专利名称：防振变焦镜头光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用膜或固体摄像元件的单镜头反光式照相机用的防振变焦镜头光 学系统。
背景技术：
以往，作为具有防振功能、具有4倍左右的变焦比的变焦镜头，提出了以下结构。在具有正、负、正、正、负这样的5组透镜元件的变焦镜头或者具有正、负、正、负、 正、负这样的6组透镜元件的变焦镜头中，为了进行防振校正而使负的第二透镜组移动的 结构(例如，参照专利文献1)。在变焦比为4. 1且具有正、负、负、正、负这样的5组透镜元件的变焦透镜中，为了 进行防振校正而使正的第4透镜组的一部分透镜组移动的结构(例如，参照专利文献2)。在变焦比为3. 5且具有正、负、正这样的3组透镜元件的变焦镜头中，为了进行防 振校正而使正的第3透镜组的一部分透镜组移动的结构(例如，参照专利文献3)。专利文献1 日本特开平8-62541号专利文献2 日本特开平10-133114号专利文献3 日本特开平2007-206542号专利文献1和2的技术方案存在如下问题为了进行防振校正而移动的透镜组的 有效直径大到25mm以上，导致防振机构的大型化，难以使变焦镜头小型化。另外，变焦透镜 组为5组以上，因此存在变焦机构复杂这样的问题。专利文献3中的技术方案存在如下问题从物体侧开始将正的第3透镜组分成正 的第31透镜组、负的第32透镜组、第33透镜组，只使第32透镜组沿着与光轴正交的方向 移动来进行防振校正，但附属于第3透镜组的光圈单元与防振单元之间的位置接近，因此 驱动光圈的零件和防振机构的零件相互干涉，镜筒构造复杂。
发明内容
本发明是鉴于具有以往的防振功能并具有4倍左右的变焦比的变焦镜头的上述 问题而做成的，目的在于提供一种防振变焦镜头光学系统，其中，能够缩小为了进行防振校 正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并且，变焦透镜组为4组，不需要 使镜筒机构复杂化。本发明的目的在于提供一种防振变焦镜头光学系统，其中，光圈单元与防振单元 能够适当地隔开距离配置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置。本发明的防振变焦镜头光学系统从物体侧开始按照顺序由具有正光焦度的第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 镜组构成，上述第4透镜组从物体侧开始按照顺序由第41透镜组、第42透镜组、第43透镜 组构成，上述第42透镜组具有负光焦度，通过使上述第42透镜组向与光轴正交的方向移动来进行像面上的像模糊校正。本发明的防振变焦镜头光学系统除了能够进行优异的像差校正外，能够缩小为了 进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并且，变焦透镜组为4 组，不需要使镜筒机构复杂化。本发明的防振变焦镜头光学系统还具有如下效果光圈单元与防振单元能够适当 地隔开距离配置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置。本发明的技术方案的特征在于，满足以下条件式(1) 1. 1 < d41/d42 < 4. 5(2)0 < f4其中，d41是上述第41透镜组和上述第42透镜组之间的空气间隔，d42是上述第42透镜组和上述第43透镜组之间的空气间隔，f4是第4透镜组的焦距。采用该技术方案，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并 且，变焦透镜组为4组，不需要使镜筒机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距 离配置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。条件式(1)规定第42透镜组在第4透镜组内的适当的配置。在超过条件式(1)的 上限值时，变焦镜头的全长变得大型化，并且光圈和第42透镜组离开得较远，难以进行球 面像差和彗形像差的校正。在低于条件式(1)的下限值时，第42透镜组的有效直径变大， 因此导致防振机构的大型化，并且，难以进行球面像差和轴上色差的校正。条件式(2)规定含有进行防振校正的透镜组的第4透镜组的焦距为正。通过使第 4透镜组为正光焦度、第41透镜组为正光焦度、第42透镜组为负光焦度，能够使第42透镜 组的有效直径比从第1透镜组到第41透镜组的有效直径小，因此，能够实现防振机构的小 型化，有利于变焦镜头整体的小型化。并且，在第4透镜组内构成防振校正的第42透镜组，因此距处于第3透镜组的前 方的光圈的距离增大，在构成光圈的单元例如光圈驱动用电动机的配置和防振机构的配置 方面产生自由度。另外，通过形成为这样的结构，能够减小使第42透镜组沿着与光轴正交 的方向移动时的彗形像差等的成像性能的劣化。本发明的另一技术方案的特征在于，上述第41透镜组具有正光焦度。采用该技术方案，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并 且，变焦透镜组为4组，不需要使机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配 置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。采用该技术方案，还能够获得下效果能够将彗形像差、特别是防振时的彗形像差 的变动抑制得较小。本发明的另一技术方案的特征在于，上述第4透镜组中的第41透镜组由2个以上 的正透镜构成，该2个以上的正透镜包括与负透镜接合的正透镜。采用该技术方案，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并且，变焦透镜组为4组，不需要使机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配 置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。采用该技术方案，还可获得能够使倍率色差变小这样的效果。本发明的另一技术方案的特征在于，在上述第1透镜组中，至少一个正透镜的阿 贝数为80以上。采用该技术方案，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并 且，变焦透镜组为4组，不需要使机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配 置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。采用该技术方案，还能够获得使望远侧的色差变小这样的效果。即、至少一个正透 镜的阿贝数小于80时，产生如下问题望远侧轴上色差、倍率色差变大，显现为色偏(color drift)。本发明的另一技术方案的特征在于，满足以下条件式(3) -0. 5 < f42/f43 <0.2(4)-1. 0 < f4/f43 < 4. 0其中，f4是上述第4透镜组的焦距，f42是上述第42透镜组的焦距，f43是上述第43透镜组的焦距。采用该技术方案，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并 且，变焦透镜组为4组，不需要使机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配 置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。条件式C3)规定第42透镜组的焦距的适当范围。在超过条件式(3)的上限值时， 第42透镜组的负光焦度变大，进行模糊校正时像面上的像移动量与进行模糊校正时第42 透镜组的移动量之比变大，因此模糊校正时的第42透镜组的移动误差的许可量变小，难以 进行第42透镜组的移动控制。另外，难以进行模糊校正时的彗形像差校正。在低于条件式 (3)的下限值时，第42透镜组的负光焦度变小，进行模糊校正时像面上的像移动量与进行 模糊校正时第42透镜组的移动量之比变小，因此进行模糊校正所需要的第42透镜组的移 动量变大，因此模糊校正机构变得大型化。另外，难以进行模糊校正时的彗形像差校正。条件式(4)规定第43透镜组的焦距的适当范围。在超过条件式(4)的上限值时， 第43透镜组的正光焦度变大，变焦镜头的全长变得大型化，并且也难以进行畸变像差的校 正。在低于条件式(4)的下限值时，第43透镜组的光焦度变小，球面像差过大地为负，难以 进行像差的校正。本发明的另一技术方案的特征在于，上述第1透镜组和上述第2透镜组之间的间 隔由于从广角端向望远端变焦而扩大，上述第2透镜组和上述第3透镜组之间的间隔变小， 上述第3透镜组和上述第4透镜组以不同的移动量向物体侧移动。采用该实施方式，能够提高以下效果的实效能够如上所述那样进行优异的像差 校正，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并 且，变焦透镜组为4组，不需要使机构复杂化，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置等。
图1是本发明的实施方式1的防振变焦镜头光学系统的剖视图。图2是表示本发明的实施方式1中的各透镜组的变焦移动的说明图。图3是表示本发明的实施方式1中的广角端的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图4是表示本发明的实施方式1中的广角端的彗形像差的像差图。图5是表示本发明的实施方式1中的中间域的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图6是表示本发明的实施方式1中的中间域的彗形像差图。图7是表示本发明的实施方式1中的望远端的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图8是表示本发明的实施方式1中的望远端的彗形像差图。图9是表示本发明的实施方式1中的广角端的彗形像差图(正侧漂移(plus-side shift))ο图10是表示本发明的实施方式1中的望远端的彗形像差图(正侧漂移)。图11是表示本发明的实施方式1中的望远端的彗形像差图(负侧漂移 (minus-side shift))。图12是本发明的第2实施方式的防振变焦镜头光学系统中广角端的镜头剖视图。图13是表示本发明的实施方式2中的各透镜组的变焦移动的说明图。图14是表示本发明的实施方式2中的广角端的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图15是表示本发明的实施方式2中的广角端的彗形像差图。图16是表示本发明的实施方式2中的中间域的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图17是表示本发明的实施方式2中的中间域的彗形像差图。图18是表示本发明的实施方式2中的望远端的球面像差、像散、畸变像差的像差 图。图19是表示本发明的实施方式2中的望远端的彗形像差图。图20是表示本发明的实施方式2中的广角端的彗形像差图(正侧漂移)。图21是表示本发明的实施方式2中的望远端的彗形像差图(正侧漂移)。图22是表示本发明的实施方式2中的望远端的彗形像差图(负侧漂移)。关于上述所附的像差图，在球面像差图中，纵轴表示入射瞳孔的高度比例。1 是 d 线(587. 56nm)上的像差。2 是 g 线(435. 83nm)上的像差。在像散图中，纵轴(IMG HT)表示像高。实线表示球缺方向。虚线表示子午方向。
在彗形像差图中，横轴表示入射瞳孔的高度。实线是d线(587. 56nm)上的像差。虚线是g线(435. 83nm)上的像差。
具体实施例方式下面参照
本发明的实施方式。第1实施方式第1实施方式的防振变焦光学系统包括由第1透镜1、第2透镜2、第3透镜3构 成的第1透镜组I ；由第4透镜4、第5透镜5、第6透镜6构成的第2透镜组II ；由光圈7、 第8透镜8、第9透镜9、第10透镜10构成的第3透镜组III ；由第11透镜11、第12透镜 12、第13透镜13、第14透镜14、第15透镜15、第16透镜16、第17透镜17、第18透镜18 构成的第4透镜组IV。第1实施方式的防振变焦光学系统的光学数据如下所述。其中，Fno.表示F数、 ω表示半视场角、R表示透镜表面的曲率半径、Nd表示d线的折射率、vd表示阿贝数、BF表 /JNjp^if=S (back focal distance)。NO RONdV4
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BF39.5207 S74227 719818各组的焦距
防振量入射角度0. 3度广角端0. 2946望远端0. 7772第2实施方式第2实施方式的防振变焦光学系统包括由第1透镜1、第2透镜2、第3透镜3构 成的第1透镜组I ；由第4透镜4、第5透镜5、第6透镜6构成的第2透镜组II ；由光圈7、 第8透镜8、第9透镜9、第10透镜10构成的第3透镜组III ；由第11透镜11、第12透镜 12、第13透镜13、第14透镜14、第15透镜15、第16透镜16、第17透镜17、第18透镜18 构成的第4透镜组IV。第2实施方式的防振变焦光学系统的光学数据如下所述。其中，Fno.表示F数、 ω表示半视场角、R表示透镜表面的曲率半径、Nd表示d线的折射率、vd表示阿贝数、BF表 不后焦距(back focal distance)。NORONdν
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η省細
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H604._
Ml抑.7704
2-91M4S,
m1βΜ021防振量入射角度0. 3度广角端0.3415望远端0.8900。
权利要求
1.一种防振变焦镜头光学系统，其特征在于，该防振变焦镜头光学系统从物体侧开始按照顺序由具有正光焦度的第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透镜组构成，上述第4透镜组从物体侧开始按照顺序由第41透镜组、第42透镜组、第43透镜组构 成，上述第42透镜组具有负光焦度，通过使上述第42透镜组向与光轴正交的方向移动来进 行像面上的像模糊校正。
2.根据权利要求1所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 该防振变焦镜头光学系统满足以下条件式(1)1. 1 < d41/d42 < 4. 5(2)0 < f4 其中，d41是上述第41透镜组和上述第42透镜组之间的空气间隔， d42是上述第42透镜组和上述第43透镜组之间的空气间隔， f4是第4透镜组的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 而且，上述第41透镜组具有正光焦度。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 上述第4透镜组中的第41透镜组由2个以上的正透镜构成，该2个以上的正透镜包括与负透镜接合的正透镜。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 在上述第1透镜组中，至少一个正透镜的阿贝数为80以上。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 该防振变焦镜头光学系统满足以下条件式(3)-0.5 < f42/f43 < 0. 2(4)-1.0 < f4/f43 <4.0 其中，f4是上述第4透镜组的焦距， f42是上述第42透镜组的焦距， f43是上述第43透镜组的焦距。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的防振变焦镜头光学系统，其特征在于， 上述第1透镜组和上述第2透镜组之间的间隔由于从广角端向望远端变焦而扩大，上述第2透镜组和上述第3透镜组之间的间隔变小，上述第3透镜组和上述第4透镜组以不 同的移动量向物体侧移动。
全文摘要
本发明提供一种防振变焦镜头光学系统，其中，能够缩小为了进行防振校正而移动的透镜组的有效直径，能够使防振机构小型化，并且，变焦透镜组为4组，镜筒机构不复杂，并且，光圈单元与防振单元能够适当地隔开距离配置，光圈单元的驱动系统和防振机构的驱动系统不会干涉地配置。该防振变焦镜头光学系统的特征在于，从物体侧开始按照顺序由具有正光焦度的第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透镜组构成，上述第4透镜组从物体侧开始按照顺序由第41透镜组、具有负光焦度的第42透镜组、第43透镜组构成，通过使上述第42透镜组向与光轴正交的方向移动来进行像面上的像模糊校正。
文档编号G02B27/64GK102141674SQ20111003385
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年1月29日
发明者未来, 荒川明男 申请人:株式会社腾龙