CN101276046A - 变焦透镜及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变焦透镜及摄像装置，从物体侧依次至少具备：第1透镜组(G1)、第2透镜组(G2)、第3透镜组(G3)、及第4透镜组(G4)，通过改变各组间隔而进行变倍，第1透镜组(G1)，整体具有正的光放大率，并且从物体侧依次具有：负弯月形透镜(L11)、作为将光路弯折大致90度的反射构件的直角棱镜(LP)、以及由至少使一个面为非球面的树脂材料构成的正透镜(L13)，第2透镜组(G2)，整体具有负的光放大率，并且在最靠近物体侧具有由树脂材料构成的负透镜，所述第3透镜组，具有使物体侧为凸面的正透镜；所述第4透镜组，整体具有正的光放大率，并且具有至少一个面为非球面的非球面透镜，被构成为满足以下条件式：1.0＜|P1/P2|＜3.0(1)。其中，P1：第1透镜组中的树脂透镜的焦距；P2：第2透镜组中的树脂透镜的焦距。从而，能够小型且维持良好的光学性能的同时，谋求低成本化。

Description

变焦透镜及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种适用于具有摄像功能的小型设备，特别是数码静止相机、带摄像头的手机、及个人数字助理(PDA：Personal DigitalAssistance)等变焦透镜及摄像装置。
背景技术
近几年，在数码静止相机等摄像装置中，随着CCD(Charge CoupledDevice)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件的小型化的进步，装置整体也被要求进一步的小型化。因此，最近，正在开发通过在中途弯折透镜系的光路，即通过所谓屈曲光学系统而谋求组装在摄像装置时的薄型化的透镜。
作为使用了屈曲光学系统的变焦透镜，在专利文献1记载有，由从物体侧依次排列：具有正折射力的第1透镜组、具有负折射力的第2透镜组、具有正折射力的第3透镜组、具有正折射力的第4透镜组而构成，通过使负的第2透镜组和正的第4透镜组移动而进行变倍的变焦透镜。在该变焦透镜中，通过在第1透镜组内配置棱镜而将光路弯折大致90℃。而且，在第1透镜组内的棱镜的后面配置有固定的正透镜组。
【专利文献1】专利公开2000-131610号公报
发明内容
如上所述，由于通过利用屈曲光学系统，可以谋求组装在摄像装置时的薄型化，因此，在近几年开始被装载于各种摄像设备。另一方面，市场在要求薄型化的同时还要求低成本化。因此，还期待着在谋求薄型化的同时，有利于成本的构成的屈曲光学系统的开发。为了谋求低成本化，可以考虑在透镜材料中使用树脂材料，但是在使用树脂透镜时，由于与玻璃透镜相比，由温度引起的特性变化大，因此充分考虑了温度特性的构成为理想。在以往的屈曲光学系统中，例如专利文献1所记载的4组变焦构成中众所周知的有，例如在第3透镜组或第4透镜组使用树脂透镜，但为了谋求较低成本化，可以考虑在其它透镜组也积极地使用树脂透镜。
本发明是鉴于存在的问题点而提出的，其目的在于，提供一种变焦透镜及摄像装置，其在小型且维持良好的光学性能的同时，谋求了低成本化。
本发明的变焦透镜，从物体侧依次至少具备第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、及第4透镜组，通过改变各组间隔而进行变倍，其中，所述第1透镜组，整体具有正的光放大率，并且从物体侧依次具有：负弯月形透镜、将光路弯折大致90度的反射构件、以及由至少使一面为非球面的树脂材料构成的正透镜，所述第2透镜组，整体具有负的光放大率，并且在最靠近物体侧具有由树脂材料构成的负透镜，所述第3透镜组，具有使物体侧为凸面的正透镜；所述第4透镜组，整体具有正的光放大率，并且具有至少一个面为非球面的非球面透镜，且，被构成为满足以下条件式。式中，P1：第1透镜组中的树脂透镜的焦距；P2：第2透镜组中的树脂透镜的焦距，
1.0＜|P1/P2|＜3.0  ……(1)
在本发明的变焦透镜中，通过做成光路被配置于第1透镜组内的反射构件所弯折的屈曲光学系统的构成，在维持良好的光学性能的同时，光学系统的厚度方向的长度被抑制，组装在摄像装置时容易薄型化。而且，通过在第1透镜组和第2透镜组适当地使用树脂透镜，谋求小型化，在维持良好的光学性能的同时，谋求低成本化变得容易。尤其，通过使第1透镜组的树脂透镜为正透镜，使第2透镜组的树脂透镜为负透镜，同时，通过使树脂透镜的焦距满足适当的条件，使第1透镜组和第2透镜组的树脂透镜相互进行温度补偿，能够在使用树脂透镜谋求低成本化的同时，可以良好地抑制因温度变化而引起的特性变动。
而且，通过适当采用满足以下理想构成，能够使光学性能较为良好，并有利于低成本化。
本发明的变焦透镜，还满足以下条件式为理想。式中，fw表示于广角端的全系统的焦距，f2表示第2透镜组的焦距。
0.8＜|f2/fw|＜1.2  ……(2)
本发明的变焦透镜还可以满足以下条件式。其中，Nd1为第1透镜组的最靠近物体侧的负弯月形透镜的对d线的折射率，Nd7为第2透镜组的最靠近像面侧的透镜的对d线的折射率。
2.1＜Nd1  ……(3)
2.1＜Nd7  ……(4)
在本发明的变焦透镜中，第4透镜组的非球面透镜理想为，是配置在所述第4透镜组内最靠近像面侧，且至少使一个面为非球面的正或负的弯月形透镜。
在本发明的变焦透镜中，第3透镜组的正透镜可以由树脂材料而成。而且，第4透镜组的非球面透镜也可以由树脂材料而成。
本发明的摄像装置具备有，本发明的变焦透镜，以及输出按照由该变焦透镜所形成的光学像的摄像信号的摄像元件。
本发明的摄像装置中，采用了本发明的谋求了小型、低成本化的高性能变焦透镜作为摄像透镜，谋求装置整体的小型化和低成本化。
根据本发明的变焦透镜，作为屈曲光学系统采用有利于小型化的构成，并且在第1透镜组和第2透镜组适当地使用了树脂透镜，因此可以在谋求小型化、维持良好的光学性能的同时，谋求低成本化。
根据本发明的摄像装置，由于使用了所述本发明的谋求了小型化、低成本化的高性能变焦透镜作为摄像透镜，因此，可以在维持良好的摄像性能的同时，谋求装置整体的小型化和低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第1构成例，是与实施例1相对应的透镜的剖面图。
图2是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第2构成例，是与实施例2相对应的透镜的剖面图。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第3构成例，是与实施例3相对应的透镜的剖面图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第4构成例，是与实施例4相对应的透镜的剖面图。
图5是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第5构成例，是与实施例5相对应的透镜的剖面图。
图6是表示实施例1所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本的透镜数据，(B)表示随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图7是表示实施例1所涉及的有关变焦透镜的非球面的数据的图。
图8是表示实施例2所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本的透镜数据，(B)表示随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图9是表示实施例2所涉及的有关变焦透镜的非球面的数据的图。
图10是表示实施例3所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本的透镜数据，(B)表示随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图11是表示实施例3所涉及的有关变焦透镜的非球面的数据的图。
图12是表示实施例4所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本的透镜数据，(B)表示随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图13是表示实施例4所涉及的有关变焦透镜的非球面的数据的图。
图14是表示实施例5所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本的透镜数据，(B)表示随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图15是表示实施例5所涉及的有关变焦透镜的非球面的数据的图。
图16是对于各实施例综合表示了有关条件式的值的图。
图17是表示实施例1所涉及的变焦透镜的广角端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图18是表示实施例1所涉及的变焦透镜于望远端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图19是表示实施例2所涉及的变焦透镜于广角端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图20是表示实施例2所涉及的变焦透镜于望远端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图21是表示实施例3所涉及的变焦透镜于广角端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图22是表示实施例3所涉及的变焦透镜于望远端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图23是表示实施例4所涉及的变焦透镜于广角端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图24是表示实施例4所涉及的变焦透镜于望远端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图25是表示实施例5所涉及的变焦透镜于广角端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图26是表示实施例5所涉及的变焦透镜于望远端的诸像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变像差。
图27是屈曲光学系统的说明图。
图28是表示本发明的一实施方式所涉及的作为摄像装置的数码相机的一构成例的正视图。
图29是表示本发明的一实施方式所涉及的作为摄像装置的数码相机的一构成例的背视图。
图中：GC-光学构件，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，G4-第4透镜组，LP-直角棱镜，St-孔径光圈，Ri-从物体侧开始第i个透镜面的曲率半径，Di-从物体侧开始第i个和第i+1个透镜面的面间隔，Z1-光轴。
具体实施方式
以下，参照图面详细地说明本发明的实施方式。
图1(A)、(B)是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第1构成例。该构成例与后述的第1数值实施例(图6(A)、图6(B)及图7)的透镜构成相对应。另外，图1(A)与广角端(最短焦距状态)的光学系统配置相对应，图1(B)与望远端(最长焦距状态)的光学系统配置相对应。同样，在图2(A)、(B)～图5(A)、(B)表示与后述第2至第5数值实施例的透镜构成相对应的第2至第5构成例的剖面构成。在图1(A)、(B)～图5(A)、(B)中，符号Ri表示，将最靠近物体侧的构成要素面作为第1个，以使随着面向像侧(成像侧)依次增加的方式而附上符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示，第i个面和第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。另外，关于符号Di，只对随变倍而变化的部分的面间隔D8、D13、D16、D21附上符号。另外，由于各构成例的基本构成都相同，因此，在以下将示于图1(A)、(B)的第1构成例作为基础而进行说明。
该变焦透镜装载使用于具有摄像功能的小型设备，例如后述的数码静止相机(图28、图29)、带摄像头的手机、及PDA等。该变焦透镜沿光轴Z1从物体侧依次具备有：第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、调节光量的孔径光阑St、第4透镜组G4。
该变焦透镜的成像面Simg上配置有CCD等未图示的摄像元件。摄像元件输出与由该变焦透镜所形成的光学像相对应的摄像信号。至少，本实施方式中的摄像装置由该变焦透镜和摄像元件而构成。在第4透镜组G4和摄像元件之间，根据安装透镜的相机侧构成，也可以配置各种光学构件GC。例如也可以配置用于保护摄像面的防护玻璃罩或红外截止滤光片等平板状的光学构件。
该变焦透镜，被设为通过改变各组的间隔而进行变倍。更具体而言，第1透镜组G1及第3透镜组G3在变倍时始终为固定，第2透镜组G2及第4透镜组G4在变倍时在光轴Z1上移动而成。该变焦透镜随着使其从广角端变倍至望远端，各移动组从图1(A)状态到图1(B)状态，以描画图中用实线所表示的轨迹的方式移动。此时，第2透镜组G2主要起变倍作用，第4透镜组G4起校正伴随变倍的像面变动的作用。
该变焦透镜至少在第1透镜组G1及第2透镜组G2内具有树脂透镜。而且，也可以应需要在第3透镜组G3及第4透镜组G4的任一方、或双方的透镜组内具有树脂透镜。也可以根据需要在各透镜组内使用非球面透镜。在使用非球面透镜时，由于若使用树脂材料进行则成形加工性良好，可以谋求低成本化，因此，非球面透镜理想为树脂透镜。
第1透镜组G1整体具有正的光放大率。第1透镜组G1从物体侧依次具有，负弯月形透镜、将光路弯折大致90度的反射构件、由将至少一面作为非球面的树脂材料而成的正透镜。更具体而言，第1透镜组G1，例如，如图1(A)、(B)所示，从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、作为反射构件的直角棱镜LP、2个正透镜L12、L13构成。在第1透镜组G1中，最靠近像侧的正透镜L13理想为树脂透镜。
另外，本实施方式所涉及的变焦透镜是屈曲光学系统，实际，如图27所示，在第1透镜组G1中，例如光路在直角棱镜LP的内部反射面被弯折90°。在图1(A)、(B)～图5(A)、(B)省略了棱镜LP的内部反射面，并向光轴Z1上的同一方向展开表示。另外，取代直角棱镜LP，也可以使用反射镜等其它反射构件。
第2透镜组G2整体具有负的光放大率。第2透镜组G2在最靠近物体侧具有由树脂材料而成的负透镜。更具体而言，第2透镜组G2，例如，如图1(A)、(B)所示，从物体侧依次由如下透镜构成：即由树脂而成的双凹的负透镜L21，以及由双凹的负透镜L22及正透镜L23而成的接合透镜。
第3透镜组G3具有将物体侧作为凸面的正透镜。更具体而言，第3透镜组G3，例如，如图1(A)、(B)所示，例如由将物体侧作为凸面的1片正透镜L31构成。正透镜L31理想为树脂材料的非球面透镜。
第4透镜组G4整体具有正的光放大率，并且具有至少一面为非球面的非球面透镜。第4透镜组G4内的最靠近像面侧的透镜理想为，至少将1面作为非球面的正或负的弯月形透镜。更具体而言，第4透镜组G4，例如，如图1(A)、(B)所示，从物体侧依次由如下透镜构成：即由2个透镜L41、L42而成的接合透镜和将凸面面向物体侧的正或负的透镜L43构成。例如正或负的透镜L43理想为树脂材料的非球面透镜。
该变焦透镜满足以下条件式(1)。式中，P1表示第1透镜组G1中的树脂透镜(正透镜L13)的焦距，P2表示第2透镜组G2中的树脂透镜(负透镜L21)的焦距。
1.0＜|P1/P2|＜3.0  ……(1)
该变焦透镜还满足以下条件式(2)为理想。式中，fw表示广角端的全系统的焦距，f2表示第2透镜组G2的焦距。
0.8＜|f2/fw|＜1.2  ……(2)
该变焦透镜也可以适当满足以下条件式。其中，Nd1是第1透镜组G1的最靠近物体侧的负弯月形透镜L11的对d线的折射率，Nd7是第2透镜组G2的最靠近像面侧的透镜L23的对d线的折射率。
2.1＜Nd1  ……(3)
2.1＜Nd7  ……(4)
图28及图29以装载该变焦透镜的摄像装置为一例表示了数码相机。图28表示从正面看到的该数码相机10的外观，图29表示从背面看到的该数码相机10的外观。该数码相机10在其正面侧的中央上部具备有照射频闪(ストロボ)光的频闪发光部21。而且，在其正面侧的频闪发光部21的侧方部设有入射来自摄像对象的光的摄影开口22。该数码相机10，还在上面侧具备有快门键23和电源键24。该数码相机10中，还在背面侧具备有显示部25和操作部26、27。显示部25用于显示被摄像的画像。在该数码相机10中，通过按压操作快门键23进行一帧的静止画的摄影，由该摄影获得的图像数据存储于安装在数码相机10的存储卡(未图示)上。
该数码相机10在壳体内部具备有摄像透镜1。本实施方式所涉及的变焦透镜作为该摄像透镜1被使用。摄像透镜1被配置为使最靠近物体侧的透镜(负弯月形透镜L11)位于设在正面侧的摄影开口22上。摄像透镜1使得由直角棱镜LP弯折后的光轴Z1与相机体的纵向一致，整体纵向组装于数码相机10的内部。另外，也可以使得弯折后的光轴Z1成为相机体的横向，整体横向组装于数码相机10的内部。
另外，本实施方式所涉及的变焦透镜不限于数码相机，也可以装载于具有摄像功能的各种个人数字助理(PDA等)或摄像机。
接着，说明如上所述构成的变焦透镜的作用及效果。
在该变焦透镜中，通过构成为，由配置于第1透镜组G1内的反射构件对光路进行弯折的屈曲光学系统，而维持良好的光学性能，并且光学系统的厚度方向的长度被抑制，组装在摄像装置时的薄型化变得容易。而且，通过在第1透镜组G1和第2透镜组G2适当地使用树脂透镜，能够小型且维持良好的光学性能，并且容易谋求低成本化。尤其，将第1透镜组G1的树脂透镜作为正透镜L13，将第2透镜组G2的树脂透镜作为负透镜L21，同时，通过有关树脂透镜的焦距满足适当的条件式(1)，使得第1透镜组G1和第2透镜组G2的树脂透镜相互温度补偿而发挥作用，从而在使用树脂透镜谋求低成本化的同时，也可以良好地抑制由温度变化而引起的特性变动。而且，通过根据需要在第3透镜组G3及第4透镜组G4的任一方、或双方的透镜组内使用树脂透镜，可以谋求较低成本化。而且，通过根据需要在各透镜组内使用非球面透镜，有利于像差校正。此时，通过将非球面透镜作为树脂透镜，与玻璃的非球面透镜相比容易制造，且可以在谋求高性能化的同时谋求低成本化。
条件式(1)表示第1透镜组G1中的树脂透镜的焦距和第2透镜组G2中的树脂透镜的焦距的比的绝对值。若超出此范围，温度特性会劣化。
条件式(2)表示第2透镜组G2的焦距f2和广角端的焦距fw的比的绝对值。若超出条件式(2)的下限，则第2透镜组G2的光放大率变大，误差敏感度变得过高而不理想。另外，若超出上限，则在变倍时第2透镜组G2的移动量变得过大，透镜系统变得过大所以不理想。
条件式(3)涉及第1透镜组G1的最靠近物体侧的负弯月形透镜L11的折射率。而且，条件式(4)涉及第2透镜组G2的最靠近像面侧的透镜L23的折射率。通过使用满足条件式(3)、(4)且折射率超过2.1的高折射率透镜，像面弯曲等像差校正变得容易。而且，通过使用高折射率的透镜，可以谋求该透镜的薄型化，有利于小型化。尤其，在屈曲光学系统中，由于第1透镜组G1的最靠近物体侧的透镜L11易于变大，因此，通过在该透镜L11使用高折射率材料的透镜，可以有效的谋求小型、薄型化。
如上所述，根据本实施方式涉及的变焦透镜，可以实现小型且在维持良好的光学性能的同时，通过在各组适当地使用树脂透镜而谋求低成本化的变焦光学系统。
〔实施例〕
接着，对本实施方式所涉及的变焦透镜的具体数值实施例进行说明。在以下，将第1至第5的数值实施例综合起来进行说明。
图6(A)、(B)及图7，表示与图1(A)、(B)中表示的变焦透镜的构成相对应的具体透镜数据。尤其在图6(A)表示其基本的透镜数据，在图6(B)及图7表示其它数据。关于实施例1所涉及的变焦透镜，在图6(A)所示的透镜数据的面号码Si栏表示，将最靠近物体侧的构成要素的面作为第1面，以随着面向像侧依次增加的方式而附上符号的第i个(i＝1～22)面的号码。在曲率半径Ri栏表示，对应于在图1附上的符号Ri，从物体侧起第i个面的曲率半径值(mm)。面间隔Di栏同样表示，从物体侧起第i个面Si和第i+1个面的Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj栏表示，从物体侧第j个光学要素的对d线(587.6nm)的折射率的值。在υdj栏表示，从物体侧起第j个光学要素的对d线的阿贝数的值。在图6(A)，作为诸数据还表示广角端和望远端的全系统的近轴焦距f(mm)，及F号码(FNO.)值。
实施例1所涉及的变焦透镜，第1透镜组G1中最靠近像侧的透镜L13、第2透镜组G2中最靠近物体侧的透镜L21、第3透镜组G3的透镜L31、和第4透镜组G4内最靠近像侧的透镜L43为树脂透镜。
实施例1所涉及的变焦透镜，由于第2透镜组G2及第4透镜组G4随着变倍在光轴上移动，因此，这些各组的前后面间隔D8、D13、D16、D21的值为可变。在图6(B)作为该些面间隔D8、D13、D16、D21变倍时的数据，表示广角端和望远端的值。
图8(A)的透镜数据中，附加于面号码的左侧的记号[*]表示其透镜面为非球面形状。实施例1所涉及的变焦透镜中，第1透镜组G1内的透镜L13的两面S7、S8，第2透镜组G2内的透镜L21的两面S9、S10，第3透镜组G3的透镜L31的两面S14、S15，以及第4透镜组G4内的透镜L43的两面S20、S21都是非球面形状。在图6(A)的基本透镜数据作为该些非球面的曲率半径表示光轴附近的曲率半径的数值。
在图7表示实施例1所涉及的变焦透镜的非球面数据。作为非球面数据表示的数值中，记号“E”表示接在其后的数值是以10为底的“幂指数”，用以10为底的指数函数所表示的数值乘于“E”之前的数值。例如，若[1.0E-02]则表示[1.0×10-2]。
作为实施例1所涉及的变焦透镜的非球面数据，标记由以下式(A)表示的非球面形状的式中的各系数An、KA的值。具体而言，Z表示从离光轴处于高度h位置的非球面上的点引画到非球面的顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线长度(mm)。
Z＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑An·hn  ……(A)
(n＝3以上的整数)
其中，
Z：非球面的深度(mm)，
h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)，
KA：离心率，
C：近轴曲率＝1/R，
(R：近轴曲率半径)，
An：第n次的非球面系数，
实施例1所涉及的变焦透镜适当有效地利用A3～A16的次数来表示非球面系数An。
与以上实施例1所涉及的变焦透镜一样，将对应于图2(A)、(B)所示的变焦透镜的构成的具体透镜数据作为实施例2，示于图8(A)、图8(B)及图9。同样，将对应于图3(A)、(B)所示的变焦透镜的构成的具体透镜数据作为实施例3，示于图10(A)、图10(B)及图11。同样，将对应于图4(A)、(B)所示的变焦透镜的构成的具体透镜数据作为实施例4，示于图12(A)、图12(B)及图13。同样，将对应于图5(A)、(B)所示的变焦透镜的构成的具体数据作为实施例5，示于图14(A)、图14(B)及图15。
另外，关于实施例2至实施例5中任何一个变焦透镜，与实施例1所涉及的变焦透镜同样的面为非球面形状。而且，与实施例1所涉及的变焦透镜同样，实施例2、实施例3、及实施例5的变焦透镜中，第1透镜组G1内的透镜L13，第2透镜组G2内的透镜L21，第3透镜组G3的透镜L31，第4透镜组G4内的透镜L43为树脂透镜。实施例4所涉及的变焦透镜中，第1透镜组G1内的透镜L13，第2透镜组G2内的透镜L21，第3透镜组G3的透镜L31，为树脂透镜。
在图16对于各实施例综合表示有关所述各条件式的值。从图16可得知，关于条件式(1)、(2)，各实施例的值在其数值范围之内。关于条件式(3)、(4)，只有实施例1在其数值范围之内。实施例1是在第1透镜组G1的最靠近物体侧的透镜L11和第2透镜组G2的最靠近像面侧的透镜L23，使用了满足条件式(3)、(4)的高折射率材料的透镜。
图17(A)～图17(C)分别表示实施例1所涉及的变焦透镜的广角端的球面像差、像散、及畸变(失真像差)。图18(A)～图18(C)表示于望远端的同样的各像差。在各像差图还表示将d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图还表示，关于g线(波长435.8nm)、C线(波长656.3nm)的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向，虚线表示正切方向。FNO.表示F值，ω表示半视角。
同样，将有关实施例2所涉及的变焦透镜的诸像差示于图19(A)～图19(C)(广角端)及图20(A)～图20(C)(望远端)。同样，将有关实施例3所涉及的变焦透镜的诸像差示于图21(A)～图21(C)(广角端)及图22(A)～图22(C)(望远端)，将有关实施例4所涉及的变焦透镜的诸像差示于图23(A)～图23(C)(广角端)及图24(A)～图24(C)(望远端)，将有关实施例5所涉及的变焦透镜的诸像差示于图25(A)～图25(C)(广角端)及图26(A)～图26(C)(望远端)。
从以上各数值数据及各像差图可得知，关于各实施例，诸像差被良好地校正，能够实现一种变焦透镜，其在小型且维持良好的光学性能的同时，通过在各组适当具有树脂透镜而谋求了低成本化。
另外，本发明可以不限于所述实施方式及各实施例而实施各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等，不限于在所述各数值实施例所表示的值，可以取其它值。
本发明，作为整体不限于4组构成的变焦透镜，还可以适用于具备5组以上的透镜组的变焦透镜。

Claims (8)

1、一种变焦透镜，从物体侧依次至少具备第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组、及第4透镜组，通过改变各组间隔而进行变倍，其特征在于，
所述第1透镜组，整体具有正的光放大率，并且从物体侧依次具有：负弯月形透镜、将光路弯折大致90度的反射构件、以及由至少使一面为非球面的树脂材料构成的正透镜，
所述第2透镜组，整体具有负的光放大率，并且在最靠近物体侧具有由树脂材料构成的负透镜，
所述第3透镜组，具有使物体侧为凸面的正透镜；
所述第4透镜组，整体具有正的光放大率，并且具有至少一个面为非球面的非球面透镜，
且，被构成为满足以下条件式：
1.0＜|P1/P2|＜3.0
其中，
P1：第1透镜组中的树脂透镜的焦距；
P2：第2透镜组中的树脂透镜的焦距。
2、根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
0.8＜|f2/fw|＜1.2
其中，
fw：广角端的全系统的焦距，
f2：第2透镜组的焦距。
3、根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
2.1＜Nd1
其中，
Nd1：第1透镜组的最靠近物体侧的负弯月形透镜的对d线的折射率。
4、根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
2.1＜Nd7……(4)
其中，
Nd7：第2透镜组的最靠近像面侧的透镜的对d线的折射率。
5、根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第4透镜组的所述非球面透镜，是配置在所述第4透镜组内最靠近像面侧，且至少使一个面为非球面的正或负的弯月形透镜。
6、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透镜组的所述正透镜由树脂材料构成。
7、根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第4透镜组的所述非球面透镜由树脂材料而构成。
8、一种摄像装置，其特征在于，
具备：
权利要求1至7中任一项所述的变焦透镜；以及
摄像元件，其输出与由所述变焦透镜所形成的光学像相对应的摄像信号。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101726841B (zh) * 2008-10-23 2011-03-16 富士能株式会社 变焦透镜及摄像装置
CN102236158A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 株式会社尼康 变焦透镜、光学设备及变焦透镜的制造方法
CN102650726A (zh) * 2011-02-28 2012-08-29 株式会社光学逻辑 摄像镜头
CN103424853A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 华晶科技股份有限公司 光学变焦镜片组
CN103424846A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 华晶科技股份有限公司 摄像用光学透镜组及其摄像装置
CN104155743A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 佳能株式会社 变焦透镜以及包含该变焦透镜的图像拾取设备
CN110850570A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5084446B2 (ja) * 2007-10-29 2012-11-28 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
JP5075645B2 (ja) * 2008-01-08 2012-11-21 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撮像装置
JP5075644B2 (ja) * 2008-01-08 2012-11-21 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撮像装置
JP2009229875A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP2012145631A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Tamron Co Ltd 屈曲変倍光学系
KR101271733B1 (ko) 2011-02-11 2013-06-04 삼성테크윈 주식회사 줌 렌즈계
JP5318262B2 (ja) * 2012-07-19 2013-10-16 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
CN104570302B (zh) * 2015-01-22 2016-09-21 福建福光股份有限公司 转折型高分辨率机载变焦距摄像镜头及其控制方法
CN106154518B (zh) * 2016-08-17 2018-08-21 福建福光股份有限公司 大靶面高分辨率变焦数码相机镜头

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2253918B (en) * 1991-03-22 1994-05-04 Gec Ferranti Defence Syst Infrared optical system
JPH08320434A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Konica Corp ズームレンズ
JP3570253B2 (ja) 1998-10-28 2004-09-29 ソニー株式会社 ズームレンズ
US7037005B2 (en) * 2004-03-29 2006-05-02 Northrop Grumman Corporation Pan and tilt apparatus using achromatic prisms
JP2006058363A (ja) 2004-08-17 2006-03-02 Sharp Corp ズームレンズおよびそれを用いたカメラモジュール
JP4868202B2 (ja) * 2004-10-15 2012-02-01 コニカミノルタオプト株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP2006113363A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Konica Minolta Opto Inc ズームレンズ及び撮像装置
JP2006195068A (ja) 2005-01-12 2006-07-27 Fujinon Corp 防振機能付き変倍光学系および該変倍光学系を搭載した撮像装置
JP4717480B2 (ja) * 2005-03-25 2011-07-06 富士フイルム株式会社 ズームレンズ
JP4981568B2 (ja) * 2007-07-23 2012-07-25 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101726841B (zh) * 2008-10-23 2011-03-16 富士能株式会社 变焦透镜及摄像装置
CN102236158A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 株式会社尼康 变焦透镜、光学设备及变焦透镜的制造方法
CN102236158B (zh) * 2010-04-27 2015-12-16 株式会社尼康 变焦透镜、光学设备及变焦透镜的制造方法
CN102650726A (zh) * 2011-02-28 2012-08-29 株式会社光学逻辑 摄像镜头
CN102650726B (zh) * 2011-02-28 2015-09-09 株式会社光学逻辑 摄像镜头
CN103424846A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 华晶科技股份有限公司 摄像用光学透镜组及其摄像装置
CN103424853A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 华晶科技股份有限公司 光学变焦镜片组
CN103424853B (zh) * 2012-05-25 2015-09-16 华晶科技股份有限公司 光学变焦镜片组
CN104155743A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 佳能株式会社 变焦透镜以及包含该变焦透镜的图像拾取设备
CN104155743B (zh) * 2013-05-14 2017-01-04 佳能株式会社 变焦透镜以及包含该变焦透镜的图像拾取设备
CN110850570A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置

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JP4980772B2 (ja) 2012-07-18

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