CN101256267B - 变焦镜头、成像装置和个人数字助理 - Google Patents

变焦镜头、成像装置和个人数字助理 Download PDF

Info

Publication number
CN101256267B
CN101256267B CN2007103068773A CN200710306877A CN101256267B CN 101256267 B CN101256267 B CN 101256267B CN 2007103068773 A CN2007103068773 A CN 2007103068773A CN 200710306877 A CN200710306877 A CN 200710306877A CN 101256267 B CN101256267 B CN 101256267B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
lens combination
combination
zoom
zoom lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007103068773A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101256267A (zh
Inventor
大桥和泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN101256267A publication Critical patent/CN101256267A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101256267B publication Critical patent/CN101256267B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145129—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-+++

Abstract

本发明提供一种变焦镜头，从物方侧的顺序，至少包括：具有正折射力的第一透镜组，具有负折射力的第二透镜组，具有正折射力的第三透镜组，和在第二透镜组和第三透镜组之间设置的孔径光阑，其中，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，和减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。

Description

变焦镜头、成像装置和个人数字助理
技术领域
本发明涉及变焦镜头、成像装置、和个人数字助理。
背景技术
随着以数字照相机为代表的成像装置的广泛流传，总体趋势是追求摄影图像质量的进一步提高，机身尺寸的进一步减小，并且追求与用作摄影镜头的变焦镜头的尺寸进一步减小相适应的更高性能。
考虑到进一步减小变焦镜头的尺寸，首先，需要缩短使用的总透镜长度(从最靠物方侧(object side)的透镜表面到像面的距离)，减小每个透镜组的厚度也很重要，从而缩短收纳的总长度。
考虑到追求更高的性能，优选在整个变焦范围内保证与至少5-8百万像素的成像元件相等的分辨率。
另外，强烈需要更宽视场角的变焦镜头，优选在广角端的半视场角大于或等于38度，相当于转换成焦距28mm的35mm胶片照相机(所谓的莱卡(Leica)型)。还期望变倍率尽可能高；提供变焦镜头具有相当于转换成焦距28-200mm的35mm胶片照相机的变倍率，它被认为有可能处理几乎所有普通摄影。
具有各种类型的变焦透镜用于数字照相机。作为适于较高变倍率的变焦镜头，专利文件：JP-A2006-113453、JP-A2006-133632、JP-A2006-235062等公开具有这种结构的变焦镜头，按从物方侧的顺序，第一透镜组具有正折射力(positive refracting power)，第二透镜组具有负折射力(negative refractingpower)，和第三透镜组具有正折射力；在从广角端朝摄远端(telephoto end)改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动，这样第一透镜组和第二透镜组之间的间隔增大，第二透镜组和第三透镜组之间的间隔减小，半视场角具有等于或大于38度、或接近38度的宽角度范围，并且具有超过6.5的非常高的变倍率。
然而，在上述专利文件中公开的变焦镜头存在以下问题。
在专利文件JP-A2006-113453公开的变焦镜头中，构成变焦镜头的总透镜数多达13-17，除了广角端的半视场角相当小(26.5度)的实例6之外，而且，透镜结构复杂。再则，难以充分满足目前的用户对进一步减小尺寸、尤其是减小收纳总长度以及降低成本的需求。
在专利文件JP-A2006-133632公开的变焦镜头中，总透镜数是11，不是太多。然而，每个透镜组具有非常厚的厚度，难以减小收纳总长度。
在专利文件JP-A2006-235062公开的变焦镜头中，第四实施例公开的总透镜数为10的变焦镜头达到了大于或等于6.5的变倍率，并且每个透镜组的厚度相比减小。然而，摄远端的总透镜长度有些长，摄远端的尺寸作为信息装置有些大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明是考虑上述情况作出的，并提供一种变焦镜头，其实现在广角端达到38度或更大的半视场角，变倍率为6.5或更大，分辨率等于具有5-8百万像素的成像元件，其采用最大总透镜长度和每个透镜组的厚度都明显减小的方式，包括上述变焦镜头的成像装置，和包括该成像装置的个人数字助理。
根据本发明的第一方面，变焦镜头从物方侧的顺序至少包括：具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和具有正折射力的第三透镜组，设置在第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑。以及，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，同时减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。在具有这种结构的变焦镜头中，构成第二透镜组的单片透镜的d线折射率平均值(average ofrefractive indexes in d-lines)Nd2G满足以下条件：
(1)1.90＜Nd2G＜2.10。
优选地，构成第二透镜组的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
(1A)1.93＜Nd2G＜2.10。
优选地，变焦镜头的第二透镜组包括三片或更少的透镜。
优选地，构成第二透镜组的负透镜的阿贝数平均值vd2GN和构成第二透镜组的正透镜的阿贝数平均值vd2GP满足以下条件：
(2A)25.0＜vd2GN＜45.0。
(2B)15.0＜vd2GP＜23.0。
优选地，构成第二透镜组的负透镜的阿贝数平均值vd2GN和构成第二透镜组的正透镜的阿贝数平均值vd2GP满足以下条件：
(3)7.0＜vd2GN-vd2GP＜25.0。
优选地，变焦镜头包括在第三透镜组的像方侧(image side)的具有正折射力的第四透镜组，通过第四透镜组的移动在有限距离内进行物体的聚焦。
优选地，变焦镜头在第四透镜组的像方侧具有子透镜组。
优选地，第一透镜组从广角端朝摄远端改变倍率时的总位移X1和整个系统在摄远端的焦距fT满足以下条件：
(4)0.20＜X1/fT＜0.70。
优选地，第三透镜组从广角端朝摄远端改变倍率时的总位移X3满足以下条件：
(5)0.15＜X3/fT＜0.40。
优选地，第二透镜组的焦距f2和第三透镜组的焦距f3满足以下条件：
(6)0.45＜|f2|/f3＜0.85。
优选地，第一透镜组的焦距f1和整个系统在广角端的焦距fw满足以下条件：
(7)5.0＜f1/fw＜11.0。
优选地，构成第二透镜组的每片透镜的折射率是最低折射率为1.85或更大，构成第二透镜组的透镜的至少之一具有2.00或更大的折射率。
优选地，构成变焦镜头的透镜数不超过12。
根据本发明的第二方面，成像装置具有摄影变焦镜头，变焦镜头从物方侧的顺序至少包括：具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和具有正折射力的第三透镜组，设置在第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑，其中，当从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，同时减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。在具有这种结构的成像装置中，构成第二透镜组的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
(1)1.90＜Nd2G＜2.10。
优选地，成像装置通过变焦镜头在彩色成像元件(color image element)的光接收表面上形成物体图像。
优选地，成像装置的像素数为5-8百万像素或更多。
根据本发明的第三方面，个人数字助理包括具有摄影变焦镜头的成像装置，变焦镜头从物方侧的顺序至少包括：具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和具有正折射力的第三透镜组，设置在第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑，其中，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，同时减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。在具有这种结构的个人数字助理中，构成第二透镜组的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
(1)1.90＜Nd2G＜2.10。
附图说明
结合附图，从下面的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，其中：
图1是表示实施例1的变焦镜头的结构和随同改变倍率的移动的示图；
图2是表示实施例2的变焦镜头的结构和随同改变倍率的移动的示图；
图3是表示实施例3的变焦镜头的结构和随同改变倍率的移动的示图；
图4是表示实施例4的变焦镜头的结构和随同改变倍率的移动的示图；
图5是表示实施例1在短焦端的像差(aberration)的示图；
图6是表示实施例1在中间焦距的像差的示图；
图7是表示实施例1在长焦端的像差的示图；
图8是表示实施例2在短焦端的像差的示图；
图9是表示实施例2在中间焦距的像差的示图；
图10是表示实施例2在长焦端的像差的示图；
图11是表示实施例3在短焦端的像差的示图；
图12是表示实施例3在中间焦距的像差的示图；
图13是表示实施例3在长焦端的像差的示图；
图14是表示实施例4在短焦端的像差的示图；
图15是表示实施例4在中间焦距的像差的示图；
图16是表示实施例4在长焦端的像差的示图；
图17A是解释个人数字助理的一个实施例，从透镜侧看的斜视图，其中摄影镜头在收缩状态；
图17B是解释个人数字助理的一个实施例，从透镜侧看的斜视图，其中照相机镜筒在拉出状态；
图17C是解释个人数字助理的实施例从取景器侧看的斜视图；
图18是解释图17所示装置的系统的示图。
具体实施方式
下面是对本发明的变焦镜头的完整描述。
作为本发明的变焦镜头，在由正/负/正的三组、正/负/正/正的四组结构、或具有进一步增加的子组的结构组成的变焦镜头中，第二透镜组由所谓的具有主变倍功能的变换器构成是惯用的技术手段。然而，在本发明中，通过提供具有这种“在从广角端朝摄远端的变倍率中，至少第一透镜组和第三透镜组朝物方侧移动以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，同时减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔”结构的变焦镜头，本发明的变焦镜头使第三透镜组分担变倍率的负担，从而减轻第二透镜组的负担，因此，保证难以同时获得更宽的角度和更高的变倍率的校正像差的自由度。
换言之，在从广角端朝摄远端的改变倍率时，第一透镜组和第二透镜组之间的间隔增加，同时第二透镜组和第三透镜组之间的间隔减小；结果，第二透镜组和第三透镜组两者的倍率(绝对值)都增加，并且第一透镜组和第二透镜组分担变倍率功能。
在从广角端朝摄远端改变倍率时，第一透镜组朝物方侧的明显移动降低在广角端通过第一透镜组的光线的高度，从而在获得更宽的角度的同时限制第一透镜组的尺寸增加，并通过保证在摄远端第一透镜组和第二透镜组之间的充足间隔实现更长的焦距。
第二透镜组满足条件(1)。
通常，使用具有较高折射率的透镜材料是考虑到使透镜系统更小的优点。然而，在透镜系统的任意位置使用具有较高折射率材料的透镜未必在使它更小方面给出满意效果。本发明获得高折射率材料的最合适使用条件，以体现包括宽角度范围的高变倍率、最大总透镜长度以及每个透镜组的厚度明显减小的变焦镜头。
为了体现包括宽角度范围的高变倍率的变焦镜头，变换器的结构变成关键点。在本发明的变焦镜头中，第二透镜组和第三透镜组分担变倍率功能；然而，第二透镜组承担更大部分的功能，当然，第二透镜组的结构就非常重要。
为了减小最大总透镜长度和每个透镜组的厚度，需要减薄透镜组中具有最大透镜直径的第一透镜组和最高能力的第二透镜组，并且在改变倍率时减小第二透镜组与第一透镜组的相对移动。在本发明的变焦镜头中，这个条件利用第二透镜组的高折射率材料来实现。
在本发明的变焦镜头中，整体来说，第二透镜组的单片透镜由折射率在满足条件(1)的范围内的材料构成。因此，有可能减薄第一透镜组和第二透镜组，并且减小第二透镜组相对于第一透镜组的移动，还充分校正像差。
换言之，整体来说，如果第二透镜组的单片透镜由满足条件(1)的范围内的高折射率材料构成，它将降低在透镜的每个表面产生的像差量；同时要求第二透镜组保持高的负光学能力，将有可能给予第二透镜组较高的像差校正能力；因此，通过使高的像差校正能力适于设定表面间隔时的自由度，有可能减薄第二透镜组的厚度。
通过将高的像差校正能力给予第二透镜组，有可能提高第一透镜组的正光学能力以及满意地校正像差。因为这样提高第一透镜的正光学能力，能够保证理想的变倍率，同时伴随变倍率减小第一透镜组和第二透镜组的相对移动量。因此，通过减小第一透镜组和第二透镜组之间在总透镜长度最大的摄远端的间隔，有可能有效地缩短变焦镜头的最大透镜长度。
孔径光阑设置在第二透镜组和第三透镜组之间，因为第一透镜组和第二透镜组之间的相对移动量能够随着变倍率减小，第一透镜组和孔径光阑之间在摄远端的距离能够减小。因此，有可能使第一透镜组的透镜直径更小，同时保证在摄远端的理想视角。通过使透镜直径更小，有可能减薄第一透镜组的单片透镜的厚度，从而减小第一透镜组的厚度。因为能够减小第一和第二透镜组的厚度，就能够减小透镜的收纳尺寸。
如果条件(1)的参数Nd2G为下限1.90或更小，透镜表面曲率的条件不会明显缓和，在保证第二透镜组的负光学能力要求时难以充分校正整个变焦镜头的各种像差。另一方面，如果参数Nd2G为上限2.10或更大，将极大地提高透镜和大气之间的界面的反射率、或双胶合透镜的透镜表面和粘接剂之间的界面的反射率，这样容易产生重影和杂光。还有可能对上述界面涂敷抗反射涂层；然而，不容易对这种满足条件(1)的高折射率表面进行有效的汽相沉积。
如果条件(1)的参数Nd2G的下限为条件(1A)的1.93，将实现变焦透镜的更小尺寸或更高性能。
优选构成第二透镜组的透镜的折射率最低的一片折射率为1.85或更大，至少一片折射率为2.00或更大。如果符合这个条件，将构成具有较少透镜数的第二透镜组，这样更有利于更薄的变焦镜头。
极其优选用三片透镜或更少的透镜构成第二透镜组。为了与变倍率一起充分地控制成像性能的变化，需要通过第二透镜组本身来校正它的慧差和场曲；然而，出于这个目的，使用四片或更多的透镜将难以减薄第二透镜组。除了使用高折射率材料之外，通过球面的有效布置，第二透镜组用不多于三片的透镜构成；因此，能有效地使第二透镜组更薄。
为了更满意地校正本发明的变焦镜头的色差，应该满足条件(2A)和(2B)。
如果条件(2A)的参数vd2GN为25.0或更小，或如果条件(2B)的参数vd2GP为23.0或更大，容易导致色差校正不足。与此相反，如果参数vd2GN为45.0或更大，或参数vd2GP为15.0或更小，容易导致色差校正过度。两者都不优选。
为了更满意地校正色差，应该满足条件(3)。构成第二透镜组的单片透镜的材料应该选择为参数vd2GN-vd2GP满足条件(3)；因此，在变倍率范围内色差能够被校正到良好的平衡。
如果变焦镜头在第三透镜组的像方侧构成有具有正折射力的第四透镜组，通过第四透镜组的移动在限定距离内对物体聚焦，与通过第一透镜组或第二透镜组移动进行聚焦的结构相比，能够使将被移动的透镜组更小和更轻，并且能够减少移动需要的动力，其有利于提高聚焦速度和节省功耗。另外，这种结构容易在镜筒单元的后侧设置驱动聚焦透镜的驱动器，这样适于使机构更小。另外，视点设置得离像面足够远，满意地获得具有微透镜的成像元件与每个像素的匹配。
考虑第一透镜组获得更宽的角度和更长的焦距必不可少的移动，应该满足条件(4)。如果参数X1/fT为条件(4)的下限0.20或更小，将减小第二透镜组对变倍率的贡献；需要增加对第三透镜组的负担，或提高第一透镜组和第二透镜组的折射力。在任何情况下，容易引起各种像差的劣化。也增加在广角端的总透镜长度，和提高通过第一透镜组的光线的高度，因此，导致第一透镜组的尺寸扩张。
如果条件(4)的参数X1/fT为上限0.70或更大，在广角端的总透镜长度变得太短，或在摄远端得总透镜长度变得太长。如果在广角端得总透镜长度变得太短，将限制第三透镜组的移动空间，减小第三透镜组对变倍率的贡献，使整个像差校正困难。
如果在摄远端的总透镜长度变得太长，不仅阻碍减小总透镜长度，还影响第一透镜组为了在摄远端获得边缘光线沿径向的扩张，或由于加工误差诸如照相机镜筒的倾斜容易引起图像性能的下降。
进一步优选条件(4)的参数X1/fT满足以下条件(4A)。
(4A)0.25＜X1/fT＜0.55
考虑到第三透镜组的移动，应该满足条件(5)。
如果条件(5)的参数X3/fT为下限0.15或更小，将减小第三透镜组对变倍率的贡献；需要增加第二透镜组的负担，或提高第三透镜组本身的折射力。在任何情况下，容易引起各种像差的劣化。如果参数X3/fT超过上限0.40或更多，将增加在广角端的总透镜长度，通过第一透镜组的光线高度提高，这样容易引起第一透镜组的尺寸扩大。
进一步优选条件(5)的参数X3/fT满足以下条件(5A)。
(5A)0.20＜X3/fT＜0.35
从像差校正的视点看，每个透镜组的折射率优选满足条件(6)和(7)。
如果条件(6)的参数|f2|/f3为下限0.45或更小，将极大地提高第二透镜组的折射力。如果为上限0.85或更大，将极大地提高第三透镜组的折射力。在任何情况下，容易增加变倍率的像差波动。
如果条件(7)的参数f1/fw为下限5.0或更小，第二透镜组的成像能力接近于增加变倍率效率的相等的倍率(an equal magnification)，这样有利于更高的变倍率。然而，构成第一透镜组的每片透镜必须具有高折射力，这会导致不良影响，尤其是在摄远端色差的劣化。也会导致第一透镜组的厚度增加和孔径增大，不利于尺寸更小，尤其是在收纳时。如果条件(7)的参数f1/fw为上限11.0或更大，将减小第二透镜组对变倍率的贡献，使它难以提高变倍率。
另外，优选条件(7)的参数f1/fw满足以下条件(7A)。
(7A)  5.0＜f1/fw＜8.0
在本发明的变焦镜头中，在第二透镜组和第三透镜组之间设置孔径光阑，孔径光阑在改变倍率时能够从邻接透镜组(第二透镜组和第三透镜组)独立移动。这种结构使它在高变倍率6.5或更大的范围内的任何位置有可能选择最合适的光路。因此，有可能提高校正特别是慧差和场曲等的自由度，并且提高偏轴性能。
优选在广角端的孔径光阑和第三透镜组之间的间隔大于在摄远端的。因此，有可能在广角端将孔径光阑设置到更靠近第一透镜组的位置，进一步降低通过第一透镜组的光线高度，这样实现第一透镜组和第二透镜组的更小的尺寸。如果使孔径光阑和第三透镜组之间的间隔在广角端大于在摄远端，优选在广角端的孔径光阑与第三透镜组最靠物方侧的表面之间的轴向间隔dSW与在摄远端的焦距fT之比满足以下条件(8)。
(8)0.03＜dSW/fT＜0.20
如果条件(8)的参数dSW/fT为下限0.03或更小，在广角端提高通过第一透镜组的光线高度，这样容易引起第一透镜组和第二透镜组的尺寸增大。最终，透镜直径的增大会增加光轴方向的厚度。
如果参数dSW/fT为上限0.20或更大，在广角端提高通过第三透镜组的光线高度；像面将非常倾斜或增加筒形畸变，这样难以保证性能，尤其在广角范围。
考虑到在改变倍率时每个透镜组的移动轨迹，优选第一透镜组和第三透镜组单调地移动。第二透镜组可以固定；然而，为了更小的尺寸，优选第二透镜组移动以设置在摄远端的像方侧而不是广角端。在这种情况下，第二透镜组能够沿凸起的轨迹移到图像侧。而且，优选第四透镜组以第三透镜组和第四透镜组之间的间隔在摄远端而不是广角端增加的方式移动。在这种情况下，第四透镜组能够沿凸起轨迹移到物方侧。
优选第一透镜组从物方侧的顺序由至少一片负透镜和至少一片正透镜构成。尤其是，优选从物方侧的顺序由具有面向物方侧的凸面的两片负凹凸透镜和具有面向物方侧的陡峭凸面的一片正透镜构成，或优选从物方侧的顺序由具有面向物方侧的凸面的三片负凹凸透镜、和具有面向物方侧的陡峭凸面的正透镜和具有面向物方侧的陡峭凸面的正透镜构成。
为了获得较高的变倍率，尤其是为了拉长摄远端的焦距，第二透镜组、第三透镜组、和第四透镜组在摄远端的组合光学能力必须提高；达到第一透镜组产生的像差在像面上扩大的程度。因此，为了追求更高的变倍率，需要充分地降低由第一透镜组产生的像差；并且优选对第一透镜组采用上述结构。
优选第二透镜组从物方侧的顺序由三片具有面向像方侧的大曲率表面的负透镜、具有面向像方侧的大曲率表面的正透镜、和具有面向物方侧的大曲率表面的负透镜构成。
在由三片透镜构成具有负折射力的变倍率透镜组的情况下，具有从物方侧的顺序设置负透镜、负透镜、和正透镜的已知方法。然而，与这种结构相比较，上述负/正/负的结构在获得更宽的角度的同时校正大色差的能力超过这种结构。在这里，从物方侧的第二透镜和第三透镜可以适当地结合。此时，在第二透镜组中存在结合位置的情况下，透镜材料和粘接剂的折射率之间存在很大差异，反射率变高容易产生重影和杂光；因此，优选对相互粘接的光学表面涂敷抗反射涂层。
优选第三透镜组从物方侧的顺序由正透镜、正透镜、和负透镜的三片构成。此时，从物方侧的第二透镜和第三透镜可以适当地结合。
在保持像差的良好校正时，为了追求更小的尺寸，非球面是必须的。优选至少第二透镜组和第三透镜组各具有一个或多个非球面。尤其是在第二透镜组中，对最靠物方侧的表面和最靠像方侧的表面都应用非球面实现容易增加的畸变(distortion)和像散(astigmatism)等的高效率校正，同时获得更宽的角度。
作为非球面透镜，可以使用以下：由光学玻璃和光学塑料模制的透镜(玻璃模制非球面透镜，塑料模制非球面透镜)，在玻璃透镜的平面上形成薄树脂层、并且树脂层表面制成非球面的透镜(称为复合非球面透镜，或复型非球面透镜)。在这种复合非球面透镜用于第二透镜组的情况下，假定构成第二透镜组的透镜的折射率和阿贝数被考虑而忽略薄树脂层。
为了机械的简单性，不考虑变倍率，优选使孔径光阑的开口直径为常数。然而，由于在长焦端与在短焦端相比增大开口直径，与改变倍率一起，有可能减小F数的变化。当到达像面的光量必须减少时，孔径光阑的直径可以减小；然而，优选通过插入ND滤光片等来减少光量，不用明显地改变孔径光阑的直径，这样能防止由于衍射现象造成的分辨力下降。
如上所述，根据本发明能够实现更小尺寸和更高性能的变焦镜头。如下面的实施例所述，本发明的变焦镜头在广角端的半视场角达到38度或更大，变倍率达到6.5或更大，分辨力等于5-8百万像素的成像元件，在这种状态下，最大总透镜长度和每个透镜组的厚度明显减小。
下面描述体现本发明的结构。
图1是解释体现本发明的变焦镜头的一种结构的示图。该示图对应于后面描述的实施例1。
图1中的变焦镜头从物方侧(图中的左侧)的顺序包括具有正折射力的第一透镜组I、具有负折射力的第二透镜组II、具有正折射力的第三透镜组III、具有正折射力的第四透镜组IV、和在第二透镜组II和第三透镜组III之间的孔径光阑S。在这种结构中，在从广角端(图1中最上面的示图)朝摄远端(图1中最下面的示图)改变倍率时，至少第一透镜组I和第三透镜组III以第一透镜组I与第二透镜组II之间的间隔增加和第二透镜组II与第三透镜组III之间的间隔减小的方式朝物方侧移动。如后面描述的实施例1所示，构成第二透镜组II的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足条件(1)。
图2是解释体现本发明的变焦镜头的另一结构的示图。该示图对应于后面描述的实施例2。
图2中的变焦镜头从物方侧(图中的左侧)的顺序包括具有正折射力的第一透镜组I、具有负折射力的第二透镜组II、具有正折射力的第三透镜组III、具有正折射力的第四透镜组IV、和在第二透镜组II和第三透镜组III之间的孔径光阑S。在这种结构中，在从广角端(图2中最上面的示图)朝摄远端(图2中最下面的示图)改变倍率时，至少第一透镜组I和第三透镜组III以第一透镜组I与第二透镜组II之间的间隔增加和第二透镜组II与第三透镜组III之间的间隔减小的方式朝物方侧移动。如后面描述的实施例2所示，构成第二透镜组II的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足条件(1)。
图3是解释体现本发明的变焦镜头的另一结构的示图。该示图对应于后面描述的实施例3。
图3中的变焦镜头从物方侧(图中的左侧)的顺序包括具有正折射力的第一透镜组I、具有负折射力的第二透镜组II、具有正折射力的第三透镜组III、和在第二透镜组II和第三透镜组III之间的孔径光阑S。在这种结构中，在从广角端(图3中最上面的示图)朝摄远端(图3中最下面的示图)改变倍率时，至少第一透镜组I和第三透镜组III以第一透镜组I与第二透镜组II之间的间隔增加和第二透镜组II与第三透镜组III之间的间隔减小的方式朝物方侧移动。如后面描述的实施例3所示，构成第二透镜组II的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足条件(1)。
图4是解释体现本发明的变焦镜头的另一结构的示图。该示图对应于后面描述的实施例4。
图4中的变焦镜头从物方侧(图中的左侧)的顺序包括具有正折射力的第一透镜组I、具有负折射力的第二透镜组II、具有正折射力的第三透镜组III、具有正折射力的第四透镜组IV、在第四透镜组IV后面的具有负折射力的第五透镜组V、和在第二透镜组II和第三透镜组III之间的孔径光阑S。在这种结构中，在从广角端(图4中最上面的示图)朝摄远端(图4中最下面的示图)改变倍率时，至少第一透镜组I和第三透镜组III以第一透镜组I与第二透镜组II之间的间隔增加和第二透镜组II与第三透镜组III之间的间隔减小的方式朝物方侧移动。如后面描述的实施例4所示，构成第二透镜组II的单片透镜的d线折射率平均值Nd2G满足条件(1)。
在图1和图2所示的结构中，变焦镜头由四个透镜组构成；在图3所示的结构中，变焦镜头由三个透镜组构成；在图4所示的结构中，变焦镜头由五个透镜组构成。
在上述结构中，图1-图3所示的变焦镜头使用10片透镜，在图4所示的变焦镜头中使用11片透镜；它们任何一个没有超过12片透镜。
在图1-图4中用符号F表示的平板代表光接收元件的盖玻璃(密封玻璃)，诸如光学低通滤光片和红外截止滤光片的各种滤光片，和CCD传感器，它用单平板图示。
在列出变焦镜头的具体实例之前，首先，描述根据本发明的个人数字助理的一种结构。
如图17和18所示，个人数字助理30包括摄影镜头31和作为成像元件的光接收元件(面传感器)45。在这里，个人数字助理30这样构成，通过摄影镜头31拍摄物体的图像形成于光接收元件45上，在其上形成的图像由光接收元件45读取。
摄影镜头31和光接收元件45构成成像装置。光接收元件45是彩色成像元件。
摄影镜头31使用根据本发明实施例的变焦镜头。实际上，后面描述的实施例1至实施例4中的任何一个用作一个实例。光接收元件45能够使用具有5-8百万或更多像素的光接收元件，例如，具有对角线长度为9.1mm的光接收面积、像素间距为2.35μm、和像素数为大约7百万的CCD面传感器，或具有对角线长度为9.1mm的光接收面积、像素间距为2μm、和像素数为大约1千万的CCD面传感器。
如图18所示，从光接收元件45的输出被中央处理单元40控制的信号处理器42处理并转换成数字信息。被信号处理器42转换成数字信息的图像信息在中央处理单元40控制的图象处理器41中经过预定的图像处理，获得的信息记录在半导体存储器44中，液晶显示器38能够显示被拍摄的实时图像以及在半导体存储器44中记录的图像。还可能通过通信卡43等将记录在半导体存储器44中的图像信息传输到外面。
如图17A所示，当用户携带装置时，摄影镜头31在收缩状态；当用户操作电源开关启动它时，如图17B所示，照相机镜筒拉出。此时，例如变焦镜头的每个透镜组在照相机镜筒内呈现在短焦端的结构；如果用户操作变焦杆34，它将改变每个透镜组的结构，用户能够朝长焦端改变变焦杆(powercan)。这里，取景器33与摄影镜头31的视场角变化相连接，以改变倍率。
快门按钮35的半压进行聚焦。在使用实施例1至实施例4的变焦镜头的情况下，通过第二透镜组(实施例3)或第四透镜组(实施例1，2，4)的移动，或通过光接收元件45的移动进行聚焦。进一步按压快门按钮35进行摄影；此后，进行上述图像信息处理。符号32表示闪光灯。
为了在液晶显示器38上显示半导体存储器44中记录的图像，或为了将图像通过通信卡43传输到外面，用户操作图17C所示的操作按钮37。当使用半导体存储器44和通信卡43等时，用户将它们插入专用的或通用的槽39A、39B中。
当摄影镜头31在收缩状态时，变焦镜头的每个透镜组不必在光轴上排成一行。如果机构被作成将第三透镜组和第四透镜组、或第五透镜组从光轴撤出，并且将它们平行于其它透镜组收纳，将实现更薄的个人数字助理。本发明的变焦镜头减小第一透镜组和第二透镜组的厚度；从光轴撤出孔径光阑后面的透镜组的收纳系统有利于使机身更薄。
[实施例]
下面用四个具体实例描述本发明的变焦镜头的实施例。在所有实施例中，图像的最大高度为3.70mm。
实施例1和实施例2采用正/负/正/正的四组结构。实施例3采用正/负/正的三组结构。实施例4采用正/负/正/正/负的五组结构。如上所述，在每个实施例中设置在透镜系统的最靠像面侧的平板大概是光接收元件的盖玻璃(密封玻璃)，诸如光学低通滤光片和红外截止滤光片等的滤光片，和CCD传感器。
透镜的材料是光学玻璃，除了实施例1、2和4中的第四透镜组的正透镜是光学塑料之外。
在每个实施例中，它们的符号和含义如下。
f：整个系统的焦距
F：F数
ω：半视场角
R：曲率半径
D：表面之间间隔
Nd：折射率
vd：阿贝数
K：非球面的二次曲线常数
A4：第四级非球面系数
A6：第六级非球面系数
A8：第八级非球面系数
A10：第十级非球面系数
非球面的形状用下面的已知公式给定。
X＝CH2/[1+√{1-(1+K)C2H2}]+A4·H4+A6·H6+A10·H10
在此，C是近轴曲率半径(近轴曲率)的反数，H是离光轴的高度，K是二次曲线常数。给出C、K和A4、A6、A8、A10的值就确定了非球面的形状。
实施例1
f＝4.75-32.4，F＝3.46-5.63，ω＝39.10-6.33
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  01   30.993   1.00   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  02   21.344   2.74   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  03   87.386   0.10
  04   21.269   2.21   1.80400   46.57   OHARA S-LAH65
  05   58.418   变量(A)
  06<sup>*</sup>   41.530   0.74   2.00330   28.27   OHARA S-LAH79
  07   4.608   2.11
  08   34.167   2.66   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  09   -6.211   0.64   2.00330   28.27   OHARA S-LAH79
  10<sup>*</sup>   -90.113   变量(B)
  11   孔径光阑   变量(C)
  12<sup>*</sup>   6.901   3.49   1.58913   61.15   OHARA L-BAL35
  13<sup>*</sup>   -8.509   0.10
  14   9.619   2.08   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  15   -8.862   0.60   1.71736   29.52   OHARA S-TIH1
  16   4.573   变量(D)
  17<sup>*</sup>   8.865   1.82   1.52470   56.20   光学塑料
  18   37.105   变量(E)
  19   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  20   ∞
非球面(加*号的表面)
第6表面
K＝0.0，A4＝8.47379×10-5，A6＝-2.79405×10-8，A8＝-5.56153×10-8，A10＝-6.07891×10-10
第7表面
K＝0.0，A4＝-4.13377×10-4，A6＝2.74952×10-6，A8＝-7.87033×10-7，A10＝-8.80974×10-9
第12表面
K＝0.0，A4＝-9.16743×10-4，A6＝2.27230×10-6，A8＝-9.38276×10-7，A10＝-3.53658×10-8
第13表面
K＝0.0，A4＝2.65626×10-4，A6＝-6.98239×10-7，A8＝-6.41674×10-7，A10＝-3.33711×10-8
第17表面
K＝0.0，A4＝-9.63369×10-5，A6＝1.05145×10-5，A8＝-4.53299×10-7，A10＝1.06241×10-8
变量
  短焦端   中焦距   长焦端
  f＝4.747   f＝12.360   f＝32.412
  A   0.600   8.606   15.077
  B   8.733   2.008   1.000
  C   4.009   3.780   0.550
  D   3.194   5.413   10.881
  E   2.895   4.122   2.250
条件参数值
Nd2G＝1.976
Vd2GN＝28.27
Vd2G＝18.90
Vd2GN-Vd2GP＝9.37
X1/fT＝0.319
X3/fT＝0.217
|f2|/f3＝0.694
f1/fw＝6.54
dSW/fT＝0.124
在上述表格中，硝酸盐类的名称表示产品名称。它与下列实施例相同。
图5-图7图示关于实施例1的像差。图5图示在短焦端的像差，图6图示在中焦距的像差，图7图示在长焦端的像差。这里，球差图中的虚线表示正弦条件。像散图中的实线表示矢状像散，虚线表示子午线像散。在其它实施例的像差图中，上述的图示相同。
实施例2
f＝4.74-31.9，F＝3.51-5.58，ω＝39.19-6.48
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  01   36.647   1.00   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  02   23.427   2.74   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  03   170.952   0.10
  04   18.584   2.31   1.77250   49.60   OHARA S-LAH66
  05   47.492   变量(A)
  06<sup>*</sup>   39.987   0.74   1.88300   40.76   OHARA S-LAH58
  07   4.234   2.32
  08   54.221   2.05   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  09   -9.272   0.84   2.00330   28.27   OHARA S-LAH79
  10<sup>*</sup>   -116.917   变量(B)
  11   孔径光阑   变量(C)
  12<sup>*</sup>   6.918   3.21   1.58913   61.15   OHARA L-BAL35
  13<sup>*</sup>   -8.678   0.10
  14   11.511   2.18   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  15   -7.770   0.60   1.68893   31.07   OHARA S-TIM28
  16   4.825   变量(D)
  17<sup>*</sup>   9.227   2.02   1.52470   56.20   光学塑料
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  18   158.590   变量(E)
  19   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  20   ∞
非球面
第6表面
K＝0.0，A4＝5.31992×10-5，A6＝-2.13225×10-7，A8＝-6.80433×10-8，A10＝9.10866×10-10
第10表面
K＝0.0，A4＝-4.66740×10-4，A6＝-3.74622×10-7，A8＝-7.91115×10-7，A10＝-2.92852×10-8
第12表面
K＝0.0，A4＝-8.82834×10-4，A6＝-8.96856×10-7，A8＝-4.79181×10-8，A10＝-7.50342×10-8
第13表面
K＝0.0，A4＝3.01624×10-4，A6＝-4.31357×10-6，A8＝-1.38650×10-7，A10＝-6.81860×10-8
第17表面
K＝0.0，A4＝-6.18571×10-5，A6＝7.90738×10-6，A8＝-3.31121×10-7，A10＝7.16443×10-9
变量
  短焦端   中焦距   长焦端
  f＝4.741   f＝12.319   f＝31.905
  A   0.600   7.561   14.139
  B   8.107   1.621   1.000
  C   4.464   3.819   0.650
  D   3.496   6.384   11.507
  E   2.855   4.192   2.352
条件参数值
Nd2G＝1.936
Vd2GN＝34.52
Vd2G＝18.90
Vd2GN-Vd2GP＝15.62
X1/fT＝0.317
X3/fT＝0.235
|f2|/f3＝0.664
f1/fw＝6.25
dSW/fT＝0.140
图8-图10图示关于实施例2的像差。图8图示在短焦端的像差，图9图示在中间焦距的像差，图10图示在长焦端的像差。
实施例3
f＝4.74-31.93，F＝3.50-5.60，ω＝39.15-6.61
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  01   33.024   1.00   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  02   21.553   3.05   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  03   216.852   0.10
  04   16.154   2.12   1.77250   49.60   OHARA S-LAH66
  05   32.210   变量(A)
  06<sup>*</sup>   22.714   0.74   1.88300   40.76   OHARA S-LAH58
  07   3.740   2.23
  08   118.867   2.02   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  09   -6.916   0.64   2.00330   28.27   OHARA S-LAH79
  10<sup>*</sup>   -147.074   变量(B)
  11   孔径光阑   变量(C)
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  12<sup>*</sup>   6.119   3.11   1.58913   61.15   OHARA L-BAL35
  13<sup>*</sup>   -9.815   0.10
  14   212.627   2.26   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  15   -6.580   0.60   1.74950   35.28   OHARA S-LAM7
  16   5.405   0.77
  17<sup>*</sup>   7.011   2.11   1.51633   64.14   OHARA S-BSL7
  18   -14.308   变量(D)
  19   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  20   ∞
非球面
第6表面
K＝0.0，A4＝-1.39130×10-5，A6＝1.07909×10-6，A8＝-9.56988×10-8，A10＝1.01099×10-9
第10表面
K＝0.0，A4＝-6.53461×10-4，A6＝-6.32795×10-6，A8＝-1.30334×10-6，A10＝-7.51258×10-8
第12表面
K＝0.0，A4＝-7.01992×10-4，A6＝-7.85945×10-6，A8＝6.92903×10-7，A10＝-9.48794×10-8
第13表面
K＝0.0，A4＝2.91193×10-4，A6＝1.44347×10-6，A8＝2.75419×10-7，A10＝-7.93114×10-8
第17表面
K＝0.0，A4＝-3.23395×10-4，A6＝-3.74585×10-6，A8＝5.42386×10-7，A10＝-1.33173×10-8
变量
  短焦端   中焦距   长焦端
  f＝4.739   f＝12.319   f＝31.926
  A   0.600   6.953   13.174
  B   6.892   4.227   1.000
  C   6.193   1.668   0.650
  D   7.514   11.575   14.663
条件参数值
Nd2G＝1.936
Vd2GN＝34.52
Vd2G＝18.90
Vd2GN-Vd2GP＝15.62
X1/fT＝0.259
X3/fT＝0.224
|f2|/f3＝0.572
f1/fw＝6.01
dSW/fT＝0.194
图11-13图示关于实施例3的像差。图11图示在短焦端的像差，图12图示在中间焦距的像差，图13图示在长焦端的像差。
实施例4
f＝4.74-3193，F＝3.50-5.56，ω＝39.21-645
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  01   39.369   1.00   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  02   24.475   2.77   1.60300   65.44   OHARA S-PHM53
  03   272.535   0.10
  04   18.555   2.31   1.77250   49.60   OHARA S-LAH66
  05   47.485   变量(A)
  表面号 R D N<sub>d</sub> v<sub>d</sub> 玻璃型号名称
  06*   34.963   0.74   1.88300   40.76   OHARA S-LAH58
  07   4.176   2.22
  08   46.284   2.06   1.92286   18.90   OHARA S-NPH2
  09   -9.068   0.64   2.00330   28.27   OHARA S-LAH79
  10<sup>*</sup>   -181.083   变量(B)
  11   孔径光阑   变量(C)
  12<sup>*</sup>   6.859   3.02   1.58913   61.15   OHARA L-BAL35
  13<sup>*</sup>   -8.481   0.10
  14   13.024   2.11   1.61800   63.33   OHARA S-PHM52
  15   -8.881   0.70   1.69895   30.13   OHARA S-TLM35
  16   5.023   变量(D)
  17<sup>*</sup>   9.052   2.37   1.52470   56.20   光学塑料
  18   -41.978   变量(E)
  19   -18.873   1.00   1.83481   42.71   OHARA S-LAH55
  20   -44.439   0.780
  21   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  22   ∞
非球面
第6表面
K＝0.0，A4＝2.06279×10-5，A6＝5.51631×10-7，A8＝-8.31073×10-8，A10＝1.10109×10-9
第10表面
K＝0.0，A4＝-5.32236×10-4，A6＝2.77146×10-6，A8＝-1.08679×10-6，A10＝-3.45260×10-8
第12表面
K＝0.0，A4＝-9.60867×10-4，A6＝4.83329×10-6，A8＝-2.96877×10-7，A10＝-7.32967×10-8
第13表面
K＝0.0，A4＝3.22078×10-4，A6＝-1.79339×10-6，A8＝2.46395×10-7，A10＝-7.94954×10-8
第17表面
K＝0.0，A4＝-7.38254×10-4，A6＝7.96986×10-6，A8＝-3.63471×10-7，A10＝7.86601×10-9
变量
  短焦端   中焦距   长焦端
  f＝4.739   f＝12.347   f＝31.908
  A   0.600   8.536   14.109
  B   7.725   2.132   1.000
  C   4.525   3.938   0.650
  D   2.915   6.118   10.968
  E   1.598   2.090   1.238
条件参数值
Nd2G＝1.936
Vd2GN＝34.52
Vd2G＝18.90
Vd2GN-Vd2GP＝15.62
X1/fT＝0.331
X3/fT＝0.241
|f2|/f3＝0.662
f1/fw＝6.21
dSW/fT＝0.142
图14-图16图示关于实施例4的像差，图14图示在短焦端的像差，图15图示在中间焦距的像差，图16图示在长焦端的像差。
在每个实施例中，像差被充分校正，变焦镜头能够处理具有5-8百万像素的光接收元件。
在每个实施例中，第二透镜组由三片透镜构成。构成第二透镜组的折射率最低的一片透镜的折射率为1.85或更大，构成第二透镜组的透镜的至少之一具有2.00或更大的折射率。
在实施例1至实施例4中的第一透镜组和第二透镜组的厚度列表如下，在专利文件2、3中的这些透镜组的组厚度(透镜组沿光轴的厚度)的最小值附带列出作比较。这里，专利文件2是JP-A 2006-133632，专利文件3是JP-A2006-235062。
  透镜组厚度   第1透镜组   第2透镜组   总量
  实施例1   1.64   1.66   3.3
  实施例2   1.66   1.61   3.27
  实施例3   1.69   1.52   3.21
  实施例3   1.67   1.53   3.2
  专利文件2的实施例1 3.21 2.74 5.68
  专利文件3的实施例4 1.86 1.62 3.48
从上述表格中可以清楚地看出，在本发明的变焦镜头中，每个实施例中的第一透镜组和第二透镜组的组厚度被有效地减小。尤其是，在比较第一透镜组和第二透镜组的组厚度的和时，本发明的实施例的上述总数是3.3；另一方面，即使在专利文件2的实施例1中，第一透镜组和第二透镜组的组厚度的和为最小，总数是5.68。因此，在本发明的实施例中，第一透镜组和第二透镜组的组厚度的和减小40％或更多。另外，专利文件3的实施例4中的值3.48与本发明的实施例1的值3.3比较，在本发明的变焦镜头中的组厚度减小大约5％。
因为照这样第一透镜组和第二透镜组的组厚度的和很小，假设从光轴撤出孔径光阑后面的透镜组的收纳系统，本发明的变焦镜头有利于使机身更薄。
本发明的实施例1-4中在摄远端的总透镜长度(最大总透镜长度)在下列的表格中列出；在专利文件2、3中总透镜长度的最小值附带列出用于比较。
  最双总透镜长度
  实施例1   13.99
  实施例2   13.93
  实施例3   14.06
  实施例4   13.94
  专利文件2的实施例1、2   23.09
  专利文件3的实施例4   16.20
上述表格可以清楚地看出，在本发明每个实施例的变焦镜头的最大总透镜长度比专利文件2的减小大约40％，比专利文件3的减小大约10％。
上述透镜组的组厚度的值和最大总透镜长度通过将最大图像高度标准化为1给出。
本申请基于2006年10月16日向日本专利局提交的日本专利申请No.2006-281814并要求其优先权，其整个内容在本文中引入作为参考。

Claims (17)

1.一种变焦镜头，按从物方侧的顺序，至少包括：
具有正折射力的第一透镜组；
具有负折射力的第二透镜组；
具有正折射力的第三透镜组；和
在第二透镜组和第三透镜组之间设置的孔径光阑，
其中，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝所述物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，和减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔，在第二透镜组中所有透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
(1)1.90＜Nd2G＜2.10。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其中在第二透镜组中所有透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
(1A)1.93＜Nd2G＜2.10。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其中第二透镜组包括三片透镜或更少透镜。
4.如权利要求1所述的变焦镜头，其中构成第二透镜组的负透镜的阿贝数平均值νd2GN和构成第二透镜组的正透镜的阿贝数平均值νd2GP满足以下条件：
(2A)25.0＜νd2GN＜45.0
(2B)15.0＜νd2GP＜23.0。
5.如权利要求4所述的变焦镜头，其中构成第二透镜组的负透镜的阿贝数平均值νd2GN和构成第二透镜组的正透镜的阿贝数平均值νd2GP满足以下条件：
(3)7.0＜νd2GN-νd2GP＜25.0。
6.如权利要求1所述的变焦镜头，其中还包括在第三透镜组的像方侧的具有正折射力的第四透镜组，通过第四透镜组的移动在限定距离内进行物体的聚焦。
7.如权利要求6所述的变焦镜头，其中包括在第四透镜组的像方侧的子透镜组。
8.如权利要求1所述的变焦镜头，其中第一透镜组从广角端朝摄远端改变倍率时的总位移X1和整个系统在摄远端的焦距fT满足以下条件：
(4)0.20＜X1/fT＜0.70。
9.如权利要求1所述的变焦镜头，其中第三透镜组从广角端朝摄远端改变倍率时的总位移X3和整个系统在摄远端的焦距fT满足以下条件：
(5)0.15＜X3/fT＜0.40。
10.如权利要求1所述的变焦镜头，其中第二透镜组的焦距f2和第三透镜组的焦距f3满足以下条件：
(6)0.45＜|f2|/f3＜0.85。
11.如权利要求1所述的变焦镜头，其中第一透镜组的焦距f1和整个系统在广角端的焦距fw满足以下条件：
(7)5.0＜f1/fw＜11.0。
12.如权利要求1所述的变焦镜头，其中构成第二透镜组的每片透镜的折射率的最低折射率为1.85或更大，并且构成第二透镜组的透镜的至少之一具有2.00或更大的折射率。
13.如权利要求1所述的变焦镜头，其中构成变焦镜头的透镜数不超过12。
14.一种具有摄影变焦镜头的成像装置，其中所述变焦镜头，按从物方侧的顺序，至少包括：
具有正折射力的第一透镜组；
具有负折射力的第二透镜组；
具有正折射力的第三透镜组；和
在第二透镜组和第三透镜组之间设置的孔径光阑，
其中，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝所述物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，和减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔，在第二透镜组中所有透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
1.90＜Nd2G＜2.10。
15.如权利要求14所述的成像装置，其中被变焦镜头拍摄的物体图像形成于彩色成像元件的光接收表面上。
16.如权利要求15所述的成像装置，其中所述成像装置的像素数为5-8百万像素或更高。
17.一种包括成像装置的个人数字助理，其中所述成像装置具有摄影变焦镜头，所述变焦镜头，按从物方侧的顺序，至少包括：
具有正折射力的第一透镜组；
具有负折射力的第二透镜组；
具有正折射力的第三透镜组；和
在第二透镜组和第三透镜组之间设置的孔径光阑，
其中，在从广角端朝摄远端改变倍率时，至少第一透镜组和第三透镜组朝所述物方侧移动，以增加第一透镜组和第二透镜组之间的间隔，和减小第二透镜组和第三透镜组之间的间隔，在第二透镜组中所有透镜的d线折射率平均值Nd2G满足以下条件：
1.90＜Nd2G＜2.10。
CN2007103068773A 2006-10-16 2007-10-16 变焦镜头、成像装置和个人数字助理 Active CN101256267B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006281814A JP5026763B2 (ja) 2006-10-16 2006-10-16 ズームレンズおよび撮像装置および携帯情報端末装置
JP281814/06 2006-10-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101256267A CN101256267A (zh) 2008-09-03
CN101256267B true CN101256267B (zh) 2010-07-28

Family

ID=38756234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007103068773A Active CN101256267B (zh) 2006-10-16 2007-10-16 变焦镜头、成像装置和个人数字助理

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7663808B2 (zh)
EP (1) EP1914582B1 (zh)
JP (1) JP5026763B2 (zh)
CN (1) CN101256267B (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5015514B2 (ja) 2006-06-22 2012-08-29 株式会社リコー ズームレンズおよび撮像装置および携帯情報端末装置
JP4942091B2 (ja) * 2006-10-31 2012-05-30 オリンパスイメージング株式会社 広角高変倍ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP5049021B2 (ja) * 2007-01-22 2012-10-17 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP5013599B2 (ja) * 2007-03-15 2012-08-29 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置
JP5206174B2 (ja) * 2008-07-08 2013-06-12 株式会社リコー ズームレンズおよびカメラおよび携帯情報端末装置
EP2149808B1 (en) * 2008-08-02 2015-11-25 Ricoh Company, Ltd. Retrofocus type of imaging lens
JP5275769B2 (ja) * 2008-12-03 2013-08-28 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2010160331A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP5429612B2 (ja) 2009-03-18 2014-02-26 株式会社リコー ズームレンズ、情報装置および撮像装置
EP2244117B1 (en) 2009-04-24 2017-05-31 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens unit
US8014079B2 (en) * 2009-07-03 2011-09-06 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
JP5448059B2 (ja) * 2009-09-10 2014-03-19 株式会社リコー ズームレンズおよび情報装置
US8179610B2 (en) 2009-07-06 2012-05-15 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens and information device
JP5532386B2 (ja) 2009-07-06 2014-06-25 株式会社リコー ズームレンズおよび情報装置
JP5483183B2 (ja) * 2010-03-01 2014-05-07 株式会社リコー ズームレンズ、撮影機能を有する情報装置および携帯情報端末装置
EP2397880B1 (en) 2010-06-16 2017-04-12 Ricoh Company, Ltd. Image-forming lens, and camera device and portable information terminal device with the image-forming lens
JP5659846B2 (ja) 2011-02-18 2015-01-28 株式会社リコー 結像レンズおよびカメラおよび携帯情報端末装置
JP5730671B2 (ja) * 2011-05-31 2015-06-10 オリンパス株式会社 ズーム結像光学系、及び、それを備えた顕微鏡
JP5895718B2 (ja) 2012-06-04 2016-03-30 株式会社リコー 結像レンズおよびカメラおよび携帯情報端末装置
JP5895761B2 (ja) 2012-07-26 2016-03-30 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
US9459434B2 (en) 2013-08-28 2016-10-04 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens and imaging apparatus
US9470881B2 (en) 2013-10-25 2016-10-18 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens and imaging device using zoom lens
EP2899582A1 (en) 2014-01-27 2015-07-29 Ricoh Company Ltd. Zoom lens and imaging device using the same background
JP6331124B2 (ja) 2014-03-11 2018-05-30 株式会社リコー ズームレンズ、撮像装置および監視用ビデオカメラ
JP6287647B2 (ja) * 2014-07-03 2018-03-07 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US9864167B2 (en) 2014-09-17 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Image forming lens and image capturing device
JP7342346B2 (ja) * 2018-06-07 2023-09-12 Ａｇｃ株式会社 光学素子および光学装置
DE102019121122A1 (de) * 2019-08-05 2021-02-11 Leica Camera Ag Fotografisches Objektiv

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1512211A (zh) * 2002-12-27 2004-07-14 株式会社尼康 变焦透镜系统
CN1825154A (zh) * 2005-02-23 2006-08-30 株式会社理光 变焦镜头和信息装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04101111A (ja) 1990-08-21 1992-04-02 Ricoh Co Ltd 原稿読取用レンズ
JP3264702B2 (ja) 1992-03-10 2002-03-11 株式会社リコー ズームレンズ
JP3323303B2 (ja) 1993-04-22 2002-09-09 株式会社リコー ズームレンズ
JP3599768B2 (ja) 1994-02-10 2004-12-08 株式会社リコー 採光式ブライトフレームファインダ
JPH07281255A (ja) 1994-04-13 1995-10-27 Ricoh Co Ltd 採光式ブライトフレームファインダ
JP3404172B2 (ja) 1995-03-20 2003-05-06 株式会社リコー 小型のズームレンズ
JP2816436B2 (ja) 1995-08-19 1998-10-27 株式会社リコー 高変倍大口径ズーム光学系
JP3254165B2 (ja) 1997-05-07 2002-02-04 株式会社リコー ガウス型レンズ
JP2001056436A (ja) 1999-08-19 2001-02-27 Ricoh Co Ltd ズームレンズ
JP4156776B2 (ja) 2000-05-17 2008-09-24 株式会社リコー ズームレンズ
US6747818B2 (en) 2000-09-06 2004-06-08 Ricoh Company Ltd. Image forming lens, image forming lens unit, original document reading module, apparatus and method, and image information processing apparatus
US7038858B2 (en) 2000-11-20 2006-05-02 Ricoh Company, Ltd. Downsize, high performance, and wide range magnification zoom lens and camera apparatus
US6771433B2 (en) 2001-07-24 2004-08-03 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens, variable magnification group, camera unit and portable information terminal unit
US6829102B2 (en) 2002-03-20 2004-12-07 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens, and camera and portable information terminal for utilizing zoom lens
JP4354153B2 (ja) 2002-06-11 2009-10-28 株式会社リコー ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置
US6839185B2 (en) 2002-11-01 2005-01-04 Ricoh Company, Ltd. Compact zoom lens system and digital camera using the compact zoom lens system
JP2005049536A (ja) 2003-07-31 2005-02-24 Ricoh Co Ltd 電子撮像装置及びこれを有する携帯端末装置
JP4548766B2 (ja) 2003-11-14 2010-09-22 株式会社リコー ズームレンズ、レンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置
US7151638B2 (en) 2004-02-27 2006-12-19 Ricoh Company, Ltd. Zooming lens system and device using the zooming lens system
JP4189754B2 (ja) * 2004-04-20 2008-12-03 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP4605699B2 (ja) * 2004-07-08 2011-01-05 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置
JP4605698B2 (ja) * 2004-07-08 2011-01-05 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置
JP2006023530A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 Olympus Corp ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置
JP4624730B2 (ja) * 2004-04-30 2011-02-02 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置
KR101065435B1 (ko) 2004-07-26 2011-09-19 가부시키가이샤 리코 렌즈 배럴, 피사체 촬상용 카메라, 휴대용 정보 단말 장치, 렌즈 구동 장치 및 렌즈 배럴 제어 방법
JP4794845B2 (ja) * 2004-10-18 2011-10-19 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2006133632A (ja) 2004-11-09 2006-05-25 Olympus Corp ズームレンズ
JP4678823B2 (ja) * 2004-11-09 2011-04-27 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズ
JP2006308649A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Olympus Imaging Corp 撮像装置
EP1717626B1 (en) 2005-04-28 2010-09-29 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens and information device
JP4791793B2 (ja) 2005-10-19 2011-10-12 株式会社リコー ズームレンズ、撮像装置および撮影装置
JP5111789B2 (ja) * 2006-06-08 2013-01-09 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた電子撮像装置
JP5015514B2 (ja) 2006-06-22 2012-08-29 株式会社リコー ズームレンズおよび撮像装置および携帯情報端末装置
JP4900923B2 (ja) * 2006-08-25 2012-03-21 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置
JP4906439B2 (ja) * 2006-08-25 2012-03-28 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置
JP4900924B2 (ja) * 2006-08-25 2012-03-21 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置
JP4936437B2 (ja) * 2006-09-19 2012-05-23 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1512211A (zh) * 2002-12-27 2004-07-14 株式会社尼康 变焦透镜系统
CN1825154A (zh) * 2005-02-23 2006-08-30 株式会社理光 变焦镜头和信息装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2006-113453A 2006.04.27

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008096924A (ja) 2008-04-24
EP1914582B1 (en) 2011-10-05
US20090091841A1 (en) 2009-04-09
CN101256267A (zh) 2008-09-03
JP5026763B2 (ja) 2012-09-19
EP1914582A1 (en) 2008-04-23
US7663808B2 (en) 2010-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101256267B (zh) 变焦镜头、成像装置和个人数字助理
CN104136956B (zh) 变焦光学系统和光学装置
CN102162905B (zh) 变焦镜头系统、光学设备和用于制造变焦镜头系统的方法
CN102112905B (zh) 变焦镜头、具有其的光学设备、和制造变焦镜头的方法
CN102650729B (zh) 变焦镜头、光学设备，和用于制造变焦镜头的方法
CN101794014B (zh) 变焦透镜及其制造方法、配备变焦透镜的光学装置
CN102132189B (zh) 变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法
CN102483515A (zh) 变焦透镜系统
CN101713863A (zh) 变焦镜头、光学装置和制造方法
CN104508532B (zh) 变焦镜头、光学设备和用于制造变焦镜头的方法
CN102262291A (zh) 变焦透镜系统
CN102298197A (zh) 成像镜头、配备其的光学设备和用于制造成像镜头的方法
CN104730683B (zh) 变焦镜头及摄像装置
CN101369048A (zh) 变焦镜头和使用变焦镜头形成物体图像的光学装置及方法
CN103477265B (zh) 变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法
CN108369328B (zh) 变焦镜头以及光学设备
CN103852861A (zh) 超广角透镜系统
CN108139572B (zh) 变焦镜头以及光学设备
CN102033305B (zh) 变倍光学系统及摄像装置
CN102096178B (zh) 变焦镜头、照相机装置、信息设备和移动信息终端装置
CN107209351A (zh) 变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法
CN102236157A (zh) 变焦透镜、光学设备及变焦透镜的制造方法
CN108369329B (zh) 变焦镜头以及光学设备
CN102768399B (zh) 光学系统、成像设备和用于通过光学系统形成图像的方法
CN106133578B (zh) 变倍光学系统以及摄像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant