专利名称：变焦距镜头及摄影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变焦距镜头，特别涉及适用于使用固体摄像元件等的摄影装置的变焦距镜头。
背景技术：
随着使用固体摄像元件的摄像机，电子静止相机等的高功能化，这些相机使用的光学系统也要求高性能与小型化两者能同时兼顾。
在这种相机中，由于必须在镜头最后部分和摄像元件之间设置低通滤光器和彩色校正滤光片等各种光学部件，需要后焦点比较长的镜头。此外，在使用彩色摄像元件的相机的场合，为避免色斑，期望像侧的远心特性良好。
此前已经提出种种方案作为紧凑变焦距结构的具有负-正两个透镜单元的所谓短变焦距型的变焦距镜头。在这些短变焦距型的光学系统中，通过移动正的第2透镜单元进行变倍，通过移动负的第1透镜单元对伴随变倍的像点位置进行校正。
此外，为高性能化和小型化，正如在日本专利特公平7-3507号(对应USP 4810072)，特公平6-40170号公报(对应USP 4647160)等中记载的，可以举出在像侧配置负或正的第3透镜单元进行像差校正的示例。然而，由于这些透镜系统主要是为35mm胶片照相用设计的，难说是兼顾了使用固体摄像元件的光学系统所要求的后焦点的长度和良好的远心特性。
作为满足后焦点和远心特性的变焦距镜头系统，可以举出在日本专利特开昭63-135913号公报(对应USP 4838666)，特开平7-261083号公报(对应USP 4647160)等中记载的，负-正-正三透镜单元结构的光学系统。另外，在日本专利特开平3-288113号(对应USP 5270863)中公开了负-正-正三透镜单元结构中负的第1透镜单元固定，移动正的第2透镜单元、第3透镜单元进行变倍的光学系统。但是，在这些已有的示例中，存在各透镜单元的构成片数比较多，透镜全长长，制造成本高等缺点。另外，在特开平7-261083号公报中记载的示例中，在负的第1透镜单元的最靠近物侧配置凸透镜，特别是存在在广角化的场合的透镜外径不可避免增大的缺点。此外，在此示例中，由于是移动负的第1透镜单元对近距离物体进行调焦，存在在变焦距时移动机机械构造复杂化的缺点。
另外，在USP 4999007号中公开了负-正-正三透镜单元结构，第1透镜单元，第2透镜单元分别由一片单透镜构成的结构。但是，存在的缺点是广角端的透镜全长比较大，并且由于广角端的第1透镜单元和光圈距离大，轴外光线的入射量大，由于构成第1透镜单元的透镜的直径增大，透镜系统整体变大。
另外，由于第1透镜单元，第2透镜单元的构成片数是1片，透镜单元内的像差校正不充分。特别是变倍时的倍率色差变动，在轴外光线的距离光轴的高度变动大的第1透镜单元内容易发生，因为第1透镜单元是一片凹透镜，在透镜单元内不能进行校正，存在整个系统中倍率色差变动大的问题。
此外，存在作为在变焦距广角端的画角比较大的场合的特有的问题的畸变像差校正不足的问题。
另外，在USP 4824223号中公开了负-正-正三透镜单元结构的投影器用的光学系统。在此镜头中，由于第1透镜单元是一片负透镜，在透镜单元内不能进行像差校正，变倍比为1.7的程度。
于是，本申请人在特开2000-111798号(对应USP 6308011)中公开了负-正-正三透镜单元结构的摄影镜头。在此摄影镜头中，在兼顾确保为插入滤光片等所需要的透镜后焦点和作为固体摄像元件所必需的远心特性的基础上，在使变倍比达到2以上的同时极力缩短全长而做成紧凑的变焦距镜头。
特开2000-111798号的变焦距镜头，从广角端到望远端的变倍中，孔径光阑和具有主要变倍作用的第2透镜单元一体地向物侧移动。由此，光阑和像面的距离在从广角端到望远端有很大差别故出射瞳容易发光受动。特别是因为变倍比一增大2个透镜单元的移动距离便增大，故，存在生出射光瞳变动增大的问题。
在特开平6-94996号公报中，在负-正-正三透镜单元结构中，在第1透镜单元和第2透镜单元之间，配置变倍中固定的孔径光阑，使得出射光瞳变动比较小。然而，却存在由于孔径光阑在变倍中固定，必须配置成为使得在广角端孔径光阑和透镜单元的间隔比2个透镜单元的移动量大，在广角端的光学系统全长长的问题。另外，还存在由于在广角端第2透镜单元距离孔径光阑较远，使2个透镜单元的透镜直径增大的问题。
在特开平9-211326号公报中也存在同样的问题。
另外，在特开昭62-200316号公报中，在由负-正-正三透镜单元构成的第2透镜单元和第3透镜单元之间，配置有从广角端变到望远端时向物侧移动的孔径光阑。这是用来在变倍全域中有效地消除闪烁光的闪烁光消除光阑。限制轴上光束的是在第2透镜单元中的孔径光阑，由于会发生变倍中的出射光瞳变动，不适合使用固体摄像元件的相机。
在特开平2-118509号公报，USP 4810072号中也存在同样的问题。
在特开平11-305125号公报(对应USP 6154322)中公开了一种结构为负-正二透镜单元，孔径光阑配置于第1透镜单元和第2透镜单元之间，变倍中独立于第2透镜单元移动的变焦距镜头。然而，由于不具有正的第3透镜单元，存在出射光瞳本身离开像面不够远的问题。另外，由于是2透镜单元的结构，存在由于从广角端变到望远端时第1透镜单元和第2透镜单元一起向物侧移动而特别使光学系统的全长增大的问题。
发明内容
本发明的目的在于在上述现有各例的基础之上，提供一种在变焦距全域内可使出射光瞳与像面充分远离的变焦距镜头。
为达到上述目的，本发明的变焦距镜头，的构成，在从物侧到像侧的顺序中，包括负的光学放大率的第1透镜单元，孔径光阑，正的光学放大率的第2透镜单元，以及正的光学放大率的第3透镜单元。另外，第1透镜单元具有一个凹面向着像侧的负弯月透镜和一个凸面向着物侧的正弯月透镜。第2透镜单元具有至少一个正透镜和一个负透镜。
于是，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元和孔径光阑之间的间隔变狭，孔径光阑和第2透镜单元之间的间隔变狭，而第2透镜单元和第3透镜单元之间的间隔变宽。并且满足以下的条件。
0＜(Dw-Dt)/fw＜1其中Dw是在广角端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，Dt是在望远端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，fw是在广角端的焦点距离。
本发明的具体实施方式
见下述的实施方式示例。
图1为本实施方式的变焦距镜头(数值实施方式1)的镜头的剖面图。
图2为图1的变焦距镜头的广角端处的像差图。
图3为图1的变焦距镜头的中间焦点距离处的像差图。
图4为图1的变焦距镜头的望远端处的像差图。
图5为本实施方式的变焦距镜头(数值实施方式2)的镜头的剖面图。
图6为图2的变焦距镜头的广角端处的像差图。
图7为图2的变焦距镜头的中间焦点距离处的像差图。
图8为图2的变焦距镜头的望远端处的像差图。
图9为本实施方式的变焦距镜头(数值实施方式3)的镜头的剖面图。
图10为图9的变焦距镜头的广角端处的像差图。
图11为图9的变焦距镜头的中间焦点距离处的像差图。
图12为图9的变焦距镜头的望远端处的像差图。
图13为本实施方式的变焦距镜头(数值实施方式4)的镜头的剖面图。
图14为图13的变焦距镜头的广角端处的像差图。
图15为图13的变焦距镜头的中间焦点距离处的像差图。
图16为图13的变焦距镜头的望远端处的像差图。
图17为本实施方式的变焦距镜头(数值实施方式4)的镜头的剖面图。
图18为图17的变焦距镜头的广角端处的像差图。
图19为图17的变焦距镜头的中间焦点距离处的像差图。
图20为图17的变焦距镜头的望远端处的像差图。
图21为数字静止相机的概略图。
实施方式下面利用附图对本发明的实施方式予以说明。
图1，5，9，13，17分别是与后述的数值实施方式1～5相对应的变焦距镜头透镜的剖面图。本实施方式的变焦距镜头，从物侧顺序算起，包括具有负光学放大率(焦点距离的倒数下同)的第1透镜单元I，具有正光学放大率的第2透镜单元II和具有正光学放大率的第3透镜单元III。在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着物侧进行凸的往复运动或其一部分的运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III移动或固定。另外，其构成为在第1透镜单元I和第2透镜单元II之间有孔径光阑S，在从广角端变到望远端之际，孔径光阑S向物侧移动。各间隔在从广角端变到望远端时第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
本实施方式的变焦距镜头，基本上是由负的第1透镜单元I和正的第2透镜单元II形成的所谓的广角短变焦距系统构成的，通过正的第2透镜单元II的移动进行变倍，通过负的第1透镜单元I的往复运动校正伴随变倍的像点的移动。
G是在设计上与低通滤光器及色校正滤光器相当的玻片，IP是CCD及MOS等固体摄像元件所在的像面。
第3透镜单元III具有正的折射率。由此，特别是使用固体摄像元件的摄影装置所必需的像侧的远心成像就是使第3透镜单元III具有平展场透镜的作用而达到的。
另外，透镜单元第3透镜单元III在变焦距中移动的场合，由于可以控制入射到第3透镜单元III的轴外光线距离光轴的高度，可以提高轴外各像差的校正能力，可实现在变倍全域内具有良好的性能。
另外，第3透镜单元III在从广角端向望远端移动的场合，第3透镜单元III的水平放大率β3在望远侧增大。于是，第3透镜单元III能够分担多大部分的变倍，第2透镜单元II的移动量就可以相应地缩短，有助于透镜系统整体的小型化。
另外，在第3透镜单元III，在从广角端变到望远端时向物侧移动的场合，调焦敏感度在望远侧变大。由于对特定的被摄体距离调焦重复量在望远侧较广角侧增大，在以相同的速度驱动调焦透镜的场合，望远侧的合焦时间长，如这样构成，可以后的望远侧的调焦更迅速的效果。
在本实施方式中，孔径光阑S置于第2透镜单元II的物侧，通过缩短广角端的出射光瞳和第1透镜单元I的距离，在抑制构成第1透镜单元I的透镜的外径的增大的同时，可收缩配置于正的第2透镜单元II的物侧的光阑S，可消除第1透镜单元I和第3透镜单元III的轴外各像差，从而可在不增加片数的情况下获得良好的光学性能。
还有，本实施方式的变焦距镜头在变焦距时，通过使孔径光阑S独立于第2透镜单元II移动特别是可使在广角端易于靠近像面IP的出射光瞳远离。
过去，孔径光阑是配置于第2透镜单元II的紧前方，但在本实施方式中，通过在广角端，将孔径光阑S与过去相比较配置于第2透镜单元II外的物体侧，使与像面IP的距离变长而使出射光瞳离开像面IP。另外，因为第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔与过去相比缩短，第1透镜单元I的透镜外径可以小，可能提供小型变焦距镜头。
在望远端，孔径光阑S与过去一样是配置于第2透镜单元II的紧前方。如保持孔径光阑S和第2透镜单元II在广角端的间隔原样不变地移动，由于在望远端的透镜全长变长，第1透镜单元I和孔径光阑S，孔径光阑S和第2透镜单元II邻接配置有利于小型化。
此外，在从广角端变到望远端进行变焦距时，孔径光阑S最好是向物体侧移动。在变焦距中将孔径光阑S固定的场合，在广角端必须将孔径光阑S和第2透镜单元II配置成为间隔较与第2透镜单元II的移动量大，广角端的透镜全长增大，导致第2透镜单元II的透镜外径增大而不利于紧凑化。如在从广角端变到望远端进行变焦距时使孔径光阑S向像侧移动，由于更不利于紧凑化而不可取。
在本实施方式中，通过在从广角端变到望远端进行变焦距时使孔径光阑S向物体侧移动，可以使第2透镜单元II的透镜外径不会过度增大，可以兼顾在广角端使出射光瞳远离像面IP的作用和在望远端的透镜全长紧凑化。
此外，在从广角端变到望远端进行变焦距时，孔径光阑S的移动轨迹最好是向着物体侧鼓出的轨迹。如使孔径光阑S和第2透镜单元II一起以直线轨迹从广角端向望远端移动，则在中间位置出射光瞳最有接近像面IP的倾向。其原因在于在广角端使出射光瞳远离像面IP的效果在中间位置处不大。为了补偿这一点，在中间位置，与直线形状的轨迹相比，鼓出的轨迹更好。
负的第1透镜单元I具有使轴外主光线在光阑中心瞳孔成像的作用，特别是在广角侧由于轴外主光线的折射量大容易发生轴外各像差，特别是像散像差和畸变像差。
于是，与通常的广角透镜一样，采用可以抑制在最近物体侧的透镜直径增大的凹凸结构。构成第1透镜单元I的个透镜，为了抑制由于轴外主光线折射而产生的轴外像差，采用以光阑中心为中心的接近同心球面的形状。就是说，负透镜11，负透镜12是凹面向着像侧的弯月透镜形状，正透镜13是凸面向着物体侧的弯月透镜的形状。
第2透镜单元II中的最近物体侧的正透镜21具有凸面向着物体侧的形状以使第1透镜单元I射出的轴外主光线经过大的折射而不会发生轴外各像差。另外，为了抑制第1透镜单元I以发散状态射出的轴上光束的球面像差的发生量，正透镜21最好是向着物体侧为凸面形状。
另外，各单元构成片数都不少，为更进一步提高光学性能，在本实施方式中，有效地导入非球面。
具体说，将构成第1透镜单元I的负透镜11的像侧面做成为周边发散作用弱的形状的非球面，特别可以减少伴随校正在广角侧的像面弯曲，像散像差及畸变像差的变倍的像差变动。
另外，将构成第2透镜单元II的正透镜21的物体侧面做成为周边收敛作用弱的形状的非球面，可以起到校正在大口径化时显著的球面像差的作用。
另外，将构成第3透镜单元III的正透镜31的物体面做成为周边收敛作用弱的形状的非球面，可以起到校正在变倍全域的像面弯曲，像散像差及畸变像差的的效果。
此外，本实施方式的变焦距镜头满足以下的条件式0＜(Dw-Dt)/fw＜1 (1)MS2/MP2＜MS1/MP1 (2)0.4＜MS/fw＜1.8(3)其中，在广角端的焦点距离为fw，在广角端的该孔径光阑S和该第2透镜单元II的间隔为Dw，在望远端的该孔径光阑S和该第2透镜单元II的间隔为Dt，从孔径光阑S的广角端到广角端及望远端以外的任意变焦位置的移动量为MS1，从上述任意变焦位置到望远端的移动量为MS2，从上述正的折射率的第2透镜单元II的广角端到上述任意变焦位置的移动量为MP1，从上述任意变焦位置到望远端的的移动量为MP2，而从孔径光阑S的广角端到望远端的移动量为MS。
条件式(1)是规定关于孔径光阑S和第2透镜单元II的间隔的广角端和望远端的差的条件式。特别是考虑透镜全长，在望远端的孔径光阑S和第2透镜单元II的间隔小配置的场合，条件式(1)是规定在广角端的孔径光阑S和第2透镜单元II之间的间隔的条件式。如超过条件式(1)的上限，在广角端的孔径光阑S和第2透镜单元II的间隔变大，则使出射光瞳离开像面IP的作用变强，第2透镜单元II的透镜外径变大，不利于紧凑化。另外，如如超过条件式(1)的下限，在广角端的孔径光阑S和第2透镜单元II的间隔变小，则使出射光瞳离开像面IP的作用变弱，由于达不到本来的目的而不可取。
条件式(2)是规定孔径光阑S和第2透镜单元II的移动轨迹的条件式。在MS2/MP2＝MS1/MP1时，表示孔径光阑S和第2透镜单元II在变焦距时一直以一定的比例移动，在MS2/MP2＜MS1/MP1的场合，表示第2透镜单元II的移动轨迹为直线轨迹时孔径光阑S以向着物体侧鼓出的轨迹移动，反之，在MS2/MP2＞MS1/MP1的场合，表示第2透镜单元II的移动轨迹为直线轨迹时孔径光阑S以向着像差鼓出的轨迹移动。
如上所述，在本实施方式中，可使孔径光阑S的移动轨迹为向着物体侧鼓出的轨迹，即使在中间位置，也可以达到使出射光瞳远离像面IP的效果，在变焦距全域使出射光瞳远离像面。
条件式(3)是规定孔径光阑S的移动量的条件式。在超过上限移动量大的场合，变焦距时出射光瞳变动变大。一般，采用CCD等固体摄像元件时配置有用来将入射光集中于像素的有效部分的微透镜阵列。然而，由于其构成是使特定的出射光瞳的色斑量最小，所以出射光瞳离此越远，色斑量越大。由此，在出射光瞳变动大的变焦距镜头的场合，为了在变倍全域不使色斑厉害最好是不要超过条件式(3)的上限。另外，如超过下限移动量小，在出射光瞳这一点上有利，但在广角端，第2透镜单元II的间隔是必须和变倍作用所必需的第2透镜单元II的移动量一起设定，第2透镜单元II的透镜外径将增大，对紧凑化不利。
下面射出数值实施方式1～5的各条件式的数值。
下面射出本发明的数值实施方式示例。在各数值实施方式中，i表示从物体侧算起的顺序，Ri是透镜面的曲率半径，Di是第i面和第i+1面之间的透镜的厚度及空气间隔，Ni，vi分别是d线的折射率，以阿贝数表示。另外，在像侧的两面是与水晶低通滤光器，红外截止滤光器等滤光器等部件相当的玻璃体。另外，B、C、D、E、F是非球面系数。非球面形状，在以面顶点为基准时设定从光轴的高度H的位置的光轴方向的变位为x时以下式表示X=(1/R)H21+1-(1+K)(H/R)2+BH4+CH6+DH8+EH10]]>其中R是曲率半径，K是圆锥常数。
(数值实施方式1)图1为数值实施方式1的变焦距镜头的剖面图。图2～4分别是数值实施方式1的变焦距镜头的广角端，中间位置和望远端的像差图。
在本实施方式中，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着物侧进行凸的往复运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III向像侧移动，孔径光阑S，向物侧移动。其间，第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
下面示出透镜数据。
f＝1～2.00 Fno＝2.79～4.00 2ω＝67.4°～36.9°R1＝7.625D1＝0.21N1＝1.674700ν1＝54.9R2＝1.025D2＝0.19R3＝3.345D3＝0.10N2＝1.728250ν2＝28.5R4＝1.369D4＝0.16R5＝1.608D5＝0.24N3＝1.846660ν3＝23.8R6＝7.128D6＝可变R7＝光圈 D7＝可变R8＝1.053D9＝0.38N4＝1.693500ν4＝53.2R9＝-4.113D10＝0.03R10＝-1.721 D11＝0.14N5＝1.516330ν5＝64.1R11＝1.016 D12＝0.13R12＝8.778 D13＝0.08N6＝1.846660ν6＝23.8R13＝0.986 D14＝0.35N7＝1.772499ν7＝49.6R14＝-1.696 D15＝可变R15＝2.569 D16＝0.25N8＝1.583130ν8＝59.5R16＝-15.873D17＝可变R17＝∞ D18＝0.48N9＝1.516330ν9＝64.2R18＝∞\焦距1.001.442.00可变间隔\D6 1.150.510.34D7 0.630.420.02D15 0.691.452.28D17 0.670.510.35非球面系数R2 k＝0.00000e+00 B＝-1.00800e-01 C＝-4.56168e-02 D＝-4.64309e-02 E＝-4.34339e-02R8 k＝0.00000e+00 B＝-4.04050e-02 C＝1.18055e-02 D＝0.00000e+00 E＝0.00000e+00R15 k＝0.00000e+00 B＝-4.50357e-02 C＝8.94264e-02 D＝-1.68278e-01 E＝1.26814e-01(数值实施方式2)图5为数值实施方式2的变焦距镜头的剖面图。图6～8分别是数值实施方式2的变焦距镜头的广角端，中间位置和望远端的像差图。
在本实施方式中，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着像侧进行凸的往复运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III固定，孔径光阑S，向物侧移动。其间，第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
下面示出透镜数据。
f＝1～2.00 Fno＝2.83～4.00 2ω＝67.4°～36.9°R1＝7.625D1＝0.21 N1＝1.674700ν1＝54.9R2＝0.891D2＝0.19R3＝3.196D3＝0.10 N2＝1.728250ν2＝28.5R4＝1.381D4＝0.16R5＝1.536 D5＝0.24 N3＝1.846660ν3＝23.8R6＝5.635 D6＝可变R7＝光圈D7＝可变R8＝0.937 D9＝0.38 N4＝1.693500ν4＝53.2R9＝-4.271 D10＝0.08N5＝1.517417ν5＝52.4R10＝0.817 D11＝0.24R11＝3.790 D12＝0.08N6＝1.846660ν6＝23.8R12＝0.974 D13＝0.35N7＝1.772499ν7＝49.6R13＝-3.194 D14＝可变R14＝2.525 D15＝0.25N8＝1.583130ν8＝59.5R15＝-30.058D16＝可变R16＝∞ D17＝0.48N9＝1.516330ν9＝64.2R17＝∞\焦距 1.00 1.482.00可变间隔\D6 1.08 0.400.32D7 0.63 0.420.02D14 0.93 1.542.20D16 0.48 0.480.48非球面系数R2 k＝0.00000e+0 B＝-1.49190e-01 C＝-1.94407e-02 D＝-2.42737e-01 E＝-6.80314e-02R8 k＝0.00000e+00 B＝-9.57609e-02 C＝-7.26573e-02 D＝0.00000e+00 E＝0.00000e+00R14 k＝0.00000e+00 B＝-6.29601e-02 C＝2.97650e-02 D＝-5.15405e-02 E＝3.26440e-02(数值实施方式3)图9为数值实施方式3的变焦距镜头的剖面图。图10～12分别是数值实施方式3的变焦距镜头的广角端，中间位置和望远端的像差图。
在本实施方式中，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着像侧进行凸的往复运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III向物侧移动，孔径光阑S，向物侧移动。其间，第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
下面示出透镜数据。
f＝1～2.00 Fno＝2.83～4.00 2ω＝67.4°～36.9°R1＝7.626D1＝0.21N1＝1.674700ν1＝54.9R2＝0.889D2＝0.19R3＝3.001D3＝0.10N2＝1.728250ν2＝28.5R4＝1.283D4＝0.16R5＝1.459D5＝0.24M3＝1.846660ν3＝23.8R6＝5.162D6＝可变R7＝光圈 D7＝可变R8＝0.919D9＝0.38N4＝1.693500ν4＝53.2R9＝-2.044 D10＝0.08 M5＝1.517417ν5＝52.4R10＝0.774 D11＝0.22R11＝3.028 D12＝0.08 N6＝1.846660ν6＝23.8R12＝0.901 D13＝0.35 N7＝1.772499ν7＝49.6R13＝-4.890 D14＝可变R14＝2.376 D15＝0.25 N8＝1.583130ν8＝59.5R15＝-29.221 D16＝可变R16＝∞ D17＝0.48 N9＝1.516330ν9＝64.2R17＝∞\焦距 1.00 1.492.00可变间隔\D61.120.480.32D70.630.340.02D14 0.981.512.09D16 0.410.480.57非球面系数R2 k＝0.00000e+00 B＝-1.52672e-01 C＝-2.34195e-02 D＝-1.74716e-01 E＝-1.70037e-01R8 k＝0.00000e+00 B＝-1.06474e-01 C＝-1.00932e-01 D＝0.00000e+00 E＝0.00000e+00R14 k＝0.00000e+00 B＝-7.19291e-02 C＝5.65792e-02 D＝-8.16574e-02 E＝5.25109e-02(数值实施方式4)图13为数值实施方式4的变焦距镜头的剖面图。图14～16分别是数值实施方式4的变焦距镜头的广角端，中间位置和望远端的像差图。
在本实施方式中，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着像侧进行凸的往复运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III向像侧移动，孔径光阑S，向物侧移动。其间，第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
下面示出透镜数据。f＝1～3.00 Fno＝2.83～4.80 2ω＝70.0°～26.3°R1＝11.529 D1＝0.22N1＝1.674700 ν1＝54.9R2＝1.471D2＝0.27R3＝3.362D3＝0.13N2＝1.743997 ν2＝44.8R4＝1.780D4＝0.23R5＝1.981D5＝0.30N3＝1.846660 ν3＝23.8R6＝3.928D6＝可变R7＝光圈 D7＝可变R8＝1.310D9＝0.50N4＝1.693500 ν4＝53.2R9＝-3.193 D10＝0.05R10＝-2.314 D11＝0.17 N5＝1.567322 ν5＝42.8R11＝1.231 D12＝0.19R12＝5.688 D13＝0.12 N6＝1.846660 ν6＝23.8R13＝1.620 D14＝0.50 N7＝1.772499 ν7＝49.6R14＝-2.796 D15＝可变R15＝3.786 D16＝0.33 N8＝1.583130 ν8＝59.5R16＝-23.999 D17＝可变R17＝∞ D18＝0.72 N9＝1.516330 ν9＝64.2R18＝∞\焦距1.001.893.00可变间隔\D6 2.630.680.25D7 0.960.640.13D15 0.812.083.45D17 0.540.310.06非球面系数R2 k＝0.00000e+00 B＝-2.74990e-02 C＝-1.9531e-02 D＝9.69365e-03 E＝-6.49331e-03R8 k＝0.00000e+00 B＝-3.32754e-02 C＝-8.56558e-03 D＝0.00000e+00 E＝0.00000e+00R15 k＝0.00000e+00 B＝-3.96875e-02 C＝2.56906e-02 D＝-7.01192e-02 E＝5.66280e-02
(数值实施方式5)图17为数值实施方式5的变焦距镜头的剖面图。图18～20分别是数值实施方式5的变焦距镜头的广角端，中间位置和望远端的像差图。
在本实施方式中，在从广角端变到望远端之际，第1透镜单元I向着像侧进行凸的往复运动，第2透镜单元II向物侧移动，第3透镜单元III向像侧移动，孔径光阑S，向物侧移动。其间，第1透镜单元I和孔径光阑S之间的间隔变狭，孔径光阑S和第2透镜单元II之间变狭，而第2透镜单元II和第3透镜单元III之间变宽。
下面示出透镜数据。f＝1～2.00 Fno＝2.80～4.00 2ω＝97.4°～36.9°R1＝7.625 D1＝0.21N1＝1.674700ν1＝54.9R2＝1.032 D2＝0.25R3＝2.876 D3＝0.10N2＝1.728250ν2＝28.5R4＝1.337 D4＝0.16R5＝1.581 D5＝0.29N3＝1.846660ν3＝23.8R6＝6.249 D6＝可变R7＝光圈D7＝可变R8＝1.012 D9＝0.38N4＝1.693500ν4＝53.2R9＝-4.616 D10＝0.03R10＝-1.688 D11＝0.14 N5＝1.516330ν5＝64.1R11＝0.958 D12＝0.13R12＝11.676 D13＝0.08 N6＝1.846660ν6＝23.8R13＝0.974 D14＝0.35 N7＝1.772499ν7＝49.6R14＝-1.596 D15＝可变R15＝2.569 D16＝0.25 N8＝1.583130ν8＝59.5R16＝-15.834D17＝可变R17＝∞ D18＝0.48 N9＝1.516330ν9＝64.2R18＝∞
\焦距 1.001.442.00可变间隔\D6 1.610.690.24D7 0.160.170.02D150.611.372.19D170.710.560.39非球面系数R2 k＝0.00000e+00 B＝-3.96885e-02 C＝-6.04851e-02 D＝1.68705e-02 E＝-9.96772e-02R8 k＝0.00000e+00 B＝-3.90341e-02 C＝9.49301e-03 D＝0.00000e+00 E＝0.00000e+00R15 k＝0.00000e+00 B＝-2.93506e-02 C＝1.35493e-01 D＝-3.10661e-01 E＝2.61388e-01根据上面说明的实施方式的变焦距镜头，具有可以提供使广角端的出射光瞳与像面充分远离，降低包含中间位置的变倍时的出射光瞳变动，适用于采用固体摄像元件的摄像装置的效果。
另外，使前透镜的直径变小还可获得提供紧凑的变焦距镜头的效果。
下面，利用图21(A)，(B)对具有上述变焦距镜头的摄影装置(数字静止相机)的实施方式予以说明。
图21(A)是数字静止相机的正面图，图21(B)是侧部剖面图。图中，10是相机本体(框体)，11是采用数值实施方式1～5任何一个的变焦距镜头摄影光学系统，12是取景光学系统，13是CCD，CMOS等固体摄像元件(光电变换元件)。固体摄像元件13接受由摄影光学系统11所形成的被摄体的像而变换为电信息。变换为电信息的被摄体的图像信息记录于图中未示出的存储单元。
这样，通过在数字静止相机中应用本实施方式的变焦距镜头可以实现紧凑的摄影装置。
以上，说明的是本发明的优选实施例，但在权利要求记载的的说明的范围内可以进行改进和变型。
权利要求
1.一种变焦距镜头，其构成在从物侧到像侧的顺序中包括负的光学放大率的第1透镜单元，该第1透镜单元具有在像侧的面向凹面的负弯月透镜和在物体侧的向着凸面的正弯月透镜，孔径光阑，正的光学放大率的第2透镜单元，该第2透镜单元具有至少一个正透镜和至少一个负透镜，正的光学放大率的第3透镜单元，其中，在从广角端变到望远端之际，上述第1透镜单元和上述孔径光阑之间的间隔变狭，上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔变狭，上述第2透镜单元和上述第3透镜单元之间的间隔变宽并且满足以下的条件0＜(Dw-Dt)/fw＜1其中Dw是在广角端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，Dt是在望远端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，fw是在广角端的焦点距离。
2.如权利要求1的变焦距镜头，其中上述孔径光阑和上述第2透镜单元以满足以下条件的轨迹移动MS2/MP2＜MS1/MP1其中，MS1为从上述孔径光阑的广角端到广角端和望远端以外的任一变焦距位置的移动量，MS2为从上述孔径光阑的上述任意变焦距位置到望远端的移动量，MP1为从上述第2透镜单元的广角端到上述任意变焦距位置的移动量，MP2为从上述第2透镜单元的上述任意变焦距位置到望远端的移动量。
3.如权利要求2的变焦距镜头，其中还满足以下的条件0.4＜MS/fw＜1.8其中MS为从上述孔径光阑的广角端到望远端的移动量。
4.如权利要求1的变焦距镜头，其中上述第1透镜单元，在从广角端变到望远端之际，在像侧以凸的轨迹移动(注意“在像侧凸”的意思。不是“向着像侧移动”)。
5.如权利要求1的变焦距镜头，其中上述第2透镜单元的最靠近物体侧的镜头面，在物体侧为凸形且从中心到周边为收敛作用弱的形状的非球面。
6.如权利要求1的变焦距镜头，其中上述第3透镜单元具有从中心到周边为收敛作用弱的形状的非球面的透镜。
7.如权利要求1的变焦距镜头，上述变焦距镜头在光电变换元件上成像。
8.一种摄影装置，包括权利要求1的变焦距镜头，接受由该变焦距镜头形成的像的光电变换元件。
全文摘要
公开一种可抑制出射光瞳，在变焦距全域中对像侧远心的变焦距镜头。具体说，其构成在从物侧到像侧的顺序中包括负的光学放大率的第1透镜单元，该第1透镜单元具有一个凹面向着像侧的负弯月透镜和一个凸面向着物侧的正弯月透镜，孔径光阑，正的光学放大率的第2透镜单元，该第2透镜单元具有至少一个正透镜和一个负透镜，以及正的光学放大率的第3透镜单元，其中，在从广角端变到望远端之际，上述第1透镜单元和上述孔径光阑之间的间隔变狭，上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔变狭，而上述第2透镜单元和上述第3透镜单元之间的间隔变宽。并且满足以下的条件0＜(Dw－Dt)/fw＜1其中Dw是在广角端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，Dt是在望远端的上述孔径光阑和上述第2透镜单元之间的间隔，fw是在广角端的焦点距离。
文档编号G02B13/18GK1402037SQ02127408
公开日2003年3月12日 申请日期2002年7月31日 优先权日2001年8月3日
发明者难波则广 申请人:佳能株式会社