CN100582860C

CN100582860C - 3组型变焦透镜及摄像装置

Info

Publication number: CN100582860C
Application number: CN200810001272A
Authority: CN
Inventors: 富冈领子
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: US7492527B2; US20080198483A1; JP2008233871A; JP5064243B2; CN101251638A

Abstract

本发明提供一种3组型变焦透镜，不仅保持良好的光学性能，并且谋求小型化及低成本化。在负正正的3组型变焦透镜中，从物体侧起顺次为：第1透镜组(G1)，其由负的第1透镜(L1)和用塑料材料且至少1面为非球面的双凸的正的第2透镜(L2)构成；第2透镜组(G2)，其由正负接合透镜(L34)和弯月形状的第5透镜(L5)构成；第3透镜组(G3)，其由正的单透镜的第6透镜(L6)构成，满足下式：3.2＜fg₂/fw (1)，26＜ν₁-ν₂＜30 (2)，D₁/fw＜0.75 (3)，其中，fg₂：第2透镜的焦距；fw：广角端的全系统的焦距；ν₁：第1透镜的阿贝数；ν₂：第2透镜的阿贝数；D₁：第1透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

Description

3组型变焦透镜及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种3组型变焦透镜及摄像装置，具体而言，涉及在使用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等摄像元件的数字照相机或摄像机等中所适用的3组型变焦透镜及具备该3组型变焦透镜的摄像装置。

背景技术

近年来，数字照相机或摄像机的普及正急速进展，对于装载于这些照相机的透镜而言，与一般照相机用透镜同样，除小型化、高画质化、低畸变化外，也期待低成本化。而且，这些照相机中，具有对画质不劣化且可变焦的光学变焦方式的要求，并且装载变焦透镜的需要在年年增加。并且，在这些照相机中，自动聚焦成为主流，期待着聚焦的高速化。

作为变焦透镜的聚焦方式，频繁使用着透镜重量可以减轻、且透镜接近照相机本体侧而容易驱动的内聚焦或后聚焦方式。而且，就透镜组数而言，因为要能实现紧凑化及良好的像差校正，所以与2组构成相比更期待形成为3组构成，于是，本申请人在特願2006-11659号中提出了可适用于数字照相机的3组构成的变焦透镜。

而且，在专利文献1记载有通过有效使用非球面透镜而实现紧凑的构成的小型3组型变焦透镜。并且，在专利文献2及专利文献3记载有为了实现低成本化而大多使用塑料透镜的变焦比为3倍左右的变焦透镜。

【专利文献1】特开2005-321744号公报

【专利文献2】特开2005-258064号公报

【专利文献3】特开2000-267009号公报

如上所述，数字照相机等的普及变得醒目，伴随于此，对装载于这些照相机的变焦透镜的小型化、高性能化且低成本化的要求也一年比一年严峻。

专利文献1所记载的变焦透镜，虽然非常紧凑，但非球面透镜的材质使用了玻璃，因此成为高价，在低成本化这点上是不足的。

专利文献2及专利文献3所记载的变焦透镜，虽然通过大多使用塑料透镜而谋求低成本化及轻量化，但由于各透镜组的厚度较厚，因此，将透镜系以可伸缩(沈胴)方式收纳在照相机本体时的透镜系光轴方向全长变长，在小型化这点上是不足的。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供一种不仅保持良好的光学性能、并可谋求小型化及低成本化的3组型变焦透镜以及具备该3组型变焦透镜的摄像透镜。

本发明的3组型变焦透镜，其特征在于，从物体侧依次排列：具有负折射力的第1透镜组、具有正折射力的第2透镜组、和具有正折射力的第3透镜组而构成，并且使上述各透镜组的间隔发生变化来进行变焦，其中，上述第1透镜组，由具有负折射力的第1透镜、和由塑料材料形成并为双凸形状且至少1面为非球面形状的具有正折射力的第2透镜构成；上述第2透镜组，由光阑、具有正折射力的第3透镜及具有负折射力的第4透镜所形成的接合透镜、和凸面朝向物体侧的弯月形状的第5透镜构成；上述第3透镜组，由具有正折射力的单透镜的第6透镜构成，并且满足以下条件式(1)～(3)：

3.2＜fg₂/fw (1)

26＜ν₁-ν₂＜30 (2)

D₁/fw＜0.75 (3)

其中，fg₂为第2透镜的焦距，fw为广角端的全系统的焦距，ν₁为第1透镜的阿贝数，ν₂为第2透镜的阿贝数，D₁为第1透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

本发明的3组型变焦透镜，将第1透镜组的第2透镜形成为双凸形状的非球面塑料透镜。通常，由于第1透镜组与其它透镜组相比透镜外径大，因此，若在第1透镜组上使用塑料透镜，则可以大幅度降低原价。而且，非球面透镜由塑料材料构成比玻璃材料能廉价生产。非球面透镜的参数较多且有利于像差校正。并且，通过将第2透镜形成为双凸形状，即使使用折射率比玻璃低的塑料，也可以获得充分的光焦度。即，本发明通过上述构成的第2透镜可谋求低成本化及良好的像差校正效果。

本发明的3组型变焦透镜，如上所述，通过选择各透镜的形状及光学材质，良好地补正诸像差且确保较高的光学性能；通过满足条件式(1)，在环境变动时也良好地保持光学性能；通过满足条件式(2)，良好地保持色差；通过满足条件式(3)，将第1透镜组的厚度减薄，从而将伸缩收纳透镜系时的透镜系的全长缩短，由此谋求小型化。

在上述本发明的3组型变焦透镜中，第2透镜优选满足以下条件式(4)、(5)：

Nd₂＞1.6 (4)

ν₂＜30.0 (5)

其中，Nd₂为第2透镜的折射率。

第2透镜组优选满足以下条件式(6)：

D₂/fw＜0.85 (6)

其中，D₂为第2透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

构成第3透镜组的透镜，优选由塑料材料形成且满足以下条件式(7)：

3.0＜f₃/fw (7)

其中，f₃为第3透镜组的焦距。

另外，优选通过仅将上述第3透镜组沿光轴方向移动来进行聚焦，且满足以下条件式(8)：

f₃/fw＜5.5 (8)

另外，上述条件式(1)～(8)全部以d线(波长587.6nm)为标准波长，只要本说明书中没有特别指示，就以d线为标准波长。

本发明的摄像装置，其特征在于，具备：上述记载的3组型变焦透镜；和摄像元件，其对由该3组型变焦透镜成像的被摄体的像进行摄像。

根据本发明的3组型变焦透镜，通过将第2透镜形成为非球面塑料透镜，可以谋求低成本化；通过满足条件式(3)，可使伸缩收纳时的透镜系的全长缩短，从而可以谋求小型化；通过适当选择各透镜的形状及光学材质，同时满足上述条件式(1)、(2)，可以良好地校正诸像差且确保较高的光学性能。而且，根据本发明的摄像装置，由于具备上述本发明的3组型变焦透镜，因此，不仅可以得到良好的光学像，并且可以谋求小型化及低成本化。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图2是本发明的实施例1所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图3是表示本发明的实施例2所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图4是本发明的实施例2所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图5是表示本发明的实施例3所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图6是本发明的实施例3所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图7是表示本发明的实施例4所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图8是本发明的实施例4所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图9是表示本发明的实施例5所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图10是本发明的实施例5所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图11是表示本发明的实施例6所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图12是本发明的实施例6所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图13是表示本发明的实施例7所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成的剖面图。

图14是本发明的实施例7所涉及的3组型变焦透镜的各像差图。

图15A是本发明的实施方式所涉及的数字照相机的正面侧立体图。

图15B是本发明的实施方式所涉及的数字照相机的背面侧立体图。

图16是本发明的实施方式所涉及的摄影光学系统的剖面图和入射到该摄影光学系统的光的光路。

图中：10-数字照相机，11-照相机本体，12-3组型变焦透镜，13a-物镜窗，13b-观察窗，14-闪光发光装置，15-快门按钮，16-摄像元件，17-LCD，18-变焦杆，19-操作按钮，Di-第i面和第i+1面在光轴上的面间隔，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，L1-第1透镜，L2-第2透镜，L3-第3透镜，L4-第4透镜，L5-第5透镜，L6-第6透镜，L34-接合透镜，Ri-第i面的曲率半径，St-光阑，Z-光轴。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的3组型变焦透镜及具备该3组型变焦透镜的摄像装置的实施方式。本实施方式的3组型变焦透镜，在使用CCD或CMOS等的摄像元件的数字照相机或摄像机等的摄像装置中可适于应用。在图1表示本发明的实施方式所涉及的3组型变焦透镜的一构成例的光学系统剖面图。在图1的上段表示广角端的光学系统剖面图，在下段表示望远端的光学系统剖面图，在中段表示从广角端至望远端的各透镜组的移动轨迹。另外，图1所示的构成例对应于后述的实施例1的透镜构成。

本实施方式的3组型变焦透镜，具有3倍左右的变焦比，如图1所示，沿光轴Z从物体侧起依次排列：具有负折射力的第1透镜组G1、具有正折射力的第2透镜组G2、和具有正折射力的第3透镜组G3构成，并且通过使上述各透镜组的间隔发生变化来进行变焦。

另外，在图1中，对由该3组型变焦透镜成像的被摄体的像进行摄像的摄像元件16也合起来进行图示。摄像元件16在摄像面的物体侧具有保护用玻璃罩，并按照使经由该3组型变焦透镜及该玻璃罩的光所形成的成像位置和摄像元件16的摄像面的位置一致的方式配置。其中，保护用玻璃罩也可以是具有红外线截止滤光片及低通滤波器等功能之器件。

第1透镜组G1由具有负折射力的第1透镜L1、和由塑料材料形成并为双凸形状且至少1面为非球面形状的具有正折射力的第2透镜L2构成。第2透镜组G2由光阑St、具有正折射力的第3透镜L3及具有负折射力的第4透镜L4所构成的接合透镜L34、和凸面朝向物体侧的弯月形状的第5透镜L5构成。第3透镜组G3由具有正折射力的单透镜的第6透镜L6构成。

具有上述构成的第1透镜组G1起到极力抑制畸变的发生且良好保持场曲的作用。

而且，在最靠近物体侧排列的第1透镜组G1，由于与其它透镜组相比其透镜外径变大，因此，若使用塑料材料则低成本化的效果就大。但是，由于塑料与玻璃相比耐候性较弱，因此，当用于最靠近物体侧的透镜时，优选在物体侧进一步安装玻璃罩，但需要花费相应的成本。于是，在图1所示的实施例1的3组型变焦透镜中，通过由玻璃材料构成最靠近物体侧的第1透镜L1而由塑料材料构成第2透镜L2，不仅解决上述耐候性的问题并且实现低成本化。

正透镜的第2透镜L2，起到将由负透镜的第1透镜L1所发散的光线的折射角抑制从而抑制诸像差发生的功能。一般，由于塑料的折射率比玻璃低，因此，与同形状的玻璃透镜相比塑料透镜的光焦度变小，但在该3组型变焦透镜，通过将第2透镜L2形成为双凸形状，就可以确保充分的光焦度。而且，通过将第2透镜L2的至少1面形成为非球面形状，可良好地校正诸像差，并且有助于减少透镜片数。而且，由于非球面透镜由塑料材料构成比由玻璃材料更能廉价地生产，所以在低成本化这点上可获得效果。

在第2透镜组G2，通过光阑St附近的由正的第3透镜L3和负的第4透镜L4构成的接合透镜L34，可良好地校正色差；进一步，通过凸面朝向物体侧的弯月形状的第5透镜L5可良好地校正诸像差。

尤其如图1所示的示例，在第3透镜L3由双凸透镜构成而第4透镜L4由双凹透镜构成时，可以分别使第3透镜L3持有较强的正的光焦度，使第4透镜L4持有较强的负的光焦度，所以，不仅有利于校正像差并且也有助于减少透镜片数。

在如该实施方式的负·正·正的3组型变焦透镜中，光阑设置在第1透镜组和第2透镜组之间或第2透镜组内的情况较多。一般，由于越接近光阑而轴向光线的光线高就越高，因此由偏芯引起的球差的变动变大。在该3组型变焦透镜中，由于将光阑St附近的第3透镜L3和第4透镜L4形成为接合透镜，因此可以减少第3透镜L3和第4透镜L4的相对的偏芯从而抑制球差的变动。

透镜组中配置在最靠近像侧的第3透镜组G3，由于在该3组型变焦透镜装载于照相机时就最接近照相机本体侧，因此，与其它透镜组相比就容易驱动。因而，优选通过仅将第3透镜组G3沿光轴方向移动来进行聚焦。尤其，在该3组型变焦透镜中，由于第3透镜组G3由单透镜的第6透镜L6构成，因此，若将第6透镜L6使用为聚焦透镜，则可减轻对驱动系统的负荷。

而且，作为优选，第6透镜L6由比玻璃轻量的塑料构成，此时，不仅可以减少成本，并且在由第3透镜组G3进行聚焦时可以使聚焦透镜轻量化，由此，可有助于聚焦的高速化。

该3组型变焦透镜满足以下条件式(1)～(3)：

3.2＜fg₂/fw (1)

26＜ν₁-ν₂＜30 (2)

D₁/fw＜0.75 (3)

其中，fg₂为第2透镜的焦距，fw为在广角端的全系统的焦距，ν₁为第1透镜的阿贝数，ν₂为第2透镜的阿贝数，D₁为第1透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

条件式(1)是第2透镜L2的光焦度对全系统的光焦度之比有关的式子。第2透镜L2，由于将对温度变化等环境的变动比玻璃敏感的塑料为材质，因此，在第2透镜L2的光焦度变大到超出条件式(1)的下限的程度的情况下，第2透镜L2对整体的光学性能的影响会变大，由此，在环境改变时光学性能的变动会变大。

条件式(2)是构成第1透镜组G1的透镜的阿贝数有关的式子。通过从适当的塑料材料中选择满足条件式(2)的材料作为光学材质，在第2透镜L2上使用塑料时，也可以良好地补正色差。

条件式(3)是第1透镜组G1的厚度有关的式子。通过满足条件式(3)，能够将透镜系统的厚度减薄，并且将伸缩收纳时的光学系统的全长缩短，由此，可有助于紧凑化。

在该实施方式的3组型变焦透镜中，第2透镜L2优选满足以下条件式(4)、(5)：

Nd₂＞1.6 (4)

ν₂＜30.0 (5)

其中，Nd₂为第2透镜的折射率。

条件式(4)是第2透镜L2的折射率有关的式子。通过满足条件式(4)，能够使第2透镜L2的曲率半径增大，且减少像差的产生量。

条件式(5)是第2透镜的阿贝数有关的式子。通过满足条件式(5)，在第2透镜L2上使用塑料时，也可以良好地补正色差。

而且，在该实施方式的3组型变焦透镜中，第2透镜组G2优选满足以下条件式(6)：

D₂/fw＜0.85 (6)

条件式(6)是第2透镜组G2的厚度有关的式子。通过满足条件式(6)，可有助于伸缩收纳时的进一步的紧凑化。

另外，由于在背景技术中所述的特願2006-11659号所记载的3组型变焦透镜不满足条件式(6)，所以，满足条件式(6)的该实施方式的3组型变焦透镜能够比特願2006-11659号所记载的透镜进行更进一步的紧凑化。

而且，在该实施方式的3组型变焦透镜中，构成第3透镜组G3的透镜由塑料材料构成，优选满足以下条件式(7)：

3.0＜f₃/fw (7)

其中，f₃为第3透镜组的焦距。

条件式(7)是光焦度分配有关的式子，是第3透镜组G3的光焦度对全系统的光焦度之比有关的式子。在第3透镜组G3的光焦度大到超出条件式(7)的下限的程度的情况下，当用塑料构成第3透镜组G3时，温度变化等环境的变化所引起的性能变化会变大，不优选。

而且，在该实施方式的3组型变焦透镜中，通过仅将第3透镜组G3沿光轴方向移动来进行聚焦，优选满足以下条件式(8)：

f₃/fw＜5.5 (8)

条件式(8)与条件式(7)一样，是光焦度分配有关的式子。在第3透镜组G3的光焦度小到超出条件式(8)的上限的程度的情况下，当将第3透镜组G3的透镜作为聚焦透镜使用时，聚焦的移动量就变得过大，聚焦时的像差变动会变大，所以不优选。

接着，关于本发明所涉及的3组型变焦透镜的具体数值实施例进行说明。

<实施例1>

在表1表示实施例1所涉及的3组型变焦透镜的诸元(specifications)值。另外，表1的符号也包括光阑St及摄像元件16。在表1中Si表示以最靠近物体侧的构成要素的面为第1号而随着朝向像侧依次增加的第i号(i＝1～14)的面号码，Ri表示第i号(i＝1～14)的面(即，第i面)的曲率半径，Di表示第i(i＝1～13)面和第i+1面的光轴Z上的面间隔。而且，Ndj表示以最靠近物体侧的透镜为第1而随着朝向像侧依次增加的第j(j＝1～7)光学要素(透镜或摄像元件16的玻璃罩)的相对于d线(波长587.6nm)的折射率，νdj表示第j光学要素相对于d线的阿贝数。

表1中，曲率半径及面间隔的单位为mm，就曲率半径而言将凸面朝向物体侧的情况设为正，将凸面朝向像侧的情况设为负。在表1的最上段表示在广角端及望远端的各位置的焦距f(mm)、FNo.及全视角2ω(度)的值。

表1中，在面号码附有*记号的面为非球面。各非球面由下述非球面式表示。

【数1】

Z = \frac{Y^{2} / R}{1 + {(1 - KA \cdot Y^{2} / R^{2})}^{1 / 2}} + Σ_{i = 3}^{20} Ai Y^{i}

Z：非球面深度

Y：高度

R：近轴曲率半径

KA：离心率

Ai：非球面系数(i＝3～20)

在表2中，关于各非球面，表示上述非球面式的各系数KA、A3～A20的值。关于实施例1的非球面中的一部分的面，不仅使用偶数次项而且也使用奇数次项来规定非球面形状。由此，决定非球面的参数增加，并且可以分别独立决定包括非球面的光轴的中央领域和周边领域的各形状，从而在中央领域及周边领域均可以良好地进行像差补正。

在表1，为了进行变焦而间隔变化的、第1透镜组G1和第2透镜组G2的间隔、第2透镜组G2和第3透镜组G3的间隔、第3透镜组G3和摄像元件16的间隔分别记载为变化d1、变化d2、变化d3。在表3中广角端、中间位置、望远端的d1、d2、d3的各值与焦距一起表示。

另外，以上说明的各表中的记号的含义，对应后述的其它实施例的各表也一样。其中，光圈即为光阑；群间隔即为组间隔；焦点距离即为焦距。

【表1】

实施例1 f＝6.83～19.30、FNo.＝3.0～5.5、2＝59.8～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 -70.5114 0.60 1.72916 54.7

2 7.6908 2.15

3* 19.6535 2.06 1.60595 27.0

4* -94.0421 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.1138 3.06 1.75500 52.3

7 -8.2267 0.65 1.68893 31.1

8 6.283 0.65

9* 5.8776 1.00 1.50957 56.5

10* 5.5148 变化d2

11* -78.9923 1.67 1.50957 56.5

12* -10.9826 变化d3-

13 ∞ 0.80 1.51680 64.2

14(像面) ∞ 0.00

【表2】

实施例1非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 -0.8589195 9.9200237E-04 -1.1718007E-03 6.9809999E-04 -1.8641815E-04

4 -0.0122034 3.0079491E-04 -3.4914436E-04 -1.7950828E-04 2.3788789E-04

9 -0.1173292 -6.1328288E-03 4.8599869E-03 -5.1564517E-03 9.8585193E-04

10 -9.8416737 -6.7942913E-03 1.7489183E-02 -7.5745733E-03 1.0929486E-03

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 1.1782635E-05 1.7745999E-06 7.1735187E-09 1.0281543E-08 -7.4877439E-09

4 -1.0655061E-04 1.5412155E-05 8.4969415E-07 -1.7602443E-07 -4.2656598E-08

9 -5.3451122E-05 -2.1062599E-05 -1.8995806E-06 -1.3233917E-07 -1.3108537E-08

10 2.2887125E-06 -2.9108237E-06 3.2153362E-08 -5.0164474E-08 -3.6170659E-09

Si A12 A13 A14 A15 A16

3 1.6667367E-10 -5.4749035E-11 -6.7630843E-13 -9.4476596E-14 -2.0694399E-14

4 4.9264419E-09 -1.2441431E-11 1.2162671E-11 6.5674969E-14 -1.1933252E-14

9 -3.2570581E-09

10 -3.1413351E-09

Si A17 A18 A19 A20

3 -4.9296182E-16 5.8254199E-16 3.0650554E-17 3.8549726E-19

4 6.0897545E-16 3.5773570E-17 6.7809599E-17 -8.1737393E-19

Si KA A4 A6 A8 A10

11 0.9945176 -6.3248398E-05 1.9636766E-06 -1.9116770E-10 -3.0322185E-14

【表3】

实施例1群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.83 15.05 3.68 5.68

11.48 7.21 10.00 3.86

19.30 1.41 16.92 3.48

实施例1的透镜构成图如图1所示。图1的光阑St并非表示形状或大小，表示其在光轴Z上的位置。图1的符号Ri(i＝1～14)、Di(i＝1～14)与表1的Ri、Di对应。

另外，实施例1所涉及的3组型变焦透镜，第1透镜L1由玻璃材料构成；第2透镜L2、第5透镜L5、第6透镜L6由塑料材料构成。

在图2中分别表示上述实施例1所涉及的3组型变焦透镜的球差、像散、畸变(畸变)、倍率色差的各像差图。在各像差图中表示以波长587.6nm(d线)为标准波长的像差，但在球差图及倍率色差图中也表示波长460.0nm、波长615.0nm有关的像差。球差图的纵轴的FNo.为F数，其它像差图的纵轴的ω表示半视角。另外，以上说明的图的记号的含义对应后述的其它实施例的图也一样。从图2可知，实施例1的3组型变焦透镜，在变焦区域的整体范围内各像差均被良好地补正。

<实施例2>

在表4表示实施例2所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表5表示各非球面的非球面式的各系数，在表6表示变焦时的组间隔。而且在图3中表示实施例2所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图4中表示各像差图。在图3中，符号Ri、Di与表4的Ri、Di对应。

【表4】

实施例2 f＝6.71～18.98、FNo.＝3.0～5.5、2ω＝60.4～22.0

Si Ri Di Ndj νdj

1 166.1400 0.65 1.72916 54.7

2 5.4901 1.80

3* 17.1764 2.30 1.60595 27.0

4* -76.1422 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.6140 3.58 1.72916 54.7

7 -5.6140 0.56 1.64769 33.8

8 7.8262 0.21

9* 5.8403 1.00 1.50957 56.5

10* 5.4999 变化d2

11* 50.2290 1.67 1.50957 56.5

12* -16.0003 变化d3

13 ∞ 0.80 1.5168 64.2

14(像面) ∞ 0

【表5】

实施例2非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 0.1333363 -1.6624692E-03 2.5046634E-03 -1.7538681E-03 6.4227734E-04

4 -0.0051295 -2.0215139E-03 2.3768202E-03 -1.9735904E-03 6.8120956E-04

9 -5.9307238 -2.4590303E-03 5.3485388E-03 -1.9734172E-03 4.3976524E-05

10 2.0526210 1.5892197E 03 1.5889345E 03 2.4757033E 04 3.3173550E 04

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 -1.0015681E-04 -1.1601145E-06 1.3007514E-06 1.0630317E-07 -1.3529922E-08

4 -9.4943324E-05 -4.0576553E-06 1.0912268E-06 2.1945471E-07 -1.1826770E-08

9 -4.1836206E-05 -6.0357505E-06 -4.6900047E-07 -3.4432326E-08 -7.2263883E-09

10 4.6343754E-06 2.0648711E-06 1.2360647E-07 -1.4848734E-08 -9.3773911E-10

Si A12 A13 A14

3 -2.8327456E-09 -1.1411866E-11 -7.7403190E-12

4 -4.6294929E-09 1.3681448E-12 -9.8852321E-12

9 -2.4888194E-09

10 -9.9697559E-10

Si KA A4 A6 A8 A10

11 0.9922447 -6.4177511E-05 2.5472634E-08 5.5462478E-12 3.5424740E-16

12 1.0788635 1.0447770E-05 -2.5249742E-08 -5.3376507E-12 -3.4901265E-16

【表6】

实施例2群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.71 12.65 6.08 4.37

11.28 5.94 11.71 3.54

18.96 1.57 19.65 3.28

<实施例3>

在表7中表示实施例3所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表8中表示各非球面的非球面式的各系数，在表9中表示变焦时的组间隔。而且，在图5中表示实施例3所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图6中表示各像差图。在图5中，符号Ri、Di与表7的Ri、Di对应。

【表7】

实施例3f＝6.84～19.35、FNo.＝3.0～5.5、2ω＝59.6～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 -65.1937 0.60 1.72916 54.7

2 7.8857 2.11

3* 20.0838 2.13 1.60595 27.0

4* -94.8375 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.1213 3.00 1.77250 49.6

7 -8.2458 0.56 1.69895 30.1

8 6.0870 0.65

9* 5.8606 1.00 1.50957 56.5

10* 5.5000 变化d2

11* -109.7500 1.67 1.50957 56.5

12* -11.1740 变化d3

13 ∞ 0.80 1.51680 64.2

14(像面) ∞ 0

【表8】

实施例3非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 -0.8429784 8.6563597E-04 -1.0002856E-03 6.1324397E-04 -1.7956531E-04

4 -0.0121626 1.7858818E-04 -1.4932994E-04 -2.9426655E-04 2.6085492E-04

9 -0.1153729 -5.8780885E-03 4.8430603E-03 -5.0875377E-03 9.9738836E-04

10 -10.3407011 -6.5575972E-03 1.8023818E-02 -7.7456548E-03 1.1317023E-03

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 1.5707756E-05 1.3358923E-06 -6.4424747E-08 9.3422960E-09 -6.6151045E-09

4 -1.0635525E-04 1.5252041E-05 8.0814146E-07 -1.7986423E-07 -4.2436631E-08

9 -5.2915155E-05 -2.1123700E-05 -1.9105180E-06 -1.3369815E-07 -1.3237533E-08

10 1.8376070E-06 -2.2702657E-06 1.1788451E-08 -5.1297666E-08 -3.7008808E-09

Si A12 A13 A14 A15 A16

3 3.2022742E-10 -5.4392926E-11 -5.9929780E-13 -2.2615785E-14 7.6954759E-16

4 5.1486127E-09 -1.1593182E-11 1.2275416E-11 8.5763800E-14 7.9632073E-15

9 -3.2805427E-09

10 -3.1383622E-09

Si A17 A18 A19 A20

3 -5.5200063E-16 3.1665426E-16 3.2946898E-18 -4.3175346E-18

4 2.0633582E-15 8.0246374E-18 1.1611680E-17 2.0756777E-18

Si KA A4 A6 A8 A10

11 0.9996649 -5.2525596E-05 1.0714962E-06 -1.2515379E-10 -1.7936117E-14

12 2.0151092 2.4590403E-04 -1.3652421E-06 9.9232428E-11 1.8153344E-14

【表9】

实施例3群间隔

焦点距离d1d2d3

6.84 15.02 3.71 5.77

11.50 7.32 10.19 3.89

19.33 1.59 17.33 3.31

<实施例4>

在表10中表示实施例4所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表11中表示各非球面的非球面式的各系数，在表12中表示变焦时的组间隔。而且，在图7中表示实施例4所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图8中表示各像差图。在图7中，符号Ri、Di与表10的Ri、Di对应。

【表10】

实施例4f＝6.83～19.31、FNo.＝3.1～5.5、2ω＝59.8～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 -94.9303 0.60 1.71300 53.9

2 6.932 2.14

3* 18.48 2.05 1.60595 27.0

4* -99.9003 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.4213 2.99 1.77250 49.6

7 -9.0529 0.86 1.69895 30.1

8 5.7923 0.19

9* 5.5586 1.00 1.50957 56.5

10* 6.873 变化d2

11* -49.9908 1.67 1.50957 56.5

12* -11.3944 变化d3

13 ∞ 0.80 1.51680 64.2

14(像面) ∞ 0.00

【表11】

实施例4非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 -0.1382296 -6.7867693E-04 1.4900783E-03 -1.1984528E-03 4.9337554E-04

4 -0.0092225 -1.1615823E-03 2.1103847E-03 -2.1077614E-03 1.0039726E-03

9 -1.1147927 -3.2314672E-03 6.2225379E-03 -4.3546074E-03 1.2523511E-03

10 -18.6431741 -3.0542946E-03 1.6399224E-02 -6.3028439E-03 1.4266494E-03

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 -8.4879059E-05 -1.6054368E-07 9.2604041E-07 1.4642951E-07 -1.5173393E-08

4 -2.4226041E-04 1.9004922E-05 2.1069630E-06 -1.3795516E-07 -5.9936818E-08

9 -8.2803123E-05 -3.3521854E-05 -2.7103645E-06 -2.9861490E-07 2.1840191E-07

10 -1.1233540E-04 -1.2694050E-05 -1.1697448E-06 1.3993423E-06 -9.4453447E-07

Si A12 A13 A14

3 -2.4338126E-09 -7.7504036E-12 -1.6419010E-12

4 4.0647332E-09 6.9337749E-11 1.0051234E-11

9 -1.0322825E-07

10 1.4859949E-07

Si KA A4 A6 A8 A10

11 -0.0001533 -2.5482156E-04 -1.0428637E-05 -5.5748424E-08 -4.9509526E-09

12 1.6500512 1.0286640E-04 -1.9004361E-05 -7.2257302E-08 6.1328235E-09

【表12】

实施例4群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.828 14.709 4.019 6.026

11.481 6.539 9.764 4.776

19.307 1.230 17.317 3.967

<实施例5>

在表13中表示实施例5所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表14中表示各非球面的非球面式的各系数，在表15中表示变焦时的组间隔。而且，在图9中表示实施例5所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图10中表示各像差图。在图9中，符号Ri、Di与表13的Ri、Di对应。

【表13】

实施例5f＝6.83～19.32、FNo.＝3.1～5.5、2ω＝59.8～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 -573.1427 0.60 1.75500 52.3

2 6.8863 2.09

3* 16.7087 2.12 1.60779 25.2

4* -323.7049 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.2868 2.73 1.75500 52.3

7 -8.6842 0.86 1.67270 32.1

8 5.6333 0.18

9* 5.5000 1.00 1.50957 56.5

10* 6.7835 变化d2

11* -43.9699 1.67 1.50957 56.5

12* -11.7877 变化d3

13 ∞ 0.80 1.51680 64.2

14(像面) ∞ 0.00

【表14】

实施例5非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 -0.5344182 -7.8438679E-04 1.5653621E-03 -1.2331344E-03 5.0145298E-04

4 -0.0079096 -1.2470976E-03 2.1419351E-03 -2.1172436E-03 1.0025646E-03

9 -0.5290734 -2.8642276E-03 5.5603424E-03 -4.2179864E-03 1.2439306E-03

10 -18.3651457 -2.6417368E-03 1.6365890E-02 -6.2402249E-03 1.4287580E-03

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 -8.5880534E-05 -1.5542520E-07 9.3077885E-07 1.4652916E-07 -1.5157804E-08

4 -2.4173558E-04 1.8987139E-05 2.1014081E-06 -1.3805202E-07 -5.9951252E-08

9 -8.4033175E-05 -3.3531052E-05 -2.7108677E-06 -2.9861683E-07 2.1840209E-07

10 -1.1189148E-04 -1.2690077E-05 -1.1695708E-06 1.3993436E-06 -9.4453408E-07

Si A12 A13 A14

3 -2.4336893E-09 -7.7592237E-12 -1.6417697E-12

4 4.0645310E-09 6.9318177E-11 1.0051052E-11

9 -1.0322825E-07

10 1.4859949E-07

Si KA A4 A6 A8 A10

11 -0.0055688 -2.4330345E-04 -1.0382855E-05 -2.3663470E-08 -4.9034335E-09

12 1.7043364 9.6784816E-05 -1.8664744E-05 -5.1373111E-08 6.1168611E-09

【表15】

实施例5群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.83 14.71 4.18 6.11

11.49 6.58 9.83 4.92

19.32 1.42 17.53 3.97

<实施例6>

在表16中表示实施例6所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表17中表示各非球面的非球面式的各系数，在表18中表示变焦时的组间隔。而且，在图11中表示实施例6所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图12中表示各像差图。在图11中，符号Ri、Di与表16的Ri、Di对应。

【表16】

实施例6f＝6.84～19.34、FNo.＝3.1～5.4、2ω＝59.6～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 190.6406 0.60 1.72916 54.7

2 6.4768 2.30

3* 17.138 1.80 1.60595 27.0

4* -468.955 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.5925 3.52 1.75500 52.3

7 -6.9178 0.66 1.67270 32.1

8 6.179 0.20

9* 5.8102 0.95 1.50957 56.5

10* 6.7488 变化d2

11 59.7154 1.66 1.50957 56.5

12 -20.1377 变化d3

13 ∞ 0.80 1.51680 64.2

14(像面) ∞ 0.00

【表17】

实施例6非球面係数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 0.8796105 8.4272221E-04 1.6636460E-03 1.2861451E-03 4.9995601E-04

4 -0.0136145 -1.3852223E-03 2.3258890E-03 -2.2180528E-03 1.0189926E-03

9 -0.0113311 -2.6835406E-03 1.9301562E-04 1.2220252E-03 -9.1894272E-05

10 4.1747806 -2.4301499E-03 7.1074254E-03 -1.3514997E-03 -2.8295996E-05

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 -8.4437325E-05 1.5335565E-07 9.2552679E-07 1.4639215E-07 -1.5183261E-08

4 -2.4297693E-04 1.8994798E-05 2.1106089E-06 -1.3783880E-07 5.9916673E-08

9 -1.2324106E-05 9.3557688E-08 -5.2108175E-00 -2.7919542E-11 1.2830334E-12

10 1.9371384E-06 -7.0336493E-09 1.3662507E-10 1.2459680E-12 3.8255420E-16

Si A12 A13 A14

3 -2.4340824E-09 -7.8071210E-12 -1.6427577E-12

4 1.0648415E-09 6.9331766E-11 1.0051424E-11

9 -9.1359365E-15

10 2.3902578E-15

【表18】

实施例6群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.84 14.67 4.39 5.54

11.50 6.42 9.87 4.55

19.34 1.18 17.40 3.96

<实施例7>

在表19中表示实施例7所涉及的3组型变焦透镜的诸元值，在表20中表示各非球面的非球面式的各系数，在表21中表示变焦时的组间隔。而且，在图13中表示实施例7所涉及的3组型变焦透镜的透镜构成图，在图14中表示各像差图。在图13中，符号Ri、Di与表19的Ri、Di对应。

【表19】

实施例7f＝6.83～19.32、FNo.＝3.1～5.5、2ω＝59.8～21.6

Si Ri Di Ndj νdj

1 266.5924 0.60 1.72916 54.7

2 6.6174 2.29

3* 18.0112 1.92 1.60779 25.2

4* -833.335 变化d1

5(光圈) ∞ 0.75

6 5.141 2.98 1.72916 54.7

7 -8.1941 0.56 1.64769 33.8

8 5.0978 0.30

9* 5.4999 1.05 1.50957 56.5

10* 8.0785 变化d2

11* -46.7045 1.68 1.50957 56.5

12* -12.8651 变化d3

13 ∞ 0.80 1.5168 64.2

14(像面) ∞ 0.00

【表20】

实施例7非球面系数

Si KA A3 A4 A5 A6

3 -1.6755579 -8.4841531E-04 1.6426543E-03 -1.2573572E-03 5.0400884E-04

4 -0.0080773 -1.2795470E-03 2.1795731E-03 -2.1445314E-03 1.0089728E-03

9 -1.9472077 -3.4389108E-03 6.5936628E-03 -4.6282030E-03 1.2404967E-03

10 -22.1186275 -3.4400872E-03 1.3784717E-02 -6.0539072E-03 1.4338199E-03

Si A7 A8 A9 A10 A11

3 -8.5467001E-05 -1.8066173E-07 9.2448334E-07 1.4643345E-07 -1.5170460E-08

4 -2.4209570E-04 1.8969626E-05 2.0985771E-06 -1.3809195E-07 -5.9956627E-08

9 -8.4418885E-05 -3.3534248E-05 -2.7110555E-06 -2.9861801E-07 2.1840206E-07

10 -1.1125254E-04 -1.2685098E-05 -1.1692808E-06 1.3993452E-06 -9.4453398E-07

Si A12 A13 A14

3 -2.4338136E-09 -7.7660766E-12 -1.6418301E-12

4 4.0644720E-09 6.9316354E-11 1.0051050E-11

9 -1.0322825E-07

10 1.4859949E-07

Si KA A4 A6 A8 A10

11 -0.0081069 -4.0330536E-04 -1.1191611E-05 -8.3875017E-08 -4.9530218E-09

12 0.1515686 -1.6061340E-04 -2.1622437E-05 -3.1644342E-08 6.1565738E-09

【表21】

实施例7群间隔

焦点距离 d1 d2 d3

6.83 14.59 4.05 6.22

11.49 6.29 9.47 5.19

19.32 1.20 17.37 3.99

接着，在表22中表示上述实施例1～7的3组型变焦透镜的与条件式(1)～(8)对应的值。从表22可知，上述实施例1～7均满足条件式(1)～(8)。

【表22】

条件式	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
条件式	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	(1)fg<sub>2</sub>/fw	3.96	3.48	4.03	3.79	3.84	3.99	4.25
(2)ν<sub>1</sub>-ν<sub>2</sub>	27.7	27.7	27.7	26.9	27.1	27.7	29.5	(1)fg<sub>2</sub>/fw	3.96	3.48	4.03	3.79	3.84	3.99	4.25
(2)ν<sub>1</sub>-ν<sub>2</sub>	27.7	27.7	27.7	26.9	27.1	27.7	29.5	(3)D<sub>1</sub>/fw	0.70	0.71	0.71	0.70	0.70	0.69	0.70
(4)Nd<sub>2</sub>	1.60595	1.60595	1.60595	1.60595	1.60779	1.60595	1.60779	(3)D<sub>1</sub>/fw	0.70	0.71	0.71	0.70	0.70	0.69	0.70
(4)Nd<sub>2</sub>	1.60595	1.60595	1.60595	1.60595	1.60779	1.60595	1.60779	(5)ν<sub>2</sub>	27.0	27.0	27.0	27.0	25.2	27.0	25.2
(6)D<sub>2</sub>/fw	0.79	0.80	0.76	0.74	0.70	0.78	0.72	(5)ν<sub>2</sub>	27.0	27.0	27.0	27.0	25.2	27.0	25.2
(6)D<sub>2</sub>/fw	0.79	0.80	0.76	0.74	0.70	0.78	0.72	(7)，(8)f<sub>3</sub>/fw	3.64	3.58	3.55	4.18	4.55	4.35	5.02

接着，对本发明的摄像装置的实施方式进行说明。图15A、图15B分别为本发明的摄像装置的一实施方式的数字照相机10的正面侧立体图、背面侧立体图。

如图15A所示，数字照相机10，在照相机主体11的正面设置有本发明的实施方式所涉及的3组型变焦透镜12、取景器的物镜窗13a、和用于向被摄体发出闪光的闪光发光装置14。而且，在照相机主体11的上面设有快门按钮15，在照相机主体11的内部设有对由3组型变焦透镜12成像的被摄体的像进行摄像的CCD或CMOS等摄像元件16。

如图15B所示，在照相机主体11的背面设置有显示图像或各种设定画面的LCD(Liquid Crystal Display)17、取景器的观察窗13b、用于进行3组型变焦透镜12的变焦的变焦杆18、和用于进行各种设定的操作按钮19。另外，在该数字照相机10中采用以下构成：经由正面侧的取景器的物镜窗13a被导入的被摄体光，可由背面侧的取景器的观察窗13b目视确认。

在图16表示入射到3组型变焦透镜12的光到达在其成像面配置的摄像元件16为止的光路。如图16所示，入射到3组型变焦透镜12的被摄体光由构成3组型变焦透镜的透镜L1～透镜L6导入至摄像元件16，由此在摄像元件16的摄像面上成像清楚的图像。

3组型变焦透镜12被配设成其光轴方向与照相机主体11的厚度方向一致。如上所述，由于该实施方式的3组型变焦透镜12谋求小型化，因此，能够构成为在将3组型变焦透镜12伸缩收纳于照相机主体11本体时，光学系统的光轴方向的全长变短，而使数字照相机10的厚度变薄。

以上，举出实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式及实施例，可为各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限于在上述各数值实施例所示的值，可取其它值。

例如，在上述实施例1，表示了第2透镜L2、第5透镜L5、第6透镜L6由塑料材料形成的构成，但关于第5透镜L5、第6透镜L6，为塑料材料不是限制条件，也可由玻璃材料构成。

在上述实施方式，作为摄像装置以数字照相机为例进行了说明，但本发明不限于此，例如，也可适用于摄像机等其它摄像装置。

Claims

1.一种3组型变焦透镜，从物体侧依次排列：具有负折射力的第1透镜组、具有正折射力的第2透镜组、和具有正折射力的第3透镜组而构成，并且使上述各透镜组的间隔发生变化来进行变焦，其中，

上述第1透镜组，由具有负折射力的第1透镜、和由塑料材料形成并为双凸形状且至少1面为非球面形状的具有正折射力的第2透镜构成；

上述第2透镜组，由光阑、具有正折射力的第3透镜及具有负折射力的第4透镜所形成的接合透镜、和凸面朝向物体侧的弯月形状的第5透镜构成；

上述第3透镜组，由具有正折射力的单透镜的第6透镜构成，

并且，满足以下条件式(1)～(3)：

3.2＜fg₂/fw (1)

26＜v₁-v₂＜30 (2)

D₁/fw＜0.75 (3)

其中，

fg₂：第2透镜的焦距，

fw：广角端的全系统的焦距，

v₁：第1透镜的阿贝数，

v₂：第2透镜的阿贝数，

D₁：第1透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

2.根据权利要求1所述的3组型变焦透镜，其特征在于，

上述第2透镜满足以下条件式(4)、(5)：

Nd₂＞1.6 (4)

v₂＜30.0 (5)

其中，

Nd₂：第2透镜的折射率。

3.根据权利要求1所述的3组型变焦透镜，其特征在于，

上述第2透镜组满足以下条件式(6)：

D₂/fw＜0.85 (6)

其中，

D₂：第2透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面的光轴上的距离。

4.根据权利要求2所述的3组型变焦透镜，其特征在于，

上述第2透镜组满足以下条件式(6)：

D₂/fw＜0.85 (6)

其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的3组型变焦透镜，其特征在于，

构成上述第3透镜组的透镜，由塑料材料形成且满足以下条件式(7)：

3.0＜f₃/fw (7)

其中，

f₃：第3透镜组的焦距。

6.权利要求1至4中任一项所述的3组型变焦透镜，其特征在于，

通过仅将上述第3透镜组沿光轴方向移动来进行聚焦，且满足以下条件式(8)：

f₃/fw＜5.5 (8)

其中，

f₃：第3透镜组的焦距。

7.一种摄像装置，具备：

权利要求1至6中任一项所述的3组型变焦透镜；和

对由该3组型变焦透镜成像的被摄体的像进行摄像的摄像元件。