變焦鏡頭和成像設備的制作方法
【專利摘要】在變焦鏡頭中，實現尺寸和重量減小，在聚焦期間視場角的變化的抑制，和高光學性能。[解決問題的技術方案]變焦鏡頭(1)包括在變焦距期間固定的正的第一透鏡組(G1)、在從廣角端向長焦端變焦距時朝向圖像側移動的負的第二透鏡(G2)、在變焦距期間用于像面校正的負的第三透鏡組(G3)、和在變焦距期間固定的正的第四透鏡組(G4)。第一透鏡組(G1)由從物體側順序地設置的負的第一透鏡組前組(G1f)、正的第一透鏡組中間組(G1m)、和正的第一透鏡組后組(G1r)構成。第一透鏡組前組(G1f)由從物體側順序地設置的兩個負透鏡和一個正透鏡構成。聚焦通過僅使第一透鏡組中間組(G1m)在光軸方向上移動來執(zhí)行。對于第一透鏡組(G1)的焦距f1和整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距fw，變焦鏡頭滿足條件表達式(1)：2.5＜f1／fw＜5.4。
【專利說明】變焦鏡頭和成像設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變焦鏡頭和一種成像設備，并且更具體地涉及一種優(yōu)選地用在數字照相機、攝影機、廣播照相機等中的變焦鏡頭和一種設有該變焦鏡頭的成像設備。
【背景技術】
[0002]迄今為止，在上述領域的照相機中使用變焦鏡頭。在所述照相機中，作為在聚焦期間具有較小變化的視場角并在變焦距期間具有較小變化的F數的透鏡類型，提供了一種如下所述的變焦鏡頭，所述變焦鏡頭包括從物體側順序地設置的具有正折射本領并在變焦距期間固定的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領并在變焦距期間固定的第四透鏡組，其中第一透鏡組由從物體側順序地設置的具有負折射本領并在聚焦期間固定的透鏡組、具有正折射本領并在聚焦期間移動的透鏡組、和具有正折射本領并在聚焦期間固定的透鏡組的三個透鏡組構成(例如，參照以下所述的專利文獻1-3)。
[0003][現有技術文獻]
[0004][專利文獻]
[0005]專利文獻1:日本未審查專利公開N0.11(1999)-30749
[0006]專利文獻2:日本未審查專利公開N0.2001-21804
[0007]專利文獻3:日本未審查專利公開N0.2001-116993

【發(fā)明內容】

[0008]同時，近年來，照相機已經越來越多地被使用者通過將其放在肩膀上被使用或被攜帶。專利文獻1-3中所述的變焦鏡頭具有高變焦比，但是需要在尺寸和重量方面進行一些改進以滿足這種使用條件。在上述領域的照相機中，要求在聚焦期間視場角的變化較小。
[0009]鑒于如上所述的情況形成本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種變焦鏡頭，其具有高光學性能且在聚焦期間視場角具有較小變化，同時較小并輕質，以及提供一種設有該變焦鏡頭的成像設備。
[0010]本發(fā)明的第一變焦鏡頭大致由四個透鏡組構成，所述四個透鏡組由從物體側順序地設置的具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領的第四透鏡組構成，其中:
[0011]在從廣角端向長焦端變焦時，第一透鏡組和第四透鏡組在光軸方向上被固定，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化；
[0012]第一透鏡組大致由三個透鏡組構成，所述三個透鏡組由從物體側順序地設置的具有負折射本領的第一透鏡組前組、具有正折射本領的第一透鏡組中間組、和具有正折射本領的第一透鏡組后組構成；
[0013]第一透鏡組前組大致由三個透鏡構成，所述三個透鏡由從物體側順序地設置的兩個負透鏡和一個正透鏡構成；
[0014]變焦鏡頭被構造成通過僅使第一透鏡組中間組在光軸方向上移動執(zhí)行聚焦；以及
[0015]變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(I):
[0016]2.5 < fl / fw < 5.4---------------------(I)，
[0017]其中:
[0018]fl:第一透鏡組的焦距；和
[0019]fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
[0020]本發(fā)明的第一變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(2):
[0021]2.5 < tl / fw < 14.0---------------------(2)，
[0022]其中
[0023]tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離。
[0024]本發(fā)明的第二變焦鏡頭大致由四個透鏡組構成，所述四個透鏡組由從物體側順序地設置的具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領的第四透鏡組組成，其中:
[0025]在從廣角端向長焦端變焦時，第一透鏡組和第四透鏡組在光軸方向上被固定，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化；
[0026]第一透鏡組大致由三個透鏡組構成，所述三個透鏡組由從物體側順序地設置的具有負折射本領的第一透鏡組前組、具有正折射本領的第一透鏡組中間組、和具有正折射本領的第一透鏡組后組構成；
[0027]第一透鏡組前組大致由三個透鏡構成，所述三個透鏡由從物體側順序地設置的兩個負透鏡和一個正透鏡組成；
[0028]變焦鏡頭被構造成通過僅使第一透鏡組中間組在光軸方向上移動執(zhí)行聚焦；以及
[0029]變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(2):
[0030]2.5 < tl / fw < 14.0---------------------(2)，
[0031]其中:
[0032]tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離；以及
[0033]fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
[0034]在本發(fā)明的第一和第二變焦鏡頭中，第一透鏡組中間組優(yōu)選地由其中負透鏡和正透鏡被粘合的粘合透鏡組成。
[0035]在本發(fā)明的第一和第二變焦鏡頭中，第一透鏡組后組優(yōu)選地由從物體側順序地設置的其中雙凹透鏡和雙凸透鏡被粘合的粘合透鏡、雙凸透鏡、和正彎月透鏡組成。
[0036]第一和第二變焦鏡頭的本發(fā)明優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式31’ ):
[0037]2.5 < fI / fw < 3.5---------------------(I，)，
[0038]其中
[0039]fl:第一透鏡組的焦距。
[0040]本發(fā)明的第一和第二變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(2'):[0041]2.5 < tl / fw < 4.0---------------------(2，)，
[0042]其中
[0043]tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離。
[0044]在如這里所使用的表述“大致由四個透鏡組構成”、“大致由三個透鏡組構成”、和“大致由三個透鏡構成”中的術語“大致由以下所述構成”用于包括除了被引用為組成部件的透鏡組和透鏡之外還具有基本上沒有折射本領的透鏡，除了透鏡之外的諸如孔徑光闌、罩玻璃等的光學元件，透鏡法蘭、透鏡鏡筒，圖像傳感器，諸如照相機振動校正機構等的機械部件。
[0045]如這里所使用的術語“透鏡組”表示不僅包括由多個透鏡組成的透鏡組，而且還包括僅由一個透鏡組成的透鏡組。
[0046]要說明的是對于具有非球面表面的上述透鏡來說在近軸區(qū)域中確定上述透鏡的表面形狀和折射本領的符號。
[0047]本發(fā)明的成像設備包括本發(fā)明第一或第二變焦鏡頭。
[0048]根據本發(fā)明的第一變焦鏡頭，在由在變焦距期間固定的正的第一透鏡組、負的第二透鏡組、正的第三透鏡組、和在變焦距期間固定的正的第四透鏡組組成的透鏡系統(tǒng)中，當從廣角端向長焦端變焦距時，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化，第一透鏡組由從物體側順序地設置的負的第一透鏡組前組、正的第一透鏡組中間組、和正的第一透鏡組后組組成，第一透鏡組前組的透鏡結構被適當地形成，僅由第一透鏡組中間組執(zhí)行聚焦，并且滿足條件表達式(I)。這可以通過令人滿意地校正像差實現高光學性能和在聚焦期間視場角具有較小變化同時小且輕的變焦鏡頭。
[0049]根據本發(fā)明的第二變焦鏡頭，在由在變焦距期間固定的正的第一透鏡組、負的第二透鏡組、正的第三透鏡組、和在變焦距期間固定的正的第四透鏡組組成的透鏡系統(tǒng)中，當從廣角端向長焦端變焦距時，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化，第一透鏡組由從物體側順序地設置的負的第一透鏡組前組、正的第一透鏡組中間組、和正的第一透鏡組后組組成，第一透鏡組前組的透鏡結構被適當地形成，僅由第一透鏡組中間組執(zhí)行聚焦，并且滿足條件表達式(2)。這可以通過令人滿意地校正像差實現高光學性能和在聚焦期間視場角具有較小變化同時小且輕的變焦鏡頭。
[0050]本發(fā)明的成像設備包括本發(fā)明的第一或第二變焦鏡頭，使得所述設備可以被構造得小且輕，并且在聚焦期間視場角具有較小變化，并具有令人滿意的成像性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的變焦鏡頭的圖示對應于其透鏡結構的剖視圖；
[0052]圖2是根據本發(fā)明的示例I的變焦鏡頭的圖示該變焦鏡頭的透鏡結構的剖視圖；
[0053]圖3是根據本發(fā)明的示例2的變焦鏡頭的圖示該變焦鏡頭的透鏡結構的剖視圖；
[0054]圖4是根據本發(fā)明的示例3的變焦鏡頭的圖示該變焦鏡頭的透鏡結構的剖視圖；
[0055]圖5是根據本發(fā)明的示例4的變焦鏡頭的圖示該變焦鏡頭的透鏡結構的剖視圖；[0056]圖6是根據本發(fā)明的示例5的變焦鏡頭的圖示對應于該變焦鏡頭的透鏡結構的剖視圖；
[0057]圖7顯示本發(fā)明的示例I的變焦鏡頭的像差圖(A)-(L)；
[0058]圖8顯示本發(fā)明的示例2的變焦鏡頭的像差圖(A)-(L)；
[0059]圖9顯示本發(fā)明的示例3的變焦鏡頭的像差圖(A)-(L)；
[0060]圖10顯示本發(fā)明的示例4的變焦鏡頭的像差圖(A)-(L)；
[0061]圖11顯示本發(fā)明的示例5的變焦鏡頭的像差圖(A)-(L);以及
[0062]圖12是根據本發(fā)明的一個實施例的成像設備的示意性結構圖。
【具體實施方式】
[0063]在下文中，參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的變焦鏡頭的圖示對應于隨后將被描述的示例I的變焦鏡頭的結構示例的剖視圖。在圖1中，左側是物體側，而右側是圖像側，其中圖示了在廣角端處在無窮遠聚焦狀態(tài)下的透鏡布置。
[0064]根據本實施例的變焦鏡頭大致由四個透鏡組構成，所述四個透鏡組由從物體側順序地設置的具有正折射本領的第一透鏡組G1、具有負折射本領的第二透鏡組G2、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領的第四透鏡組組成。
[0065]要說明的是圖1圖示了其中平行板狀光學構件PPl和PP2設置在第四透鏡組G4與像面Sim之間的一個示例。一些成像裝置近年來采用三CXD系統(tǒng)，所述三CXD系統(tǒng)對于每一種色彩使用CCD以提高圖像質量，并且諸如分色棱鏡等的分色光學系統(tǒng)插入透鏡系統(tǒng)與像面Sim之間以適應三CXD系統(tǒng)。進一步，當將變焦鏡頭應用到成像設備時，優(yōu)選的是罩玻璃和諸如低通濾光器、紅外線消減濾光器等的各種類型的濾光器根據上面安裝有變焦鏡頭的照相機側部的結構設置在光學系統(tǒng)與像面之間。光學構件PPl和PP2假設為這種分色光學系統(tǒng)、罩玻璃、各種類型的濾光器等。
[0066]變焦鏡頭被構造成使得，在從廣角端向長焦端變焦距時，第一透鏡組Gl和第四透鏡組G4相對于像面Sim在光軸方向上固定，第二透鏡組G2沿著光軸Z朝向圖像側移動，并且第三透鏡組G3移動以校正由于第二透鏡組G2的移動導致的像面變化。圖1由每一個透鏡組下方的實線示意性地圖示了在從廣角端向長焦端變焦距時第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的移動軌跡。
[0067]例如，第三透鏡組G3可以被構造成在從廣角端向長焦端變焦距時首先朝向物體側移動，然后朝向圖像側移動。在這種情況下，可以減小在變焦距時第三透鏡組G3所需的移動空間，從而有助于在光軸方向上的小型化。
[0068]第一透鏡組Gl由從物體側順序地設置的三個透鏡組組成，所述三透鏡組為具有負折射本領的第一透鏡組前組Gif、具有正折射本領的第一透鏡組中間組Glm、和第一透鏡組后組Glr。在如上所述的四組變焦鏡頭中，
[0069]其中第一透鏡組Gl由這種三個透鏡組組成的透鏡類型可以減少在聚焦期間視場角的變化。
[0070]第一透鏡組前透鏡Glf作用以折射從物體側輸入的周邊光束，使得由從第一透鏡組前透鏡Glf輸出的周邊光束與光軸Z形成的角度減小。這種作用可以減小在第一透鏡組中間組Glm處的周邊光束的光線高度的變化量。同時，對于軸向光束，光線高度在第一透鏡組Gl中增加，并且球面像差的量往往會增加，使得形成通過第一透鏡組后組Glr能夠令人滿意地校正球面像差的布置。
[0071]變焦鏡頭采用所謂的內聚焦方法，使得僅第一透鏡組中間組Glm在聚焦時移動。在圖1中在第一透鏡組中間組Glm下方提供雙頭箭頭以表示此。通過僅使在軸向方向上的周邊光束的光線高度具有較小變化量的第一透鏡組中間組Glm移動所執(zhí)行的聚焦可以減少在聚焦期間視場角和像差的變化，藉此可以抑制由于聚焦導致的性能變化。 [0072]如圖1所示，第一透鏡組前組Glf由從物體側順序地設置的兩個負透鏡LU、L12和一個正透鏡L13構成。以如上所述的方式構造第一透鏡組Gl的最靠近物體側透鏡組允許減小第一透鏡組Gl的直徑。
[0073]第一透鏡組中間組Glm可以例如由負透鏡L14和正透鏡L15被粘合的一組粘合透鏡形成。如果第一透鏡組中間組Glm以上述方式被布置而成，則可以減少在聚焦期間色像差的變化，同時實現小型化。
[0074]當由一組粘合透鏡形成第一透鏡組中間組Glm時，優(yōu)選的是負透鏡和正透鏡從物體側順序地設置。在這種情況下，當物體距離變化時，色像差的校正變得容易。進一步地，這些透鏡優(yōu)選地分別為在物體側具有凸面的負彎月透鏡和雙凸透鏡，并且在這種情況下，當物體距離變化時，色像差的校正變得更加容易。
[0075]如圖1所示，第一透鏡組后組Glr可以由從物體側順序地設置的具有雙凹形狀的透鏡L16和具有雙凸形狀的透鏡L17被粘合的粘合透鏡、具有雙凸形狀的透鏡L18、和具有正彎月形狀的透鏡L19構成。如果第一透鏡組后組GlR以這種方式形成，則可以減少在長焦端處產生的球面像差的量。
[0076]圖1所示的變焦鏡頭通過由上述透鏡L11-L19形成第一透鏡組Gl并在由第一透鏡組前組Glf、第一透鏡組中間組Glm、和第一透鏡組后組Glr構成的第一透鏡組Gl適當地設定光焦度分布來減小聚焦期間視場角的變化。
[0077]進一步，第一透鏡組Gl相對于整個系統(tǒng)的光焦度分布也是重要的，并且變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(I):
[0078]2.5 < fl / fw < 5.4---------------------(I)，
[0079]其中
[0080]fl:第一透鏡組的焦距；和
[0081]fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
[0082]如果變焦鏡頭落入條件表達式(I)的下限以下，則第一透鏡組Gl的折射本領變得過度，從而導致難以校正廣角端處的像散和像場彎曲和長焦端處的球面像差。如果變焦鏡頭超過條件表達式(I)的上限，則第一透鏡組Gl的折射本領變弱，使得透鏡系統(tǒng)的總長度變長，從孔徑光闌St到第一透鏡組Gl的距離增加，第一透鏡組Gl的透鏡直徑和厚度增加，從而導致重量增加。當第一透鏡組Gl的直徑和在光軸方向上的長度增加時，諸如透鏡鏡筒等的透鏡保持構件的重量也增加。通過滿足條件表達式(I)，變焦鏡頭在實現尺寸和重量減小的同時可以令人滿意地校正像差。
[0083]鑒于上述情況，代替條件表達式(I)，變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(I，):[0084]2.5 < fl / fw < 3.5---------------------(I，)。
[0085]進一步，變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(2):
[0086]2.5 < tl / fw < 14.0---------------------(2)，
[0087]其中:
[0088]tl:從第一透鏡組Gl的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離；以及
[0089]fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
[0090]如果變焦鏡頭落入條件表達式(2)的下限以下，則不能確保用于聚焦的氣隙，并且不能減少最短的可聚焦距離。如果變焦鏡頭超過條件表達式(2)的上限，則第一透鏡組Gl在光軸方向上的長度變長，并且第一透鏡組Gl的厚度以及直徑和重量增加。變焦鏡頭可以在實現尺寸和重量減小的同時保持大范圍成像距離。
[0091]鑒于上述情況，代替條件表達式(2)，變焦鏡頭優(yōu)選地滿足以下給出的條件表達式(2，):
[0092]2.5 < tl / fw < 4.0---------------------(2，)
[0093]如圖1中所示的示例，第二透鏡組G2可以例如為四個透鏡結構，其中負透鏡L21、L22、正透鏡L23、和負透 鏡L24從物體側順序地設置。這里，負透鏡L22和正透鏡L23可以被粘合。進一步，至少一個表面可以是非球面表面，并且如果以這種方式形成，則可以容易地抑制變焦距期間像差的變化。
[0094]在圖1所示的示例中，在整個系統(tǒng)中僅第二透鏡組G2的透鏡L21的物體側表面形成為非球面形狀，并且所有其它透鏡表面都是球面的。在第二透鏡組G2中而不是在具有較大直徑的第一透鏡組Gl中設置非球面表面允許降低成本。在本發(fā)明的變焦鏡頭中，上面設有非球面表面的表面不局限于上述示例，并且例如另一個表面也可以形成為非球面形狀，并且在這種情況下，可以更加令人滿意地校正像差。
[0095]如在圖1所示的示例中，第三透鏡組G3可以例如由負透鏡L31構成。在變焦距期間移動的第三透鏡組G3的單透鏡結構允許簡化驅動機構，藉此可以實現設備的尺寸和重量的減小。
[0096]如在圖1所示的示例中，第四透鏡組G4可以例如是^^一個透鏡結構，其中正透鏡L41、L42、L43、L44、和L45、負透鏡L46、正透鏡L47、負透鏡L48、正透鏡L49、負透鏡L50、和正透鏡L51從物體側順序地設置。
[0097]優(yōu)選地，孔徑光闌St設置在第三透鏡組G3的圖像側并在變焦距期間固定。這種布置允許在變焦距期間保持F數恒定。例如，在圖1所示的示例中，孔徑光闌St設置在第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間。圖1所示的孔徑光闌St未必表示尺寸和形狀，而是指示在光軸Z上的位置。
[0098]優(yōu)選地，根據需要適當地采用上述優(yōu)選和可能的結構。如上所述，根據本實施例的變焦鏡頭，在實現尺寸和重量減小的同時，可以最小化聚焦期間視場角的變化，并且可以提供高光學性能。本實施例的變焦鏡頭優(yōu)選地為具有大約2.5至3倍的變焦放大倍率和在廣角端處具有大約60°的總視場角的變焦鏡頭。
[0099]在惡劣環(huán)境中使用該變焦鏡頭的情況下，優(yōu)選地提供多層涂層以進行保護。進一步地，除了保護涂層之外，還可以提供當使用時用于減少重影光的抗反射涂層。[0100]圖1圖示了其中光學構件PPl和PP2設置在透鏡系統(tǒng)與成像表面之間的一個示例性情況，但是代替設置諸如低通濾光器、消減特定波長范圍的濾光器等的各種類型濾光器，濾光器可以設置在每一個透鏡之間，或者具有與濾光器的作用相同作用的涂層可以設置在透鏡中的任一個的透鏡表面上。
[0101]以下描述本發(fā)明的變焦鏡頭的數字示例。在下文中，主要對示例I進行描述，但是對于其它示例來說說明方法、表示方法、符號的含義等基本上相同，并且將省略重復說明。
[0102]在圖2-6中分別示出了當聚焦在無窮遠處的物體上時示例1-5的變焦鏡頭的透鏡剖視圖。在圖2的上部、中部和下部分別示出了示例I的變焦鏡頭在廣角端處、在中間焦距狀態(tài)下、和在長焦端處的透鏡布置。作為在變焦距期間移動的組的第二透鏡組G2和第三透鏡組G3的移動方向由在上部與中部和中部與下部之間在每一個透鏡組下方的箭頭被示意性地示出。進一步地，在對應于第一透鏡組中間組的粘合透鏡下方提供雙頭箭頭以指示該粘合透鏡在聚焦期間移動。
[0103]在下文中提供的表1-15中示出了示例1-5的變焦鏡頭的各種數據。在表I中顯示了示例I的變焦鏡頭當聚焦在無窮遠處的物體上時的基本透鏡數據。在表I中，Si欄表
示第i個表面編號，其中編號i (i=l、2、3......)以朝向圖像側連續(xù)增加的方式被給予每一
個表面，且最靠近物體側部件的物體側表面作為第一個表面。Ri欄表第i個表面的曲率半徑，并且Di欄表示第i個表面與第i+1個表面之間在光軸Z上的表面距離。要說明的是Di欄底部處的數值表示表中的最后一個表面與像面Sim之間的表面距離。此外，要說明的是如果表面形狀在物體側凸起，則曲率半徑的符號為正，而如果表面形狀在圖像側凸起，則曲率半徑的符號為負。
[0104]進一步地,在基本透鏡數據中,Ndj欄表示第j個部件相對于d線(587.6nm)的折
射率，其中編號j(j=l、2、3.......)以朝向圖像側連續(xù)增加的方式被給予每一個部件，且
最靠近物體側部件被視為第一個部件，而vdj欄表示第j個部件相對于d線的阿貝數，并且
0g、Fj欄表示第j個部件在g線(435.8nm的波長)與F線之間的部分分散比(partialdispersion ratio)。術語“g線與F線之間的部分分散比”是當g線處的折射率為Ng, F線(486.1nm的波長)處的折射率為NF，以及C線(656.3nm的波長)處的折射率為NC時由(Ng-NF) / (NF-NC)表示的比值。
[0105]要說明的是基本透鏡數據包括孔徑光闌St和光學構件PP1、PP2，并且在對應于孔徑光闌St的表面的表面編號的行中還示出了符號(St)。
[0106]第一透鏡組Gl與第二透鏡組G2之間、第二透鏡組G2與第三透鏡組G3、以及第三透鏡組G3與孔徑光闌St之間的距離在變焦距期間變化，并且在表I中在對應于所述距離的表面距離欄的行中不出了 DD [16]、DD [23]、DD [25]。進一步標記附于非球面表面的表面編號并且近軸曲率半徑的值被顯示為非球面表面的曲率半徑。
[0107]表2顯示了示例I的變焦鏡頭在廣角端處、在中間焦距狀態(tài)下、和在長焦端處的項和變焦距離。表中的項表示變焦放大倍率(變焦比)、整個系統(tǒng)的焦距f、后焦距Bf'(空氣等效距離)、F數Fn0.、和半視場角《的值。表中的項的值是相對于d線的值。表中的變焦距離顯示上述DD [16]、DD [23]、DD [25]的表面距離。
[0108]表3顯不不例I的變焦鏡頭的非球面表面的表面編號和非球面表面的非球面表面系數。非球面表面系數的值中的“E-N” (n:整數)表示“X10_n”。[0109]非球面表面系數表示以下給出的非球面表面表達式中的系數K和Am(m=4、6、8、
10、12、14、16、18 和 20)的值:
【權利要求】
1.一種變焦鏡頭，大致由四個透鏡組構成，所述四個透鏡組由從物體側順序地設置的具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領的第四透鏡組構成，其中: 在從廣角端向長焦端變焦時，第一透鏡組和第四透鏡組在光軸方向上被固定，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化； 第一透鏡組大致由三個透鏡組構成，所述三個透鏡組由從物體側順序地設置的具有負折射本領的第一透鏡組前組、具有正折射本領的第一透鏡組中間組、和具有正折射本領的第一透鏡組后組構成； 第一透鏡組前組大致由三個透鏡構成，所述三個透鏡由從物體側順序地設置的兩個負透鏡和一個正透鏡組成； 變焦鏡頭被構造成通過僅使第一透鏡組中間組在光軸方向上移動執(zhí)行聚焦；以及 變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(I): 2.5 < fl / fw < 5.4--------------------(I), 其中: fl:第一透鏡組的焦距；和 fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
2.根據權利要求1所述的變焦鏡頭，其中所述變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(2):` 2.5 < tl / fw < 14.0---------------------(2)， 其中 tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離。
3.一種變焦鏡頭，大致由四個透鏡組構成，所述四個透鏡組由從物體側順序地設置的具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有負折射本領的第三透鏡組、和具有正折射本領的第四透鏡組構成，其中: 在從廣角端向長焦端變焦時，第一透鏡組和第四透鏡組在光軸方向上被固定，第二透鏡組朝向圖像側移動，并且第三透鏡組移動以校正由于第二透鏡組的移動導致的像面變化； 第一透鏡組大致由三個透鏡組構成，所述三個透鏡組由從物體側順序地設置的具有負折射本領的第一透鏡組前組、具有正折射本領的第一透鏡組中間組、和具有正折射本領的第一透鏡組后組構成； 第一透鏡組前組大致由三個透鏡構成，所述三個透鏡由從物體側順序地設置的兩個負透鏡和一個正透鏡組成； 變焦鏡頭被構造成通過僅使第一透鏡組中間組在光軸方向上移動執(zhí)行聚焦；以及 變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(2): `2.5 < tl / fw < 14.0---------------------(2)， 其中: tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離；以及 fw:整個系統(tǒng)在廣角端處的焦距。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的變焦鏡頭，其中第一透鏡組中間組由負透鏡和正透鏡被粘合的粘合透鏡構成。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的變焦鏡頭，其中第一透鏡組后組由從物體側順序地設置的其中雙凹透鏡和雙凸透鏡被粘合的粘合透鏡、雙凸透鏡、和正彎月透鏡構成。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的變焦鏡頭，其中所述變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(I，): 2.5 < fl / fw < 3.5---------------------(I，)， 其中 fl:第一透鏡組的焦距。
7.根據權利要求1-6 中任一項所述的變焦鏡頭，其中所述變焦鏡頭滿足以下給出的條件表達式(2，): 2.5 < tl / fw < 4.0---------------------(2，)， 其中 tl:從第一透鏡組的最靠近物體側表面到第一透鏡組的最靠近圖像側表面在光軸上的距離。
8.一種成像設備，包括根據權利要求1-7中任一項所述的變焦鏡頭。
【文檔編號】G02B15/167GK103797397SQ201280045141
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權日:2011年9月16日
【發(fā)明者】小松大樹, 長倫生 申請人:富士膠片株式會社