CN101566723B - 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,其中将第1透镜组(G1)整体设为正的光焦度,由负透镜(L11)、直角棱镜(LP)和将至少1面设为非球面的由树脂材料构成的双凸形状的正透镜(L12)构成。将第2透镜组(G2)作为整体设为负的光焦度,由2片透镜(L21、L22)构成。使第3透镜组(G3)由1片正透镜(L31)构成。使第4透镜组(G4)整体具有正的光焦度,并由正的光焦度的接合透镜和至少1面为非球面且像面侧为凹面的由树脂材料构成的负透镜(L43)构成。并满足以下条件,其中fw是在广角端的整个系统的近轴焦距,f2是第2透镜组(G2)的近轴焦距,f4是第4透镜组(G4)的近轴焦距。-1.0<f2/fw<-3.0……(1),2.0<f4/fw<5.0……(2)。从而能够实现小型且维持良好的光学性能的同时实现低成本化。
Description
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,尤其是数码静止摄相机、带摄像机的手机、以及信息便携终端(PDA:Personal DigitalAssistance(个人数字助理))等的变焦透镜及摄像装置。
背景技术
近几年,在数码静止摄像机等的摄像装置中,伴随CCD(Charge CoupledDevice)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件的小型化发展,作为装置整体也要求进一步的小型化。因此,最近开发了在中途折弯透镜系统的光路,通过设为所谓弯曲光学系统而谋求组装在摄像装置时的进深(奥行き)方向的薄型化的摄像装置。
作为使用弯曲光学系统的变焦透镜,在专利文献1记载有如下4组变焦的结构例:从物侧依次由具有正的折射力并具有将光路折弯的反射构件的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组构成,并通过使负的第2透镜组和正的第4透镜组移动,进行变倍。尤其在专利文献1的图1所记载的结构例中,在第1透镜组内的反射构件的后面配置2片透镜,在第2透镜组使用3片透镜,在第3透镜组使用接合透镜。
专利文献1:日本专利公开2003-202500号公报
如上述,通过使用弯曲光学系统,可以谋求组装在摄像装置时的进深方向的薄型化,因此,在近几年开始搭载于各种摄像设备。在另一面,在市场中也有对薄型化和低成本化的要求。由此,期待实现薄型化的同时,也期待成本方面有利的结构的弯曲光学系统的开发。为了实现低成本化可以考虑在透镜材料使用树脂材料,但是,在使用树脂透镜时,与玻璃透镜相比基于温度的特性变化大,所以优选充分考虑了温度特性的结构。而且,为了实现透镜结构整体的小型化和低成本化,优选透镜片数少。在专利文献1记载的4组变焦透镜在小型化和低成本化的方面有改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于这种问题点而提出的,其目的在于,提供小型且维持良好的光学性能的同时,可以实现低成本化的变焦透镜及摄像装置。
根据本发明的变焦透镜从物侧依次由在变倍时固定的第1透镜组、在变倍时移动的第2透镜组、在变倍时固定的第3透镜组、在变倍时及对焦时移动的第4透镜组构成,第1透镜组作为整体具有正的光焦度,从物侧依次由负透镜、折弯光路的反射构件、和至少将1面设为非球面的由树脂材料构成的双凸形状构成,第2透镜组作为整体具有负的光焦度,并由2片透镜构成,第3透镜组由1片正透镜构成,第4透镜组整体具有正的光焦度,从物侧依次由正的光焦度的接合透镜、和至少1面为非球面且由像面侧为凹面的树脂材料构成的负透镜构成上述第2透镜组从物侧依次由双凹形状的负透镜、物侧的面为凸面的弯月形状的正透镜构成,并且满足以下条件式,|RP|/|RN|<1.1……(3),此处,RN为第2透镜组内的负透镜的像面侧的面的近轴曲率半径,RP为第2透镜组内的正透镜的物侧的面的近轴曲率半径。
在基于本发明的变焦透镜中,通过由配置在第1透镜组内的反射构件而折弯光路的弯曲光学系统的结构,维持良好的光学性能的同时,可以抑制光学系统的厚度方向的长度,组装在摄像装置时的薄型化变得容易。而且,通过在第1透镜组内,在反射构件的后面仅配置1片透镜,在第2透镜组仅配置2片透镜等较少地构成透镜片数,从而,有利于小型化和低成本化。而且,在第1透镜组和第4透镜组的每一个中,使用非球面作为有利于像差校正的结构,并通过用树脂材料构成这些非球面透镜,可以实现低成本化。而且,通过使第1透镜组的非球面的树脂透镜为正透镜,使第4透镜组的非球面的树脂透镜为负透镜,使这些树脂透镜相互起温度补偿的作用,可以使用树脂透镜实现低成本化,并能够良好地抑制由温度变化引起的特性变动。
而且,还通过适当采用满足以下优选的结构,可以使光学性能更良好的同时,更有利于低成本化。
根据本发明的变焦透镜中,优选满足以下条件式。式中,fw表示在广角端的整个系统的近轴焦距,f2表示第2透镜组的近轴焦距,f4表示第4透镜组的近轴焦距。由此,关于移动组的第2透镜组及第4透镜组的焦距满足适当的条件,考虑变焦移动而有利于透镜系统的小型化。
-1.0<f2/fw<-3.0……(1)
2.0<f4/fw<5.0……(2)
而且,第2透镜组从物侧依次由双凹形状的负透镜、物侧的面为凸面的弯月形状的正透镜构成,并且优选满足以下条件式。式中,RN表示第2透镜组内的负透镜的像面侧的面的近轴曲率半径,RP表示第2透镜组内的正透镜的物侧的面的近轴曲率半径。
|RP|/|RN|<1.1……(3)
此外,优选第3透镜组内的1片正透镜由至少1面为非球面的树脂材料构成的正弯月透镜构成。
而且,优选满足以下条件式。式中,P4表示第4透镜组内的最靠近像面侧的负透镜的近轴焦距。由此,对具有其他的正的光角度的树脂透镜起温度补偿的作用,使用树脂透镜而实现低成本化的同时,可以良好地抑制根据温度变化的特性变动。
-10.0<P4/fw<0……(4)
基于本发明的摄像装置具备:基于本发明的变焦透镜:以及输出与由该变焦透镜形成的光学像对应的摄像信号的摄像元件。
基于本发明的摄像装置,将实现本发明的小型、低成本化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜使用,从而可以实现装置整体的小型化和低成本化。
根据本发明的变焦透镜,作为弯曲光学系统成为有利于小型化的结构,并且使透镜片数较少从而谋求了各透镜组的结构的最佳化,所以维持小型且良好的光学性能,并能够实现低成本化。
而且,根据本发明的摄像装置,将上述本发明的实现小型、低成本化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜使用,所以能够维持良好的摄像性能的同时,实现作为装置整体的小型化和低成本化。
附图说明
图1表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第1结构例,是对应于实施例1的透镜剖面图。
图2表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第2结构例,是对应于实施例2的透镜剖面图。
图3表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第3结构例,是对应于实施例3的透镜剖面图。
图4表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第4结构例,是对应于实施例4的透镜剖面图。
图5表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第5结构例,是对应于实施例5的透镜剖面图。
图6是表示本发明的实施例1的变焦透镜的透镜数据的图,(A)表示基本透镜数据,(B)表示伴随变倍移动的部分的面间隔的数据。
图7是表示关于实施例1的变焦透镜的非球面的数据的图。
图8是表示实施例2的变焦透镜的透镜数据的图,(A)表示基本透镜数据,(B)表示伴随变倍移动的部分的面间隔的数据。
图9是表示关于实施例2的变焦透镜的非球面的数据的图。
图10是表示实施例3的变焦透镜的透镜数据的图,(A)表示基本透镜数据,(B)表示伴随变倍移动的部分的面间隔的数据。
图11是表示关于实施例3的变焦透镜的非球面的数据的图。
图12是表示实施例4的变焦透镜的透镜数据的图,(A)表示基本透镜数据,(B)表示伴随变倍移动的部分的面间隔的数据。
图13是表示关于实施例4的变焦透镜的非球面的数据的图。
图14是表示实施例5的变焦透镜的透镜数据的图,(A)表示基本透镜数据,(B)表示伴随变倍移动的部分的面间隔的数据。
图15是表示关于实施例5的变焦透镜的非球面的数据的图。
图16是对各实施例总结表示关于条件式的值的图。
图17是表示实施例1的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图18是表示实施例1的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图19是表示实施例2的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图20是表示实施例2的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图21是表示实施例3的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图22是表示实施例3的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图23是表示实施例4的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图24是表示实施例4的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图25是表示实施例5的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图26是表示实施例5的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图,(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸变。
图27是弯曲光学系统的说明图。
图28是表示作为本发明的一实施方式的摄像装置的数码摄像机的一结构例的外观图。
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-孔径光阑,Ri-从物侧起第i个透镜面的曲率半径,Di-从物侧起第i个和第i+1个透镜面的面间隔,Z1-光轴,100-摄像元件。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1(A)、(B)表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第1结构例。该结构例对应于后述的第1数值实施例(图6(A)、(B)及图7)的透镜构成。另外,图1(A)对应于在广角端(最短焦距状态)的光学系统配置,图1(B)对应于望远端(最长焦距状态)的光学系统配置。同样地,在图2(A)、(B)~图5(A)、(B)表示对应于后述的第2至第5的数值实施例的透镜构成的第2至第5的结构例的剖面结构。在图1(A)、(B)~图5(A)、(B)中,符号Ri表示以最靠近物侧的构成要素的面为第1个,伴随朝向像侧(成像侧)依次增加地附上符号的第i个面的曲率半径。符号Di表 示,第i个面和第i+1个面之间的光轴Z1上的面间隔。而且,对符号Di,仅对伴随变倍而变化的部分的面间隔D6、D10、D12、D17附上符号。另外,与各结构例基本结构相同,所以在以下以图1(A)、(B)所示的第1结构例为基本进行说明。
该变焦透镜沿着光轴Z1从物侧依次具备:第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4。光学孔径(開口)光阑St例如配置在第3透镜组G3的物侧。
该变焦透镜可搭载于具有摄像功能的小型设备,例如数码摄像机或摄像机、带摄像机的手机、以及PDA等的摄影装置。在该变焦透镜的像侧,配置与被搭载的摄像机的摄影部的结构对应的构件。例如,在该变焦透镜的成像面(摄像面)Simg配置CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)等摄像元件100。摄像元件100是输出与由该变焦透镜形成的光学像对应的摄像信号的元件。至少用该变焦透镜和摄像元件100构成本实施方式的摄像装置。根据装载透镜的摄像机侧的结构,也可以在最终透镜组(第4透镜组G4)和摄像元件100之间配置各种光学构件GC。例如,也可以配置摄像面保护用盖玻璃或红外线截止滤光片等平板状光学构件。
该变焦透镜通过使各组间隔变化而进行变倍。更详细地,第1透镜组G1及第3透镜组G3在变倍时时常(常時)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。该变焦透镜伴随从广角端至望远端变倍,各移动组从图1(A)的状态向图1(B)的状态,按照图中用实线所描绘的轨迹而移动。在这时,第2透镜组G2主要担当变倍作用,第4透镜组G4担当伴随变倍的像面变动的校正作用。第4透镜组G4在对焦(合焦)时也移动。
该变焦透镜至少在第1透镜组G1及第4透镜组G4内具有树脂透镜。而且,优选在第3透镜组G3内也具有树脂透镜。而且,根据需要在各透镜组内也可以使用非球面透镜。作为非球面透镜的情况,若使用树脂材料成形,则加工性良好,并可以实现低成本化,所以优选非球面透镜为树脂透镜。
优选该变焦透镜构成为满足以下条件式。此处,fw表示在广角端的整个系统的近轴焦距,f2表示第2透镜组G2的近轴焦距,f4表示第4透镜组G4的近轴焦距。
-1.0<f2/fw<-3.0……(1)
2.0<f4/fw<5.0……(2)
第1透镜组G1作为整体具有正的光角度。第1透镜组G1从物侧依次具有负透镜、将光路折弯大致90度的反射构件、正透镜。更具体地,第1透镜组G1,例如,如图1(A)、(B)所示从物侧依次由将凸面朝向物侧的负弯月透镜L11、作为反射构件的直角棱镜LP、和至少使1面为非球面的由树脂材料构成的双凸形状的正透镜L12构成。
另外,本实施方式的变焦透镜为弯曲(屈曲)光学系统,实际上如图27所示在第1透镜组G1中,例如在直角棱镜LP的内部反射面光路被折弯大致90°。在图1(A)、(B)~图5(A)、(B)中将光轴Z1设为直线状,省略反射构件LP的内部反射面向同-方向展开,表示等价的直线性光学系统。而且,也可以替代直角棱镜LP,使用反射镜等的其他的反射构件。
第2透镜组G2作为整体具有负的光焦度(パ一ワ)。第2透镜组G2由2片透镜构成。更具体地,第2透镜组G2例如,图1(A)、(B)所示从物侧依次由双凹形状的负透镜L21和物侧的面为凸面的弯月形状的正透镜L22构成。第2透镜组G2中,若设负透镜L21的像面侧的面的近轴曲率半径为RN,设正透镜L22的物侧的面的近轴曲率半径为RP,优选满足以下条件。
|RP|/|RN|<1.1……(3)
第3透镜组G3由1片正透镜构成。更具体地,第3透镜组G3例如图1(A)、(B)所示,优选通过至少1面为非球面的由树脂材料构成的1片正弯月透镜L31构成。优选为,在离第3透镜组G3近的位置配置光阑St时,将离光阑St近的透镜面设为非球面。由此,有利于球面像差的校正。
第4透镜组G4整体具有正的光焦度。第4透镜组G4从物侧依次由正的光焦度的接合(接合)透镜、至少1面为非球面且像面侧为凹面的由树脂材料构成的负透镜L43构成。接合透镜从物侧依次由例如正透镜L41和负透镜L42构成。优选为,最靠近像侧的负透镜L43是负的光焦度比较强的透镜,以便对其他的具有正的光焦度的树脂透镜进行温度补偿,例如优选双凹透镜、或将凹面朝向像侧的负的弯月透镜。而且,优选满足以下条件。P4表示负透镜L43的近轴焦距。
-10.0<P4/fw<0……(4)
图28(A)、(B)作为搭载该变焦透镜的摄像装置的一例,表示数码静止(デジタルスチル)摄像机。图28(A)表示从前侧看的该数码静止摄像机10的外观,图28(B)表示从背面侧看的该数码静止摄像机10的外观。该数码静止摄像机10在该前面侧的中央上部具备照射闪光的闪光发光部21。而且,在该前面侧,在闪光发光部21的侧方部设置有来自摄影对象的光入射的摄影孔径22。该数码静止摄像机10在上面侧还具备释放(レリ一ズ)按钮23和电源按钮24。该数码静止摄像机10在背面侧还具备显示部25和操作部26、27。显示部25用于显示被摄像的图像。在该数码静止摄像机10中通过按压操作释放按钮23,进行1帧份的静止图的摄影,由该摄影所得到的图像数据记录在装载于数码静止摄像机10的存储插件上(未图示)。
该数码静止摄像机10在框体内部具备摄像透镜1。作为该摄像透镜1使用本实施方式的变焦透镜。摄像透镜1配置成最靠近物侧的透镜(负弯月透镜L11)位于设置在前面侧的摄影孔径22。摄像透镜1作为整体朝纵方向组装在数码静止摄像机10的内部,使得通过直角棱镜LP的折弯后的光轴Z1与摄像机本体的纵方向一致。而且,也可以作为整体沿横方向组装在数码静止摄像机10的内部,使得折弯后的光轴Z1成为摄像机本体的横方向。
接着,说明如以上构成的变焦透镜的作用及效果。
在该变焦透镜中,设为由配置在第1透镜组内的反射构件折弯光路的弯曲光学系统的结构,从而维持良好的光学性能的同时,可以抑制光学系统的厚度方向的长度,组装在摄像装置时的薄型化变得容易。而且,在第1透镜组G1内,在反射构件的后面仅配置1片正透镜L12,在第2透镜组仅配置2片透镜等较少地构成透镜片数,从而,有利于小型化和低成本化。而且,关于移动组的第2透镜组G2及第4透镜组G4的焦距满足适当的条件式(1)、(2),从而考虑变焦移动可以谋求透镜系统的小型化。此外,至少在第1透镜组G1和第4透镜组G4的每一个中,使用非球面作为有利于像差校正的结构,并通过用树脂材料构成这些非球面透镜,可以实现低成本化。而且,使第4透镜组G4的树脂透镜为负透镜L43,从而,相对于其他的正的树脂透镜(例如第1透镜组G1的正透镜L12)起相互温度补偿的作用,使用树脂透镜实现低成本化的同时,可以良好地抑制基于温度变化的特性变动。而且,通过将非球面透镜设为树脂透镜,与玻璃的非球面透镜相比可以容易制造,并可以谋求高性能化和低成本化。
条件式(1)关于第2透镜组G2的光焦度,若超过上限,则光焦度变得过大,且相对于设计值的误差灵敏度变得过高,所以不理想。而且,若低于下限,则第2透镜组G2的移动量变得过大且透镜系统变大,所以不理想。
上述条件式(2)关于第4透镜组G4的光焦度,若低于下限,则光焦度变得过大且对设计值的误差感度变得过高,所以不理想。而且,若超过上限则第4透镜组G4的移动量变得过大且透镜系统变大,所以不理想。
条件式(3)关于第2透镜组G2内的透镜的面形状。若脱离条件式(3)的条件则难以进行像面弯曲等像差校正。
条件式(4)关于第4透镜组G4内的树脂透镜(负透镜L43)的光焦度。若脱离条件式(4)的条件则难以进行通过负透镜L43的针对其他正的树脂透镜的温度补偿。
如以上说明,根据本实施方式的变焦透镜,作为弯曲光学系统构成为有利于小型化的同时,使透镜片数较少地构成而谋求了各透镜组的结构的最佳化,从而可以维持小型且良好的光学性能的同时,可以实现低成本化。而且,根据搭载本实施方式所涉及的变焦透镜的摄像装置,维持良好的摄像性能的同时,可以实现装置整体的紧凑化和低成本化。
实施例
接着,对本实施方式的变焦透镜的具体数值实施例进行说明。在以下,总结多个数值实施例进行说明。
图6(A)、(B)及图7表示对应于图1(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体透镜数据。尤其在图6(A)表示该基本的透镜数据,在图6(B)及图7表示其他数据。在图6(A)所示的透镜数据的面数值Si的栏表示对于实施例1的变焦透镜,将最靠近物侧的构成要素的面设为第1个,伴随朝向像面侧依次增加地附上符号的第i个(i=1~22)面的数值。在曲率半径Ri的栏表示,对应于在图1(B)中附上的符号Ri,从物侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。对面间隔Di的栏也同样地表示从物侧起第i个面Si和第i+1个面Si+1之间的光轴上的间隔(mm)。在Ndj栏表示从物侧起第j个光学要素对d线(587.6nm)的折射率的值。在vdj栏表示从物侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。在图6(A)作为各种像差还表示广角端及望远端的整个系统的近轴焦距f(mm)、视 场角(2ω)及F数值(FNO.)的值。
实施例1的变焦透镜,在第1透镜组G1内最靠近像侧的正透镜L12、第3透镜组G3内的正弯月透镜L31、在第4透镜组G4内最靠近像侧的负透镜L43成为树脂透镜。
实施例1的变焦透镜伴随变倍使第2透镜组G2及第4透镜组G4在光轴上移动,因此这些各组前后的面间隔D6、D10、D12、D17的值可变。在图6(B)作为这些面间隔D6、D10、D12、D17的变倍时的数据表示广角端及望远端的值。
在图6(A)的透镜数据中,在面编号的左侧附上的记号[*]表示该透镜面为非球面形状。实施列1的变焦透镜中,第1透镜组G1内的正透镜L12的两面S5、S6,第3透镜组G3内的正弯月透镜L31的两面S11、S12、第4透镜组G4内的负透镜L43的两面S16、S17都为非球面形状。在图6(A)的基本透镜数据作为这些非球面的曲率半径表示有光轴附近的曲率半径的数值。
在图7表示实施例1的变焦透镜的非球面数据。在作为非球面数据所示的数值中,记号“E”表示续于其后的数值为以10为底的“幂指数”,表示用以该10为底的指数函数所表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如,若为“1.0E-02”,则表示“1.0×10-2”。
作为实施例1的变焦透镜的非球面数据,记下由以下式(A)所表示的非球面形状的式中的各系数An、KA的值。详而言之,Z表示从位于离光轴高度h的位置的非球面上的点向非球面顶点的切平面(垂直于光轴的平面)引画(下ろした)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)
此处,
Z:非球面的进深(深さ)(mm)
h:从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)
KA:远心率
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的变焦透镜,作为非球面系数An适当地有效使用A3~A12为止的次数 而表示。
与以上实施例1的变焦透镜同样地,将对应于图2(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体的透镜数据作为实施例2示于图8(A)、(B)及图9。而且,同样地将对应于图3(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体的透镜数据作为实施例3示于图10(A)、(B)及图11。而且,同样地将对应于图4(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体的透镜数据作为实施例4示于图12(A)、(B)及图13。而且,同样地将对应于图5(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体的透镜数据作为实施例5示于图14(A)、(B)及图15。
另外,对于实施例2至5的任意变焦透镜,与实施例1的变焦透镜同样的面也成为非球面形状。而且,对于实施例2至5的任意变焦透镜与实施例1的变焦透镜同样的透镜,也成为树脂透镜。
在图16表示对各实施例总结有关上述各条件式的值。根据图16可知各实施例的值成为各条件式的数值范围内。
图17(A)~(C)分别表示实施例1的变焦透镜的在广角端的球面像差、像散、及畸变(歪曲像差)。图18(A)~(C)表示在望远端的同样的各像差。在各像差图表示以d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图表示对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,虚线表示正切方向的像差。FNO.表示F值,ω表示半视场角。
同样地将对实施例2的变焦透镜的各种像差表示在图19(A)~(C)(广角端)及图20(A)~(C)(望远端)。同样地将对实施例3至5的变焦透镜的各种像差表示在图21~图26(A)~(C)。
根据以上的各数值数据及各像差图可知,关于各实施例通过有效地使用非球面及树脂透镜,可以实现良好地校正各种像差、维持小型且良好的光学性能的同时,谋求低成本化的变焦透镜。
另外,本发明不限于上述实施方式及各实施例,可进行各种变形实施。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上述各数值实施例所示的值,可取其他的值。
Claims (8)
1.一种变焦透镜,其特征在于,
从物侧依次由在变倍时固定的第1透镜组、在变倍时移动的第2透镜组、在变倍时固定的第3透镜组、以及在变倍时和对焦时移动的第4透镜组构成,
上述第1透镜组作为整体具有正的光焦度,从物侧依次由如下光学元件构成:即负透镜;将光路折弯的反射构件;以及使至少1面为非球面的、由树脂材料构成的双凸形状的正透镜,
上述第2透镜组作为整体具有负的光焦度,并且由2片透镜构成,
上述第3透镜组由1片正透镜构成,
上述第4透镜组整体具有正的光焦度,从物侧依次由如下透镜构成:即正的光焦度的接合透镜;至少使1面为非球面且像面侧为凹面并由树脂材料构成的负透镜,
上述第2透镜组从物侧依次由双凹形状的负透镜、物侧的面为凸面的弯月形状的正透镜构成,并且满足以下条件式,
|RP|/|RN|<1.1……(3)
此处,
RN为第2透镜组内的负透镜的像面侧的面的近轴曲率半径,
RP为第2透镜组内的正透镜的物侧的面的近轴曲率半径。
2.如权利要求1所述的变焦透镜,其特征在于,
构成为还满足以下条件式:
-1.0<f2/fw<-3.0……(1)
此处,
fw为在广角端的整个系统的近轴焦距,
f2为第2透镜组的近轴焦距。
3.如权利要求1所述的变焦透镜,其特征在于,
构成为还满足以下条件式:
2.0<f4/fw<5.0……(2)
其中,
f4为第4透镜组的近轴焦距。
4.如权利要求2所述的变焦透镜,其特征在于,
构成为还满足以下条件式:
2.0<f4/fw<5.0……(2)
其中,
f4为第4透镜组的近轴焦距。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的变焦透镜,其特征在于,
上述第3透镜组内的1片上述正透镜,由至少1面为非球面且由树脂材料构成的正弯月形透镜构成。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的变焦透镜,其特征在于,
还满足以下条件式:
-10.0<P4/fw<0……(4)
此处,
P4为第4透镜组内的最靠近像面侧的负透镜的近轴焦距。
7.如权利要求5所述的变焦透镜,其特征在于,
还满足以下条件式:
-10.0<P4/fw<0……(4)
此处,
P4为第4透镜组内的最靠近像面侧的负透镜的近轴焦距。
8.一种摄像装置,其特征在于,
具备:
如权利要求1至7中的任一项所述的变焦透镜;以及
摄像元件,其输出与由上述变焦透镜形成的光学像对应的摄像信号。
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