CN100451718C - 二焦点切换型成像透镜 - Google Patents

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Abstract

一种二焦点切换型成像透镜，其由负的第一组(G1)、正的第二组(G2)、正的第三组(G3)构成，使第二组(G2)在两焦点位置之间沿光轴(X)移动，从而进行广角、望远的切换。第一组(G1)由至少一方被设为非球面透镜的负透镜(L1)及正透镜(L2)构成，第二组(G2)由接合透镜(L3、L4)和非球面单个透镜(L5)构成，第三组(G3)由一片正透镜(L6)构成。另外，满足规定的条件式(1)～(8)。由此，提供变焦时第一透镜组被固定、紧凑性优越、可良好地修正各像差的、适合作为便携式移动设备等的摄像透镜的二焦点切换型成像透镜。

Description

二焦点切换型成像透镜
技术领域
本发明涉及三组结构的二焦点切换型成像透镜，尤其涉及广视角、广角和望远的变焦比设为1.9以上、适宜作为搭载于便携式移动设备等中的极小型的摄像透镜的二焦点切换型成像透镜。
背景技术
近年，各种搭载于小型的数码相机等中的小型的成像透镜被开发。
在这些之中，作为具有可变焦距功能、三组六片的简易的结构、光学性能良好的成像透镜，已知有下述专利文献1及下述专利文献2的成像透镜。
另一方面，近来，对搭载于移动电话等便携式移动设备的摄像透镜的需求急速提高。
在这种搭载于便携式移动设备中的摄像透镜中，越发与下述专利文献1及下述专利文献2所述的数码相机等通常的相机中搭载的摄像透镜相同程度地希望高画质化、低畸变化等高性能化，并根据移动设备的紧凑化、薄型化的要求，对其中搭载的摄像透镜的紧凑化的要求也变得极其强烈。另外，对于这种便携式移动设备中搭载的摄像透镜，还希望具备变焦功能。
但是，在通过光学的变焦而具备变焦功能的情况下，为了在可变焦距全域内调焦距，最低需要使两个透镜组可动，其构造变得复杂，并且无论如何透镜全长都会变长。
另外，例如，在上述专利文献1及上述专利文献2所述的三组结构的可变焦距透镜中，采用紧凑的结构，但在变焦时通过使第一透镜组和第二透镜组的双方移动，从而构成为抑制基于变焦的像面随着变焦而产生的变动，因此根据变焦而位于最靠近物体侧的第一透镜组前后地移动。尤其在移动电话等便携式移动设备中，从紧凑性等方面也并不希望位于前面的第一透镜组前后地移动，另外，灰尘等还可能侵入到透镜系统内，因而是要尽量避免的问题。
【专利文献1】特开2004-93647号公报
【专利文献2】特开2005-84647号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况而实现，目的在于提供一种变焦时第一透镜组被固定、紧凑性优越、可良好地修正各像差的二焦点切换型成像透镜。
本发明的二焦点切换型成像透镜，其从物体侧开始依次排列具有负的折射能力的第一透镜组、具有正的折射能力的第二透镜组、及具有正的折射能力的第三透镜组而构成，其特征在于，
所述第一透镜组从物体侧开始依次排列具有负的折射能力的透镜及具有正的折射能力的透镜，并且至少任一个透镜设为非球面透镜而构成，
所述第二透镜组从物体侧开始依次排列接合透镜、和具有非球面且具有负的折射能力的单个透镜而构成，
所述第三透镜组由一片正透镜构成，
在两个焦点位置，所述第二透镜组移动，另一方面，所述第一透镜组及所述第三透镜组大致固定，
进而，满足下述的条件式(1)～(6)：
22＜(Ww+Wt)/2＜34               ……(1)
2＜|f5|/fw                      ……(2)
4.5＜TL/YIM＜6.5                ……(3)
1.75≤ft/fw≤3.0                ……(4)
2.3≤FNOW≤3.5                  ……(5)
16.0≤v1-v2                     ……(6)
其中，
Ww：在广角端的半视场角
Wt：在望远端的半视场角
fw：广角端的整个系统的焦距
ft：望远端的整个系统的焦距
f5：所述第二透镜组中的所述单个透镜的焦距
TL：整个系统的最大全长(广角端与望远端的全长中的最长的全长)
YIM：像高
FNOW：广角端的F值
v1：所述第一透镜的阿贝数
v2：所述第二透镜的阿贝数。
另外，优选满足以下的条件式(7)：
0.65＜(f1G+f2G+dW)/YIM＜1.3             ……(7)
其中，
f1G：所述第一透镜组的焦距
f2G：所述第二透镜组的焦距
dW：广角端的所述第一透镜组与所述第二透镜组的组间隔。
另外，优选满足以下的条件式(8)：
1.1＜f2G/fw＜1.8                         ……(8)。
另外，优选所述第二透镜组中的所述单个透镜被设为凸面朝向物体侧的两面非球面的由合成树脂构成的弯月透镜。
另外，优选在所述第二透镜组中的最靠近物体侧配设光阑而构成。
进而，优选所述第二透镜组中的构成所述接合透镜的像侧的透镜的周边像侧端面、和所述第二透镜组中的所述单个透镜的周边物体侧端面均被设为平面，这两个平面构成为相互抵接、或这两个平面构成为夹持具有与这些平面具行的表面的平行平面板。
根据本发明的二焦点切换型成像透镜，变焦通过切换两个焦点位置而进行，在切换这两个焦点位置时，第二透镜组移动，另一方面，第一透镜组及第三透镜组大致固定。由此，通过仅使第二透镜组移动进行变焦操作，尤其是在移动电话等便携式移动设备中，更能够确保紧凑性、简易性，并且可避免伴随最前侧的透镜组的移动而灰尘等窜入到透镜系统内。
另外，将分别构成三个透镜组的透镜片数设为适当的片数，并且在适当的位置配设非球面，进而满足规定的六个条件式，由此确保透镜系统的紧凑性并且能够良好地修正各像差。
再有，作为二焦点切换型成像透镜，例如已知有特开2004-252294号公报等所记载的透镜，但该透镜采用三组三片的极其简单的结构，根据这样的二焦点切换型成像透镜，将变焦比设为1.9以上，原本一样难以大幅度地提高光学性能，进而，在获得现状的一百万像素以上的摄像元件所对应的清晰度及色差方面不足够，与本发明的二焦点切换型成像透镜基板的技术思想不同。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1(实施方式)的二焦点切换型成像透镜的基本结构的示意图；
图2是本实施方式的二焦点切换型成像透镜的、从广角端向望远端移动了第二透镜组G2时的焦点位置的变化、以及广角端及望远端的无限远时及最近时的透镜配置图；
图3是表示本发明的实施例4的二焦点切换型成像透镜的基本结构的示意图；
图4是表示实施例1的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图；
图5是表示实施例2的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图；
图6是表示实施例3的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图；
图7是表示实施例4的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图。
图中：G1～G3-透镜组；L1～L6-透镜；X-光轴；1-成像面；2-光阑；3-滤光器部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的二焦点切换型成像透镜进行说明。再有，此处，以实施例1的结构为代表例说明实施方式的结构。
图1表示本实施方式的二焦点切换型成像透镜的广角端(WIDE)及望远端(TELE)的各透镜的配置。
如图1所示，本实施方式的三组结构二焦点切换型成像透镜作为整体构成为从物体侧开始依次为：具有负的折射能力的第一透镜组G1、具有正的折射能力的第二透镜组G2、和具有正的折射能力的第三透镜组G3，通过使第二透镜组G2在两焦点位置间沿光轴X移动，从而使整个系统的焦距f变化，进行广角端(低倍侧)与望远端(高倍侧)的切换，并且使光束高效地聚焦到成像面1上。
即，在从广角端(低倍侧)切换到望远端(高倍侧)时，使第一透镜组G1与第二透镜组G2相对靠近地移动，并且使第二透镜组G2与第三透镜组G3相对远离地移动。当进行该切换时，若从广角端向望远端，将第二透镜组G2向物体侧移动，则焦点位置一旦移动到物体侧后从广角与望远的中间区域位置反转而返回移动到原来位置，结果，构成为广角端的焦点位置与望远端的焦点位置在光轴X上一致。因此，通过在该位置配置摄像面，从而能够避免广角端、望远端的各位置上的焦点偏差。
这样，根据本实施方式的二焦点切换型成像透镜，变焦是通过切换两个焦点位置而进行，但此时的变焦操作通过仅由第二透镜组G2移动而进行。因此，最前侧的第一透镜组G1即使经过变焦操作也不会前后移动，因此尤其是在移动电话等便携式移动设备中，更能够确保紧凑性、简易性，并且可避免灰尘等窜入到透镜系统内。
另外，在二焦点切换型变焦系统中，由于也可不考虑中间区域的性能，因此易于提高广角端与望远端的性能。另外，第一透镜组G1被设为固定，由此作为透镜系统整体的长度不会变动，能够减小全长上的透镜外径。
另外，通常，在使用非球面的、透镜片数少的变焦成像系统中，若要尽可能构成周边光线的遮蔽(eclipse)少且清晰度好的透镜，则前侧的第一透镜组G1的有效直径无论如何都会增大，难以减小透镜外径。但是，如本实施方式这样，将第一透镜组G1设为固定组，则无需考虑伴随透镜组的移动的有效直径的变化，另外，由于在透镜框上也可不安装驱动机构，因此能够增大有效直径相对于透镜外径的比例，由此，能够较小地形成可实现周边光线的遮蔽少且清晰度好的透镜的透镜外径。
进而，上述第一透镜组G1从物体侧开始依次排列由负透镜构成的第一透镜L1、及由正透镜构成的第二透镜L2而构成。希望的是从物体侧开始依次排列由凹面朝向像面侧的负的弯月透镜构成的第一透镜L1、及由凸面朝向物体侧的正的弯月透镜构成的第二透镜L2而构成。
另外，第二透镜组G2从物体侧开始依次排列构成接合透镜的第三透镜L3及第四透镜L4、和由具有非球面的正或负的单个透镜构成的第五透镜L5而构成。希望的是构成为从物体侧开始依次排列：光阑2；接合由两凸透镜构成的第三透镜L3及由强曲率的面朝向物体侧的两凹透镜构成的第四透镜L4而构成的接合透镜；和由凹面朝向像侧的、两面具有非球面的正或负的弯月透镜构成的第五透镜L5。再有，希望第五透镜L5由合成树脂形成。
进而，也可在该第五透镜L5的透镜面上添加衍射光学面(DOE)。
另外，如上所述，光阑2配置在第二透镜组G2的最靠近物体侧，在变焦时与第二透镜组G2的各透镜成为一体而移动。
另外，第三透镜组G3由正透镜构成的第六透镜L6构成。希望的是，由强曲率的面朝向物体侧的两凸透镜或凸面朝向物体侧的正的弯月透镜构成的第六透镜L6构成。
另外，在第六透镜L6与成像面(CCD摄像面)1之间配置有包括低通滤光器或红外线截止滤光器的滤光器部3。
另外，第二透镜组G2中的构成接合透镜的像面侧的透镜即第四透镜L4的周边后端面、和第二透镜组G2中的由单个透镜构成的第五透镜L5的周边前端面均被设为平面，通过采用相互由这些平面抵接、或这两个平面夹持具有与这两个平面平行的表面的平行平面板的任一种结构，能够实现减轻进行构成第二透镜组G2的各透镜的光轴对齐(偏芯轴调整)时的劳力，并提高组装精度。
再有，在本说明书中，关于透镜或透镜面的凸或凹(正或负)的定义意味着在轴上附近的形状，尤其是在非球面中，并非意味着面整体的形状。
进而，本实施方式的二焦点切换型成像透镜满足下述的条件式(1)～(8)。
22＜(Ww+Wt)/2＜34        ……(1)
2＜|f5|/fw               ……(2)
4.5＜TL/YIM＜6.5         ……(3)
1.75≤ft/fw ≤3.0          ……(4)
2.3≤FNOW≤3.5             ……(5)
16.0≤v1-v2                ……(6)
0.65＜(f1G+f2G+dW)/YIM＜1.3……(7)
1.1＜f2G/fw＜1.8           ……(8)
其中，
Ww：在广角端的半视场角
W1：在望远端的半视场角
fw：广角端的整个系统的焦距
ft：望远端的整个系统的焦距
f5：第五透镜L5的焦距
TL：整个系统的最大全长(广角端与望远端的全长中的最长的全长)
YIM：像高
FNOW：广角端的F值
f1G：第一透镜组G1的焦距
f2G：第二透镜组G2的焦距
dW：广角端的第一透镜组G1与第二透镜组G2的组间隔
v1：第一透镜L1的阿贝数
v2：第二透镜L2的阿贝数
以下，对上述各条件式的技术意义进行说明。
首先，上述条件式(1)用于规定在广角端的半视场角与在望远端的半视场角的相加平均，通过设定为在该条件式的范围内，可维持良好的光学性能，并且即使在搭载于便携式移动设备或数码相机等中时，在变焦各位置上也可确保充分的视场角。
另外，上述条件式(2)用于规定第五透镜L5的焦距，通过将由广角端的整个系统的焦距除该第五透镜L5的焦距后的值设定为在该条件式的范围内，可良好地保持伴随变焦的色差的变动。
再有，在良好地保持伴随变焦的色差的变动的基础上，更优选将该条件式(2)的下限设为5。
另外，上述条件式(3)是由像高除整个系统的最大全长后的范围，通过设定为在该条件式的范围内，可实现透镜系统的紧凑化。
另外，上述条件式(4)用于规定变焦比，通过设定为在该条件式的范围内，可维持良好的光学性能，并且即使在搭载于便携式移动设备或数码相机等中时，也可确保充分的变焦比。
另外，上述条件式(5)用于规定广角端的F值，通过设定在该条件式的范围内，可维持良好的光学性能，并且即使在搭载于便携式移动设备或数码相机等中时，也可确保充分的亮度。
另外，上述条件式(6)用于规定第一透镜L1与第二透镜L2的阿贝数(d线)的差，若低于该条件式的下限，则尤其是望远端的轴上色差的修止将变得不充分。该条件尤其在全长短且视角大的本发明的透镜系统中是必须的。
再有，尤其是，在良好地进行望远端的轴上色差的修正这一点，更优选将该条件式(6)的下限设为20.8。
另外，上述条件式(7)用于规定第一透镜组G1的焦距、第二透镜组G2的焦距、及广角端的第一透镜组G1与第二透镜组G2的组间隔的和，若低于该条件式的下限，则最近的近轴解将不成立。另一方面，若超过该条件式的上限，则难以减小全长。
另外，上述条件式(8)用于规定第二透镜组G2的焦距，是由广角端的整个系统的焦距除第二透镜组G2的焦距的值的范围。通过设定在该条件式的范围内，即使变焦也能适当地维持功率配置。即，若超过该条件式的上限，则由于第二透镜组G2的功率变得比较小，因此也包括调焦过程，在广角端与望远端均能维持良好的光学性能，但伴随变焦的移动量将增大，透镜系统的全长变长，难以形成紧凑的透镜系统。另一方面，若低于该条件式的下限，则由于第二透镜组G2的功率变得比较大，因此在广角端或望远端的光学性能，以及调焦过程中的光学性能将大幅度地劣化。
以下，利用实施例1～实施例4，更具体地说明本发明的二焦点切换型成像透镜。
(实施例1)
以下，在表1中表示实施例1的二焦点切换型成像透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的中心厚及各透镜间的空气间隔(以下，将这些总称为轴上面间隔)D(mm)、各透镜对e线(546.1nm)的折射率Ne及各透镜对d线的阿贝数v的值。
再有，表中的数字表示从物体侧开始的顺序(在表3、5、7中相同)。
另外，在表1中表示在广角端及望远端的各位置的焦距f′、变焦比、F值FNO、广角端(W)与望远端(T)的半视场角ω、及像高的各值(在表3、5、7中相同)。
[表1]
    面      R         D           Ne(546.1nm)    v
*   1       -11399.69 20.24        1.80417       40.1
*   2       85.99     33.99
    3       104.97    35.78        1.92207       19.3
    4       146.05    110.86(W)
                      23.27(T)
STO 5       ∞        -8.10
    6       78.70     70.03        1.75455       52.5
    7       -78.70    11.74        1.80441       25.7
    8       287.40    7.61
*   9       72.93     12.14        1.51035       56.1
*   10      71.99     64.47(W)
                      152.01(T)
    11      310.31    32.38        1.84555       24.1
    12      -1556.78  20.00
    13      ∞        10.12        1.51680       64.2
    14      ∞        13.95
*   非球面
f’      W97.38～T197.32
变焦比   2.03倍
FNO      2.8～4.3
半视场角 W37.5°T20.5°
像高     75.70
进而，在本实施例中，在表9中表示全部满足所述的条件式(1)～(8)的各值。
另外，在本实施例中，在第五透镜L5的两面设置有由下述数学式1的非球面式表示的形状的非球面，还有在第一透镜L1的两面设置有由下述数学式2的非球面式表示的形状的非球面。
[数学式1]
Z ( r ) = r 2 / R 1 + 1 - K × r 2 / R 2 + Σ i = 2 5 A 2 i r 2 i
其中，
Z(r)：从距光轴距离r(r2＝x2+y2)的非球面上的点引到非球面顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线的长度
R：非球面的光轴附近的曲率半径
K：偏心率
A2i：非球面系数(i＝2～5)
[数学式2]
Z ( r ) = r 2 / R 1 + 1 - K × r 2 / R 2 + Σ i = 3 20 B i r i
其中，
Z(r)：从距光轴距离r(r2＝x2+y2)的非球面上的点引到非球面顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线的长度
R：非球面的光轴附近的曲率半径
K：偏心率
Bi：非球面系数(i＝3～20)
另外，在下述表2中表示：在上述数学式1的非球面式中表示的非球面的各常数K、A4、A6、A8、A10的值；及在上述数学式2的非球面式中表示的非球面的各常数K、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10的值。再有，对上述非球面式中的R代入表1中的1、2、9、10的各面的R值。
[表2]
面编号
1       K           B3             B4               B5               B6
        45.26008    3.75484×10-6  1.20343×10-6    -2.24293×10-8   -3.63794×10-11
                    B7             B8               B9               B10
                    8.36121×10-12 -1.61544×10-13  1.38167×10-15   -4.57422×10-18
2       K           B3             B4               B5               B6
        -0.19411    -7.14084×10-6 2.89317×10-6     -7.72677×10-8  9.54519×10-10
                    B7             B8               B9               B10
                    9.51291×10-12 -4.77554×10-13  5.71432×10-15   -2.43865×10-17
9       K           A4             A6               A8               A10
        -11.96262   3.13464×10-6  -4.68546×10-9   1.44703×10-12   -2.95463×10-16
10      K           A4             A6               A8               A10
        -3.68709    1.90194×10-6  -1.83504×10-9   -4.66091×10-13  4.44571×10-16
图4是表示实施例1的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图。再有，在各像散图中，表示相对于弧矢像面及子午像面的像差(对图5、6、7也相同)。
如从该图4可明确，根据实施例1的二焦点切换型成像透镜可知，在整个变焦区域内进行良好的像差修正。
(实施例2)
以下，对实施例2的二焦点切换型成像透镜进行说明。
该实施例2的透镜采用与上述实施例1的透镜大致相同的透镜结构。
在表3中表示该实施例2中的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜对e线(546.1nm)的折射率Ne及各透镜对d线的阿贝数v的值。
[表3]
    面  R         D         Ne(546.1nm)      v
*   1   -5649.32  32.16     1.80348          40.4
*   2   79.26     31.17
    3   115.94    101.05    1.92286          18.9
    4   186.36    21.06(W)
                  -7.35(T)
STO 5   ∞        68.69
    6   81.57     11.51     1.75500          52.3
    7   -81.57    7.94      1.80518          25.4
    8   368.59    14.09
*   9   87.53     68.49     1.50842          56.4
*   10  92.08     148.60(W)
                  31.76(T)
    11  331.15    19.85     1.84666          23.8
    12  1633.29   9.93
    13  ∞        16.23     1.51680          64.2
    14  ∞        32.16
*   非球面
f’      W100～T192
变焦比   1.92倍
FNO      2.8～4.12
半视场角 W38.4°T  21.3°
像高     73.35
进而，在本实施例中，在表9中表示全部满足所述的条件式(1)～(8)的各值。
另外，在本实施例中，在第五透镜L5的两面设置有由上述数学式1的非球面式表示的形状的非球面，还有在第一透镜L1的两面设置有由上述数学式2的非球面式表示的形状的非球面。
另外，在下述表4中表示：在上述数学式1的非球面式中表示的非球面的各常数K、A4、A6、A8、A10的值；及在上述数学式2的非球面式中表示的非球面的各常数K、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10的值。再有，对上述非球面式中的R代入表3中的1、2、9、10的各面的R值。
[表4]
面编号
1    K           B3              B4              B5             B6
     45.26008    0.00000         1.36945×10-6   0.00000        -3.88944×10-11
                 B7              B8              B9             B10
                 9.41204×10-12  -1.84923×10-13 1.61337×10-15 -5.44881×10-18
2    K           B3              B4              B5             B6
     -0.19411    0.00000         3.21010×10-6   -8.35315×10-8 1.04135×10-9
                 B7              B8              B9             B10
                 1.05556×10-11  -5.46941×10-13 6.71255×10-15 -2.78723×10-17
9    K           A4              A6              A8             A10
     -11.96262   3.37346×10-6   -6.82631×10-9  9.60047×10-13 1.26965×10-15
10   K           A4              A6              A8              A10
     -3.68709    1.45371×10-6   2.90461×10-10  -1.69827×10-12 -5.11975×10-16
图5是表示实施例2的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图。
如从该图5可明确，根据实施例2的二焦点切换型成像透镜，可在整个变焦区域内进行良好的像差修正。
(实施例3)
以下，对实施例3的二焦点切换型成像透镜进行说明。
该实施例3的透镜采用与上述实施例1的透镜大致相同的透镜结构。
在表5中表示该实施例3中的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜对e线(546.1nm)的折射率Ne及各透镜对d线的阿贝数v的值。
[表5]
   面  R           D        Ne(546.1nm)     v
*  1   -2969.89    21.69    1.80825         40.4
*  2   87.02       34.88
   3   128.09      33.18    1.93431         18.9
   4   213.22      136.62(W)
                   11.85(T)
STO 5  ∞          -8.67
    6  88.71       75.08    1.75844         52.3
    7  -88.71      12.58    1.81265         25.4
    8  357.61      7.91
*   9  94.96       14.08    1.51051         56.3
*   10 103.48      79.18(W)
                   203.96(T)
    11 438.56      34.70    1.85331         24.4
    12 ∞          21.69
    13 ∞          10.84    1.51872         64.2
    14 ∞          8.17
*非球面
f’       W99.3～T 248.25
变焦比    2.5倍
FNO       2.91～4.81
半视场角  W 40.0°T 17.4°
像高      80.02
进而，在本实施例中，在表9中表示全部满足所述的条件式(1)～(8)的各值。
另外，在本实施例中，在第一透镜L1及第五透镜L5的各两面设置有由上述数学式1的非球面式表示的形状的非球面。
另外，在下述表6中表示：在上述数学式1的非球面式中表示的非球面的各常数K、A4、A6、A8、A10的值。再有，对上述非球面式中的R代入表5中的1、2、9、10的各面的R值。
[表6]
面编号  K         A4             A6              A8                A10
1       45.26008  1.05439×10-6  -2.49943×10-11 -9.96180×10-14   -2.45970×10-18
2       -0.19411  2.46233×10-6  6.69531×10-10  -2.94630×10-13   -1.25874×10-17
9       -11.96262 2.59276×10-6  -4.39301×10-9  5.11305×10-13    5.64889×10-16
10      -3.68709  1.17646×10-6  1.39123×10-10  -9.00508×10-13   -2.00899×10-16
图6是表示实施例3的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图。
如从该图6可明确，根据实施例3的二焦点切换型成像透镜，可在整个变焦区域内进行良好的像差修正。
(实施例4)
以下，对实施例4的二焦点切换型成像透镜进行说明。
如图3所示，该实施例4的透镜采用与上述实施例1的透镜大致相同的透镜结构。其中，主要的不同之处在于，构成第三透镜组G3的第六透镜L6由设为两面非球面透镜、强曲率的面朝向物体侧的正的弯月透镜构成。
在表7中表示该实施例4中的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜对e线(546.1nm)的折射率Ne及各透镜对d线的阿贝数v的值。
[表7]
    面 R         D          Ne(546.1nm)    v
*   1  -999.21   23.00      1.80825        40.4
*   2  100.37    41.46
    3  178.28    48.42      1.93431        18.9
    4  328.55    133.46(W)
                 29.28(T)
STO 5  0.00      -7.86850
    6  106.10    84.13      1.77622        49.6
    7  -106.10   15.43      1.85506        23.8
    8  0.00      13.01
*   9  163.07    15.13      1.51224        55.9
*   10 132.37    38.74(W)
                 142.92(T)
    11 249.14    22.39      1.54603        55.6
*   12 1150.61   45.19
    13 0.00      15.13      1.51872        64.2
    14 0.00      34.59
*非球面
f’        W100.00～T 200.0
变焦比     2.0倍
FNO        2.88～4.27
半视场角W  41.9°T 22.3°
像高       86.7
进而，在本实施例中，在表9中表示全部满足所述的条件式(1)～(8)的各值。
另外，在本实施例中，在第一透镜L1、第五透镜L5及第六透镜L6的各两面设置有由上述数学式1的非球面式表示的形状的非球面。
另外，在下述表8中表示：在上述数学式1的非球面式中表示的非球面的各常数K、A4、A6、A8、A10的值。再有，对上述非球面式中的R代入表7中的1、2、9、10、11、12的各面的R值。
[表8]
面编号 K         A4            A6              A8               A10
1      15.08937  6.28218×10-7 -5.32284×10-12 -7.94407×10-14  -1.45959×10-18
2      -1.49829  1.77204×10-6 5.95209×10-10  -2.39321×10-13  -9.02761×10-18
9      -26.89681 2.91211×10-6 -2.81499×10-9  6.91347×10-13   4.14901×10-16
10     -3.23200  2.08203×10-6 -3.13685×10-9  -3.01751×10-13  1.57211×10-16
11     -43.60074 2.57027×10-7 -5.76989×10-11 8.49332×10-15   -5.99940×10-19
12     1.44413   5.24338×10-8 -7.91655×10-12 -8.61769×10-16  3.38536×10-20
图7是表示实施例4的二焦点切换型成像透镜的广角端及望远端的各像差(球面像差、像散及畸变)的像差图。
如从该图7可明确，根据实施例4的二焦点切换型成像透镜，可在整个变焦区域内进行良好的像差修正。
[表9]
                    实施例1   实施例2  实施例3  实施例4
Ww                  37.5       38.4     40.0     41.9
Wt                  20.5       21.3     17.4     22.3
f5                  3274.0     1695.6   1449.4   -1647.6
fw                  97.38      100.00   99.30    100.00
ft                  197.32     192.00   248.25   200.00
TL                  437.7      425.2    482.0    521.0
YIM                 75.7       73.4     80.0     82.6
f1G                 -171.60    -159.74  -176.01  -173.74
f2G                 123.10     120.56   132.80   147.30
dw                  100.86     101.05   127.95   125.59
(1)(Ww+Wt)/2        29.0       29.8     28.7     32.1
(2)|f5|/fw          32.70      16.96    14.60    16.48
(3)TL/YIM           5.77       5.79     6.03     6.30
(4)ft/fw            2.03       1.92     2.50     2.00
(5)FNOw             2.80       2.80     2.91     2.88
(6)v1-v2            20.8       23.8     21.5     21.5
(7)(f1G+f2G+dw)/YIM 0.692      0.843    1.06     1.19
(8)f2G/fw           1.23       1.21     1.34     1.47

Claims (6)

1.一种二焦点切换型成像透镜，其从物体侧开始依次排列具有负的折射能力的第一透镜组、具有正的折射能力的第二透镜组、及具有正的折射能力的第三透镜组而构成，其特征在于，
所述第一透镜组从物体侧开始依次排列具有负的折射能力的第一透镜及具有正的折射能力的第二透镜，并且至少任一个透镜设为非球面透镜而构成，
所述第二透镜组从物体侧开始依次排列接合透镜、和具有非球面且具有负的折射能力的单个透镜而构成，
所述第三透镜组由一片正透镜构成，
在两个焦点位置之间进行切换时，使所述第二透镜组移动，另一方面，所述第一透镜组及所述第三透镜组固定，
进而，满足下述的条件式(1)～(6)：
22＜(Ww+Wt)/2＜34    ……  (1)
2＜|f5|/fw           ……  (2)
4.5＜TL/YIM＜6.5     ……  (3)
1.75≤ft/fw≤3.0     ……  (4)
2.3≤FNOW≤3.5       ……  (5)
16.0≤v1-v2          ……  (6)
其中，
Ww：在广角端的半视场角
Wt：在望远端的半视场角
fw：广角端的整个系统的焦距
ft：望远端的整个系统的焦距
f5：所述第二透镜组中的所述单个透镜的焦距
TL：整个系统的最大全长，其中广角端与望远端的全长中的最长的全长
YIM：像高
FNOW：广角端的F值
v1：所述第一透镜的阿贝数
v2：所述第二透镜的阿贝数。
2.根据权利要求1所述的二焦点切换型成像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式(7)：
0.65＜(f1G+f2G+dW)/YIM＜1.3  ……  (7)，
其中，
f1G：所述第一透镜组的焦距
f2G：所述第二透镜组的焦距
dW：广角端的所述第一透镜组与所述第二透镜组的组间隔。
3.根据权利要求1或2所述的二焦点切换型成像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式(8)：
1.1＜f2G/fw＜1.8  ……  (8)。
4.根据权利要求1所述的二焦点切换型成像透镜，其特征在于，
所述第二透镜组中的所述单个透镜设为凸面朝向物体侧的两面非球面的由合成树脂构成的弯月透镜。
5.根据权利要求1所述的二焦点切换型成像透镜，其特征在于，
在所述第二透镜组中的最靠近物体侧配设光阑而构成。
6.根据权利要求1所述的二焦点切换型成像透镜，其特征在于，
所述第二透镜组中的构成所述接合透镜的像侧的透镜的周边像侧端面、和所述第二透镜组中的所述单个透镜的周边物体侧端面均被设为平面，这两个平面构成为相互抵接、或这些两个平面构成为夹持具有与这些平面平行的表面的平行平面板。
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