变焦透镜的制作方法

专利名称：变焦透镜的制作方法
技术领域：
该发明涉及适用于在数码相机等摄像装置上搭载的最佳的小型、广角、高倍率的变焦透镜。
背景技术：
近年来，数码相机等中，要求更进一步的小型化且高变倍化。为了与该要求相对应，提案了小型、高倍率的变焦透镜(例如，参照专利文献1、2)。在专利文献1、2中记载的变焦透镜，从物体侧顺次，至少配置具有正、负、正、正的折射力的4个透镜组的高倍率变焦透镜。特别是，专利文献I所记载的变焦透镜，在广角端中实现了超过77°的视角，并实现了进行约9.4倍的变倍。另外，专利文献2所记载的变焦透镜，实现了在广角端超过61°、以及进行约9. 5倍的变倍。专利文献I特开2008-176230号公报专利文献2特开2008-185782号公报专利文献I以及专利文献2中记载的变焦透镜，均能够实现9倍以上的高变倍，但是存在透镜径比较大、不能够与要求更小型化的摄像装置相对应的问题。另外，视角(画角)狭窄到不足80°而不充分。该发明，为了解决上述的以往技术的问题点，目的在于提供一种能够实现小型且广视角的确保，以及进行高变倍的变焦透镜。此外，专利文献I以及专利文献2中所记载的变焦透镜，均实现了 9倍以上的高变倍，但是存在镜筒收缩(沈胴)时的薄型化不充分，不能够与进一步要求小型化的摄像装置对应的问题。另外，视角也狭窄到不足80°，不充分。该发明为了消除上述的以往技术所涉及的问题点，目的在于提供一种谋求广视角的确保、镜筒收缩时的进一步的薄型化的高倍率的变焦透镜。另外，专利文献I以及专利文献2中所记载的变焦透镜，均实现了 9倍以上的高变倍，但是存在镜筒收缩时的薄型化不充分、不能够与要求更小型化的摄像装置相对应的问题。另外，视角也狭窄为不足80°，不充分。此外，即使关于光学性能，也不能够说是充分。该发明为消除上述的以往技术的问题点，目的在于提供一种能够谋求广视角以及高的光学性能的确保以及镜筒收缩时的进一步的薄型化的高倍率的变焦透镜。

发明内容
为了解决上述的课题，达到目的，本发明第一项所涉及的变焦透镜，通过包含如下透镜组而构成即从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第I透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、以及具有正的折射力的第4透镜组，设广角端中的、构成所述第2透镜组的透镜的最靠成像面侧面和构成所述第3透镜组的透镜的最靠物体侧面的间隔为D23W，设广角端中的光学全系统的焦距(无限远物点合焦时)为FW时， 满足以下的条件式2. 0 ^ D23W/FW ^ 3. O0根据本发明第I项所记载的发明，特别是通过将光学系统中变得最大的所述第I 透镜组的口径减小，能够谋求光学系统全体的小型化，并能够达到广角化。另外，本发明第2项所涉及的变焦透镜的特征在于，在本发明第I项所记载的发明中，设所述第I透镜组的焦距为F1，设所述第2透镜组的焦距为F2时，满足以下的条件式5. 7 彡 |F1/F2| 彡 10。根据本发明第2项所记载的发明，能够实现所述第I透镜组的口径的小型化和广角化，此外能够横跨全变倍域地谋求光学性能的提高。另外，本发明第3项所记载变焦透镜的特征在于，在本发明第I项或第2项所记载的变焦透镜中，设广角端中的光学系统的全长(从最靠物体侧面到成像面的距离)为TaW， 设望远端中的光学系统的全长(从最靠物体侧面到成像面的距离)为TaT，设广角端中的光学系统的半视角为《W，设广角端中的光学系统的近轴最大像高为Ymax时，满足以下的条件式15 ^ (TaW+TaT)/(tan (wW) XYmax)彡 33。根据本发明第3项所记载的发明，除了能够达到所述第I透镜组的口径的小型化和广角化，还能够成为更高变倍。另外，本发明第4项所涉及的变焦透镜通过包含如下透镜组而构成即从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第I透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、以及具有正的折射力的第4透镜组，设所述各透镜组的光轴上的厚度的总和为E D，设广角端中的光学系统的半视角为《W，设广角端中的光学系统的近轴最大像高为 Ymax时，满足以下的条件式3. 5 彡 E D/ (tan (wff) X Ymax)彡 5. 5。根据本发明第4项所记载的发明，能够谋求构成变焦透镜的各透镜组的光轴上的厚度的总和的适当化，并能够实现广角化和镜筒收缩时的进一步的薄型化。另外，本发明第5项所涉及的变焦透镜的特征在于，在本发明第4项所记载的变焦透镜中，设所述第2透镜组的焦距为F2，设所述第3透镜组的焦距为F3，设广角端中的光学全系统的焦距(无限远物点合焦时)为FW时，满足以下的条件式8. 0 彡 |F2XF3|/FW 彡 15。根据本发明第5项所记载的发明，除了能够谋求所述第2透镜组和所述第3透镜组的折射力的最佳化，确保广视角外，能够实现该变焦透镜的镜筒收缩时的薄型化和高变倍。另外，本发明第6项所涉及的变焦透镜的特征在于，在本发明第4或5项所记载的发明中，设所述第2透镜组的焦距为F2，设为所述第2透镜组的沿光轴的方向的厚度为D2， 设广角端中的光学系统的近轴最大像高为Ymax时，满足以下的条件式5. 0 彡 IF2 X D2 | /Ymax 彡 10。根据本发明第6项所记载的发明，能够谋求所述第2透镜组的薄型化和所述第2透镜组的折射力的适当化，并能够实现该变焦透镜的广角化和镜筒收缩时的薄型化。另外，本发明第7项所涉及的变焦透镜的特征在于，通过包含如下透镜组而构成 即从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第I透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组，所述第I透镜组包含多个正透镜而构成，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的阿贝数的平均值为入d P1，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的折射率的平均值为Nd Pl时，满足以下的条件式25 ^ A d PI/Nd Pl 彡 35。根据本发明第7项所记载的发明，除了能够确保广角端中80°以上的视角外，能够谋求所述第I透镜组的薄型化，并对变焦透镜的望远端中的倍率色像差良好地进行校正。另外，本发明第8项所涉及的发明的特征在于，在本发明第7项所记载的发明中， 所述第2透镜组备有多个负透镜而构成，所述多个负透镜包含第I负透镜和第2负透镜，设所述第2负透镜的d线中的阿贝数为Ad M2，设所述第2负透镜的d线中的折射率为Nd M2 时，满足以下的条件式20 ≤入 d M2/Nd M2 ≤ 31。根据该本发明第8项所记载的发明，能够谋求所述第2透镜组的薄型化，并能够对变焦透镜的广角端中的倍率色像差良好地进行校正。另外，本发明第9项所涉及的变焦透镜的特征在于，在本发明第7项或第8项所记载的发明中，所述第2透镜组包含从物体侧顺次配置的第I负透镜和第2负透镜而构成，所述第3透镜组包含多个正透镜而构成，设所述第2负透镜的d线中的阿贝数为Xd M2，设所述第2负透镜的d线中的折射率为Nd M2，设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧的正透镜的d线中的阿贝数为Xd P3，设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧的正透镜的d线中的折射率为Nd P3时，满足以下的条件式2 ≤(入 d M2/Nd M2)-(入 d P3/Nd P3)≤ 12。根据该本发明第9项所记载的发明，能够实现高变倍(8倍以上)，并且能够对广角端以及望远端中的色像差良好地进行校正。根据该发明，能够达到如下效果即能够提供一种小型、广角且全变倍域中具有优良的光学性能，并能够进行高变倍的变焦透镜。另外，能够达到如下效果即能够提供一种谋求了广视角的确保和镜筒收缩时的进一步的薄型化的高倍率的变焦透镜。另外，能够达到如下效果能够提供一种谋求了广视角以及高的光学性能的确保， 以及镜筒收缩时的进一步的薄型化的高倍率的变焦透镜。


图I是表示实施例I所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图2是实施例I所涉及的变焦透镜的诸像差图。图3是表示实施例2所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图4是实施例2所涉及的变焦透镜的诸像差图。
图5是表示实施例3所涉及的变焦透镜的构成沿光轴的剖面图。图6是实施例3所涉及的变焦透镜的诸像差图。图7是表示实施例4所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图8是实施例4所涉及的变焦透镜的诸像差图。图9是表示实施例5所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图10是实施例5所涉及的变焦透镜的诸像差图。图11是表示实施例6所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图12是实施例6所涉及的变焦透镜的诸像差图。图13是表示实施例7所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图14是实施例7所涉及的变焦透镜的诸像差图。图15是表示实施例8所涉及的变焦透镜的构成沿光轴的剖面图。图16是实施例8所涉及的变焦透镜的诸像差图。图17是表示实施例9所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。图18是实施例9所涉及的变焦透镜的诸像差图。图中G11、G21、G31 第 I 透镜组G12、G22、G32 第 2 透镜组G13、G23> G33 第 3 透镜组G14, G24, G34 第 4 透镜组IMG成像面STP 光阑CG封罩玻璃实施方式以下，参照附图，对该发明所涉及的变焦透镜的合适的实施方式详细地进行说明。该实施方式所涉及的变焦透镜，包含如下透镜组而构成即从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第I透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组。该实施方式的变焦透镜，通过使所述第I透镜组 所述第3透镜组沿光轴而移动，而进行从广角端向望远端的变倍。另外，通过使所述第4透镜组沿光轴而移动，能够进行与变倍相伴的成像面变动(成像位置)的校正、聚焦。该发明目的在于提供一种小型、广角且高的光学性能，并能够进行高变倍的变焦透镜。另外，该发明目的在于提供一种能够谋求广视角的确保、镜筒收缩时的进一步的薄型化的高倍率的变焦透镜。因此，为了达到该目的，设定了以下所示的各种条件。首先，该实施方式所涉及的变焦透镜中，将广角端中的构成所述第2透镜组的透镜的最靠成像面侧面和构成所述第3透镜组的透镜的最靠物体侧面的间隔设为D23W，将广角端中的光学全系统的焦距(无限远物点合焦时)设为FW时，优选为满足以下的条件式。(I) 2. 0 彡 D23W/FW 彡 3. 0条件式(I)，是用于对在广角端中确保80°以上的广视角，且旨在减小所述第I透镜组的有效直径(有効径)的条件进行规定的式子。通过满足该条件式(1)，能够兼顾80°
6以上的广角化和所述第I透镜组的口径的小型化。条件式(I)中若低于其下限，则能够通过减小所述第I透镜组的有效直径而实现所述第I透镜组的口径的小型化，但是难于确保 80°以上的广视角。另一方面，若条件式(I)中超过其上限，则广角端中的所述第I透镜组的有效直径变大，所述第I透镜组的口径的小型化变得困难。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜，将所述第I透镜组的焦距设为F1，将所述第 2透镜组的焦距设为F2时，优选为满足以下的条件式。(2) 5. 7 彡 |F1/F2| 彡 10条件式(2)是用于所述第I透镜组的有效直径的小型化、广角端中的广角化、全变倍域中的高的光学性能的维持的条件的式子。若条件式(2)中低于其下限，则虽然能够维持光学性能，但是难于实现所述第I透镜组的有效直径小型化，以及广角端中的广角化。另一方面，若条件式(2)中超过其上限，则所述第2透镜组的光焦度(〃 7 —)变强，因此虽然容易实现所述第I透镜组的口径的小型化以及广角化，但是难于进行诸像差的校正。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，将广角端中的光学系统的全长(从最靠物体侧面到成像面的距离)设为TaW，将望远端中的光学系统的全长(从最靠物体侧面到成像面的距离)设为TaT，将广角端中的光学系统的半视角设为《W，将广角端中的光学系统的近轴最大像高设为Ymax时，优选为满足以下的条件式。(3) 15 ^ (Taff+TaT) / (tan (w ff) X Ymax) ^ 33条件式(3)是表示用于确保所述第I透镜组的口径的小型化，以及广角端中的 80°以上的视角，并且实现8倍以上的高变倍的条件的式子。条件式(3)中，若超过其下限， 则所述第I透镜组的口径的小型化和广角端中的广角化能够实现，但是难于实现8倍以上的高变倍。另一方面，在条件式(3)中若超过其上限，则能够实现8倍以上的高变倍，但是难于实现所述第I透镜组的口径的小型化和广角端中的广角化。如以上说明的那样，该实施方式所涉及的变焦透镜，通过满足上述条件式(1)，则即使是小型的口径，也能够确保80°以上的广视角。此外，通过满足上述条件式(2)，能够维持小型、广角且全变倍域中高的光学性能。此外，通过满足上述条件式(3)，小型，能够实现广角化、高变倍。另外，上述各条件式如上述所述那样，满足其中一个即能够期待得到优良的效果。 可是，通过满足比一个更多个的上述各条件式，能够提供更优良的变焦透镜。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜，将各透镜组的光轴上的厚度的总和设为 E D，将广角端中的光学系统的半视角设为《W，将广角端中的光学系统的近轴最大像高设为Ymax时,优选为满足以下条件式。(4) 3. 5 ^ E D/ (tan (coff) XYmax) ^ 5. 5条件式(4)，是为了谋求80°以上的广角化以及镜筒收缩时的进一步的薄型化而对适当的所述各透镜组的光轴上的厚度的总和进行规定的式子。通过满足该条件式(4)，能够兼顾80°以上的广角化和镜筒收缩时的光学系统的薄型化。若条件式(4)中低于其的下限，则必须把各透镜组的厚度减薄到透镜加工变得困难的程度。或者，必须把视角扩大到像差校正变得困难的程度。即使其中之一，也是不现实的。另一方面，若条件式(4)中超过其上限，则各透镜组的厚度的总和变得过大，难于实现镜筒收缩时的薄型化。或者，难于实现 80°以上的广角化。
另外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，设所述第2透镜组的焦距为F2，设所述第 3透镜组的焦距为F3，设广角端中的光学全系统的焦距(无限远物点合焦时)为FW，满足以下的条件式。(5) 8. 0 ^ |F2XF3|/Fff ^ 15条件式(5)是除了确保广角端中80°以上的视角外，用于兼顾镜筒收缩时的薄型化和高变倍的条件规定的式子。条件式(5)中若低于其下限，则广角端中80°以上的视角的确保和镜筒收缩(沈胴)时的薄型化不能够实现，但是所述第2透镜组和所述第3透镜组的折射力变得过强，因此诸像差的校正变得困难。另一方面，条件式(5)中若超过其上限， 则所述第2透镜组和所述第3透镜组的折射力变得过弱。该状态中若希望实现高变倍，则必须增大所述第2透镜组和所述第3透镜组的变动量。为此，用于使各透镜组移动的凸轮体(力A胴)也需要变长，难于实现镜筒收缩时的薄型化。此外，若所述第2透镜组和所述第3透镜组的折射力变弱，则难于使广角端中的视角为80°以上。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，设所述第2透镜组的焦距为F2，设所述第 2透镜组的沿光轴的方向的厚度为D2，设广角端中的光学系统的近轴最大像高为Ymax时， 优选为满足以下的条件式。(6) 5. 0 彡 |F2XD2|/Ymax 彡 10条件式(6)，是表示用于谋求所述第2透镜组的薄型化和所述第2透镜组的折射力的适当化，并实现广角化和镜筒收缩时的薄型化的条件的式。条件式(6)中若低于其下限，则所述第2透镜组的折射力变得过强，则诸像差的校正变得困难，因此不优选。另一方面，条件式(6)中若超过其上限，则所述第2透镜组的折射力变得过弱，难于确保80°以上的广视角。或者，所述第2透镜组的厚度变厚，难于实现镜筒收缩时的薄型化。如以上说明的那样，该实施方式所涉及的变焦透镜中，除了确保广视角外，能够实现镜筒收缩时的薄型化和高变倍。具体来说，通过满足上述条件式(4)，能够谋求构成该变焦透镜的各透镜组的光轴上的厚度的总和的适当化，并能够实现广角化(80°以上)和镜筒收缩时的进一步的薄型化。此外，通过满足上述条件式(5)，则能够谋求所述第2透镜组和所述第3透镜组的折射力的最佳化，除了能够确保广角端中80°以上的视角，还能够实现镜筒收缩时的薄型化和高变倍。此外，通过满足上述条件式出)，则能够谋求所述第2透镜组的薄型化和所述第2透镜组的折射力的适当化，并能够实现广角化和镜筒收缩时的薄型化。另外，如已经叙述的那样，若满足上述各条件式中的其中一个则能够期待优良的效果。可是，通过满足比一个更多个的上述各条件式，则能够提供更优良的变焦透镜。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，包含多个正透镜而构成所述第I透镜组。 并且，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的阿贝数的平均值为入d P1，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的折射率的平均值为Nd P1，则优选为满足以下的条件式。(7) 25 ^ A d PI/Nd Pl ( 35条件式(J)是对除了确保广角端中80°以上的视角外，并谋求所述第I透镜组的薄型化，且对该变焦透镜的望远端中的倍率色像差进行良好地校正的条件进行规定的式子。条件式(7)中若低于其下限，则所述第I透镜组的薄型化变得容易，但是难于校正望远端中的针对长波长(C线)的倍率色像差。另一方面，条件式(7)中若超过其上限，则必须降低构成所述第I透镜组的正透镜的d线中的折射率，并必须增大阿贝数。该情况中，若维持所述第I透镜组的适当的折射力，则第I透镜组的厚度增加，薄型化变得困难。此外，难于校正该变焦透镜的望远端中的针对短波长(g线)的倍率色像差。另外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，通过备置包含从物体侧顺次配置的第I 负透镜、第2负透镜的多个负透镜而构成所述第2透镜组。并且，设所述第2负透镜的d线中的阿贝数为Xd M2，设所述第2负透镜的d线中的折射率为Nd M2时，优选为满足以下的条件式。(8) 20 < 入 d M2/Nd M2 彡 31条件式(8)是对用于谋求所述第2透镜组的薄型化并且对该变焦透镜的广角端中的倍率色像差良好地进行校正的条件进行规定的式子。条件式(8)中若低于其下限，则所述第2透镜组的薄型化变得容易，但是难于校正该变焦透镜的望远端中的轴上色像差。另一方面，条件式(8)中若超过其上限，则为了维持所述第2透镜组的适当的折射力，需要注意(爸。< )所述第2负透镜的曲率半径，所述第2透镜组的薄型化变得困难。此外，对该变焦透镜中的球面像差、像散、以及广角端中的针对短波长(g线)的倍率色像差等良好地进行校正变得困难。此外，在该实施方式所涉及的变焦透镜中，包含多个正透镜而构成所述第3透镜组。并且，设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧正透镜的d线中的阿贝数为Xd P3，设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧的正透镜的d线中的折射率为Nd P3时，优选为满足以下的条件式。(9) 2 彡(入 d M2/Nd M2)-(入 d P3/Nd P3) ( 12条件式(9)是表示为了是想高变倍(8倍以上)且对广角端以及望远端中的色像差良好地进行校正的条件的式子。条件式(9)中若低于其下限，则广角端中的倍率色像差的校正变得容易，望远端中的轴上色像差的校正变得困难。另一方面，条件式(9)中若超过其上限，则望远端中的轴上短波长的色像差的校正变得容易，但是广角端中的倍率色像差的校正变得困难。此外，该实施方式所涉及的变焦透镜中，除了所述多个负透镜外，至少包含I枚的正透镜而构成所述第2透镜组。并且，在该正透镜的成像面侧的面形成非球面，将该非球面的有效直径(有効径)十分之一的高度处的近轴曲率半径和非球面形状的偏差量设为S10， 将该非球面的有效直径十分之一的高度设为H10，则优选为满足以下的条件式。(10) -0. I < S10/H10 < -0. 005条件式(10)，是用于规定在所述第2透镜组中配置的正透镜中形成的非球面形状的式子。通过将形成有满足该条件式(10)的非球面的正透镜配置于所述第2透镜组中，能够跨度全变倍域地将球面像差、像散(非点収差)、畸变(歪曲)像差为主的诸像差良好地进行校正。条件式(10)中若低于其下限，则非球面形状的拐点(変局点)变得显著，透镜加工变得困难，在透镜的制造工艺中产生问题。另一方面，条件式(10)中若超过其上限，所述第I透镜组的小型化变得困难，并且不能够进行诸像差的校正。如以上说明的那样，该实施方式所涉及的变焦透镜，通过满足上述条件式(7)，除了确保广角端中80°以上的视角，能够谋求所述第I透镜组的薄型化，并能够对该变焦透镜的望远端中的倍率色像差良好地进行校正。此外，通过满足上述条件式(8)，能够谋求所述第2透镜组的薄型化，并能够对该变焦透镜的广角端中的倍率色像差良好地进行校正。 此外，通过满足上述条件式(9)，能够实现高变倍(8倍以上)，并能够对广角端以及望远端中的色像差良好地进行校正。此外，通过满足上述条件式(10)，能够进行更加良好的像差校正。并且，通过满足所有的上述条件式，该实施方式所涉及的变焦透镜，能够实现广视角以及高的光学性能的确保、镜筒收缩时的进一步的薄型化、以及高变倍。另外，如上述那样，若满足上述各条件式的其中一个，则能够期待优良的效果。然而，通过满足比一个更多的上述各条件式，能够提供更优良的变焦透镜。实施例I图I是表示实施例I所涉及的变焦透镜的构成的沿着光轴的剖面图。通过从未图示的物体侧顺次配置具有正的折射力的第I透镜组Gn、具有负的折射力的第2透镜组G12、 具有正的折射力的第3透镜组G13、以及具有正的折射力的第4透镜组G14而构成该变焦透镜。另外，在第2透镜组G12和第3透镜组G13之间，配置光阑STP。在第4透镜组G14和成像面MG之间，配置封罩玻璃(力A—力' 9 7 ) CG (或者滤光器)。封罩玻璃CG (或者滤光器)根据需要而配置，在不需要的情况下也能够省略。另外，在成像面IMG，配置(XD、CMOS 等的摄像素子的受光面。从所述物体侧顺次配置负透镜L111、正透镜L112、以及正透镜L113而构成第I透镜组 G11。负透镜L111和正透镜L112被接合(接合)起来。从所述物体侧顺次配置负透镜L121、负透镜L122、以及正透镜L123而构成第2透镜组 G120在负透镜L121的两面和正透镜L123的成像面MG侧的面，分别形成非球面。另外，将负透镜L122和正透镜L123接合。从所述物体侧顺次配置正透镜L131、负透镜L132、以及正透镜L133而构成第3透镜组 G13O在正透镜L131的所述物体侧面，形成非球面。另外，将正透镜L131负透镜L132接合。第4透镜组G14由正透镜L141构成。在正透镜L141的两面，分别形成非球面。关于该变焦透镜，通过使第I透镜组Gn、第2透镜组G12、以及第3透镜组G13沿光轴移动而从进行广角端向望远端的变倍。另外，通过使第4透镜组G14沿光轴移动，而进行与变倍相伴的成像面变动(成像位置)的校正、聚焦。以下，表示与实施例I所涉及的变焦透镜相关的各种数值数据。变焦透镜全系统的焦距=4.365(广角端) 13. 109 (中间变焦位置) 41. 178 (望远端)F号码(f > A ) = 3.58(广角端) 4.84(中间变焦位置) 5. 75 (望远端)视角(2co) =87.6° (广角端) 33. 6° (中间变焦位置) 10. 56° (望远端)(与条件式⑴相关的数值)构成广角端中的第2透镜组G12的透镜的最靠成像面侧面和构成第3透镜组G13的透镜的最靠物体侧面的间隔(D23W) = 11.532D23W/FW = 2. 64(与条件式⑵相关的数值)第I 透镜组 G11 的焦距(Fl) = 35. 51940126]第2透镜组G12的焦距(F2) = -5. 89420127]F1/F2 = 6. 030128](与条件式(3)相关的数值)0129]广角端中的光学系统的全长(TaW)=38.59910130]望远端中的光学系统的全长(TaT)=55. 53110131]广角端中的光学系统的半视角(《w)=43. 800132]广角端中的光学系统的近轴最大像高(Ymax) = 4. 18580133](Taff+TaT)/(tan(wff) XYmax) = 23. 450134]Tl=42. 45670135]di=0.7000ndi = I. 92286^ Cl1 = 20. 880136]r2=23. 74100137]d2=2. 8893nd2 = I. 61800,d2 = 63. 390138]r3=123. 25250139]d3=0.15000140]r4=24. 30750141]d4=2. 2214nd3 = I. 88300^ d3 = 40. 800142]r5=72. 05120143]d5=0. 5000 (广角端) 8. 4947 (中间变焦位置) 19.0144]r6=18. 2902(非球面)0145]d6=0. 8000nd4 = I. 85135,d4 = 40. 100146]r7=4. 1413 (非球面)0147]d7=2. 62170148]r8=-104. 45540149]d8=0.4500nd5 = I. 74330/ d5 = 49. 220150]r9=8.55870151]d9=I. 6559nd6 = 2. 00170/ d6 = 19. 320152]r10=31. 8881(非球面)0153]dio=11. 1821(广角端) 3. 0587(中间变焦位置) 0.0154]Th=°° (光阑)0155]dn=0.35000156]r12=4. 4041 (非球面)0157]di2=I. 1356nd7 = I. 80611vd7 = 40. 730158]r13=8.75080159]di3=I. 4251nd8 = I. 94595vd8 = 17. 980160]r14=4. 09340161]d14=0. 34330162]r15=10. 18480163]dis=I. 1959nd9 = I. 61800v d9 = 63. 390164]r16=-10. 1848
die ==3. 5000(广角端) 5. 7939 (中间变焦位置) 13. 5388 (望远端)
T17 ==15. 7815(非球面)
d17 ==I. 5000 nd10 =I. 55332 Vd10 = 71. 67
r18 ==-1000. 0000(非球面)
dig ==4. 4707(广角端) I. 8402 (中间变焦位置) 3. 0627 (望远端)
r19 ==OO
dig ==0. 5000 ndn =1.51680 Vd11 = 64. 20
r20 ==OO
d20 = I. 0081(广角端) 1.0126(中间变焦位置) I. 0311(望远端)
r21 ==00 (成像面)
圆锥系数⑷以及非球面系数(A，B，C，D)
(第6面)
K =0，
A =I. 16028 X 10_4, B =-4. 00446 X 1(T5，
C =9. 99964 X 10_7，D =-I. 76320 X IO-9
(第7面)
K =-0.1858，
A =6. 53494X 10_4, B =2. 25949 X 10_5，
C =-I. 88249 X 10_6，D=7. 04313 X 10_8
(第10面)
K =0，
A =-5. 92227X 10' B=4. 38745X10'
C =I. 94199 X 10_7，D =-I. 48702 X 10_8
(第12面)
K =-0.5353,
A =9. 52249X 10—6，B =4. 17341X10'
C =-8. 84871X 10—6，D=I. 17972 X KT6
(第17面)
K =-I.6970，
A =-6. 34973 X 10_4，B=3. 53883X 10'
C =-2. 81373X 10_6, D=3. 86441 XKT8
(第18面)
K =0，
A =-6. 44317 X 10_4，B=I. 51939X10_5,
C =-I. 68208X10_6, D=I. 60171 X 10_8
另外，图2是实施例I所涉及的变焦透镜的诸像差图。图中，g表示相对于g线=435.83nm), d表示相对于d线(X = 587. 56nm), C表示相对于C线(X = 656. 27nm)
波长的像差。并且，像散图中的AS，AM，分别表示对于弧矢(寸7夕 > )像面、与子午(士 ')于M才f > )像面的像差。
实施例2图3是表示实施例2所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。从未图示的物体侧顺次配置具有正的折射力的第I透镜组G21、具有负的折射力的第2透镜组G22、具有正的折射力的第3透镜组G23、以及具有正的折射力的第4透镜组G24而构成该变焦透镜。另外,在第2透镜组G22和第3透镜组G23之间，配置光阑STP。在第4透镜组G24和成像面IMG 之间，配置封罩玻璃CG(或者滤光器)。封罩玻璃CG(或者滤光器)根据必要而配置，在不需要的情况下也可以省略。另外，在成像面頂G配置(XD、CM0S等摄像素子的受光面。从所述物体侧顺次配置负透镜L211、正透镜L212、以及正透镜L213而构成第I透镜组 g21。将负透镜L211和正透镜L212接合。从所述物体侧顺次配置负透镜L221、负透镜L222、以及正透镜L223而构成第2透镜组 G220在负透镜L221的两面和正透镜L223的成像面MG侧的面，分别形成非球面。另外，将负透镜L222和正透镜L223接合。从所述物体侧顺次配置正透镜L231、负透镜L232、以及正透镜L233而构成第3透镜组 G23O在正透镜L231的所述物体侧面，形成非球面。另外，将正透镜L231和负透镜L232接合。第4透镜组G24由正透镜L241构成。在正透镜L241的两面分别形成非球面。关于该变焦透镜，通过使第I透镜组G21、第2透镜组G22、以及第3透镜组G23沿光轴移动，而进行从广角端向望远端的变倍。另外，通过使第4透镜组G24沿光轴移动，而进行与变倍相伴的成像面变动(成像位置)的校正、聚焦。以下，表示与实施例2所涉及的变焦透镜相关的各种数值数据。
变焦透镜全系统的焦距=4.378(广角端) 13.059(中间变焦位置) 40. 991 (望远端)
F号码=3. 58 (广角端) 4. 88 (中间变焦位置) 5. 66 (望远端)视角(2 Co)=87. 4。(广角端) 33. 12° (中间变焦位置) 10.56° (望远端)
(与条件式(I)相关的数值)
广角端中的构成第2透镜组G22的透镜的最靠成像面侧面和构成第3透镜组G23的透镜的最靠物体侧面的间隔(D23W) = 11.363
D23W/FW = 2. 60
(与条件式(2)相关的数值)
第I透镜组G21的焦距(Fl) = 35. 3573
第2透镜组G22的焦距(F2) = -5. 7182
F1/F2 = 6. 18
(与条件式(3)相关的数值)
广角端中的光学系统的全长(TaW) = 38.7179
望远端中的光学系统的全长(TaT) = 55.4904
广角端中的光学系统的半视角(《W) = 43. 70
广角端中的光学系统的近轴最大像高(Ymax) = 4. 1839
(Taff+TaT)/(tan(wff) XYmax) = 23. 56
T1 = 35. 3665
Cl1 = 0. 7000 ndi = I. 92286 v Cl1 = 20. 88
r2 ==22. 7365
d2 ==2. 8303nd2 = I. 61800 V d2 = 63. 39
r3 ==94. 1318
d3 ==0.1500
r4 ==22. 1345
d4 ==2. 1521nd3 = I.78800 vd3 = 47. 49
r5 ==57. 3854
d5 ==0. 5000(广角端) 8.0817(中间变焦位置)~19. 4548 (望远端)。
r6 ==19. 8247(非球面)
d6 ==0. 8000nd4 = I.85639 vd4 = 40. 10
r7 ==4. 0732(非球面)
d7 ==2. 6721
r8 ==701. 8212
d8 ==0.4500nd5 = I.77250 vd5 = 49. 62
r9 ==8.1000
d9 ==I. 6506nd6 = 2.01390 vd6 =19. 32
r10=27. 7772(非球面)
dio=11. 0131(广角端) 3. 0593(中间变焦位置)~0. 1500(望远端)
rn=°° (光阑)
dn=0.3500
r12=4. 6428 (非球面)
dia=I. 3959nd7 = I80610 Vd7 = 40. 74
r13=9.1218
dis=I. 2040nd8 = I94595 Vd8 = 17. 98
r14=4. 3311
d14=0.3125
r15=9. 9065
dis=I. 2138nd9 = I61800 Vd9 = 63. 39
r16=-9. 9065
die=4. 2017(广角端) 7. 1778(中间变焦位置)~13. 6497(望远端)
r17=16. 9814(非球面)
d17=I. 5000nd10 = I.55516 Vd10 = 71. 67
r18=-224. 2761(非球面)
dig=4. 1129(广角端) 7. 3262(中间变焦位置)~3. 4643 (望远端)
r19—OO
dig=0. 5000ndn = I.51680 Vd11 = 64. 20
r20=OO
d20=I. 0090(广角端) 0. 9591(中间变焦位置)~0. 8904 (望远端)
r21=00 (成像面)
圆锥系数⑷以及非球面系数(A，B，C，D)
(第6面)
K =0，
A =I. 09571 X 10_4,B =-2. 97768 X 1(T5,
C =6. 21695 X 10_7,D =-3. 72502 X 10_9
(第7面)
K =-0.1858，
A =7. 30061X10'B =3. 77662 X 10_6,
C =-3. 03192 XKT6，D=-I. 86011 X KT7
(第10面)
K =0，
A =-6. 01399 XKT4，B=3. 30880X10'
C =I. 07326X10'D =-4. 56889 XKTici
(第12面)
K =-0.5322,
A =2. 34771 X 10_5，B =I. 08796X10'
C =-I. 60048 XKT6，D=5. 07288 X 10_7
(第17面)
K =-4.3209，
A =-6. 78620 XKT4，B=3. 28433 X 1(T5，
C =-I. 41788 XKT6，D=-9. 87708 X 10_9
(第18面)
K =0，
A =-8. 87070 X IO-4，B=3. 42669X10'
C =-I. 76375 X KT6，D=3. 39007 XKT9
另外，图4是实施例2所涉及的变焦透镜的诸像差图。
丨中，g表示与g线O = 435. 83nm)相当的，d表示与d线(入=587. 56nm)相当的，C表示与C线(入=656. 27nm) 相当的波长的像差。并且，像散图中的AS、AM分别表示相对于弧矢像面、子午像面的像差。实施例3图5是表示实施例3所涉及的变焦透镜的构成的沿光轴的剖面图。通过从未图示的物体侧顺次配置具有正的折射力的第I透镜组G31、具有负的折射力的第2透镜组G32、具有正的折射力的第3透镜组G33、以及具有正的折射力的第4透镜组G34而构成该变焦透镜。 另外，在第2透镜组G32和第3透镜组G33之间，配置光阑STP。在第4透镜组G34和成像面 IMG之间，配置封罩玻璃CG (或者滤光器)。封罩玻璃CG (或者滤光器)根据需要而配置， 在不需要的情况下可以省略。另外，在成像面MG，配置CCD、CM0S等的摄像素子的受光面。从所述物体侧顺次配置负透镜L311、正透镜L312、以及正透镜L313而构成第I透镜组 G310将负透镜L311和正透镜L312接合。从所述物体侧顺次配置负透镜L321、负透镜L322、以及正透镜L323而构成第2透镜组
15G32。在负透镜L321的两面和正透镜透镜L322和正透镜L323接合。 通过从所述物体侧顺次配置正透镜L331、负透镜镜组G33。在正透镜I
的成像面IMG侧的面，分别形成非球面。另外，将负
332 >以及正透镜L333而构成第3透的所述物体侧面，形成非球面。另外，将正透镜L331和负透镜L332接
入口。
第4透镜组G34由正透镜L341所构成。在正透镜L341的两面分别形成非球面。
关于该变焦透镜，通过使第I透镜组G31、第2透镜组G32、以及第3透镜组G33沿光轴移动，而进行从广角端向望远端的变倍。另外，通过使第4透镜组G34沿光轴移动，而进行与变倍相伴的成像面变动(成像位置)的校正、聚焦。以下，表示与实施例3所涉及的变焦透镜相关的各种数值数据。变焦透镜全系统的焦距=4.381 (广角端) 13.307(中间变焦位置) 41. 113 (望远端)
F号码=3. 60 (广角端) 4.82(中间变焦位置) 5.71(望远端)
视角(2 )=87.4° (广角端) 33. 12° (中间变焦位置) 10. 56° (望远
(与条件式(I)相关的数值)
广角端中的构成第2透镜组G32的透镜的最靠成像面侧面和构成第3透镜组G33的
端)
透镜的最靠物体侧面的间隔(D23W) = 10.771D23W/FW = 2. 50(与条件式⑵相关的数值)第I透镜组G31的焦距(Fl)=
35. 4149第 2 透镜组 G32 的焦距(F2) = -5. 6003
F1/F2 = 6. 32 (与条件式(3)相关的数值)
广角端中的光学系统的全长(TaW) = 38. 1391 望远端中的光学系统的全长(TaT) = 55.6475 广角端中的光学系统的半视角(《W) = 43. 70 广角端中的光学系统的近轴最大像高(Ymax)= (Taff+TaT)/(tan(wff) XYmax) = 23. 45 T1 = 33. 2686
d, = 0. 8000 nd, = I. 84666
4. 1861
0. 8000 Iid1 =
19. 8000
3. 0214 nd2 = 80. 0497 0. 1500 24. 5713
2. 2786 nd3 = 78. 2687
0. 5000(广角端)
I. 61800
23. 78
63. 39
I. 78800
47. 49
9. 5000 (中间变焦位置) 19. 6766 (望远端)
r6 =25. 2886(非球面)
d6 =0. 8000 nd4 = I.85135 vd4 = 40. 10
r7 =4. 1057(非球面)
d7 =2. 4507
r8 =562. 3556
d8 =0. 4500 nd5 = I.77250 Vd5 = 49. 62
r9 =8. 5000
d9 =I. 5324 nd6 = 2.00170 Vd6 =19. 32
r10 ==31. 7164(非球面)
dio ==10. 4212(广角端) 3. 2143(中间变焦位置)
rn ==°° (光阑)
dn ==0.3500
r12 ==4. 6699 (非球面)
dia ==I. 1969 nd7 = I80610 Vd7 = 40. 74
r13 ==9. 2400
dis ==I. 3621 nd8 = I94595 Vd8 = 17. 98
r14 ==4. 4271
d14 ==0. 3144
r15 ==10. 8758
dis ==I. 2266 nd9 = I61800 Vd9 = 63. 39
r16 ==-9. 1157
d16 = 4. 0000(广角端) -7. 1658(中间变焦位置)
r17 ==17. 2904(非球面)
d17 ==I. 5000 nd10 =].59201 Vd10 = 67. 02
r18 ==-500. 0000(非球面)
dig ==3. 6718(广角端) -6. 6915(中间变焦位置)
r19 =-OO
dig ==0. 5000 ndn =].51680 Vd11 = 64. 20
r20 ==OO
d20 ==I. 6130(广角端) -1.0391(中间变焦位置)
r21 ==00 (成像面)
圆锥系数⑷以及非球面系数(A，B，C，D)
(第6面)
K =0，
A =I. 70699X10' B =--3. 32288 X 10_5,
C =7. 95002X10' D =--6. 27099 X 10_9
(第7面)
K =-0.1858，
A =8. 43675 X 10_4, B = 6. 56293 X 10_6,
0. 1500(望远端)
13. 6403(望远端)
3. 2000 (望远端)
I. 0475(望远端)
C = -2. 00670 XKT6，D ==-2. 29541 X 10_7
(第10面)
K = O,
A = -5. 64411 X 10_4，B ==-I. 75974X10_5,
C=L 70798X10_6,D =-3. 89949 X 10_8
(第12面)
K = -0. 5973,
A = -I. 92725 X 10_5,B ==8. 22671 X 10_5,
C = -2. 28281 X 10_5,D ==2. 78115X10_6
(第17面)
K=L 6141,
A = -5. 92164 X 10_4，B ==I. 68205 X 10_5,
C = -I. 73392 X 10_7，D ==-2. 40077 X 10_8
(第18面)
K = O,
A = -6. 47064 XKT4，B ==2. 16671 X 10_5,
C = -I. 42681 XKT6，D ==-6. 03161 X 1(T10
另外，图6是实施例3所涉及的变焦透镜的诸像差图。
丨中，g表示与g线O = 435. 83nm)相当的，d表示与d线(入=587. 56nm)相当的，C表示与C线(入=656. 27nm) 相当的波长的像差。并且，像散图中的AS，AM分别表示对于弧矢像面、子午像面的像差。另外，上述各实施例中的数值数据中，ri、r2.....表示各透镜、光阑面等的曲率半
1 , Cl1 > d2>....表不各透镜、光阑等的親厚(肉厚)或者它们的面间隔，nd^nc^、 表不
各透镜等的d线(X = 587. 56nm)中的折射率，v屯、v d2.....表示各透镜等的d线(入
=587. 56nm)中的阿贝数。另外，将非球面的深度设为Z，将离开光轴的高度设为y，将光的行进方向设为正时，有以下所示的式子表示上述各非球面形状。数学式I
权利要求
1.一种变焦透镜，其特征在于，包含如下透镜组而构成即从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第I透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组， 所述第I透镜组包含多个正透镜而构成，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的阿贝数的平均值为Ad P1，设构成所述第I透镜组的多个正透镜的d线中的折射率的平均值为Nd Pl时，满足以下的条件式25 ≤λ d PI/Nd Pl ≤35。
2.根据权利要求I所述的变焦透镜，其特征在于，所述第2透镜组备有多个负透镜而构成，所述多个负透镜包含第I负透镜和第2负透镜，设所述第2负透镜的d线中的阿贝数为Ad M2，设所述第2负透镜的d线中的折射率为Nd M2时,满足以下的条件式20 ≤λ d M2/Nd M2 ≤31。
3.根据权利要求I或2所述的变焦透镜，其特征在于，所述第2透镜组包含从物体侧顺次配置的第I负透镜和第2负透镜而构成，所述第3透镜组包含多个正透镜而构成，设所述第2负透镜的d线中的阿贝数为Ad M2，设所述第2负透镜的d线中的折射率为Nd M2，设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧的正透镜的d线中的阿贝数为Ad P3， 设所述第3透镜组中的配置于最靠物体侧的正透镜的d线中的折射率为Nd P3时，满足以下的条件式.2 ≤(λd M2/Nd M2)-(λ d P3/Nd P3) ≤12。
全文摘要
本发明公开一种变焦透镜，其通过从物体侧顺次配置具有正的折射力第1透镜组(G11)、具有负的折射力第2透镜组(G12)、具有正的折射力的第3透镜组(G13)、以及具有正的折射力第4透镜组(G14)而构成。另外，在第2透镜组(G12)和第3透镜组(G13)之间，配置光阑STP。并且，通过满足规定的条件而成为能够为小型的口径，并确保广视角(80°以上)，维持全变倍域中优良的光学性能，且能够成为高变倍(8倍以上)。从而能够提供一种小型且广视角的确保，以及能够进行高变倍的变焦透镜。
文档编号G02B15/173GK102540432SQ20121004151
公开日2012年7月4日 申请日期2010年7月22日 优先权日2009年8月18日
发明者李大勇 申请人:株式会社腾龙