专利名称：变焦透镜系统、拍摄装置及照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变焦透镜系统、拍摄装置及照相机。具体地，本发明涉及一种小型、且在广角端的广视角和高变焦比之间保持良好的平衡的高性能变焦透镜系统、含有该变焦透镜系统的拍摄装置、及具备该拍摄装置的薄型且小型的照相机。
背景技术：
对数码静止照相机、数码摄像机等、具有进行光电转换的拍摄元件的照相机(以下，简称为数码相机)提出了小型化及高性能化的要求。尤其对通过1台数码相机就能够覆盖从广角域到高远摄域的广焦距范围，搭载有高变焦比的变焦透镜系统的照相机提出了便利性的要求。而近几年，对具有拍摄范围广的广角域的变焦透镜系统也提出了需求。现有技术中，作为如上所述的变焦比高的变焦透镜系统或具有广角域变焦透镜系统的方案，提出了各种具有正负正正的4组结构的变焦透镜的方案，即，从物方到像方依次配置具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、及具有正光焦度的第4透镜组。日本特开2009-139701号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由1个透镜分量构成，第3透镜组具有正透镜和负透镜2个透镜，该变焦透镜规定了第1透镜组和第3透镜组相对于广角端而在远摄端的光轴上的移动量之比，与测量包括第3透镜组和第4透镜组的光轴所通过的位置在内的、垂直于光轴的直线方向时从透镜一个边缘到另一个边缘的长度的最大值的比之间的关系。日本特开2009-098458号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，并且，该变焦透镜规定了各个透镜组在光轴上的厚度之和、和整个变焦透镜系统在远摄端的焦距之比之间的关系。日本特开2009-047986号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，并且，该变焦透镜规定了，配置于比光圈更靠物方的正透镜组的至少1个透镜的阿贝数与部分分散比之间的关系。日本特开2008-191291号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，配置于比光圈更靠物方的正透镜组具有由多个透镜接合而成的接合透镜，并且，该变焦透镜规定了构成该接合透镜的至少1个透镜的阿贝数与部分分散比之间的关系。日本特开2008-102166号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由2个透镜构成，第3透镜组从物方开始依次由正透镜、负透镜2个透镜构成，该变焦透镜规定了第1透镜组的正透镜与负透镜在光轴上的厚度之比的关系。日本特开2007-271711号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由含有正透镜的2个以下的透镜构成，第 2透镜组从物方到像方依次具有负透镜、由符号不同的折射能力的2个光学元件构成的复合透镜及正透镜。日本特开2007-212537号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，该变焦透镜规定了，在变焦时第1透镜组位于最靠近像方的变焦位置的情况下，从配置于第1透镜组的最靠近物方的透镜的物方面的顶点到配置于第3透镜组的最靠近物方的透镜的物方面的顶点的距离、和整个透镜系统位于该变焦位置的焦距的比之间的关系。日本特开2007-047538号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组从物方到像方依次由负透镜和正透镜构成，第2透镜组含有至少1个正透镜，该变焦透镜规定了第1透镜组相对于广角端而在远摄端的光轴上的移动量、和整个透镜系统在广角端、及远摄端的焦距之比之间的关系。日本特开2006-171055号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动， 使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组从物方开始依次包括1个负透镜和1个正透镜，第2透镜组从物方依次由2个负透镜和1个正透镜构成，第3透镜组由3个以下的透镜构成，并且，变焦透镜规定了该第3透镜组与第4透镜组的焦距之比的关系。日本特开2005-181499号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由1个正透镜和1个负透镜构成，第 3透镜组从物方开始依次至少含有正透镜和负透镜，至少第3透镜组的正透镜是球面透镜， 并且第3透镜组的、位于最靠近像方的透镜的至少1面具有非球面。然而，上述专利文献中所公开的变焦透镜虽然都实现了小型化，都被应用到了薄型且小型的数码相机，但就广角端的视角和变焦比之间的平衡方面而言，却不能够满足近年来的需求。专利文献1 日本特开2009-139701号公报专利文献2 日本特开2009-098458号公报专利文献3 日本特开2009-047986号公报专利文献4 日本特开2008-19U91号公报专利文献5 日本特开2008-102166号公报专利文献6 日本特开2007-271711号公报专利文献7 日本特开2007-212537号公报
专利文献8 日本特开2007-047538号公报专利文献9 日本特开2006-171055号公报专利文献10 日本特开2005-181499号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型、且在广角端的广视角和高变焦比之间保持良好的平衡的高性能变焦透镜系统，含有该变焦透镜系统的拍摄装置及具备该拍摄装置的薄型且小型的照相机。(I)上述的一个目的通过下述的变焦透镜系统来实现。本发明涉及一种变焦透镜系统，该变焦透镜系统从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、 第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，该变焦透镜系统满足以下的条件⑴及(a)ν dL12 < 43. 50 ......(1)fT/fw ^ 6. 0 ......(a)(其中，ν dL12 第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，fT 整个系统在远摄端的焦距，fff 整个系统在广角端的焦距)。上述的一个目的通过下述的拍摄装置来实现。本发明涉及一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，具备形成物体的光学像的变焦透镜系统、以及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，
所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、 第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，该变焦透镜系统满足以下的条件⑴及(a)ν dL12 < 43. 50 ......(1)fT/fw ^ 6. 0......(a)(其中，
ν dL12 第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，fT 整个系统在远摄端的焦距，fff 整个系统在广角端的焦距)。上述的一个目的通过下述的照相机来实现。本发明涉及一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，该照相机具备拍摄装置，该拍摄装置包括形成物体的光学像的变焦透镜系统，及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、 第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，该变焦透镜系统满足以下的条件⑴及(a)ν dL12 < 43. 50 ......(1)fT/fff ^ 6. 0......(a)(其中，ν dL12 第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，fT 整个系统在远摄端的焦距，fff 整个系统在广角端的焦距)。(II)上述的一个目的通过下述的变焦透镜系统来实现。本发明涉及一种变焦透镜系统，该变焦透镜系统从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组包括2个透镜元件，所述第4透镜组包括1个透镜元件，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、 第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个、或构成所述第 3透镜组中的至少2个满足以下的条件O)式 1
当 vdL3nS34 时，
0. 0000<PgFT +0. 0038XvdT —0. 7 2 5 0
J- J ΠO Hf e\ \
当 34<vdL3n<59 时，p·. ..(2)
0 . 0000<PgFT +0. 0 0 2 0 X ν d T Q _0. 6 6 4 0
J- ο Π.ο H__(其中，
ν dL3n 第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数，PgFun 第3透镜组的各个透镜元件的通过下式来表示的部分分散比PgFL3n= (ng-nF) / (nF-nC)ng:相对于g线的折射率，nF 相对于F线的折射率，nC:相对于C线的折射率)，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(a)fT/fff ^ 6. 0 ......(a)(其中，fT 整个系统在远摄端的焦距，fff 整个系统在广角端的焦距)。上述的一个目的通过下述的拍摄装置来实现。本发明涉及一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，具备形成物体的光学像的变焦透镜系统、以及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，所述变焦透镜系统从物方到像方依次具备具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组包括2个透镜元件，所述第4透镜组包括1个透镜元件，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、 第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个或者构成所述第3透镜组的透镜元件的至少2个满足以下的条件O)式2
权利要求
1.一种变焦透镜系统，其特征在于所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3 透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，所述变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)ν dL12 < 43. 50 ......(1)fT/fff ^ 6.0……(a)其中，ν dL12 第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数， fT 整个系统在远摄端的焦距， fw:整个系统在广角端的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(3)-30. 0 < fG2/tL21 < -5. 0......(3)其中，fG2 第2透镜组的合成焦距，tL21 第2透镜组的最靠近物方的透镜元件在光轴上的厚度。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(4)·0. 5 < LT/fT < 2. 5 ......其中，Lt 在远摄端的透镜总长(从第1透镜组的最靠近物方的面到像面的距离)， fT 整个系统在远摄端的焦距。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)·3. 5 < fG1/ I fG21 < 6. 0 ……(5) 其中，fG1 第1透镜组的合成焦距， fG2 第2透镜组的合成焦距。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(6)·0. 5 < fT/fG1 < 3. 0 ......(6)其中，fG1 第1透镜组的合成焦距，fT 整个系统在远摄端的焦距。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(7)2. 0 < β 2Τ/ β 2ff < 6. 5 ......(7)其中，β 2Τ 在远摄端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率， β 2ff 在广角端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率。
7.一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，其特征在于，具备形成物体的光学像的变焦透镜系统；以及将所述变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件， 所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。
8.一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，其特征在于，具备拍摄装置，该拍摄装置包括 形成物体的光学像的变焦透镜系统，及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件， 所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。
9.一种变焦透镜系统，其特征在于，从物方到像方依次具备具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组， 所述第1透镜组包括2个透镜元件， 所述第4透镜组包括1个透镜元件，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3 透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个、或者构成所述第3 透镜组的透镜元件中的至少2个满足以下的条件O) 式7
10.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(3)-30. 0 < fG2/tL21 < -5. 0 ......(3)其中，fG2 第2透镜组的合成焦距，tL21 第2透镜组的最靠近物方的透镜元件在光轴上的厚度。
11.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(4)0. 5 < LT/fT < 2. 5 ......其中，Lt 在远摄端的透镜总长(从第1透镜组的最靠近物方的面到像面的距离)， fT 整个系统在远摄端的焦距。
12.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)3. 5 < fG1/ I fG21 < 6. 0 ……(5) 其中，fG1 第1透镜组的合成焦距， fG2 第2透镜组的合成焦距。
13.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(6)0. 5 < fT/fG1 < 3. 0 ......(6)其中，fG1 第1透镜组的合成焦距， fT 整个系统在远摄端的焦距。
14.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于， 所述变焦透镜系统满足以下的条件(7)2. 0 < β 2Τ/ β 2ff < 6. 5 ......(7)其中，β 2Τ 在远摄端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率， β 2ff 在广角端，且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率。
15.一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，其特征在于，具备形成物体的光学像的变焦透镜系统；以及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件， 所述变焦透镜系统是权利要求9所述的变焦透镜系统。
16. 一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，其特征在于， 具备拍摄装置，该拍摄装置包括 形成物体的光学像的变焦透镜系统，及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件， 所述变焦透镜系统是权利要求9所述的变焦透镜系统。
全文摘要
本发明提供一种变焦透镜系统、拍摄装置及照相机，该变焦透镜系统从物方到像方依次具备具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，第4透镜组由1个透镜元件构成，在变焦时，分别使第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，并且，满足条件νdL12＜43.50及fT/fW≥6.0(νdL12第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数；fT整个系统在远摄端的焦距；fW整个系统在广角端的焦距)。
文档编号G02B15/20GK102472885SQ20108003430
公开日2012年5月23日 申请日期2010年10月18日 优先权日2009年10月19日
发明者东地靖典, 吉永俊一郎, 栗冈善昭 申请人:松下电器产业株式会社