區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)變更為矩形的圖像數(shù)據(jù)。
條件式(11)規(guī)定了變焦廣角端的桶狀畸變的程度。通過滿足條件 式(11)，能夠容易地進行像散的校正。另外，變形成桶狀的像通過攝像 元件被光電轉(zhuǎn)換，成為變形成桶狀的圖像數(shù)據(jù)。然而，變形為桶狀的圖 像數(shù)據(jù)通過電子攝像裝置的信號處理系統(tǒng)即圖像處理單元，被電氣地實 施相當于像的形狀變化的加工。這樣，即使利用顯示裝置來再現(xiàn)最終從 圖像處理單元輸出的圖像數(shù)據(jù)，也能夠獲得校正了畸變的、與被攝體形 狀基本相似的圖像。
在此，通過以不低于條件式(10)的下限的方式來抑制基于變焦鏡 頭的畸變像差的產(chǎn)生，從而在利用信號處理電路校正了基于變焦鏡頭的 畸變像差的圖像畸變的情況下，容易抑制向修正后的圖像周邊部的放射 方向的拉伸率，容易抑制圖像周邊部的清晰度的惡化。
并且，通過不高于條件式(10)的上限、允許變焦鏡頭的畸變像差， 將有利于校正變焦鏡頭的像散，有利于變焦鏡頭的薄型化。
另外，也可以將廣角端的有效攝像區(qū)域確定成完全校正畸變像差，但考慮到遠景(perspective)的影響和周邊的圖像惡化，也可以適當?shù)乇?br>
留-3%左右、或-5%左右等的桶狀畸變像差來進行圖像數(shù)據(jù)的變更，
另外，通過按照下面所述變更上述條件，可以形成更加優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選把條件式(1)的下限值設(shè)為-0.40,更優(yōu)選設(shè)為-0.36。 優(yōu)選把條件式(1)的上限值設(shè)為O.IO，更優(yōu)選設(shè)為0.07。 另外，如果把條件式(1)的上限值設(shè)為-0.01，把像側(cè)透鏡組的前側(cè)
透鏡組成部分設(shè)為負光焦度，則有利于校正像側(cè)透鏡組的色差。 優(yōu)選把條件式(2)的下限值設(shè)為-8.0,更優(yōu)選設(shè)為-4.0。 優(yōu)選把條件式(2)的上限值設(shè)為-1.3，更優(yōu)選設(shè)為-1.5。 優(yōu)選把條件式(3)的下限值設(shè)為-50.0，更優(yōu)選設(shè)為-20.0。 優(yōu)選把條件式(3)的上限值設(shè)為-5.0，更優(yōu)選設(shè)為-7.0。 優(yōu)選把條件式(4)的下限值設(shè)為1.05，更優(yōu)選設(shè)為l.l。 優(yōu)選把條件式(4)的上限值設(shè)為2.7，更優(yōu)選設(shè)為2.3。 優(yōu)選把條件式(5)的下限值設(shè)為-1.25，更優(yōu)選設(shè)為-1.2。 優(yōu)選把條件式(5)的上限值設(shè)為-0.55，更優(yōu)選設(shè)為-0.6。 優(yōu)選把條件式(6)的下限值設(shè)為2.0，更優(yōu)選設(shè)為2.4。 優(yōu)選把條件式(6)的上限值設(shè)為3.5，更優(yōu)選設(shè)為3.0。 優(yōu)選把條件式(7)的下限值設(shè)為1.50，更優(yōu)選設(shè)為1.52。 優(yōu)選把條件式(8)的下限值設(shè)為58，更優(yōu)選設(shè)為80。 更優(yōu)選把條件式(10)的下限值設(shè)為3.4。 更優(yōu)選把條件式(10)的上限值設(shè)為5.0。 優(yōu)選把條件式(11)的下限值設(shè)為0.75，更優(yōu)選設(shè)為0.80。 優(yōu)選把條件式(11)的上限值設(shè)為0.99，更優(yōu)選設(shè)為0.97。 為了有利于降低像側(cè)透鏡組中的各個透鏡的成本，更優(yōu)選對nhve設(shè)
置上限，并采用滿足以下條件的材料。 nIave《2.2 (7A) 進一步優(yōu)選滿足以下條件。 nIave《1.8 (7A，)
為了有利于降低像側(cè)透鏡組中的各個透鏡的成本，更優(yōu)選對、ve設(shè)置上限，并采用滿足以下條件的材料。
vIave《95 (12A) 進一步優(yōu)選滿足以下條件。 vIave《82 (12A，) 更進一步優(yōu)選滿足以下條件。 vIave《58 (12A")
并且，上述的各個變焦鏡頭的發(fā)明在變焦鏡頭具有對焦功能時，采 用對焦于最遠物體的狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。
關(guān)于從遠距離物體變?yōu)閷嚯x物體的對焦，優(yōu)選采用使變焦鏡頭 整體向物體側(cè)伸出、僅物體側(cè)透鏡組向物體側(cè)伸出、僅像側(cè)透鏡組向物 體側(cè)伸出的方法中的任一方法來進行。
更優(yōu)選上述的各個發(fā)明同時滿足任意多個條件。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供有利于確保小型化和變倍比同時容易確保光 學性能的變焦鏡頭。另外，能夠提供具有這種變焦鏡頭的攝像裝置。
圖1A、 1B、 1C是表示本發(fā)明的實施例1的變焦鏡頭在無限遠物點 對焦時的廣角端(圖1A)、中間焦距狀態(tài)(圖1B)、望遠端(圖1C)的 透鏡剖面圖。
圖2A、 2B、 2C是本發(fā)明的實施例2的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖3A、 3B、 3C是本發(fā)明的實施例3的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖4A、 4B、 4C是本發(fā)明的實施例4的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖5A、 5B、 5C是本發(fā)明的實施例5的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖6A、 6B、 6C是本發(fā)明的實施例6的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。圖7A、 7B、 7C是本發(fā)明的實施例7的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖8A、 8B、 8C是本發(fā)明的實施例8的變焦鏡頭的與圖1A 1C相 同的圖。
圖9A、 9B、 9C是表示實施例1中在無限遠物點對焦時的球面像差、 像散、畸變像差、倍率色差的圖，圖9A表示廣角端的狀態(tài)，圖9B表示 中間焦距狀態(tài)，圖9C表示望遠端的狀態(tài)。
圖IOA、 IOB、 10C是表示實施例2的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖11A、11B、11C是表示實施例3的在無限遠物點對焦時的與圖9A、 9B、 9C相同的圖。
圖12A、 12B、 12C是表示實施例4的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖13A、 13B、 13C是表示實施例5的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖14A、 14B、 14C是表示實施例6的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖15A、 15B、 15C是表示實施例7的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖16A、 16B、 16C是表示實施例8的在無限遠物點對焦時的與圖 9A、 9B、 9C相同的圖。
圖17是說明畸變像差的校正的圖。
圖18是表示裝配了本發(fā)明的變焦鏡頭的數(shù)字相機的外觀的主視立 體圖。
圖19是所述數(shù)字相機的后視圖。 圖20是所述數(shù)字相機的剖面圖。
圖21是數(shù)字相機的主要部分的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施方式
下面，說明本發(fā)明的變焦鏡頭的實施例1 8。圖1 8分別表示實 施例1 8的無限遠物點對焦時的廣角端(a)、中間焦距狀態(tài)(b)、望遠 端(c)的透鏡剖面圖。在圖1 8中，第1透鏡組利用G1表示，第2透 鏡組利用G2表示，亮度光闌利用S表示，第3透鏡組利用G3表示，第 4透鏡組利用G4表示，構(gòu)成實施了用于限制紅外光的波段限制涂層的低 通濾波器的平行平板利用F表示，電子攝像元件的玻璃蓋的平行平板利 用C表示，像面利用I表示。另外，也可以對玻璃蓋C的表面實施波段 限制用的多層膜。并且，也可以使該玻璃蓋C具有低通濾波器的作用。
并且，第1透鏡組G1對應于物體側(cè)透鏡組，第2透鏡組G2對應于 中間透鏡組，實施例1 實施例7中的第3透鏡組G3、和實施例8中的 第4透鏡組G4分別對應于像側(cè)透鏡組。
并且，在各個實施例中，亮度光闌S與第3透鏡組G3—體地移動。 數(shù)值數(shù)據(jù)均表示對焦于無限遠的被攝體的狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。各個數(shù)值的長 度單位是mm,角度的單位是。(度)。另外，變焦數(shù)據(jù)指廣角端(WE)、 本發(fā)明中定義的中間變焦狀態(tài)(ST)、以及望遠端(TE)的值。
如圖1所示，實施例1的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3向物體側(cè)移動 后再向像側(cè)移動、與廣角端相比在望遠端時位于更靠近像側(cè)的位置。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、凸面朝向物體側(cè)的負彎月 透鏡、和凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向 像側(cè)的負彎月透鏡(樹脂透鏡)、和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡(樹脂透 鏡)構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面、第3透鏡組G3的凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡的像側(cè)的面這5個 面采用非球面。如圖2所示，實施例2的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度
的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、以及凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡與凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡的接合透鏡構(gòu)成。第3透鏡組 G3由凸面朝向像側(cè)的第1正彎月透鏡(樹脂透鏡)、和凸面朝向像側(cè)的 第2正彎月透鏡(樹脂透鏡)構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面、第3透鏡組G3的凸面朝向像側(cè)的第1正彎月透鏡的物體側(cè)的面 和凸面朝向像側(cè)的第1正彎月透鏡的像側(cè)的面這6個面采用非球面。
如圖3所示，實施例3的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時,第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3向物體側(cè)移動 后再向像側(cè)移動、與廣角端相比在望遠端時位于更靠近像側(cè)的位置。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、和凸面朝向物體側(cè)的負彎 月透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向像側(cè)的負彎月透鏡(樹脂透鏡)、 和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成。
第1透鏡組G1的雙凹負透鏡的兩面、凸面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡 的物體側(cè)的面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡的兩面、第3透鏡組G3的 凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡的像側(cè)的面這6個面采用非球面。
如圖4所示，實施例4的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、和凸面朝向物體側(cè)的負彎 月透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向像側(cè)的負彎月透鏡(樹脂透鏡)、 和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡(樹脂透鏡)構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面和凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡的像面?zhèn)鹊拿?、?透鏡組G3的 凸面朝向像側(cè)的負彎月透鏡的物體側(cè)的面和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡 的像側(cè)的面這7個面采用非球面。
如圖5所示，實施例5的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的 第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡和凸 面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、和凸面 朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向像側(cè)的負彎月 透鏡(樹脂透鏡)、和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡(樹脂透鏡)構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡的像側(cè)的面、第2 透鏡組G2的雙凸正透鏡的兩面、第3透鏡組G3的凸面朝向像側(cè)的正彎 月透鏡的像側(cè)的面這4個面采用非球面。
如圖6所示，實施例6的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡、和凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向像側(cè)的負彎月透鏡、和凸面朝向 像側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面、第3透鏡組G3的凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡的像側(cè)的面這5個 面釆用非球面。
如圖7所示，實施例7的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、以及正光焦 度的第3透鏡組G3。
在從廣角端向望遠端變倍時,第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由第1雙凸正透鏡、以及第2雙凸正透鏡 與雙凹負透鏡的接合透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向像側(cè)的負彎月 透鏡(樹脂透鏡)、和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡(樹脂透鏡)構(gòu)成。
第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面和雙凹負透鏡的像側(cè)的面、第3透鏡組G3的凸面朝向像側(cè)的負彎 月透鏡的物體側(cè)的面和凸面朝向像側(cè)的正彎月透鏡的像側(cè)的面這7個面 采用非球面。
如圖8所示，實施例8的變焦鏡頭從物體側(cè)起依次具有負光焦度 的第1透鏡組G1、亮度光闌S、正光焦度的第2透鏡組G2、負光焦度的 第3透鏡組G3、以及正光焦度的第4透鏡組G4。
在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G1向像側(cè)移動后再向物體 側(cè)移動，第2透鏡組G2只向物體側(cè)移動，第3透鏡組G3只向物體側(cè)移 動，第4透鏡組G4只向像側(cè)移動。
第1透鏡組G1從物體側(cè)起依次由雙凹負透鏡和凸面朝向物體側(cè)的正 彎月透鏡構(gòu)成。第2透鏡組G2由雙凸正透鏡和凸面朝向物體側(cè)的負彎月 透鏡構(gòu)成。第3透鏡組G3由凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡構(gòu)成。第4透 鏡組G4由凸面朝向像側(cè)的負彎月透鏡(樹脂透鏡)、和凸面朝向像側(cè)的 正彎月透鏡(樹脂透鏡)構(gòu)成。第1透鏡組Gl的雙凹負透鏡的兩面、第2透鏡組G2的雙凸正透鏡 的兩面和凸面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡的像側(cè)的面、第3透鏡組G3的凸 面朝向物體側(cè)的負彎月透鏡的像側(cè)的面、第4透鏡組G4的凸面朝向像側(cè) 的正彎月透鏡的像側(cè)的面這7個面采用非球面。
以下示出上述各個實施例的數(shù)值數(shù)據(jù)。除上述記號之外，f表示整體 系統(tǒng)焦距，BF表示后焦距，fl、 f2…表示各個透鏡組的焦距，IH表示像 高度，F(xiàn)wo表示F值，(O表示半視場角，WE表示廣角端，ST表示中間焦 距狀態(tài)，TE表示望遠端，rl、 r2…表示各個透鏡面的曲率半徑，dl、 d2... 表示各個透鏡面之間的間隔，ndl、 1^2...表示各個透鏡的(1線的折射率， vdl、 vd2，,.表示各個透鏡的阿貝數(shù)。后面敘述的透鏡全長是對從透鏡最前 部的面到透鏡最后部的面的距離加上后焦距而得到的值。BF (后焦距) 是將從透鏡最后部的面到近軸像面的距離進行空氣換算后示出的值。
另外，關(guān)于非球面形狀，在把x作為設(shè)光的行進方向為正時的光軸、 把y作為與光軸正交的方向時，利用下式表示非球面形狀。
x= (y2 /r) / [1+ {1— (K+l) (y/r) 2 } 1/2 ] +A4y4 +A6y6 +A8y8 +A10y10+A12y12
其中，r表示近軸曲率半徑，K表示圓錐系數(shù)，A4、 A6、 A8、 AIO、 A12分別表示4次、6次、8次、10次、12次的非球面系數(shù)。并且，在 非球面系數(shù)中，"e—n" (n為整數(shù))表示"10'n"。
數(shù)值實施例1
單位s mm
面數(shù)據(jù)
面序號dndvd
" -31.5150.80l.讓O40.92
2*7扁2.03
39.3461.281.9228618.90
416.817可變
5(光闌)000.50
6*4.5971.741.5831359.387承-10.3310.10
87.2571.06l細OO46.57
913.1040.501.8051825.42
103.117可變
11-10.0000.801.5254255.78
12-15.8790.10
13-61.6081.611.5254255.78
14*-7.052可變
15000.501.5477162.84
16000.50
17oo0.501.5163364.14
180.50
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第l面
K=0.000,A4=1.28825e-03，A6=-2.87635e-05，A8-1.43822e-08，A10=5.28531e-09 第2面
K=0.968，A4=7.51526e-04,A6=1.29461e-05，A8=-2.77211e-06，A10=-7.88860e-ll 第6面
K=-2.315,A4=6.32399e-04,A6=-7.60844e-05，A8=-1.44293e-05，A10=-2.09939e-06
第7面
K=0.000,A4=-3.71450e-04，A6=-1.28789e-05，A8=-3.03992e-05 第14面
K=-3.360,A4=-3.71759e-04，A6=4.76797e-06,A8=-1.08593e-07 透鏡組焦距
fl=-11.69￡2=9.00 13=19.40各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.63.63.6
焦距4.757.5116.62
FNO.2.883.535.85
視場角2co78.8251.4723.93
BF(在空氣中)5.235.294.15
全長(在空氣中)31.3827.6030.32
d413.336.871.20
d102.304.9214.45
d143.583.642.50
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距4.757,5116.62
FNO.2.883.535.85
視場角2co77.1651.4723.93
像高度3.513.63.6
數(shù)值實施例2
單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號rdnd
1* -28.6240.801.80610
2*7.1021.51
38.4651.251.92286
415細可變
5(光闌)000.50
6*4.5841.681.58313
vd
40.92 18.907*-15.1020.10
86.3861.20l.醒O40.92
922.0100.501.8051825,42
103.040可變
11*-13.0000.801.5254255.78
12-12.6930.10
13-23.5852.021.5254255.78
14*-6.191可變
15000.501.5477162.84
16QO0.50
17000.501.5163364.14
18000.32
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第l面
K-0.000,A4=9.65210e-04，A6=-1.84232e-05,A8=1.54796e-07
第2面
K=0.775,A4=6.83359e-04，A6=-1.28637e-05,A8=2.06468e-07,A10=-3.45662e-08 第6面
K=-1.904,A4=1.02323e-03，A6=5.25597e-07，A8=-4.66818e-06,A10=-7.03594e-08
第7面
K=0.000,A4=2.16799e-04,A6=2.80625e-05,A8=-7.06696e-06 第ll面
K=0.000，A4=-1.21144e-03，A6=4.31564e-05 第14面
K=-1.253，A4=-7.50374e-04，A6=2.86564e-05,A8=-3.30381e-09
透鏡組焦距fl=-11.75 f2=9.13 fi=14.68
各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.63.63.6
焦距5.088.0319.71
FNO.2.693.496.22
視場角2co78.2951.6521.69
BF(在空氣中)4.904.113.97
全長(在空氣中)30.1128.5334.15
d412.177.341.30
dIO2.606.6318.43
dl43.432.642.50
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距5.088.0319.71
FNO.2.693.496.22
視場角2 77.1651.6521.69
像高度3.533.63.6
數(shù)值實施例3
單位s mm
面數(shù)據(jù)
面序號rdnd
l承-57,9990.801.85135
2*6.2002.50
3* 11.815 1.19 2.10225 16.80418.266可變
5(光閨)000.00
6*4.2962.271.5496971.75
7*-9.0500.10
85.4951.351.9228620,88
92.856可變
10 -IO扁0.801.5254255.78
11 -11.1240.16
12 -15細1.681.5831359.38
13*-5.592可變
14000.501.5477162.84
15000.50
16000.501.5163364.14
17000.50
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第l面
K=0.000,A4=1.48620e-03,A6=-3.26084e-05,A8=-1.55682e-07,A10=7.46342e-09第2面
K=0.392，A4=1.55710e-03,A6=U7426e-05,A8=-2.92298e-07,A10=-1.27276e-07第3面
K=0.000，A4=2.81277e-04,A6=2.02191e-07,
A8=0.000,A10=2.1004e-08，A12=2.0141e-09，A10=A14=-1.39554e-10第6面
K=-2.195,A4=1.00603e-03，A6=-1.08685e-04,A8=1.06757e-06,A10=-1.49012e-06
第7面
K=0.000,A4=1.64463e-04，A6=-4.05406e-05，A8=-1.34042e-05第13面K=-1.481，A4=1.97334e-04,A6=-I.36749e-05,A8=1.20016e-07
各透鏡組焦距
fl=-9.27￡2=8.04f3=14,68各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.853.853.85
焦距4.076.4314.25
FNO.2.963.686.17
視場角2co87.8258.3127.79
BF(在空氣中)4.394.504.15
全長(在空氣中)29.1826.5230.31
d411.656.361.60
d92.304.8313.74
d132.742.852.49
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距4.076.4314.25
FNO.2.963.686.17
視場角2w85.9258.3127.79
像高度3.753.853.85
數(shù)值實施例4
單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號dnd-40.2670.751.8061040.92
2*6.1061.88
38.7171.351.9228618.90
416細可變
5(光闌) oo0.00
3.8931.771.5560664.53
-21.3750.10
86.0441.502.1022516.80
9*3.352可變
10*-10.0000.801.5254255.78
11-12.5720.10
12-34.7261.571.5254255.78
13*-7.254可變
14oo0.501.5477162.84
15oo0.50
16000.501.5163364.14
17000.50
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第l面
K=0.000，A4=9.53870e-04,A6=-1.82491e-05，A8=9.03444e-09，A10=2.97648e-09
第2面
K=0.480,A4=4.91521e-04，A6=-3.93247e-06，A8=-7.50240e-07，A10=-4.68586e-08
第6面
K=-1.448,A4=1.68446e-03,A6=5.28303e-06,A8=-1.50101e-05，A10=1.40900e-06第7面
K=0.000,A4=-7.33600e-04，A6=1.21720e-05，A8=1.45238e-06
第9面K=0.000,A4=3.00679e-03，A6=3.47555e-04第IO面
K=0.000，A4=-3.33530e-04,A6=5.44978e-05第13面
K=-0.522,A4=8.89558e-05,A6=3.35121e-05,A8=2.97775e-07
透鏡組焦距
fl=-10.95f2=8.46f3=19.53各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.63.63.6
焦距4.757.5116.63
FNO.2.963.726.16
視場角2 78.1651.7124.00
BF(在空氣中)4.894.454.15
全長(在空氣中)29.6026.7929.65
d412.607.111.60
d92.305.4114.09
dl33.242.802.50
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距4.757.5116.63
FNO.2.963.726.16
視場角2co77.1751.7124.00
像高度3.543.63.6
數(shù)值實施例5單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號rdndvd
1363.7660.751.8061040.92
2*6扁2.04
38.4281.281.9228618.90
413細可變
5(光闌) oo0.00
6*4.0911.541.5831359.38
7*-13.8460.10
85.2131.341.9228618.90
92.640可變
10-9.0340.801.5254255.78
11-ll扁0.10
12-28.3561.691.5254255.78
13*-6細可變
14QO0.501.5477162.84
15000.50
16oo0.501.5163364.14
17oo0.50
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第2面
K--0.312,A4=-9.90285e-05,A6
第6面
K=-1.917，A4=7.66948e-04,A6=
第7面
31
=-3.85629e-06,A8=7.70198e-08,A10=-3.18495e-09=-1.21977e-04，A8=-1.62327e-05,A10=-6,92312e-0K-O.OOO, A4=-9.09506e-04，A6=-1,35015e-05, A8=-6.43215e-05第13面
K=-3.163，A4=-6.05348e-04,A6=7.34462e-06,A8=-U6607e-07
透鏡組焦距
fl=-12.07￡2=8.82 f3=15.70
各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.63.63.6
焦距4.757.5016.61
FNO.2.893.665.99
視場角2co78.9851.1723.94
BF(在空氣中)4.884.304.15
全長(在空氣中)30.1527.2329.51
d413.337.671.60
d92.305.6214.12
dl33.232.652.50
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距4.757.5116.63
FNO.2.963.726.16
視場角2a77.2051.7124.00
像高度3.503.63.6
數(shù)值實施例6單位mm面數(shù)據(jù)
面序號dndvd
I*-101.9600.801.8061040.92
2承6馬2.24
37.9271.251.9228618.90
411.714可變
5(光闌) w0.00
6承4.3201,611.5831359.38
-11.2800.10
85.9261.501.9228618.90
92.876可變
10-IO扁0.801.4970081.61
11-11.3210.10
12-44.6141.561.4970081.61
13*-7.436可變
14000.501.5477162.84
15000.50
16000.501.5163364.14
17000.50
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)第l面
K=0.000,A4=9.19304e-04,A6=-1.59914e-05,A8=-2.00653e-07,A10=7.26801e-09第2面
K=0.576，A4=4.20396e-04,A6=1.23717e-05,A8=-1.88963e-06，A10=-4.69727e-08
第6面
K=-2.144，A4=8.73053e-04，A6=-4.28150e-05，A8--1.50232e-05,A10=-2.57889e-06第7面
K=0.000，A4=-3.19558e-04，A6=5.83092e-05,A8=-3.97480e-05第13面
K=-6.150，A4=-1.04910e-03，A6=4.05974e-05,A8=-8.82329e-07各透鏡組焦距
fl =-10.90f2=8.47fi=18.63各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度3.63.63.6
焦距4.617.2916.14
FNO.2.893.606.01
視場角2co80.2452.7824.62
BF(在空氣中)4.744.744.15
全長(在空氣中)29.7326.5629.68
d412.716.911.60
d92.304.9413.95
d133.093.082.50
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距4.757.5116.63
FNO.2.963.726.16
視場角2co78.8351.7124.00
像高度3.523.63.6
數(shù)值實施例7單位s mm面數(shù)據(jù)
面序號dndvd
1*-58.8550.801.8061040.92
2*6.2772.16
39.4711.171.9228618.90
417細可變
5(光闌) w0.60
6承4.3511.821.5831359.38
7*-20.8930.10
87.2391.491.8160046.62
9-9.9120.511.9036631.31
10*3.664可變
11*-13.9180.801.5254255.78
12-14.1570.10
13-28.2851.751.5254255.78
14*-7.381可變
15000.501.5477162.84
16oo0.50
17000.501.5163364.14
18000.32
像面(攝像面)
非球面數(shù)據(jù)
第l面
K=0.000，A4=4.44012e-04，A6=-6.81498e-06,A8=5.22166e-08第2面
K=-1.079，A4=7.59676e-04，A6=3. i 9513e-06第6面K=-1.617，A4=1.55861e-03，A6=-3.53530e-06第7面
K=0.000，A4=-8.59697e-05,A6=3.53598e-05，A8=-1.81923e-06第IO面
K=0.000，A4=2.43339e-03，A6=9.59757e-05,A8=3.89963e-05第11面
K=0.000，A4=-4.22139e-04，A6=1.92221e-05第14面
K=-1.578,A4=-1.73317e-04，A6=8.80572e-06，A8=7.74930e-08
各種數(shù)據(jù)
WESTTE
像高度 3.63.63.6
焦距 5.088.0319.71
FNO. 2.713.466.23
視場角2co 78.3651.4421.73
BF(在空氣中)4.944.423.97
全長(在空氣中)31.8629.4134.65
d4 13.007.461.30
dlO 2.606.2318.07
dl4 3.472.942.50
透鏡組焦距
fl=-11.54 f2=9.26:18.09
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
WESTTE
焦距 4.757.5116.63
FNO. 2.963.726.16視場角2co 77.16 51.71 24.00像高度 3.523.6 3.6
數(shù)值實施例8單位:mm
面數(shù)據(jù)
f序號rdndvd
-170.5880.801.8061040.92
2*5.4172.50
311.1241.171.9459517.98
426.213可變
5(光闌) oo0.30
4.5831.861.5920167.02
7*-23.5110.10
87.5141.422.1022516.80
9水4.164可變
1036.2521.001.6889331.07
11*33.205可變
12-20.0000.801.5254255.78
13-23.2500.10
14-100.0001.681.5254255.78
15*-9.013可變
16000.501.5477162.84
17000.50
18000.501.5163364.14
19000.32
20oo像面(攝像面)非球面數(shù)據(jù)第l面
K=0.000，A4=1.63940e-04,A6=-l .77404e-06,A8=U0850e-08第2面
K--l. 104,A4=4.71310e-04,A6=4.05687e-06第6面
K=-l .640,A4=1.57660e-03,A6=-8.51162e-06第7面
K=0.000,A4=2.75909e-04,A6=-l .55051 e-05，A8=l .07061 e-06第9面
K=0.401,A4=4.74056e-04,A6=7.93782e-05第11面
K=0.000,A4=3.16241 e-04,A6=2.13256e-05第15面
K=-l .481 ,A4=3.76868e-04，A6=-1.35515e-05，A8=l .26799e-07
各透鏡組焦距
fl=-11.53f3=9"0f3=-662.08 f4:各種數(shù)據(jù)
WESTTE
焦距5.088.0320.32
FNO.2.623.326.11
視場角2co78.3551.0021.09
像高度IH3.823.823.82
BF4.914.313.47
全長33.5330.8636.54
d413.397.440.80
c!91.503.305.00dll2.004.0815.54
d153.442.842.00
d20-0.00-0.00-0.00
變焦數(shù)據(jù)(電子校正畸變時)
焦距5.088.0320.32
FNO.2.623.326.11
視場角2co73.8851.0021.09
像高度3.713.823.82
圖9A、 9B、 9C 圖16A、 16B、 16C分別表示以上實施例1 8的 在無限遠物點對焦時的像差圖。在這些像差圖中，圖9A—圖16A表示廣 角端、圖9B —圖16B表示中間焦距狀態(tài)、圖9C一圖16C表示望遠端的 球面像差(SA)、像散(AS)、畸變像差(DT)、倍率色差(CC)。在各 個圖中，"co"表示半視場角。
下面示出各個實施例中的條件式(1) (11)的值。
實施例1實施例2實施例3實施例4
(l)fi / fo-0.35970.027231-0.05883-0.18744
(2) (Rifr+Rirf)/
-1.69447-3.3308-6.73898-2.13502
(3)DM / D！-10.25-16.0215-44.76-14.9324
(斗)(RlRF + R[RR)/(RRF —RRR)
1.2585041.7117692.1887481.528111
(5)f肝/ flFR-1.02415-0.62977-0.899-0.7954
(6)D。m / fw2.493172.9119112.8622382.652638
(7)niave1.525421.525421.5542751.52542
(8)viave55,777155.777157.5785555.7771
(10)fT〃w3.53.883.53.5
(11)y。7/ (fv/'tancoo7w)
390.9426450.9309250.9604650.951067
實施例5實施例6實施例7實施例8
(l)f"f!F-0.14032-0.086320.001763-0,065915
(2) (RIFR+RtRF)/ (Rifr —RlRF)
-2.2676-1.68013-3.00393-1.605867
(3)DM / D!-15.1918-18.7458-14.9485-10.866
(4) (RlRF + R[RR)
1.5463481.4000351.706141.1981058
(5)f肝/ flFR-1.48柳-0.88328-0.98317-1.1625063
(6)Dom / fw2.8079322.7563392.9086752.6348777
(7)nave1.525421.4971.525421.52542
(8)Viave55.777181.6155.777155.7771
(10)fT/fW3.53.883.5
(ll)y07/ (fw'tancoo7w)
0.9611410.9546290.9533730.9593375
(畸變像差的校正)
此外，在使用本發(fā)明的變焦鏡頭時，對像的畸變進行電子數(shù)字校正。 以下，說明用于數(shù)字校正像的畸變的基本概念。
例如，如圖17所示，使把光軸與攝像面的交點作為中心、且與有效 攝像面的長邊內(nèi)切的半徑為R的圓周上(像高度)的倍率固定，把該圓 周作為校正的基準。并且，使除此之外的任意半徑為r (co)的圓周上(像 高度)的各點大致沿放射方向移動，使上述各點同心圓狀地移動以成為 半徑r， ( )，從而進行校正。
例如，在圖17中，使位于半徑為R的圓的內(nèi)側(cè)的任意半徑為n (co) 的圓周上的點Pi移動到應該朝圓的中心進行校正的半徑為q' (co)的圓 周上的點P2。并且，使位于半徑為R的圓的外側(cè)的任意半徑為r2 (co)
的圓周上的點Q,移動到應該朝遠離圓的中心的方向進行校正的半徑為I"2，(CO)的圓周上的點Q2。
在此，r' Co)可以表示如下。
r' (co) =a'f.tano) (0《a《l)
其中，①表示被攝體半視場角，f表示成像光學系統(tǒng)(在本發(fā)明中指 變焦鏡頭)的焦距。
在此，若把與所述半徑為R的圓上(像高度)對應的理想像高度設(shè) 為Y，則得到
a=R/Y=R/ (f'tanco)。
從理想狀態(tài)講，光學系統(tǒng)相對于光軸旋轉(zhuǎn)對稱，即畸變像差也是相 對于光軸旋轉(zhuǎn)對稱地產(chǎn)生的。因此，如上所述在電子地對光學地產(chǎn)生的 畸變像差進行校正時，如果能夠使在再現(xiàn)圖像上把光軸與攝像面的交點 作為中心、且與有效攝像面的短邊內(nèi)切的半徑為R的圓的圓周上(像高 度)的倍率固定，使除此之外的半徑為r (co)的圓周上(像高度)的各 點大致沿放射方向移動，使上述各點同心圓狀地移動以成為半徑r， (o))， 從而進行校正，則認為在數(shù)據(jù)量和運算量方面比較有利。
可是，光學像在利用電子攝像元件進行攝像的時間點(由于采樣) 不再是連續(xù)的量。因此，嚴格地講，只要電子攝像元件上的像素不是呈 放射狀排列，則在光學像上描畫的上述半徑R的圓也不再是準確的圓。
艮口，在按照每個離散的坐標點表示的像素數(shù)據(jù)的形狀校正中，不存 在能夠使上述倍率固定的圓。因此，可以采用針對每個像素(Xi、 Yj) 確定移動目的地的坐標(Xi'、 Yj')的方法。另外，在有2點以上的(Xi、 Yj)移動到坐標(Xi，、 Yj，)時，取各個像素具有的值的平均值。并且， 在沒有移動過來的點時，可以使用周圍幾個像素的坐標(Xi'、 Yj，)的值 來進行插值。
尤其在具有變焦鏡頭的電子攝像裝置中，由于光學系統(tǒng)和電子攝像 元件的制造誤差等，相對于光軸畸變變明顯，在所述光學像上描畫的上 述半徑為R的圓為非對稱的情況下，利用這種方法進行校正是有效的。 并且，當在攝像元件或各種輸出裝置中將信號再現(xiàn)為圖像時，在產(chǎn)生幾 何學畸變等的情況下等，利用這種方法進行校正是有效的。在本發(fā)明的電子攝像裝置中，為了計算校正量r， (co) —r ((D)，也 可以構(gòu)成為在內(nèi)置于電子攝像裝置的記錄介質(zhì)中記錄r (co)即半視場角 與像高度之間的關(guān)系、或者實際像高度r與理想像高度r，/oc之間的關(guān)系。
另外，為了使畸變校正后的圖像不會出現(xiàn)在短邊方向的兩端光量極 端不足的情況，優(yōu)選所述半徑R滿足以下條件式。
0《R《0.6Ls
其中，Ls表示有效攝像面的短邊的長度。 優(yōu)選所述半徑R滿足以下條件式。 0.3Ls《R《0.6Ls
另外，使半徑R與有效攝像面的短邊方向的內(nèi)切圓的半徑大致一致 是最有利的。另外，在進行在半徑R二O的附近、即在軸上附近使倍率固 定的校正的情況下，雖然從畫質(zhì)方面講存在若干不利因素，但能夠確保 廣角化、以及小型化的效果。
另外，關(guān)于需要校正的焦距區(qū)間，分割成幾個焦點區(qū)域。并且，在 該被分割的焦點區(qū)域內(nèi)的望遠端附近，可以利用與能夠獲得大致滿足以 下條件的校正結(jié)果時相同的校正量來進行校正。
r' (co) =a/f'tanco
但是，該情況時，將導致在被分割的焦點區(qū)域內(nèi)的廣角端還保留某 種程度的桶狀畸變量。并且，如果增加分割區(qū)域數(shù)量，則需要在記錄介 質(zhì)中多余地保存校正所需要的固有數(shù)據(jù)，所以不是優(yōu)選方式。因此，預 先計算與被分割的焦點區(qū)域內(nèi)的各個焦距相關(guān)聯(lián)的一個或多個系數(shù)。該 系數(shù)可以根據(jù)模擬或?qū)嶋H設(shè)備的測定來確定。
并且，也可以在所述被分割的區(qū)域內(nèi)的望遠端附近，計算能夠獲得 大致滿足以下條件的校正結(jié)果時的校正量，針對每個焦距一律對該校正 量乘以所述系數(shù)來作為最終的校正量-
r' (co) =a'f.tanco
然而，在使無限遠物體成像而得到的像中沒有畸變的情況下，下式 成立
f=y/tanco其中，y表示像點距光軸的髙度(像高度)，f表示成像系統(tǒng)(在本 發(fā)明中指變焦鏡頭)的焦距，o表示與從攝像面上的中心連接到y(tǒng)的位置 的像點對應的物點方向相對于光軸的角度(被攝體半視場角)。
在成像系統(tǒng)中具有桶狀畸變像差時，下式成立-
f>y/tan
艮P，如果使成像系統(tǒng)的焦距f和像高度y—定，貝ik的值增大。 (數(shù)字相機)
圖18 圖20表示將以上所述的變焦鏡頭裝配在攝影光學系統(tǒng)141 上的本發(fā)明的數(shù)字相機的結(jié)構(gòu)的概念圖。圖18是表示數(shù)字相機140的外 觀的主視立體圖，圖19是所述數(shù)字相機的從后面觀看時的主視圖，圖20 是表示數(shù)字相機140的結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。其中，在圖18和圖20中 表示攝影光學系統(tǒng)141不折疊時。在該示例中，數(shù)字相機140包括具有 攝影用光路142的攝影光學系統(tǒng)141、具有取景器用光路144的取景器光 學系統(tǒng)143、快門按鈕145、閃光燈146、液晶顯示監(jiān)視器147、焦距變 更按鈕161、設(shè)定變更開關(guān)162等，在攝影光學系統(tǒng)141折疊時，通過使 蓋160滑動，攝影光學系統(tǒng)141和取景器光學系統(tǒng)143以及閃光燈146 被該蓋160覆蓋。并且，在打開蓋160、將相機140設(shè)定為攝影狀態(tài)時， 攝影光學系統(tǒng)141成為圖18所示的非折疊狀態(tài)，當按壓配置在相機140 上部的快門按鈕145時，與該動作聯(lián)動，通過攝影光學系統(tǒng)141、例如實 施例1的變焦鏡頭進行攝影。通過攝影光學系統(tǒng)141形成的物體像經(jīng)由 實施了波段限制涂層的低通濾波器F和玻璃蓋C，而形成于CCD 149的 攝像面上。被該CCD 149感光的物體像通過處理單元151，作為電子圖 像顯示在設(shè)于相機背面的液晶顯示監(jiān)視器147上。并且，在該處理單元 151上連接著記錄單元152，也能夠記錄所拍攝的電子圖像。另外，該記 錄單元152可以與處理單元151分體設(shè)置，也可以構(gòu)成為利用軟盤或存 儲卡、MO等進行電子式記錄寫入。并且，也可以取代CCD149而構(gòu)成 為配置了銀鹽膠片的銀鹽相機。
另外，在取景器用光路144上配置有取景器用物鏡光學系統(tǒng)153。 取景器用物鏡光學系統(tǒng)153由多個透鏡組(圖中為3組)和兩個棱鏡構(gòu)成，并由與攝影光學系統(tǒng)141的變焦鏡頭聯(lián)動而改變焦距的變焦光學系 統(tǒng)構(gòu)成，通過該取景器用物鏡光學系統(tǒng)153形成的物體像形成于作為正 像部件的正像棱鏡155的視野框157上。在該正像棱鏡155的后方配置 有將形成為正像的像引導到觀察者眼球E的目鏡光學系統(tǒng)159。另外，在 目鏡光學系統(tǒng)159的射出側(cè)配置有蓋部件150。
在這樣構(gòu)成的數(shù)字相機140中，根據(jù)本發(fā)明，攝影光學系統(tǒng)141在 折疊時厚度極薄，在高變倍時在全部變倍區(qū)域中的成像性能極其穩(wěn)定， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、小型化、廣角化。 (內(nèi)部電路結(jié)構(gòu))
圖21是所述數(shù)字相機140的主要部分的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)方框圖。另 夕卜，在以下的說明中，上述處理單元例如由CDS/ADC部124、臨時存儲 用存儲器117、圖像處理部118等構(gòu)成，存儲單元例如由存儲介質(zhì)部119 等構(gòu)成。
如圖21所示，數(shù)字相機140具有操作部112、與該操作部112連接 的控制部113、通過總線114和115連接到該控制部113的控制信號輸出 端口的攝像驅(qū)動電路116及臨時存儲用存儲器117、圖像處理部118、存 儲介質(zhì)部119、顯示部120和設(shè)定信息存儲用存儲部121。
所述臨時存儲用存儲器117、圖像處理部118、存儲介質(zhì)部119、顯 示部120和設(shè)定信息存儲用存儲部121構(gòu)成為能夠通過總線122互相進 行數(shù)據(jù)的輸入或輸出，并且，在攝像驅(qū)動電路U6上連接著CCD149和 CDS/ADC部124。
操作部112具有各種輸入按鈕和開關(guān)，是將從外部(相機使用者) 通過這些輸入按鈕和開關(guān)輸入的事件信息通知給控制部的電路。
控制部113例如是由CPU等構(gòu)成的中央運算處理裝置，并內(nèi)置未圖 示的程序存儲器，并且控制部113是按照存儲在該程序存儲器中的程序， 接受經(jīng)由操作部112由相機使用者輸入的指示指令而控制數(shù)字相機140 整體的電路。
CCD149接受經(jīng)由本發(fā)明的攝影光學系統(tǒng)141而形成的物體像。 CCD149是由攝像驅(qū)動電路116驅(qū)動控制，把該物體像的各個像素的光量轉(zhuǎn)換為電信號而輸出給CDS/ADC部124的攝像元件。
CDS/ADC部124是將從CCD149輸入的電信號放大并進行模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換，只將進行了該放大和數(shù)字轉(zhuǎn)換的影像原始數(shù)據(jù)(拜耳(Beyer) 數(shù)據(jù)，以下稱為RAW數(shù)據(jù))輸出給臨時存儲用存儲器117的電路。
臨時存儲用存儲器117例如是由SDRAM等構(gòu)成的緩存器，是臨時 存儲從CDS/ADC部124輸出的所述RAW數(shù)據(jù)的存儲器裝置。圖像處理 部118是讀出存儲在臨時存儲用存儲器117中的RAW數(shù)據(jù)或存儲在存儲 介質(zhì)部119中的RAW數(shù)據(jù)，并根據(jù)由控制部113指定的畫質(zhì)參數(shù)電子地 進行包括畸變像差校正在內(nèi)的各種圖像處理的電路。
存儲介質(zhì)部119可以自由裝卸地安裝例如由閃存等構(gòu)成的卡式或棒 式的記錄介質(zhì)，是在這些卡式或棒式閃存中記錄并保存從臨時存儲用存 儲器117傳送的RAW數(shù)據(jù)或在圖像處理部118中進行了圖像處理后的圖
像數(shù)據(jù)的裝置的控制電路。
顯示部120具有液晶顯示監(jiān)視器，是在該液晶顯示監(jiān)視器上顯示圖 像或操作菜單等的電路。在設(shè)定信息存儲用存儲部121中設(shè)有預先存儲 有各種畫質(zhì)參數(shù)的ROM部、和存儲通過操作部112的輸入操作而從讀出 自該ROM部的畫質(zhì)參數(shù)中選擇的畫質(zhì)參數(shù)的RAM部。設(shè)定信息存儲用 存儲部121是控制向這些存儲器的輸入輸出的電路。
在這樣構(gòu)成的數(shù)字相機140中，根據(jù)本發(fā)明，攝影光學系統(tǒng)141具 有充足的廣角區(qū)域，可以形成緊湊的結(jié)構(gòu)，并且在高變倍時在全部變倍 區(qū)域中的成像性能極其穩(wěn)定，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、小型化、廣角化。 并且，可以實現(xiàn)廣角側(cè)、望遠側(cè)的快速對焦動作。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述，本發(fā)明涉及的3組變焦鏡頭適合于對確保視場角和變倍 比、確保光學性能有利的鏡頭。
4權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，包括物體側(cè)透鏡組，其是配置在最靠近物體側(cè)的透鏡組，并具有負光焦度；像側(cè)透鏡組，其是配置在最靠近像側(cè)的透鏡組，并具有正光焦度；中間透鏡組，其配置在所述物體側(cè)透鏡組和所述像側(cè)透鏡組之間，而且具有正光焦度；和亮度光闌，其與所述物體側(cè)透鏡組相比配置在更靠近像側(cè)，而且與所述像側(cè)透鏡組相比配置在更靠近物體側(cè)，與廣角端相比，在望遠端時所述物體側(cè)透鏡組和所述中間透鏡組之間的距離更小，與廣角端相比，在望遠端時所述中間透鏡組和所述像側(cè)透鏡組之間的距離更大，與廣角端相比，在望遠端時所述中間透鏡組移動到更靠近物體側(cè)的位置，與廣角端相比，在望遠端時所述像側(cè)透鏡組移動到更靠近像側(cè)的位置，在從廣角端向望遠端變倍時所述亮度光闌與所述中間透鏡組一體地移動，在設(shè)透鏡組成部分是與空氣接觸的透鏡面只有物體側(cè)透鏡面和像側(cè)透鏡面這兩個面的透鏡體時，所述像側(cè)透鏡組從物體側(cè)起依次包括具有凹面的物體側(cè)透鏡面且為彎月形狀的前側(cè)透鏡組成部分、和具有凹面的物體側(cè)透鏡面且為彎月形狀的正光焦度的后側(cè)透鏡組成部分，所述第3透鏡組中的透鏡組成部分的總數(shù)為2，所述前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值小于所述像側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其滿足以下條件-0.45<,<0.20 (1 )-10,0<(RIFR+RIRF)/(RIFR-RIRF)<-1.1 ( 2 )-90.0〈Dm/D!〈-3.0 (3)其中，fc表示所述像側(cè)透鏡組中的所述前側(cè)透鏡組成部分的焦距， fi表示所述像側(cè)透鏡組的焦距，RIFR表示所述像側(cè)透鏡組中的所述前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面 的近軸曲率半徑，RIRF表示所述像側(cè)透鏡組中的所述后側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡 面的近軸曲率半徑，DM表示與所述亮度光鬧一體地移動的所述中間透鏡組在廣角端與 望遠端的位置之差，D,表示所述像側(cè)透鏡組在廣角端與望遠端的位置之差，在透鏡組向物體側(cè)移動時為正號，在向像側(cè)移動時為負號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組中的所述后側(cè) 透鏡組成部分滿足以下條件1 .(X(R臟+RiRR)/(R!RF-Rm)〈 .0 (4 )其中，RIRF表示所述像側(cè)透鏡組中的所述后側(cè)透鏡組成部分的物體 側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑，RIRR表示所述像側(cè)透鏡組中的所述后側(cè)透鏡 組成部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組中的所述前側(cè) 透鏡組成部分是滿足以下條件的彎月形狀，-1.3<fIFF/fIFR<-0.5 (5)其中，fFF表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的 光焦度的倒數(shù)，fiFR表示像側(cè)透鏡組中的前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面 的光焦度的倒數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述亮度光闌被配置在所述中 間透鏡組的緊前方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述中間透鏡組是被配置在所 述物體側(cè)透鏡組的像側(cè)緊后方的透鏡組，所述變焦鏡頭在廣角端滿足以下條件l<D0M/fw<4 (6)其中，D0M表示廣角端時的從所述物體側(cè)透鏡組的最靠近像側(cè)的透 鏡面到所述中間透鏡組的最靠近物體側(cè)的透鏡面的軸上距離，fw表示廣 角端時的變焦鏡頭系統(tǒng)整體的焦距。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組中的全部透鏡 元件滿足以下條件-nIave》1.4 (7) vIave》50 (8)其中，nIave表示像側(cè)透鏡組中的全部透鏡元件的折射率的平均值，vIave 表示像側(cè)透鏡組中的全部透鏡元件的阿貝數(shù)的平均值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組中包含的透鏡 元件的總數(shù)為2，其中任意一個透鏡元件具有非球面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組中的后側(cè)透鏡 組成部分具有非球面的透鏡面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述像側(cè)透鏡組具有至少一 個樹脂透鏡元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其滿足以下條件式: 6《Nt《8 (9)其中，Nt表示所述變焦鏡頭中的透鏡元件的總數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述變焦鏡頭中的透鏡組只 有所述物體側(cè)透鏡組、所述像側(cè)透鏡組、以及所述中間透鏡組這三組。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，所述變焦鏡頭包括如下的透 鏡組該透鏡組配置在所述中間透鏡組與所述像側(cè)透鏡組之間，而且在 從廣角端向望遠端變倍時與所述中間透鏡組以及所述像側(cè)透鏡組相獨立 地移動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的變焦鏡頭，所述變焦鏡頭中的透鏡組的 總數(shù)只有4組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦鏡頭，在從廣角端向望遠端變倍時，所述物體側(cè)透鏡組先向像側(cè)移動，然后向物體側(cè)移動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，從廣角端向望遠端變倍的變 焦鏡頭系統(tǒng)整體的變倍比滿足以下條件-<formula>formula see original document page 5</formula>其中，fr表示變焦鏡頭系統(tǒng)整體在望遠端時的焦距，fw表示變焦鏡 頭系統(tǒng)整體在廣角端時的焦距。
17. —種攝像裝置，其包括 變焦鏡頭；和攝像元件，該攝像元件具有配置于其像側(cè)的攝像面，而且把由所述 變焦鏡頭形成的所述攝像面上的光學像轉(zhuǎn)換為電信號， 所述變焦鏡頭是權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的攝像裝置，所述攝像裝置具有信號處理 電路，該信號處理電路對由所述攝像元件拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)進行加工、 將其作為改變了形狀的圖像數(shù)據(jù)進行輸出，在所述變焦鏡頭位于廣角端而且對焦于最遠距離的狀態(tài)下，滿足以 下條件<formula>formula see original document page 5</formula>其中，在把攝像元件的有效攝像面內(nèi)從中心到最遠的點的距離設(shè)為 y^時，根據(jù)<formula>formula see original document page 5</formula>來定義，在有效攝像區(qū)域從廣角端變化到望遠端時，ym表示能取的值的最大 值，co。^表示廣角端時的入射到從攝像面上的中心起像高度為yo7的像位 置處的主光線在物方空間中的入射光線與光軸形成的角度。
全文摘要
一種變焦鏡頭，具有負的物體側(cè)透鏡組(第1透鏡組G1)、正的像側(cè)透鏡組(第3透鏡組G3)、正的中間透鏡組(第2透鏡組G2)和亮度光闌S，與廣角端相比在望遠端時物體側(cè)透鏡組與中間透鏡組之間的距離更小，與廣角端相比在望遠端時中間透鏡組與像側(cè)透鏡組之間的距離更大，與廣角端相比在望遠端時中間透鏡組移動到更靠近物體側(cè)的位置，與廣角端相比在望遠端時像側(cè)透鏡組移動到更靠近像側(cè)的位置，亮度光闌與中間透鏡組一體地移動，像側(cè)透鏡組從物體側(cè)起依次由前側(cè)透鏡組成部分和正后側(cè)透鏡組成部分這兩個透鏡組成部分構(gòu)成，前側(cè)透鏡組成部分的像側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值小于像側(cè)透鏡組成部分的物體側(cè)透鏡面的近軸曲率半徑的絕對值。
文檔編號G02B15/177GK101581827SQ20091014081
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者市川啟介 申請人:奧林巴斯映像株式會社