变焦镜头和成像装置制造方法
【专利摘要】提供了一种变焦镜头和成像装置，变焦镜头包括：具有负折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；具有负折射力的第三透镜组；以及具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列。第二透镜组包括具有正折射力的前面组，以及具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括正透镜、正透镜、负透镜以及正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列。后面组包括至少一个正透镜。
【专利说明】变焦镜头和成像装置
【技术领域】
[0001]本技术涉及变焦镜头和成像装置的【技术领域】。更具体地，本技术涉及如下【技术领域】:适于作为具有可交换镜头的数字相机系统的成像镜头系统的变焦镜头，以及特别使用该变焦镜头的成像装置。
【背景技术】
[0002]近年来，存在例如具有快速普及的可交换镜头的数字相机系统作为成像装置。在这些具有可交换镜头的数字相机系统中，在相机体内部不具有快速复位镜的所谓非反射相机正在特别普及。
[0003]希望用于非反射相机的可交换镜头小型化，以及具有好的图像形成性能、震动校正机制、以及过去提供在可交换镜头中的对焦机制。
[0004]适于小型化以便提供在成像装置中的这种变焦镜头的示例包括这种类型的变焦镜头，其中从物方到像方顺序排列具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组、具有负折射力的第三透镜组以及具有正折射力的第四透镜组(参见例如日本专利公开N0.2006-208889、日本专利公开 N0.2001-343584 以及日本专利公开 N0.2012-27262)。
[0005]在日本专利公开N0.2006-208889中公开的变焦镜头中，第二透镜组包括从物方到像方顺序排列的正透镜、负透镜、负透镜和正透镜。
[0006]在日本专利公开N0.2001-343584中公开的变焦镜头中，第二透镜组包括从物方到像方顺序排列的正透镜、正透镜、负透镜、正透镜和正透镜，或者包括从物方到像方顺序排列的正透镜、正透镜、负透镜和正透镜。
[0007]在日本专利公开N0.2012-27262中公开的变焦镜头中，第二透镜组包括从物方到像方顺序排列的正透镜、负透镜和正透镜，或者包括从物方到像方顺序排列的正透镜、正透镜、负透镜、负透镜和正透镜。
【发明内容】
[0008]近年来，高度希望镜筒的小型化。为了实现镜筒的小型化，希望减少变焦镜头变焦时第二透镜组的移动量，并且希望增加第二透镜组的折射力。
[0009]然而，在日本专利公开N0.2006-208889、日本专利公开N0.2001-343584以及日本专利公开N0.2012-27262中公开的变焦镜头中，第二透镜组中正透镜的数目小，并且因此如果为了小型化增加第二透镜组的折射力，则各个透镜的折射力从而增加，这可能使得难以成功地校正球面像差和彗形像差。结果，可能难以确保包括图像形成性能的良好光学性倉泛。
[0010]因此，鉴于上述情况，希望在根据本技术实施例的变焦镜头和成像装置中，实现小型化并且确保包括图像形成性能的良好光学性能。
[0011]优选地提供一种变焦镜头，包括:具有负折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；具有负折射力的第三透镜组；以及具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列。第二透镜组包括具有正折射力的前面组，以及具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括正透镜、正透镜、负透镜、以及正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列。后面组包括至少一个正透镜。
[0012]因此，在变焦镜头中，第二透镜组具有四个正透镜。因此，即使当为了小型化使得变焦时第二透镜组的移动量更小时，也可能免除增加第二透镜组中每个透镜的折射力的麻烦。
[0013]优选的是以执行震动校正的方式，后面组在垂直于光轴的方向移动。
[0014]因为后面组在垂直于光轴的方向移动用于震动校正，所以后面组可以具有更小的透镜直径和更轻的重量。结果，可以使得提供用于震动校正的致动器小。
[0015]优选的是满足以下条件表达式(I):(l)1.2〈f2r/fW〈13.0，其中f2r代表后面组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整个镜头系统的焦距。
[0016]如果满足条件表达式(I )，则优化第二透镜组中后面组的折射力。
[0017]优选的是后面组包括一个正透镜或由正透镜和负透镜构成的粘合透镜。
[0018]如果后面组包括一个正透镜或由正透镜和负透镜构成的粘合透镜，则减小后面组的重量，使得更小的致动器可以用于实现震动校正。
[0019]优选的是满足以下条件表达式(2): (2) -10.0< (R2f+R2r) / (R2f-R2r) <-0.1，其中R2f代表后面组中最物方面的曲率半径，并且R2r代表后面组中最像方面的曲率半径。
[0020]如果满足条件表达式(2)，则成功地校正球面像差。
[0021]优选的是满足以下条件表达式(3):(3)0.7〈f21/f2f〈1.4，其中f21代表第二透镜组中最物方正透镜的焦距，并且f2f代表前面组的焦距。
[0022]如果满足条件表达式(3)，那么优化第二透镜组中最物方的折射力。
[0023]优选的是以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动。
[0024]如果第三透镜组在光轴方向移动使得执行对焦，则缩短对焦行程。
[0025]优选的是其中以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动，并且满足以下条件表达式(4): (4) -2.0<f3/fw<-l.0，其中f3代表第三透镜组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整体透镜系统的焦距。
[0026]如果第三透镜组在光轴方向移动使得执行对焦，使得满足条件表达式(4)，则优化第三透镜组的折射力，使得实现对焦时增强的性能和缩短的对焦行程。
[0027]优选的是第一透镜组包括正透镜和负透镜，正透镜和负透镜从物方到像方顺序排列。
[0028]如果第一透镜组包括正透镜和负透镜，正透镜和负透镜从物方到像方顺序排列，则确保光轴方向第一透镜组的厚度的减小，并且成功地校正各种像差。
[0029]优选的是当在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定。
[0030]如果当在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定，则减小变焦时每组的移动量。
[0031]根据本公开的实施例，提供一种成像装置，包括:变焦镜头；以及图像传感器，配置为将由变焦镜头形成的光学图像转换为电信号。变焦镜头包括具有负折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；具有负折射力的第三透镜组；以及具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列。第二透镜组包括具有正折射力的前面组，以及具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括正透镜、正透镜、负透镜、以及正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列。后面组包括至少一个正透镜。
[0032]因此，在成像装置中，变焦镜头中的第二透镜组具有四个正透镜。因此，即使当为了小型化使得变焦时第二透镜组的移动量更小时，也可能免除增加第二透镜组中每个透镜的折射力的麻烦。
[0033]根据本公开的第一实施例，提供一种变焦镜头，包括:具有负折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；具有负折射力的第三透镜组；以及具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列。第二透镜组包括具有正折射力的前面组，以及具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括正透镜、正透镜、负透镜、以及正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列。后面组包括至少一个正透镜。
[0034]因此，因为第二透镜组具有四个正透镜，所以即使当为了小型化使得变焦时第二透镜组的移动量更小时，也可能免除增加第二透镜组中每个透镜的折射力的麻烦。结果，变得可能实现小型化并且确保包括图像形成性能的良好光学性能。
[0035]根据本公开的第二实施例，可以以执行震动校正的方式，后面组在垂直于光轴的方向移动。
[0036]因此，因为第二透镜组中的后面组可以具有更小的透镜直径和更轻的重量，所以可以使得提供用于震动校正的致动器小，这使得可能避免镜头的尺寸增大并且从而实现小型化。
[0037]根据本公开的第三实施例，可以满足以下条件表达式(I):(l)1.2〈f2r/fW〈13.0，其中f2r代表后面组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整个镜头系统的焦距。
[0038]因此，优化第二透镜组中后面组的折射力，使得可以实现增强的光学性能和小型化。
[0039]根据本公开的第四实施例，后面组可以包括一个正透镜或由正透镜和负透镜构成的粘合透镜。
[0040]因此，减小后面组的重量，更小的致动器可以用于实现震动校正，使得可以实现桶的更小型化。
[0041]根据本公开的第五实施例，可以满足以下条件表达式(2):(2)-10.0〈(R2f+R2r)/(R2f-R2r)〈-0.1，其中R2f代表后面组中最物方面的曲率半径，并且R2r代表后面组中最像方面的曲率半径。
[0042]因此，成功地校正球面像差，并且可以实现增强的光学性能。
[0043]根据本公开的第六实施例，可以满足以下条件表达式(3):(3)0.7〈f21/f2f〈1.4，其中f21代表第二透镜组中最物方正透镜的焦距，并且f2f代表前面组的焦距。
[0044]因此，优化第二透镜组中最物方的折射力，确保第二透镜组中像差校正效果的好平衡，并且可以实现增强的光学性能。
[0045]根据本公开的第七实施例，可以以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动。
[0046]因此，因为具有负折射力的第三透镜组具有高对焦敏感度，所以缩短对焦行程，并且从而可以实现更小桶尺寸。
[0047]根据本公开的第八实施例，可以以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动。可以满足以下条件表达式(4):(4)-2.0〈f3/fw〈-1.0，其中f3代表第三透镜组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整体透镜系统的焦距。
[0048]因此，优化第三透镜组的折射力，并且实现对焦时增强的性能和缩短的对焦行程，使得可以实现增强的光学性能和小型化。
[0049]根据本公开的第九实施例，第一透镜组可以包括正透镜和负透镜，正透镜和负透镜从物方到像方顺序排列。
[0050]因此，可以确保光轴方向第一透镜组的厚度的减小，并且此外成功地校正各种像差包括畸变像差、彗形像差、放大率的色差、以及特别是轴向色差，使得可以实现增强的光学性能。。
[0051]根据本公开的实施例，当在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定。
[0052]因此，变焦时每组的移动量变得更小，使得可以减小桶尺寸。
[0053]根据本公开的第十实施例，提供一种成像装置，包括:变焦镜头；以及图像传感器，配置为将由变焦镜头形成的光学图像转换为电信号。变焦镜头包括具有负折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；具有负折射力的第三透镜组；以及具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列。第二透镜组包括具有正折射力的前面组，以及具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括正透镜、正透镜、负透镜、以及正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列。后面组包括至少一个正透镜。
[0054]因此，在成像装置中，变焦镜头中的第二透镜组具有四个正透镜。因此，即使当为了小型化使得变焦时第二透镜组的移动量更小时，也可能免除增加第二透镜组中每个透镜的折射力的麻烦。结果，变得可能实现小型化，并且确保包括图像形成性能的良好光学性倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1与图2到51 —样是图示根据本技术实施例的变焦镜头和成像装置的视图，并且是更具体地图示第一实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0056]图2与图3到13 —样是图示其中详细数值应用于第一实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0057]图3是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0058]图4是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0059]图5是图示当在广角端状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0060]图6是图示当在广角端状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0061]图7是图示当在广角端状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0062]图8是图示当在中间焦距状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0063]图9是图示当在中间焦距状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0064]图10是图示当在中间焦距状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；[0065]图11是图示当在远摄端状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0066]图12是图示当在远摄端状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0067]图13是图示当在远摄端状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0068]图14是图示第二实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0069]图15与图16和26 —样是图示其中详细数值应用于第二实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0070]图16是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0071]图17是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0072]图18是图示当在广角端状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0073]图19是图示当在广角端状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0074]图20是图示当在广角端状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0075]图21是图示当在中间焦距状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0076]图22是图示当在中间焦距状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0077]图23是图示当在中间焦距状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0078]图24是图示当在远摄端状态下不执行震动校正时的横向像差的视图；
[0079]图25是图示当在远摄端状态下在一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0080]图26是图示当在远摄端状态下在另一个方向执行震动校正时的横向像差的视图；
[0081]图27是图示第三实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0082]图28与图29和30 —样是图示其中详细数值应用于第三实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0083]图29是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0084]图30是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0085]图31是图示第四实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0086]图32与图33和34 —样是图示其中详细数值应用于第四实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0087]图33是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0088]图34是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0089]图35是图示第五实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0090]图36与图37和38 —样是图示其中详细数值应用于第五实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0091]图37是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0092]图38是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0093]图39是图示第六实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0094]图40与图41和42 —样是图示其中详细数值应用于第六实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0095]图41是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0096]图42是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0097]图43是图示第七实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0098]图44与图45和46 —样是图示其中详细数值应用于第七实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0099]图45是图示中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0100]图46是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0101]图47是图示第八实施例中的变焦镜头的镜头配置的视图；
[0102]图48与图49和50 —样是图示其中详细数值应用于第八实施例的数值实施例的像差视图，并且是更具体地图示广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0103]图49是图不中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0104]图50是图示远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的视图；
[0105]图51是图示成像装置的一个示例的框图。
【具体实施方式】
[0106]下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在该说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构元件用相同的参考标号标示，并且省略这些结构元件的重复描述。
[0107]下文中，将描述本技术中的变焦镜头和成像装置的实施例。
[0108][变焦镜头的配置]
[0109]根据本技术的变焦镜头包括从物方到像方顺序排列的具有负折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组、具有负折射力的第三透镜组、以及具有正折射力的第四透镜组。
[0110]在根据本技术的变焦镜头中，第二透镜组具有正折射力的前面组、以及具有正折射力的后面组。前面和后面组从物方到像方顺序排列。前面组包括从物方到像方顺序排列正透镜、正透镜、负透镜和正透镜，并且后面组具有至少一个正透镜。
[0111]在根据如前述的本技术的实施例的变焦镜头中，第二透镜组具有四个正透镜，并且因此可能免除增加第二透镜组中每个透镜的折射力的麻烦，即使当为了小型化使得变焦时第二透镜组的移动量更小时。结果，可以成功地校正球面像差和彗形像差。
[0112]更具体地，可以在负透镜的像方面校正在置于第二透镜组中负透镜的物方的两个正透镜中生成的球面像差或彗形像差。此外，从第二透镜组中的负透镜偏离的光通量可以聚焦到置于负透镜的像方的两个正透镜上，同时可以成功地校正彗形像差。
[0113]因此，在根据本技术实施例的变焦镜头中，可以实现小型化，并且可以确保包括图像形成性能的好的光学性能。
[0114]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，第二透镜组中的后面组优选地在垂直于光轴的方向移动，使得执行震动校正。
[0115]因为第二透镜组中的后面组可以具有更小的透镜直径和更轻的重量，所以可以使得提供用于震动校正的致动器小，这使得可能避免透镜的扩大并且从而实现小型化。[0116]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是满足以下条件表达式(I)。
[0117](I) 1.2<f2r/fw<13.0
[0118]其中f2r代表后面组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整个镜头系统的焦距。
[0119]条件表达式(I)是限定第二透镜组中的后面组的焦距与在广角端状态下无限远对焦时整个镜头系统的焦距的比率的表达式。
[0120]如果该比率低于条件表达式(I)中的下限，那么后面组(震动校正透镜组)的折射力变得太高，使得震动校正时光学性能更加劣化。
[0121]相反，如果该比率高于条件表达式(I)中的上限，那么后面组的折射力变得太低，使得为了震动校正后面组在垂直于光轴的方向上的移动宽度加长，这导致径向方向筒的扩大。
[0122]因此，如果变焦镜头满足条件表达式(1)，那么优化第二透镜组中后面组的折射力，使得可以实现增强的光学性能和小型化。
[0123]注意到，对于变焦镜头更优选的是满足以下条件表达式(I)’
[0124](I)' 1.5<f2r/fw<9.0
[0125]如果变焦镜头满足表达式(I)’，那么第二透镜组中的后面组的折射力进一步优化，使得可以实现更加增强的光学性能和更加小型化。
[0126]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，希望后面组优选地包括正透镜或由正透镜和负透镜构成的粘合透镜。
[0127]在第二透镜组中的后面组具有这种配置的情况下，可以减轻后面组(震动校正透镜组)的重量，并且更小的致动器可以用于震动校正，使得可以实现桶的更加小型化。
[0128]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是满足以下条件表达式(2 )。
[0129](2)-10.0〈 (R2f+R2r) / (R2f-R2r)〈-0.1
[0130]其中R2f代表后面组中最物方面的曲率半径，并且R2r代表后面组中最像方面的曲率半径。
[0131]条件表达式(2)是限定第二透镜组中后面的的形状因子的表达式。
[0132]如果比率小于条件表达式(2)中的下限，则后面组中最像方面变为具有大曲率半径并且面向像方的凹面。结果，轴向光通量入射到物方面的入射角变大，这劣化球面像差。
[0133]相反地，如果比率大于条件表达式(2)中的上限，则后面组中最像方面变为面对像方的凸面。结果，校正后面组内部球面像差的效果变小。
[0134]因此，当变焦镜头满足条件表达式(2)时，成功地校正球面像差，并且可以实现增强的光学性能。
[0135]注意到，对于变焦镜头更优选的是满足以下条件表达式(2)’
[0136](2) ’ -8.0〈 (R2f+R2r) / (R2f-R2r)〈-0.3
[0137]如果变焦镜头满足条件表达式(2)’，则更成功地校正球面像差，并且可以实现更增强的光学性能。
[0138]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是满足以下条件表达式(3 )。
[0139](3)0.7<f21/f2f<l.4
[0140]其中f21代表第二透镜组中最物方正透镜的焦距，并且f2f代表前面组的焦距。[0141]条件表达式(3)是限定第二透镜组中最物方正透镜的焦距与第二透镜组中前面组的焦距的比率的表达式。
[0142]如果该比率小于条件表达式(3)中的下限，则最物方正透镜的折射力变得太高。结果，该正透镜中产生的球面像差或彗形像差劣化。
[0143]相反地，如果该比率大于条件表达式(3)中的上限，则最物方正透镜的折射力变得太低，使得前面组中剩余两个正透镜的折射力变高。结果，破坏第二透镜组内部像差校正效果的平衡，从而像差劣化。
[0144]因此，如果变焦镜头满足条件表达式(3)，则优化第二透镜组中最物方正透镜的折射力，确保第二透镜组内部像差校正效果的好平衡，并且可以实现增强的光学性能。
[0145]注意到，对于变焦镜头更优选的是满足以下条件表达式(3)’
[0146](3) 0.8<f21/f2f<l.2
[0147]如果变焦镜头满足条件表达式(3) ’，则更优化第二透镜组中最物方正透镜的折射力，确保第二透镜组内部像差校正效果的更好平衡，并且可以实现更增强的光学性能。
[0148]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选地在光轴方向移动第三透镜组，使得执行对焦。
[0149]具有负折射力的第三透镜组对焦灵敏度高(当在光轴方向移动透镜组时对焦位置的变化大)。因此，通过设置第三透镜组为对焦组，缩短对焦行程，使得桶尺寸可以减小。
[0150]因此，如果配置第三透镜组在光轴方向移动，使得执行对焦，那么缩短对焦行程，并且可以实现桶尺寸的减小。
[0151]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是第三透镜组在光轴方向移动，使得执行对焦，并且满足以下条件表达式(4 )。
[0152](4) -2.0<f3/fw<-l.0
[0153]其中f3代表第三透镜组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整体透镜系统的焦距。
[0154]条件表达式(4)是限定在广角端状态下无限远对焦时第三透镜组中的焦距与整个镜头系统的焦距的比率的表达式。
[0155]如果该比率低于条件表达式(4)中的下限，那么第三透镜组的折射力变得太高，所以在对焦时进一步劣化光学性能。
[0156]相反地，如果该比率高于条件表达式(4)中的上限，那么第三透镜组的折射力变得太低。结果，降低对焦灵敏度，并且对焦行程加长，这使得桶尺寸增加。
[0157]因此，如果变焦镜头满足条件表达式(4)，那么优化第三透镜组的折射力，并且实现对焦时增强的性能和减小的对焦行程，使得可以实现增强的光学性能和小型化。
[0158]注意到，对于变焦镜头更优选的是满足以下条件表达式(4)’
[0159](4)' -1.6<f3/fw<-l.1
[0160]当变焦镜头满足条件表达式(4)’时，更优化第三透镜组的折射力，并且实现对焦时更增强的性能和更减小的对焦行程，使得可以实现更增强的光学性能和更小型化。
[0161]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是第一透镜组包括从物方到像方顺序排列的负透镜和正透镜。
[0162]在具有上述配置的第一透镜的情况下，确保光轴方向第一透镜组的厚度减小，并且此外可以成功地校正各种像差，包括畸变像差、彗形像差、放大率的色差、以及特别是轴向色差，使得可以实现增强的光学性能。
[0163]在根据本技术的一个实施例的变焦镜头中，优选的是在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定。
[0164]当在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定，使得变焦时每组的移动量减小。这使得可能减小桶尺寸。
[0165][变焦镜头的数值实施例]
[0166]下文中，将参照附图和表格描述根据本技术和数值实施例的变焦镜头的详细实施例，其中详细数值应用于实施例。
[0167]以下表格或描述中标记的含义等如下。
[0168]“面号”代表从物方到像方计数的第i面的面号，“R”代表第i面的傍轴曲率半径，“D”代表第i面和第(i+Ι)面之间的轴向面距离(透镜的中心的厚度或空气间隔)，“N”代表从第i面开始的透镜等的d线(λ =587.6nm)中的折射系数，并且“ v ”代表从第i面开始的透镜等的d线中的阿贝数。
[0169]相对于“面号”，“ASP”代表相应的面是球面。相对于“R”，“Infinity”代表相应的
面是平面。相对于“D”，“Di”代表可变距离。
[0170]“ K ”代表圆锥常数，并且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别代表第四、第六、第八和
第十级非球面系数。
[0171]“Fno”代表F数，“f ”代表焦距，并且“ ω ”代表半视角。
[0172]在指示非球面系数的以下表格中，“Ε-η”代表以10为基底的指数标示，即，代表“10-η”。例如，“0.12345Ε-05” 代表 “0.12345 X 10-5”。
[0173]在每个实施例中使用的变焦镜头中，透镜面可以用非球面形成。如果分别地“X”代表距透镜面的顶点的光轴方向的距离(下垂量)、“y”代表垂直于光轴方向的方向上的高度(图像高度)、“c”代表透镜顶点的傍轴曲率半径(曲率半径的倒数)、“ K ”代表圆锥常数、并且“Ai”代表以下非球面系数，那么由以下等式I定义非球形状。
【权利要求】
1.一种变焦镜头，包括: 具有负折射力的第一透镜组； 具有正折射力的第二透镜组； 具有负折射力的第三透镜组；以及 具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列， 其中第二透镜组包括 具有正折射力的前面组，以及 具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列， 其中前面组包括 正透镜， 正透镜， 负透镜，以及 正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列，并且 其中后面组包括 至少一个正透镜。
2.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中以执行震动校正的方式，后面组在垂直于光轴的方向移动。
3.如权利要求1所述`的变焦镜头， 满足以下条件表达式(I):
(1)1.2<f2r/fw<13.0 其中f2r代表后面组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整个镜头系统的焦距。
4.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中后面组包括一个正透镜或由正透镜和负透镜构成的粘合透镜。
5.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中满足以下条件表达式(2):
(2)-10.0〈(R2f+R2r)/(R2f-R2r)〈-0.1 其中R2f代表后面组中最物方面的曲率半径，并且R2r代表后面组中最像方面的曲率半径。
6.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中满足以下条件表达式(3):
(3)0.7<f21/f2f<l.4 其中f21代表第二透镜组中最物方正透镜的焦距，并且f2f代表前面组的焦距。
7.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动。
8.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中以执行对焦的方式，第三透镜组在光轴方向移动，并且 其中满足以下条件表达式(4):
(4)-2.0<f3/fw<-l.0其中f3代表第三透镜组的焦距，并且fw代表在广角端状态下无限远对焦时整体透镜系统的焦距。
9.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中第一透镜组包括正透镜和负透镜，正透镜和负透镜从物方到像方顺序排列。
10.如权利要求1所述的变焦镜头， 其中，当在广角端状态和远摄端状态之间改变放大率时，第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组在光轴方向移动，同时第四透镜组在光轴方向移动或固定。
11.一种成像装置，包括: 变焦镜头；以及 图像传感器，配置为将由变焦镜头形成的光学图像转换为电信号， 其中变焦镜头包括 具有负折射力的第一透镜组； 具有正折射力的第二透镜组； 具有负折射力的第三透镜组；以及 具有正折射力的第四透镜组，各透镜组从物方到像方顺序排列， 其中第二透镜组包括 具有正折射力的前面组，以及` 具有正折射力的后面组，前面和后面组从物方到像方顺序排列， 其中前面组包括 正透镜， 正透镜， 负透镜，以及 正透镜，各透镜从物方到像方顺序排列，并且 其中后面组包括 至少一个正透镜。
【文档编号】G02B15/177GK103513408SQ201310237723
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】细井正晴 申请人:索尼公司