專利名稱：變焦鏡頭、光學(xué)設(shè)備和用于制造變焦鏡頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭(zoom lens)、一種光學(xué)設(shè)備和一種用于制造變焦鏡頭的方法。
背景技術(shù)：
此前，已經(jīng)提出了被用于電子靜態(tài)照相機(jī)等的變焦鏡頭(例如見日本專利申請?zhí)?開 No. 2006-221092)。然而，在傳統(tǒng)的變焦鏡頭中，用于聚焦的透鏡(a lens for focusing)和用于減振的透鏡(a lens for vibration reduction)被設(shè)置在不同的透鏡組中，從而必須分開地設(shè)置分別的移動機(jī)構(gòu)。因此，已經(jīng)存在變焦鏡頭不適于緊湊的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，并且目的在于提供一種通過在相同透鏡組中設(shè)置用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡而具有高光學(xué)性能并且緊湊的變焦鏡頭、一種配備有該變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備，和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種變焦鏡頭，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度(refractive power)的第一透鏡組；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離變化；該第三透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一子組、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組，和具有正折射光焦度的第四子組，第一子組沿著光軸可移動，由此執(zhí)行聚焦，第三子組在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動，由此校正圖像模糊，并且滿足以下條件表達(dá)式0. 000< (FtXFw) / (F3XX3) <13. 500其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示第三透鏡組的焦距，并且X3表示第三透鏡組的最大移動量。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種配備有根據(jù)第一方面的變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于制造變焦鏡頭的方法，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組，和具有正折射光焦度的第三透鏡組，該方法包括以下步驟按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂姓凵涔饨苟鹊牡谝蛔咏M、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組和具有正折射光焦度的第四子組設(shè)置到第三透鏡組中；可移動地構(gòu)造每一個透鏡組，從而在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離可以被改變；沿著光軸可移動地構(gòu)造第一子組，由此執(zhí)行聚焦；在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動地構(gòu)造第三子組，由此校正圖像模糊；和在滿足以下條件表達(dá)式的情況下設(shè)置每一個透鏡組O. 000< (FtXFw) / (F3XX3) <13. 500其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示第三透鏡組的焦距，并且X3表示第三透鏡組的最大移動量。本發(fā)明使得提供一種通過在相同透鏡組中設(shè)置用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡而具有高光學(xué)性能并且緊湊的變焦鏡頭、一種配備有該變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備和一種用于制造該變焦鏡頭的方法成為可能。附圖簡要說明 圖I是示出根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)造的截面視圖。圖2A、圖2B和圖2C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖3A、圖3B和圖3C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于近物體上時根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖4A、和圖4B是分別地示出在廣角端狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上并且執(zhí)行減振時根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭的彗差的曲線圖。圖5是示出根據(jù)本申請的實(shí)例2的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)造的截面視圖。圖6A、圖6B和圖6C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖7A、圖7B和圖7C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于近物體上時根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖8A和圖8B是分別地示出在廣角端狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上并且執(zhí)行減振時根據(jù)實(shí)例2的變焦鏡頭的彗差的曲線圖。圖9是示出根據(jù)本申請的實(shí)例3的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)造的截面視圖。

圖10A、圖IOB和圖IOC是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時根據(jù)實(shí)例3的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖11A、圖IIB和圖IlC是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于近物體上時根據(jù)實(shí)例3的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖12A和圖12B是分別地示出在廣角端狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上并且執(zhí)行減振時根據(jù)實(shí)例3的變焦鏡頭的彗差的曲線圖。圖13是示出根據(jù)本申請的實(shí)例4的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)造的截面視圖。圖14A、圖14B和圖14C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時根據(jù)實(shí)例4的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖15A、圖15B和圖15C是分別地示出在廣角端狀態(tài)中、在中間焦距狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于近物體上時根據(jù)實(shí)例4的變焦鏡頭的各種像差的曲線圖。圖16A和圖16B是分別地示出在廣角端狀態(tài)中和在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上并且執(zhí)行減振時根據(jù)實(shí)例4的變焦鏡頭的彗差的曲線圖。
圖17A和圖17B是分別地配備有根據(jù)本發(fā)明的變焦鏡頭的電子照相機(jī)的前視圖和后視圖。圖18是沿著圖17A所不A-A’的截面視圖。圖19是示出用于制造根據(jù)本申請的變焦鏡頭的方法的概要的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面解釋了根據(jù)本申請的變焦鏡頭、光學(xué)設(shè)備和用于制造變焦鏡頭的方法。根據(jù)本申請的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組和具有正折射光焦度的第三透鏡組。在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離改變。第三透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一子組、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組和具有正折射光 焦度的第四子組。第一子組沿著光軸移動，由此執(zhí)行聚焦。第三子組在包括垂直于光軸的分量的方向中移動，由此校正圖像模糊。滿足以下條件表達(dá)式(I)O. 000< (FtXFw)/ (F3XX3) <13. 500 (I)其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示第三透鏡組的焦距，并且X3表示第三透鏡組的最大移動量。如上所述，根據(jù)本申請的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組和具有正折射光焦度的第三透鏡組。在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離改變。利用這種鏡頭構(gòu)造，第一透鏡組功能用作會聚透鏡組(converging lens group),第二透鏡組功能用作變焦透鏡組,并且第三透鏡組功能用作成像透鏡組。而且，關(guān)于像差校正，因?yàn)樵谧兘箷r，在第一透鏡組和第二透鏡組中入射光線的高度和入射角在很大程度上改變，所以在變焦時，第一透鏡組和第二透鏡組對于球面像差和場曲的變化具有大的貢獻(xiàn)。在變焦時，在入射光線的高度和入射角方面，第三透鏡組具有小的變化，從而在變焦時，第三透鏡組對于各種像差具有小的貢獻(xiàn)。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，第三透鏡組可以沿著光軸確保長的空間。因此，用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡可以被設(shè)置在第三透鏡組中，換言之，被設(shè)置在單一透鏡組中。而且，在聚焦時，第三透鏡組中的第一子組在像差方面具有小的變化。因此，通過沿著光軸移動第一子組，來執(zhí)行聚焦運(yùn)動。而且，第三透鏡組中的第三子組具有小的外徑，從而其外周邊適合于有效地設(shè)置用于減振的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。因此，通過在包括垂直于光軸的分量的方向中移動第三子組，來執(zhí)行圖像模糊的校正，換言之，執(zhí)行減振。而且，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，滿足上述條件表達(dá)式(I )。條件表達(dá)式(I)限定在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距和在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距的乘積與第三透鏡組的焦距和第三透鏡組的最大移動量的乘積的比率。附加地，第三透鏡組的最大移動量意味著在變焦時第三透鏡組沿著光軸的最大移動量。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，通過滿足條件表達(dá)式(I )，在聚焦時優(yōu)良地校正諸如球面像差的各種像差成為可能。
當(dāng)根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(I)的值等于或者降至低于下限時，第三透鏡組在變焦時在很大程度上移動從而獲得放大率。因此，在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中，球面像差被過度地校正，從而這是不理想的。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式的下限設(shè)定為4. 000。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，更優(yōu)選的是將條件表達(dá)式的下限設(shè)定為6. 000。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，最優(yōu)選的是將條件表達(dá)式的下限設(shè)定為8. 000。在另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式(I)的值等于或者超過條件表達(dá)式(I)的上限時，第三透鏡組中的每一個子組的折射光焦度變大，特別地，第二子組的折射光焦度變大。結(jié)果，在聚焦時球面像差的變化變大，從而這是不理想的。為了確保本申請的效果，優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)定為13.000。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，更優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)定為12. 500。為了進(jìn)一步確保本申請的效果，最優(yōu)選的是將條件表達(dá)式(I)的上限設(shè)定為12. 000。利用這種配置，實(shí)現(xiàn)通過在相同透鏡組中設(shè)置用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡而具有高光學(xué)性能并且緊湊的變焦鏡頭、配備有該變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備和用于制造該變焦 鏡頭的方法成為可能。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，當(dāng)在沿著光軸移動第一透鏡組時像平面的移動量小時，使得變焦鏡頭是安靜的變得有利。而且，第三透鏡組的折射光焦度變小，從而偏心敏感性(decentering susceptibility)變低。結(jié)果,制造該變焦鏡頭變得有利。然后，為了抑制在聚焦時的像差變化并且降低在沿著光軸移動聚焦透鏡時像平面的移動量，根據(jù)本申請的變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下條件表達(dá)式(2)O. 165〈F3/Ft〈0. 250 (2)其中F3表示第三透鏡組的焦距，并且Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距。條件表達(dá)式(2)限定第三透鏡組的焦距與在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距的比率。通過滿足條件表達(dá)式(2)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得優(yōu)良地校正在聚焦時的球面像差成為可能。當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(2)的值等于或者降至低于下限時，第三透鏡組中的每一個子組的折射光焦度變大，特別地，第二子組的折射光焦度變大。結(jié)果，在聚焦時球面像差的變化變大，從而這是不理想的。在另一方面，當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(2)的值等于或者超過上限時，為了獲得放大率，第三透鏡組必須在變焦時在很大程度上移動。因此，在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中，球面像差被過度地校正，從而這是不理想的。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，優(yōu)選地滿足以下條件表達(dá)式(3)O. 45<F1/Ft<0. 70 (3)其中Fl表示第一透鏡組的焦距，并且Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距。條件表達(dá)式(3)限定第一透鏡組的焦距與在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距的比率。通過滿足條件表達(dá)式(3)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得優(yōu)良地校正諸如場曲的各種像差成為可能。當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(3)的值等于或者降至低于下限時，在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時第一透鏡組的移動量變大。結(jié)果，第三透鏡組的放大率的變化變大，從而影響各種像差，特別是場曲，從而這是不理想的。在另一方面，當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(3)的值等于或者超過上限時，在變焦時第三透鏡組的移動量變大。結(jié)果，諸如場曲的各種像差變大，從而這是不理想的。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，優(yōu)選地滿足以下條件表達(dá)式(4)2. 00<| β 3|<3. 00 (4)其中β 3表示第三透鏡組的最小橫向放大率。因?yàn)樵谧兘箷r第三透鏡組的橫向放大率改變，所以條件表達(dá)式(4)限定第三透鏡組的橫向放大率的最小值。通過滿足條件表達(dá)式(4)，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得優(yōu)良地校正諸如場曲的各種像差成為可能。
當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(4)的值等于或者降至低于下限時，在變焦時第一透鏡組的移動量變小，并且在變焦時第三透鏡組的移動量變大。結(jié)果，變得難以校正諸如場曲的各種像差，從而這是不理想的。在另一方面，當(dāng)用于根據(jù)本申請的變焦鏡頭的條件表達(dá)式(4)的值等于或者超過上限時，在變焦時第一透鏡組的移動量變大，并且在變焦時第三透鏡組的移動量變小，從而橫向放大率的變化變大。結(jié)果，變得難以在變焦時校正各種像差諸如場曲，從而這是不理想的。在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，第四子組優(yōu)選地包括至少一個正透鏡元件和至少兩個負(fù)透鏡元件。利用這種配置，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的光學(xué)性能成為可能。而且，在根據(jù)本申請的變焦鏡頭中，第四子組優(yōu)選地包括至少兩個正透鏡元件和至少一個負(fù)透鏡元件。利用這種配置，根據(jù)本申請的變焦鏡頭使得實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的光學(xué)性能成為可能。根據(jù)本申請的光學(xué)設(shè)備的特征在于配備有上述變焦鏡頭。利用這種配置，實(shí)現(xiàn)通過在相同透鏡組中設(shè)置用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡而具有高光學(xué)性能并且緊湊的光學(xué)設(shè)備成為可能。一種用于制造根據(jù)本申請的變焦鏡頭的方法，該變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組和具有正折射光焦度的第三透鏡組，該方法包括以下步驟構(gòu)造第三透鏡組，該第三透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一子組、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組和具有正折射光焦度的第四子組；可移動地構(gòu)造每一個透鏡組，從而在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離可以是可變的；沿著光軸可移動地構(gòu)造第一子組，由此執(zhí)行聚焦；在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動地構(gòu)造第三子組，由此校正圖像模糊；和在滿足以下條件表達(dá)式(I)的情況下設(shè)置每一個透鏡組O. 000< (FtXFw)/ (F3XX3) <13. 500 (I)其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示第三透鏡組的焦距，并且Χ3表示第三透鏡組的最大移動量。利用這種構(gòu)造，制造通過在相同透鏡組中設(shè)置用于聚焦的透鏡和用于減振的透鏡而具有高光學(xué)性能并且緊湊的變焦鏡頭成為可能。在下面參考附圖解釋了根據(jù)本申請的每一個數(shù)值實(shí)例的變焦鏡頭。
< 實(shí)例 1>圖I是示出在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中的根據(jù)本申請的實(shí)例I的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)造的截面視圖。根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成具有正折射光焦度的第一透鏡組Gl、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組G2，和具有正折射光焦度的第三透鏡組G3。第一透鏡組Gl按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L11，和由具有面向物體側(cè)的凸形表面的負(fù)彎月形透鏡L12與雙凸正透鏡L13膠合而構(gòu)造的膠合透鏡。第二透鏡組G2按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成雙凹負(fù)透鏡L21、由雙凹負(fù)透鏡L22與具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L23膠合而構(gòu)造的膠合透鏡，和具有面向物體側(cè)的凹形表面的負(fù)彎月形透鏡L24。 第三透鏡組G3按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成孔徑光闌S、具有正折射光焦度的第一子組BI、具有正折射光焦度的第二子組B2、具有負(fù)折射光焦度的第三子組B3，和具有正折射光焦度的第四子組B4。第一子組BI僅僅由雙凸正透鏡L31構(gòu)成。第二子組B2按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成由雙凸正透鏡L32與具有面向物體側(cè)的凹形表面的負(fù)彎月形透鏡L33膠合而構(gòu)造的膠合透鏡、具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L34，和由雙凹負(fù)透鏡L35與雙凸正透鏡L36膠合而構(gòu)造的膠合透鏡。第三子組B3按照從物體側(cè)的次序僅僅由以下構(gòu)成由具有面向物體側(cè)的凹形表面的正彎月形透鏡L37與雙凹負(fù)透鏡L38膠合而構(gòu)造的膠合透鏡。第四子組B4按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成雙凸正透鏡L39、具有面向物體側(cè)的凸形表面的正彎月形透鏡L310，和具有面向物體側(cè)的凹形表面的負(fù)彎月形透鏡L311。附加地，濾波器組FL被設(shè)置在像平面I的附近。濾波器組FL按照從物體側(cè)的次序由以下構(gòu)成防塵玻璃、光學(xué)低通濾波器，和用于固態(tài)成像裝置的蓋玻璃。在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，在從廣角端狀態(tài)到遠(yuǎn)攝端狀態(tài)變焦時，第一透鏡組Gl向物體側(cè)移動，第二透鏡組G2首先向像側(cè)并且然后向物體側(cè)移動，并且第三透鏡組G3向物體側(cè)移動，從而在第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2之間的距離改變，并且在第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間的距離改變。在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，第三透鏡組G3中的第一子組BI沿著光軸移動，由此執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)物體到近物體的聚焦。在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，第三透鏡組G3中的第三子組B3在包括垂直于光軸的分量的方向中移動，由此校正圖像模糊，換言之，執(zhí)行減振。在具有焦距f和減振系數(shù)(像在像平面上的移動量與減振透鏡組(vibrationreduction lens group)的移動量的比率)K的透鏡系統(tǒng)中，為了校正Θ度的旋轉(zhuǎn)照相機(jī)搖動，減振透鏡組將被以移動量(f · tan Θ ) /K在垂直于光軸的方向中移動。因此，在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中，在廣角端狀態(tài)中，減振系數(shù)是I. 287，焦距是30. 00007 (mm)，從而為了校正O. 30度的旋轉(zhuǎn)照相機(jī)搖動，第三子組B3的移動量是O. 122(mm)。在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中，減振系數(shù)是I. 918，焦距是107. 00069 (mm)，從而為了校正O. 30度的旋轉(zhuǎn)照相機(jī)搖動，第三子組B3的移動量是O. 292 (mm)。
附加地，在根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭中的固態(tài)成像裝置的中心和角部之間的對角長度(diagonal length)是 8. 5mm。在下面在表格I中列出了與根據(jù)實(shí)例I的變焦鏡頭相關(guān)聯(lián)的各種值。在表格I中，f表示焦距，F(xiàn)NO表示F數(shù)，SUM. D表示在變焦鏡頭的最物體側(cè)透鏡表面和最像側(cè)透鏡表面之間的距離，T.L.表示變焦鏡頭的鏡頭全長(total lens length)，該鏡頭全長是在變焦鏡頭的最物體側(cè)透鏡表面和像平面I之間的距離，ACT. L.表示鏡頭全長的空氣轉(zhuǎn)換值(air converted value), Bf表示在最像側(cè)透鏡表面和像平面I之間的距離，并且ACBf表示后焦距的空氣轉(zhuǎn)換值。而且，W指示廣角端狀態(tài)，M指示中間焦距狀態(tài)，T指示遠(yuǎn)攝端狀態(tài)，并且VR表示減振。在(表面數(shù)據(jù))中，m表示表面編號，該表面編號是按照從物體側(cè)的次序數(shù)起的光學(xué)表面的次序，r表示曲率半徑，d表示沿著光軸的表面距離，nd表示在d線(波長λ =587. 6nm)處的折射率，ng表示在g線(波長λ =435. 8nm)處的折射率，nC表示在C線(波 長λ =656. 3nm)處的折射率,并且nF表示在F線(波長λ =486. Inm)處的折射率。而且,Op表示物平面，(S)表示孔徑光闌S，并且I表示像平面。附加地，曲率半徑r= c 指示平表面，并且省略了空氣的折射率I. 000000。這里，“mm”通常被用于表格I所示的諸如焦距、曲率半徑等長度的單位。然而，因?yàn)槟軌蚶贸杀壤胤糯蠡蛘邷p小其尺寸的光學(xué)系統(tǒng)獲得類似的光學(xué)性能，所以該單位并不是必要地被限制于此。參考符號的解釋在其它實(shí)例中是相同的。(表格I)實(shí)例I
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，按照從物體側(cè)的次序包括 具有正折射光焦度的第一透鏡組； 具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；和 具有正折射光焦度的第三透鏡組， 在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離變化； 所述第三透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一子組、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組，和具有正折射光焦度的第四子組， 所述第一子組沿著光軸可移動，由此執(zhí)行聚焦， 所述第三子組在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動，由此校正圖像模糊，并且 滿足以下條件表達(dá)式O. 000< (FtXFw) / (F3XX3) <13. 500 其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示所述第三透鏡組的焦距，并且X3表示所述第三透鏡組的最大移動量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式O. 165〈F3/Ft〈0. 250 其中F3表示所述第三透鏡組的焦距，并且Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式O. 45〈F1/Ft〈0.70 其中Fl表示所述第一透鏡組的焦距，并且Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中滿足以下條件表達(dá)式2.00〈| β 3|〈3· 00 其中β3表示所述第三透鏡組的最小橫向放大率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第四子組包括至少一個正透鏡元件和至少兩個負(fù)透鏡兀件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭，其中所述第四子組包括至少兩個正透鏡元件和至少一個負(fù)透鏡兀件。
7.一種光學(xué)設(shè)備，所述光學(xué)設(shè)備配備有根據(jù)權(quán)利要求I的變焦鏡頭。
8.一種用于制造變焦鏡頭的方法，所述變焦鏡頭按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組和具有正折射光焦度的第三透鏡組，所述方法包括以下步驟 按照從物體側(cè)的次序?qū)⒕哂姓凵涔饨苟鹊牡谝蛔咏M、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組和具有正折射光焦度的第四子組設(shè)置到所述第三透鏡組中； 可移動地構(gòu)造每一個透鏡組，從而在變焦時，在各個透鏡組之間的每一個距離可以改變； 沿著光軸可移動地構(gòu)造所述第一子組，由此執(zhí)行聚焦；在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動地構(gòu)造所述第三子組，由此校正圖像模糊；和 設(shè)置每一個透鏡組，從而滿足以下條件表達(dá)式O. 000< (Ft*Fw) / (F3*X3) <13. 500 其中Ft表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)w表示在聚焦于無窮遠(yuǎn)物體上時在廣角端狀態(tài)中整個變焦鏡頭的焦距，F(xiàn)3表示所述第三透鏡組的焦距，并且X3表示所述第三透鏡組的最大移動量。
全文摘要
按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一透鏡組；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡組；和具有正折射光焦度的第三透鏡組，在變焦時在各個透鏡組之間的每一個距離變化；該第三透鏡組按照從物體側(cè)的次序包括具有正折射光焦度的第一子組、具有正折射光焦度的第二子組、具有負(fù)折射光焦度的第三子組，和具有正折射光焦度的第四子組，第一子組沿著光軸可移動以進(jìn)行聚焦，第三子組在包括垂直于光軸的分量的方向中可移動，由此校正圖像模糊，并且滿足給定的條件，由此提供一種通過在相同透鏡組中設(shè)置聚焦透鏡和減振透鏡而具有高光學(xué)性能的緊湊的變焦鏡頭、一種配備有該變焦鏡頭的光學(xué)設(shè)備和一種用于制造該變焦鏡頭的方法。
文檔編號G02B3/02GK102798965SQ201210167259
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者和田充晃 申請人:株式會社尼康