CN100573224C - 变焦透镜、照相装置及携带情报终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色差小、半像角度在42°以上广像角度、短焦点端的F数值在3.0以下，并且充分小型化的变焦透镜，以及使用该变焦透镜的照相装置、携带情报终端装置。其从物体侧开始依次设置：具有正焦距的第1透镜组G1，具有负焦距的第2透镜组G2，具有正焦距的第3透镜组G3，具有正焦距的第4透镜组G4，在第3透镜组G3的物体侧设有光圈，当从短焦点端向长焦点端作变倍时，第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔增大，第2透镜组G2和第3透镜组G3之间的间隔减少，第3透镜组G3和第4透镜组G4之间的间隔变化。其构成是：第1透镜组G1从物体侧开始依次设置负的第1透镜L1和正的第2透镜L2；第3透镜组G3从物体侧开始依次设置正的第1透镜L6、负的第2透镜L7、正的第3透镜L8及负的第4透镜L9。

Description

变焦透镜、照相装置及携带情报终端装置

技术领域

本发明涉及的是，能够作为数字式照相机、携带情报终端装置、摄像机等的摄影透镜的变焦透镜，和使用该变焦透镜的照相装置以及携带情报终端装置。

背景技术

当前，特别是在数字式照相机领域里，高画质、小型化、广角化、大口径化的要求越来越高。今后，有必要开发对应于这种要求的技术。因此，作为摄影透镜的变焦透镜，被要求是能够对应于超过500万像素受光元件的高画质、小型化、广角化和大口径化。

通常所知道的变焦透镜的构成是：从物体侧依此设置具有正焦距的第1透镜组、具有负焦距的第2透镜组、具有正焦距的第3透镜组、具有正焦距的第4透镜组，在第3透镜组的物体侧设有光圈，当进行从短焦点端向长焦点端的变倍时，第1透镜组和第2透镜组之间的间隔增大，第2透镜组和第3透镜组之间的间隔减少，第3透镜组和第4透镜组之间的间隔变化，并且第3透镜组从物体侧开始依此为正的第1透镜、负的第2透镜、正的第3透镜和负的第4透镜(参见专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4)。

然而，在上述各专利文献中记载的变焦透镜中，由于第1透镜组由3块透镜组成，所以不容易使第1透镜组小型化。在使变焦透镜广角化时，由于会使第1透镜更大型化，使得倍率色差的补正变得困难，同时也不能达到半像角度为42℃以上的广像角。

在上述通常情况之外，还有这样的构成：从物体侧开始，依此设置具有正焦距的第1透镜组、具有负焦距的第2透镜组、具有正焦距的第3透镜组、具有正焦距的第4透镜组，在第3透镜组的物体侧设有光圈，当进行从短焦点端向长焦点端的变倍时，第1透镜组和第2透镜组之间的间隔增大，第2透镜组和第3透镜组之间的间隔减少，第3透镜组和第4透镜组之间的间隔变化，并且第1透镜组的构成是：从物体侧开始依此为负的第1透镜、正的第2透镜；第3透镜组的构成是：从物体侧开始依此为正的第1透镜、负的第2透镜、正的第3透镜和正的第4透镜(参见专利文献5)。

专利文献5里所记载的变焦透镜，因为在第3透镜组里包含有3块正透镜，对随着广角化而增大的倍率色差的补正就变得困难。另外，也不能达到半像角度为42℃以上的广像角。

专利文献1：特开2006-189598号公报

专利文献2：特开2006-133632号公报

专利文献3：特开2005-062228号公报

专利文献4：特开2003-241091号公报

专利文献5：特开2006-126741号公报

发明内容

本发明是鉴于上述通常使用技术的问题点，其目的在于提供一种色差少、性能高的变焦透镜，能够实现半像角度为42°以上的广像角度，在使短焦点端的F值在3.0以下的同时，具有充分小型化的变焦透镜。

本发明另外提供一种变焦透镜，其在为色差少、性能高的变焦透镜的同时，即使在制造感度减低，即存在制造误差时，给透镜性能带来的不良影响很小。

本发明另外提供一种照相装置，其在为色差少、性能高的照相装置的同时，能够实现半像角度为42°以上的广像角度，在使短焦点端的F值在3.0以下的同时，能够获得将充分小型化的变焦透镜作为摄影光学系统来使用的、小型且高画质的图像。

本发明另外提供具有将摄影图像作为数字情报的功能的照相装置。

本发明另外提供一种携带情报终端装置，其在为色差少、性能高的携带情报终端装置的同时，能够实现半像角度为42°以上的广像角度，在使短焦点端的F值在3.0以下的同时，能够获得将充分小型化的变焦透镜作为摄影光学系统来使用的、小型且高画质的图像。

本发明的构成是一种变焦透镜，其从物体侧开始依次设置：第1透镜组，其具有正焦距；第2透镜组，其具有负焦距；第3透镜组，其具有正焦距；第1透镜组，其具有正焦距；第3透镜组的物体侧里设有光圈，在从短焦点端向长焦点端变倍的时候，第1透镜组和第2透镜组之间的间距增大，第2透镜组和第3透镜组之间的间距减少，第3透镜组和第4透镜组之间的间距变化；其还具有以下特征。

技术方案1所涉及的变焦透镜是，第1透镜组从物体侧开始依次由，负的第1透镜和正的第2透镜构成，第3透镜组从物体侧开始依次由，正的第1透镜、负的第2透镜、正的第3透镜、负的第4透镜构成。

技术方案2所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1所述的变焦透镜，其特征在于：当d1为所述第1透镜组的厚度，Y′为最大像高时，其满足下列条件式：0.80＜d1/Y′＜1.70。

技术方案3所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1或2所述的变焦透镜，其特征在于：当从短焦点端向长焦点端变倍时，所述第1透镜组向像侧移动后向物体侧移动，所述第2透镜组向像侧移动，所述第3透镜组向物体侧移动。

技术方案4所涉及的变焦透镜是，根据技术方案3所述的变焦透镜，其特征在于：当从短焦点端向长焦点端变倍时，所述第4透镜组与像面的距离不变。

技术方案5所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1至4中任何一项所述的变焦透镜，其特征在于：当f1为所述第1透镜组的焦距，fw为短焦点端的焦距时，其满足下列条件式：10.0＜f1/fw＜20.0。

技术方案6所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1至5中任何一项所述的变焦透镜，其特征在于：当f3为所述第3透镜组的焦距，fw为短焦点端的焦距时，其满足下列条件式：2.0＜f3/fw＜3.0。

技术方案7所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1至6中任何一项所述的变焦透镜，其特征在于：当β3w为所述第3透镜组的短焦点端处的横倍率，β3t为所述第3透镜组的长焦点端处的横倍率，β2w为所述第2透镜组的短焦点端处的横倍率，β2t为所述第2透镜组的长焦点端处的横倍率时，其满足下列条件式：1.0＜(β3t/β3w)/(β2t/β2w)＜2.5。

技术方案8所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1至7中任何一项所述的变焦透镜，其特征在于：所述第3透镜组的2块负透镜的像面侧向物体侧凸起，当r32为所述第3透镜组的第2透镜的像面侧曲率半径，r34为所述第3透镜组的第4透镜的像面侧曲率半径时，其满足下列条件式：-0.5＜(r32-r34)/(r32+r34)＜0.1。

技术方案9所涉及的变焦透镜是，根据技术方案1至8中任何一项所述的变焦透镜，其特征在于：所述第1透镜组的负的第1透镜和正的第2透镜结合，当r12为所述结合面的曲率半径，Y′为最大像高度时，其满足下列条件式：4.0＜r12/Y′＜9.0。

本发明所涉及的照相装置，如技术方案10所述，其特征在于包括：将技术方案1至9中任何一项所述的变焦透镜作为摄影用变焦透镜。如技术方案11所述，根据技术方案10所述的照相装置，其特征在于包括：将摄影图像作为数字情报的功能。

本发明所涉及的携带情报终端装置，如技术方案12所述，其特征在于包括：将技术方案1至9中任何一项所述的变焦透镜作为摄影用变焦透镜。

根据第1技术方案的所述，其为色差少、性能高的变焦透镜，其能够提供一种半像角度达到42°以上的广像角度，在使短焦点端的F值在3.0以下的同时，具有充分小型化的变焦透镜。通过将所述的变焦透镜使用到例如数字照相机里，就能够实现可以获得高画质图像的小型数字照相机。

根据技术方案2、3、5、6、7、9的所述，由于能够提供更高性能的变焦透镜，就能够实现可以获得更高画质图像的照相机。

根据技术方案4、8的所述，其为色差少、性能高的变焦透镜，其能够提供一种即使在制造感度减低，即存在制造误差时，所受不良影响也小的变焦透镜，通过将其使用于照相机，就能够得到更安定的照相机。

根据第10技术方案的所述，其为色差少、性能高的变焦透镜，并且，在能够达到半像角度为42°以上的广像角度、短焦点端的F值在3.0以下的同时，通过将充分小型化的变焦透镜作为摄影透镜来使用，就能够提供可以以小型化来获得高画质图像的照相装置。由此，用户就能够用具有良好携带性的照相机来拍摄高画质的图像。

根据技术方案11的所述，能够将上述可以以小型化来获得高画质图像的照相装置，作为处理数字图像情报的照相装置来使用。

根据第12技术方案的所述，其为色差少、性能高的变焦透镜，并且，在能够达到半像角度为42°以上的广像角度、短焦点端的F值在3.0以下的同时，通过将充分小型化的变焦透镜作为摄影透镜来使用，就能够提供可以以小型化来获得高画质图像的携带情报终端装置。由此，用户就能够用具有良好携带性的携带情报终端装置来拍摄高画质的图像。

附图说明

图1所示是本发明所涉及的变焦透镜第1实施例的光学配置图。

图2所示是本发明所涉及的变焦透镜第2实施例的光学配置图。

图3所示是本发明所涉及的变焦透镜第3实施例的光学配置图。

图4所示是本发明所涉及的变焦透镜第4实施例的光学配置图。

图5所示是第1实施例所涉及的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图。

图6所示是第1实施例所涉及的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图。

图7所示是第1实施例所涉及的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。

图8所示是第2实施例所涉及的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图。

图9所示是第2实施例所涉及的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图。

图10所示是第2实施例所涉及的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。

图11所示是第3实施例所涉及的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图。

图12所示是第3实施例所涉及的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图。

图13所示是第3实施例所涉及的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。

图14所示是第4实施例所涉及的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图。

图15所示是第4实施例所涉及的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图。

图16所示是第4实施例所涉及的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。

图17所示是本发明所涉及的照相装置实施方式的数字照相机的外观图。(A)为正面侧的斜视图，(B)为后面侧的斜视图。

图18所示是照相装置系统构造例的模块图。

具体实施方式

以下，参照图面，对本发明所涉及的变焦透镜、照相装置及携带情报终端装置的实施例作说明。

图1至图4分别显示本发明所涉及变焦透镜的第1、第2、第3、第4实施例。这些实施例，虽然透镜的两面的曲率半径、厚度、透镜之间的间隔、折射率等的数值不同，但是由于透镜组的形态、构成各透镜组的透镜的形态、各光学元件相互间的间隔等基本构成相同，所以，首先参照图1来说明基本的构成。

图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧。在图1，从物体侧起依次设有，具有正焦距的第1透镜组G1，具有负焦距的第2透镜组G2，具有正焦距的第3透镜组G3，具有正焦距的第4透镜组G4，在第3透镜组G3的物体侧里设有光圈。图1的下部画有从短焦点端向长焦点端变倍时，各透镜组的移动轨迹(线)。由这些轨迹线可以知道，当从短焦点端向长焦点端变倍时，其构成为：第1透镜组G1和第2透镜组G2的间隔增大，第2透镜组G2和第3透镜组G3的间隔减少，第3透镜组G3和第4透镜组G4的间隔变化。另外，当从短焦点端向长焦点端变倍时，第1透镜组G1的构成是：在变倍途中，一旦接近像面侧后即远离像面而去，换而言之，其向着像面侧作凸状移动。第4透镜组G4是在变倍的时候被固定，在对焦的时候向光轴方向移动的对焦透镜。

上述第1透镜组G1由，凸面朝向物体侧的负弯月型第1透镜L1、结合于第1透镜L1的正的第2透镜L2等2块构成，从物体侧开始依次配置为第1透镜L1和第2透镜L2。上述第2透镜L2由，负弯月型第1透镜L3、负双凹第2透镜L4、正双凸第3透镜L5等3块构成，从物体侧开始依次配置为第1透镜L3，第2透镜L4，第3透镜L5。

本发明所涉及的变焦透镜，采用了如上所述的、以具有正焦距透镜组为先头的第1透镜组等4组构成的变焦透镜类型，通过将各透镜组作如上所述的移动，来实现高效率的变倍。

在这种变焦透镜类型中，虽然也可以通过将全部透镜组转出来对焦，但以第4透镜组4G来对焦为好，图示的各实施例都采用了这种构成。

虽然第1透镜组多采用负的第1透镜、正的第2透镜、正的第3透镜等3块的构成，但在本发明中，第1透镜组G1的构成采用了，从物体侧开始依次为负的第1透镜L1、正的第2透镜L2的构成。当第1透镜组G1由2块透镜构成时，如果减小第1透镜组G1的放大倍数，就会发生对球面色差或轴上色差等的补正困难。因此，虽然不能使第2透镜组G2具有大的变倍功能，但是通过在第2透镜组G2处不进行大的变倍，就能够抑制伴随广角化而引起的第1透镜组G1的大型化。如上所述，由于不能使第2透镜组G2具有大的变倍功能，就必须使第3透镜组G3具有大的变倍功能。于是，第3透镜组G3的构成就变得非常重要。

在本发明所涉及的变焦透镜中，第3透镜组G3由，从物体侧依次配置的正的第1透镜L6、负的第2透镜L7、正的第3透镜L8、负的第4透镜L9等4块透镜构成。通过用2块正透镜和2块负透镜来构成第3透镜组G3，比起3块正透镜、1块负透镜的构成来，对轴上色差或倍率色差的补正要容易。当第3透镜组G3由3块正透镜和1块负透镜构成时，由于3块正透镜必须采用阿贝数大的玻璃，而使选择玻璃的自由度减少，就会使得全体的单色色差的补正变得困难。

另外，通过将第3透镜组G3最靠像侧的透镜，即图示实施例中的第4透镜L9为负透镜，第3透镜组G3的主点落在物体侧。由此，就能够缩短第2透镜组G2和第3透镜组G3之间的光学距离，就能够提高变倍的效率。

通过以上所述的构成，能够获得F数在3.0以下、半像角度在42℃以上的明亮的广角图像的小型变焦透镜。

在小型的同时，为了获得更高的性能，以满足下列条件式为好。

0.80＜d1/Y′＜1.70……(1)

其中，d1为第1透镜组的厚度，Y′为最大像高度。

超过条件式(1)的下限值时，球面色差或轴上色差等的补正就会变得困难。超过上限值时，第1透镜组的直径变大，倍率色差等的补正变得困难，另外还会妨碍小型化、引起成本增加。

为了达到更高的性能，当从短焦点端向长焦点端变倍时，第1透镜组G1向像侧凸起，即一旦在向像侧移动之后，以改变向像侧移动的方向，第2透镜组G2向像侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动为好。

如此，在从短焦点端至一定焦距为止的变倍中，由于第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔变化小、第2透镜组G2和第3透镜组G3之间的间隔变化大的缘故，能够使第2透镜组G2的变倍变小，使第3透镜组G3的变倍变大，就能够抑制第1透镜组G1的大型化，使倍率色差等的补正变得容易。另外，当从一定焦距至长焦点端为止变倍时，由于第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔变化，第2透镜组G2也参与变倍，使得第3透镜组G3的变倍不会过大，球面色差等的补正就变得容易。

另外，当从短焦点端向长焦点端变倍时，以第4透镜组G4相对于像面为固定的为好。变倍时，通过将第4透镜组G4保持在固定位置里，也有助于镜筒构成的简单化，以及确保透镜组之间的偏心精度。当然，如果以色差补正为优先，虽然是将全部的透镜组移动是有利的，但那样就会使镜筒的构成变得复杂，也容易产生制造误差。

为了提供变焦透镜的性能，以满足下列条件式为好。

10.0＜f1/fw＜20.0……(2)

其中，f1为第1透镜组G1的焦距，fw为短焦点端的焦距。

超过条件式(2)的下限值时，第1透镜组G1的焦距变得太短，球面色差或轴上色差等的补正就会变得困难。超过上限值时，第2透镜组G2的变倍变小，就变成通过第3透镜组G3来进行大的变倍，球面色差的补正就会变得困难。

为了更进一步提供变焦透镜的性能，以满足下列条件式为好。

2.0＜f3/fw＜3.0……(3)

其中，f3为第3透镜组G3的焦距，fw为短焦点端的焦距。

超过条件式(3)的下限值时，第3透镜组G3的焦距变得太短，第3透镜组G3内的球面色差等补正就会变得困难。超过上限值时，第3透镜组G3的变倍变小，就变成通过第2透镜组G2来进行大的变倍，轴外色差的补正就会变得困难。

为了更进一步提供变焦透镜的性能，以满足下列条件式为好。

1.0＜(β3t/β3w)/(β2t/β2w)＜2.5……(4)

其中，β3w为第3透镜组G3的短焦点端处的横倍率，β3t为第3透镜组G3的长焦点端处的横倍率，β2w为第2透镜组G2的短焦点端处的横倍率，β2t为第2透镜组G2的长焦点端处的横倍率。

超过条件式(4)的下限值时，由于第2透镜组G2的变倍变大，第2透镜组G2内的轴外色差补正就会变得困难。超过上限值时，由于第3透镜组G3的变倍过大，第3透镜组G3内的球面色差等的补正就会变得困难。

为了更进一步地在提供变焦透镜性能的同时，降低制造误差感度，以满足下列条件式为好。

-0.5＜(r32-r34)/(r32+r34)＜0.1……(5)

其中，r32为第3透镜组G3的第2透镜L7的像面侧曲率半径，r34为第3透镜组G3的第4透镜L9的像面侧曲率半径。

当满足条件式(5)时，能够分担第3透镜组G3负的第2透镜L7和负的第4透镜L9的、像侧面里的负的放大倍数，从而能够防止在1个面里产生过大的色差，从而能够降低第3透镜组G3全体的色差量和制造误差感度。

为了在保持小型化的同时，进一步提高性能，以满足下列条件式为好。

4.0＜r12/Y′＜9.0……(6)

其中，r12为互相结合的第1透镜组G1之负的第1透镜L1和正的第2透镜L2的、结合面的曲率半径，Y′为最大像高度。

超过条件式(6)的下限值时，上述结合面的曲率半径变小，轴上色差等的补正就会变得困难。另外也会导致第1透镜组G1的大型化。超过条件式(6)的上限值时，倍率色差等的补正变得困难。

通过将上述变焦透镜作为摄影用透镜采用到照相装置，或作为摄影用透镜采用到具备图像摄影装置的携带情报终端装置里，就能够提供可以获得上述效果的照相装置以及携带情报终端装置。

以下，通过数值来表示本发明所涉及变焦透镜的具体实施例。

实施例中的记号的含义如下。

f：全系统的焦距

F：F值(F数)

ω：半像角度

R：曲率半径

D：面间距

Nd：折射率

vd：阿贝数

K：非球面的圆锥常数

A₄：4次的非球面系数

A₆：6次的非球面系数

A₈：8次的非球面系数

A₁₀：10次的非球面系数

但是，这里所用到的非球面是以近轴曲率半径的倒数(近轴曲率)为C，以从光轴开始的高度为H时，由下式定义的。

计算式1

$X=\frac{{\mathrm{CH}}^2}{1+\sqrt{1-(1+K)C^2{H}^2}}+A_4\·H^4+A_6\·H^6+A_8\·H^8+A_{10}\·H^{10}---\left(11\right)$

[实施例1]

图1所示是本发明所涉及的变焦透镜第1实施例的光学配置图。从实施例1至实施例4，都由上述的第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3和第4透镜组G4构成。在第3透镜组G3的物体侧设有光圈、在第4透镜组G4和像面之间设置有过滤片。每个透镜组都被适当的支撑部件所支撑，在变焦时，以透镜组为单位作上述移动。从图1至图3所示的、实施例1至实施例3，构成第3透镜组G3的第2透镜L7和第3透镜L8被结合，第1透镜L6与第2透镜L7是分开的。相对于此，在图4所示实施例4的第3透镜组G3中，第1透镜L6和第2透镜L7被结合，第3透镜L8和第4透镜L9被结合，第2透镜L7与第3透镜L8是分开的。

表1所示是实施例1的各数值。

表1

数值实施例1

f＝5.05～16.79  F＝2.77～4.59  ω＝45.75～16.06

在表示实施例1的表1中，附有「*」记号的第5面、第11面、第17面及第18面为非球面，各非球面在(计算式1)中的参数如下所示。

非球面；第5面

K＝0.0，A₄＝-6.94346E-05，A₆＝-1.89526E-06，A₈＝3.15410E-08，A₁₀-4.91349E-10

非球面；第11面

K＝0.0，A₄＝-9.63435E-05，A₆＝-2.54243E-06，A₈＝-7.22987E-09，A₁₀＝3.43526E-09

非球面；第17面

K＝0.0，A₄＝8.57512E-04，A₆＝-5.14936E-06，A₈＝2.88403E-06，A₁₀＝-2.37746E-07

非球面；第18面

K＝0.0，A₄＝-4.73563E-05，A₆＝4.11602E-06，A₈＝-3.08826E-08

实施例1中变倍时的、各透镜组之间的间隔变化如表2所示。在表2中，A是第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔，B是第2透镜组G2和光圈之间的间隔，C是光圈和第3透镜组G3之间的间隔，D是第3透镜组G3和第4透镜组G4之间的间隔。「Wide」表示短焦点(广角)端，「Mean」表示中间焦距，「Tele」表示长焦点(望远)端。

表2

間隔変化

	Wide	Mean	Tele
					f＝5.05	f＝9.21	f＝16.79
A	0.3000	4.9597	16.2903
				B	19.7244	8.8494	1.0000
C	5.3342	1.0000	1.0000
				D	4.4093	7.9864	12.5726

实施例1中适用于上述条件式(1)～条件式(5)的数值如表3所示，在各条件式的范围内。

表3

d1/Y′	0.842
		f1/fw	18.216
f3/fw	2.669

(β3t/β3w)/(β2t/β2w)	2.073
		(r32-r34)/(r32+r34)	-0.280
r12/Y′	7.915

图5所示是实施例1的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图，图6所示是实施例1的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图，图7所示是实施例1的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。球面色差曲线中的虚线代表正弦条件，像散色差曲线中的实线代表弧氏面，虚线代表子午面。由这些色差曲线图可以知道，实施例1中的变焦透镜的色差得到了充分的补正。通过实施例1那样来构成透镜变焦，能够实现半像角度为42℃以上的广像角，并使短焦点端的F数在3.0以下，从而能够在保持小型化的同时，得到非常良好的像性能。另外从上面也可以得知，第4透镜组G4即使由1块透镜构成，也可以被充分地色差补正。

[实施例2]

图2所示是本发明所涉及的变焦透镜第2实施例的光学配置图。表4所示是实施例2各部的数值。

表1

数值实施例1

f＝5.05～16.79  F＝2.78～4.31  ω＝44.93～15.71

在表示实施例2的表4中，附有「*」记号的第5面、第11面、第17面及第18面为非球面，各非球面在(计算式1)中的参数如下所示。

非球面；第5面

K＝0.0，A₄＝-6.26340E-05，A₆＝-4.41174E-06，A₈＝6.98610E-08，A₁₀＝-1.01980E-09

非球面；第11面

K＝0.0，A₄＝-1.56889E-04，A₆＝-1.86439E-06，A₈＝-1.76893E-08，A₁₀＝-5.57860E-10

非球面；第17面

K＝0.0，A₄＝5.13576E-04，A₆＝1.20806E-05，A₈＝1.29810E-07，A₁₀＝1.23459E-08

非球面；第18面

K＝0.0，A₄＝-1.18278E-04，A₆＝1.77008E-06，A₈＝-8.08265E-09

实施例2中变倍时的、各透镜组之间的间隔变化如表5所示。在表5中，A是第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔，B是第2透镜组G2和光圈之间的间隔，C是光圈和第3透镜组G3之间的间隔，D是第3透镜组G3和第4透镜组G4之间的间隔。「Wide」表示短焦点(广角)端，「Mean」表示中间焦距，「Tele」表示长焦点(望远)端。

表5

間隔変化

实施例2中适用于上述条件式(1)～条件式(5)的数值如表6所示，在各条件式的范围内。

表6

d1/Y′	1.482
		f1/fw	10.265
f3/fw	2.700
		(β3t/β3w)/(β2t/β2w)	1.381
(r32-r34)/(r32+r34)	-0.235
		r12/Y′	4.274

图8所示是实施例2的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图，图9所示是实施例2的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图，图10所示是实施例2的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。球面色差曲线中的虚线代表正弦条件，像散色差曲线中的实线代表弧氏面，虚线代表子午面。由这些色差曲线图可以知道，实施例2中的变焦透镜的色差得到了充分的补正。通过实施例2那样来构成透镜变焦，能够实现半像角度为42℃以上的广像角，并使短焦点端的F数在3.0以下，从而能够在保持小型化的同时，得到非常良好的像性能。另外，第4透镜组G4即使由1块透镜构成，也可以被充分地色差补正。

[实施例3]

图3所示是本发明所涉及的变焦透镜第3实施例的光学配置图。表7所示是实施例3各部的数值。

表7

数值实施例3

f＝5.06～16.78  F＝2.79～4.35  ω＝45.77～16.25

在表示实施例3的表7中，附有「*」记号的第5面、第11面、第17面及第18面为非球面，各非球面在(计算式1)中的参数如下所示。

非球面；第5面

K＝0.0，A₄＝-1.38206E-04，A₆＝-1.65259E-06，A₈＝2.75910E-08，A₁₀＝-1.18934E-09

非球面；第11面

K＝0.0，A₄＝-2.62335E-04，A₅＝1.45201E-06，A₈＝-3.40336E-07，A₁₀＝1.38049E-08

非球面；第17面

K＝0.0，A₄＝3.65609E-04，A₆＝1.24232E-05，A₈＝-8.05358E-08，A₁₀＝-1.59427E-08

非球面；第18面

K＝0.0，A₄＝-4.24124E-06，A₆＝6.98633E-06，A₈＝-6.79190E-08

实施例3中变倍时的、各透镜组之间的间隔变化如表8所示。在表8中，A是第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔，B是第2透镜组G2和光圈之间的间隔，C是光圈和第3透镜组G3之间的间隔，D是第3透镜组G3和第4透镜组G4之间的间隔。「Wide」表示短焦点(广角)端，「Mean」表示中间焦距，「Tele」表示长焦点(望远)端。

表8

間隔変化

	Wide	Mean	Tele
					f＝5.06	f＝9.21	f＝16.78
A	0.5000	0.5000	16.7190
				B	13.8225	4.7275	1.0000
C	3.2322	1.0000	1.0000
				D	2.7162	7.4052	9.9736

实施例3中适用于上述条件式(1)～条件式(5)的数值如表9所示，在各条件式的范围内。

表9

d1/Y′	1.279
		f1/fw	13.370
f3/fw	2.368
		(β3t/β3w)/(β2t/β2w)	1.554
(r32-r34)/(r32+r34)	0.016
		r12/Y′	4.605

图11所示是实施例3的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图，图12所示是实施例3的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图，图13所示是实施例3的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。球面色差曲线中的虚线代表正弦条件，像散色差曲线中的实线代表弧氏面，虚线代表子午面。由这些色差曲线图可以知道，实施例2中的变焦透镜的色差得到了充分的补正。通过实施例2那样来构成透镜变焦，能够实现半像角度为42℃以上的广像

并使短焦点端的F数在3.0以下，从而能够在保持小型化的同时，得到非常良好的像性能。另外，第4透镜组G4即使由1块透镜构成，也可以被充分地色差补正。

[实施例4]

图4所示是本发明所涉及的变焦透镜第4实施例的光学配置图。表10所示是实施例4各部的数值。

表10

数值实施例4

f＝5.06～16.76  F＝2.78～4.77  ω＝45.96～16.31

在表示实施例4的表10中，附有「*」记号的第5面、第11面、第16面及第17面为非球面，各非球面在(计算式1)中的参数如下所示。

非球面；第5面

K＝0.0，A₄＝-1.87804E-04，A₆＝-3.92453E-06，A₈＝8.47222E-08，A₁₀＝-3.01034E-09

非球面；第11面

K＝0.0，A₄＝-3.69648E-05，A₆＝1.84855E-07，A₈＝-3.79730E-08，A₁₀＝2.41199E-09

非球面；第16面

K＝0.0，A₄＝9.34669E-04，A₆＝1.66768E-05，A₈＝6.61546E-08，A₁₀＝1.92939E-09

非球面；第17面

K＝0.0，A₄＝-6.42413E-05，A₆＝4.15149E-06，A₈＝-4.27916E-08

实施例4中变倍时的、各透镜组之间的间隔变化如表11所示。在表11中，A是第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的间隔，B是第2透镜组G2和光圈之间的间隔，C是光圈和第3透镜组G3之间的间隔，D是第3透镜组G3和第4透镜组G4之间的间隔。「Wide」表示短焦点(广角)端，「Mean」表示中间焦距，「Tele」表示长焦点(望远)端。

表11

間隔変化

	Wide	Mean	Tele
					f＝5.05	f＝9.21	f＝16.76
A	0.5000	0.5000	12.9439
				B	13.8931	5.4519	1.0000
C	3.6776	1.0000	1.0000
				D	1.6475	7.0938	11.8633

实施例4中适用于上述条件式(1)～条件式(5)的数值如表12所示，在各条件式的范围内。

表12

d1/Y′	0.921
		f1/fw	13.465
f3/fw	2.528
		(β3t/β3w)/(β2t/β2w)	1.950
(r32-r34)/(r32+r34)	-0.433
		r12/Y′	4.371

图14所示是实施例4的变焦透镜短焦点端处的色差曲线图，图15所示是实施例4的变焦透镜中间焦距处的色差曲线图，图16所示是实施例4的变焦透镜长焦点端处的色差曲线图。球面色差曲线中的虚线代表正弦条件，像散色差曲线中的实线代表弧氏面，虚线代表子午面。由这些色差曲线图可以知道，实施例2中的变焦透镜的色差得到了充分的补正。通过实施例2那样来构成透镜变焦，能够实现半像角度为42℃以上的广像角，并使短焦点端的F数在3.0以下，从而能够在保持小型化的同时，得到非常良好的像性能。另外，第4透镜组G4即使由1块透镜构成，也可以被充分地色差补正。

以上所述本发明所涉及的变焦透镜能够作为摄影透镜使用于数字照相机、摄像机、及其他各种照相装置。另外，也能作为附属照相机的摄影透镜使用于移动电话、PDA等携带情报终端装置里。图17所示是使用本发明所涉及变焦透镜的「照相机装置」的实施例。图17(A)所示是从斜上方所看到的正面侧的斜视图，图17(B)所示是从斜上方所看到的背面侧的斜视图。作为摄影透镜，照相装置具有上述几个实施例中的1个所涉及的变焦透镜。照相装置具有框体5，在框体5的正面侧配置有上述摄影透镜1、光学取景器2、发光器的发光部3。在框体5的上面配置有快门按钮4。在框体5的背面侧里，设置有上述光学取景器2的靠眼部、电源开关6、液晶屏幕7、操作按钮8、存储卡插口9、变焦操作那钮10。

图18所示是上述照相装置的系统构造的模块图。如图18所示，照相装置具有摄影透镜1，和由该摄影透镜1连接而被配置在像面里的受光元件13。由摄影透镜1所形成的摄影对象物体的像，被受光元件13读取，受光元件13的输出被接受中央计算装置11控制的信号处理装置14处理后，变换成数字情报。亦即，照相装置具有「将摄影图像转变为数字情报的功能」。由数字情报构成的摄影图像，通过中央计算装置11被输入液晶屏幕7，能够将摄影图像实时地显示在液晶屏幕7里。或者，拍摄到的图像情报被保存到半导体存储器15里，被保存的图像情报也能够通过中央计算装置11呼出后显示到液晶屏幕7里。被拍摄的图像情报介由通信卡16，可以传送到外部的终端、打印机、网络等里面。

根据本发明所涉及的照相装置以及携带情报终端装置，通过具备可以获得上述效果的变焦透镜，可以实现半像角度在42°以上，短焦点端的F数值在3.0以下，在小型化的同时，能够得到可以获得非常良好的图像性能的照相装置以及携带情报终端装置。

另外，本发明不局限于前述的各个实施方式，在本发明的技术思想的范围内，除前述各实施方式中所示之外，从前述各实施方式作适当变更后的所得也是显而易见的。还有，前述构成部件的数量、位置、形状等不局限前述各实施方式，在实施本发明时，可以使用适当的数量、位置、形状等。

本专利申请的基础和优先权要求是2006年12月6日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2006-329407，其全部内容在此引作结合。

Claims (12)

1.一种变焦透镜，其从物体侧开始依次设置：

第1透镜组，其具有正焦距；

第2透镜组，其具有负焦距；

第3透镜组，其具有正焦距；

第4透镜组，其具有正焦距；

所述第3透镜组的物体侧一边设有光圈，在从短焦点端向长焦点端变倍的时候，所述第1透镜组和所述第2透镜组之间的间距增大，所述第2透镜组和所述第3透镜组之间的间距减少，所述第3透镜组和所述第4透镜组之间的间距变化；

其特征在于：

所述第1透镜组从物体侧开始依次由，负的第1透镜和正的第2透镜构成，所述第3透镜组从物体侧开始依次由正的第1透镜、负的第2透镜、正的第3透镜、负的第4透镜构成。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于：

当d1为所述第1透镜组的厚度，Y′为最大像高时，其满足下列条件式：

0.80＜d1/Y′＜1.70

3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

当从短焦点端向长焦点端变倍时，所述第1透镜组向像侧移动后向物体侧移动，所述第2透镜组向像侧移动，所述第3透镜组向物体侧移动。

4.根据权利要求3所述的变焦透镜，其特征在于：

当从短焦点端向长焦点端变倍时，所述第4透镜组与像面的距离不变。

5.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

当f1为所述第1透镜组的焦距，fw为短焦点端的焦距时，其满足下列条件式：

10.0＜f1/fw＜20.0

6.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

当f3为所述第3透镜组的焦距，fw为短焦点端的焦距时，其满足下列条件式：

2.0＜f3/fw＜3.0

7.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

当β3w为所述第3透镜组的短焦点端处的横倍率，β3t为所述第3透镜组的长焦点端处的横倍率，β2w为所述第2透镜组的短焦点端处的横倍率，β2t为所述第2透镜组的长焦点端处的横倍率时，其满足下列条件式：

1.0＜(β3t/β3w)/(β2t/β2w)＜2.5

8.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

所述第3透镜组的2块负透镜的像面侧向物体侧凸起，当r32为所述第3透镜组的第2透镜的像面侧曲率半径，r34为所述第3透镜组的第4透镜的像面侧曲率半径时，其满足下列条件式：

-0.5＜(r32-r34)/(r32+r34)＜0.1

9.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于：

所述第1透镜组的负的第1透镜和正的第2透镜结合，当r12为所述结合面的曲率半径，Y′为最大像高度时，其满足下列条件式：

4.0＜r12/Y′＜9.0

10.一种照相装置，其特征在于包括：

将权利要求1至9中任何一项所述的变焦透镜作为摄影用变焦透镜。

11.根据权利要求10所述的照相装置，其特征在于包括：

将摄影图像作为数字情报的功能。

12.一种包括图像摄影功能的携带情报终端装置，其特征在于包括：

将权利要求1至9中任何一项所述的变焦透镜作为摄影用变焦透镜。

Images