CN103314323A - 变焦透镜系统、摄像装置以及照相机 - Google Patents

变焦透镜系统、摄像装置以及照相机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变焦透镜系统、摄像装置以及照相机,该变焦透镜系统具有多个由至少一个透镜元件构成的透镜组,从物方到像方依次包括:具有正光焦度的第1透镜组;和至少一个后续透镜组,摄像时在从广角端向远摄端变焦之时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化,构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1):((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978以及fT/fW>10.5(φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,fW:整个系统在广角端的焦距,fT:整个系统在远摄端的焦距)。

Description

变焦透镜系统、摄像装置以及照相机
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜系统、摄像装置以及照相机。本发明尤其涉及不仅具有高分辨率、而且小型、且能够以广角端的视角为80°左右充分地适应于广角摄影、且具有10倍以上极大的变焦率的变焦透镜系统,含有该变焦透镜的摄像装置,以及具有该摄像装置的紧凑的照相机。
背景技术
近年来,高像素的CCD(电荷耦合元件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等的固体摄像元件的开发进展顺利,具备包含与这些高像素的固体摄像元件对应的、具有高光学性能的摄像光学系统的摄像装置的数码静态照相机、数码摄像机(以下,仅称为「数码照相机」)正迅速地普及。在具有这样的高光学性能的数码照相机中,尤其是能够以1部机器覆盖从广角区域到超远摄区域的宽广焦距范围的、搭载有变焦率极其高的变焦透镜系统的紧凑型的数码照相机的便利性被强烈地要求。而且,还要求了具有摄影范围较广的广角区域的变焦透镜系统。
对于上述紧凑型的数码照相机,例如提出了以下各种变焦透镜。
在日本特开2005-316047号公报中,揭示了如下这样的变焦透镜:其从物方到像方依次具有正负两个透镜组和至少一个后续透镜组,在变焦时第1、第2透镜组的至少一方移动,具有独特的阿贝数以及局部色散率的透镜元件的焦距与包含有该透镜元件的透镜组的焦距满足特定的关系。
在日本特开2007-226142号公报中,揭示了如下这样的变焦透镜:其从物方到像方依次具有正负正三个透镜组,在变焦时相邻的透镜组的间距发生变化,具有独特的阿贝数以及局部色散率的透镜元件被包含于第3透镜组中。
在日本特开2007-298555号公报,揭示了如下这样的变焦透镜:其从物方到像方依次具有正负两个透镜组和后续透镜组,在变焦时第1、第2透镜组的间距发生变化,具有独特的阿贝数以及局部色散率的透镜元件被包含于第1透镜组中,第1透镜组的焦距与整个系统的在远摄端的焦距满足特定的关系。
在日本特开2010-026247号公报,揭示了如下这样的变焦透镜:具有最靠近物方的透镜组和后续透镜组,包含由非球面构成的接合面,透镜元件的偏倚量满足特定的条件。
在日本特开2010-054667号公报,揭示了如下这样的变焦透镜:其从物方到像方依次具有正负两个透镜组和后续透镜组,在变焦时各透镜组的间距发生变化,在第1透镜组中具有接合透镜,构成该接合透镜的其中一个正透镜的阿贝数以及局部色散率是独特的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-316047号公报
专利文献2:日本特开2007-226142号公报
专利文献3:日本特开2007-298555号公报
专利文献4:日本特开2010-026247号公报
专利文献5:日本特开2010-054667号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,上述专利文献所揭示的变焦透镜在广角端的视角都较小,按照所使用的透镜片数比较,变焦率小,都不可能满足近年来的数码照相机的要求。
本发明的目的在于提供一种不仅具有高分辨率、而且小型、且能够以广角端的视角为80°左右充分地适应于广角摄影、且具有10倍以上极大的变焦率的变焦透镜系统,含有该变焦透镜的摄像装置,以及具有该摄像装置的紧凑的照相机。
解决课题的手段
上述目的之一是通过以下的变焦透镜系统达成的。即,本发明涉及一种变焦透镜系统,其特征在于,
从物方到像方依次包括:
具有正光焦度的第1透镜组;和
至少一个后续透镜组,
摄像时在从广角端向远摄端变焦之时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化,
构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1):
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978···(1)
fT/fW>10.5
(其中,
φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距)。
上述目的之一是通过以下的摄像装置达成的。即,本发明涉及一种摄像装置,其能够将物体的光学的像输出为电的图像信号,其特征在于,包括:形成物体的光学的像的变焦透镜系统;和将由该变焦透镜系统形成的光学的像转换为电的图像信号的摄像元件,
所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括:
具有正光焦度的第1透镜组;和
至少一个后续透镜组,
摄像时在从广角端向远摄端变焦之时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化,
构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1):
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978···(1)
且fT/fW>10.5
(其中,
φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距)。
上述目的之一是通过以下的照相机达成的。即,本发明涉及一种照相机,其特征在于,其将物体的光学的像转换为电的图像信号,进行被转换后的图像信号的显示以及存储中的至少一方,其特征在于,包括摄像装置,所述摄像装置包括形成物体的光学的像的变焦透镜系统、和将由该变焦透镜系统形成的光学的像转换为电的图像信号的摄像元件,
所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括:
具有正光焦度的第1透镜组;和
至少一个后续透镜组,
摄像时在从广角端向远摄端变焦之时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化,
构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1):
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978···(1)
fT/fW>10.5
(其中,
φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距)。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种不仅具有高分辨率、而且小型、且能够以广角端的视角为80°左右充分地适应于广角摄影、且具有10倍以上极大的变焦率的变焦透镜系统。根据本发明,还可以提供包含该变焦透镜系统的摄像装置、以及具有该摄像装置的薄型且极其紧凑的照相机。
附图说明
图1是表示实施方式1(实施例1)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图2是实施例1所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图3在实施例1所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图4是表示实施方式2(实施例2)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图5是实施例2所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图6是在实施例2所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图7是表示实施方式3(实施例3)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图8是实施例3所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图9是在实施例3所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图10是表示实施方式4(实施例4)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图11是实施例4所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图12是在实施例4所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图13是表示实施方式5(实施例5)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图14是实施例5所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图15是在实施例5所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图16是表示实施方式6(实施例6)所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图17是实施例6所涉及的变焦透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图18是在实施例6所涉及的变焦透镜系统的远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。
图19是表示实施方式7所涉及的数码静态照相机的概略结构图。
具体实施方式
(实施方式1~6)
图1、4、7、10、13以及16是各实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统的配置图。
图1、4、7、10、13以及16均表示无限远对焦状态下的变焦透镜系统。在各图中,(a)图表示广角端(最短焦距状态:焦距fW)的透镜结构,(b)图表示中间位置(中间焦距状态:焦距
Figure BDA00003512728900051
)的透镜结构,(c)图表示远摄端(最长焦距状态:焦距fT)的透镜结构。并且,在各图中,设置在(a)图与(b)图之间的直线或者曲线的箭头表示从广角端经由中间位置至远摄端的各透镜组的运动。进一步地,在各图中,被附于透镜组的箭头表示从无限远对焦状态朝近物对焦状态的聚焦。即,表示从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时的移动方向。
另外,在图1、4、7、10、13以及16中,被附加在特定面的星号*表示该面是非球面。并且,在各图中,被附加于各透镜组的符号的记号(+)及记号(-)对应于各透镜组的光焦度的符号。在各图中,位于最右侧的直线表示像面S的位置,在该像面S的物方(像面S与最靠近像方的透镜面之间),设置有与光学低通滤波器、摄像元件的面板等等价的平行平板P。
进一步地,在图1、4、7、10以及13中,在第3透镜组G3的最靠近物方侧、即第2透镜组G2与第3透镜组G3之间设有孔径光阑A。又在图16中,在第4透镜组G4的最靠近物方侧、即第3透镜组G3与第4透镜组G4之间设有孔径光阑A。
如图1所示,在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组Gl从物方到像方依次由:凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2、凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4构成。其中,第1透镜元件L1与第2透镜元件L2和第3透镜元件L3相接合。又,第1透镜元件L1的物方面为非球面,第3透镜元件L3的像方面为非球面。又,第1透镜元件L1以及第3透镜元件L3是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5、凸面朝向像方的负弯月形状的第6透镜元件L6、凸面朝向物方的负弯月形状的第7透镜元件L7和双凸形状的第8透镜元件L8构成。其中,第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合。又,第5透镜元件L5的两面为非球面,第8透镜元件L8的像方面为非球面。又,第8透镜元件L8是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9、双凸形状的第10透镜元件L10和双凹形状的第11透镜元件L11构成。其中,第10透镜元件L10与第11透镜元件L11接合。又,第9透镜元件L9的两面为非球面,第11透镜元件L11的像方面为非球面。
在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第12透镜元件L12构成。
在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,第5透镜组G5仅由双凸形状的第13透镜元件L13构成。又,第13透镜元件L13的两面为非球面。
另外,在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S与第13透镜元件L13之间),设置有平行平板P。
在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2朝像方移动,第3透镜组G3与孔径光阑A一体地朝物方移动,第4透镜组G4不移动,第5透镜组G5描着朝向物方凸出的轨迹朝像方移动。
即,在变焦时,第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3和第5透镜组G5分别沿着光轴移动,以使第1透镜组G1与第2透镜组G2的间距増大,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距减小,第3透镜组G3与第4透镜组G4的间距增大。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第5透镜组G5沿着光轴向物方移动。
又,通过使第3透镜组G3向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
如图4所示,在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2、凸面朝向像方的负弯月形状的第3透镜元件L3和凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4构成。其中,第1透镜元件L1、第2透镜元件L2、和第3透镜元件L3三者接合。又,第3透镜元件L3的像方面为非球面。又,第3透镜元件L3是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5、凸面朝向像方的负弯月形状的第6透镜元件L6、和双凸形状的第7透镜元件L7构成。又,第5透镜元件L5的两面为非球面。
在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由双凸形状的第8透镜元件L8、双凸形状的第9透镜元件L9、双凹形状的第10透镜元件L10和双凸形状的第11透镜元件L11构成。其中,第9透镜元件L9与第10透镜元件L10接合。又,第8透镜元件L8的两面为非球面。又,第11透镜元件L11是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第12透镜元件L12构成。
在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,第5透镜组G5仅由双凸形状的第13透镜元件L13构成。又,第13透镜元件L13的两面为非球面。
另外,在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S与第13透镜元件L13之间),设置有平行平板P。
在实施方式2所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2描着朝向像方凸出的轨迹朝像方移动,第3透镜组G3与孔径光阑A一体地朝物方移动,第4透镜组G4朝物方移动,第5透镜组G5不移动。
即、在变焦时,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分别沿着光轴移动,以使第1透镜组G1与第2透镜组G2的间距増大,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距减小,第4透镜组G4与第5透镜组G5的间距増大。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第4透镜组G4沿着光轴朝像方移动。
又,通过使第3透镜组G3向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
如图7所示,在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2、凸面朝向物方的正弯月形状的第3透镜元件L3、凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4、和凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5构成。其中,第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合,第4透镜元件L4与第5透镜元件L5接合。又,第5透镜元件L5的像方面为非球面。又,第5透镜元件L5是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第6透镜元件L6、双凹形状的第7透镜元件L7、凸面朝向物方的正弯月形状的第8透镜元件L8、和凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。其中,第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合。又,第6透镜元件L6的两面为非球面。又,第8透镜元件L8是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由双凸形状的第10透镜元件L10、凸面朝向物方的正弯月形状的第11透镜元件L11、凸面朝向物方的负弯月形状的第12透镜元件L12、和双凸形状的第13透镜元件L13构成。其中,第11透镜元件L11与第12透镜元件L12接合。又,第10透镜元件L10的物方面为非球面。
在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4从物方到像方依次由双凸形状的第14透镜元件L14、和凸面朝向像方的负弯月形状的第15透镜元件L15构成。第14透镜元件L14与第15透镜元件L15接合。
另外,在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S和第15透镜元件L15之间),设置有平行平板P。
在实施方式3所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2朝像方移动,第3透镜组G3与孔径光阑A一体地描着朝向物方凸出的轨迹朝物方移动,第4透镜组G4描着朝向物方凸出的轨迹朝物方移动。
即、在变焦时,各透镜组分别沿着光轴移动,以使得第1透镜组G1与第2透镜组G2的间距増大,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距减小。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第4透镜组G4沿着光轴朝物方移动。
又,通过使第3透镜组G3向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
如图10所示,在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2、凸面朝向物方的正弯月形状的第3透镜元件L3、凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4、和凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5构成。其中,第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合,第4透镜元件L4与第5透镜元件L5接合。又,第5透镜元件L5是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2从物方到像方依次由双凹形状的第6透镜元件L6、双凹形状的第7透镜元件L7、双凸形状的第8透镜元件L8、和双凹形状的第9透镜元件L9构成。又,第6透镜元件L6的两面为非球面。
在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向物方的正弯月形状的第10透镜元件L10、双凸形状的第11透镜元件L11、双凸形状的第12透镜元件L12、双凹形状的第13透镜元件L13、和双凸形状的第14透镜元件L14构成。其中,第12透镜元件L12与第13透镜元件L13接合。又,第10透镜元件L10的两面为非球面。
在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4仅由双凹形状的第15透镜元件L15构成。又,第15透镜元件L15的两面为非球面。
在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,第5透镜组G5仅由双凸形状的第16透镜元件L16构成。又,第16透镜元件L16的两面为非球面。又,第16透镜元件L16是由微粒分散材料构成的透镜元件。
另外,在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S和第16透镜元件L16之间),设置有平行平板P。
在实施方式4所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2朝像方移动,第3透镜组G3与孔径光阑A一体地朝物方移动,第4透镜组G4朝物方移动,第5透镜组G5朝像方移动。
即,在变焦时,各透镜组分别沿着光轴移动,以使得第1透镜组G1与第2透镜组G2的间距増大,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距减小,第4透镜组G4与第5透镜组G5的间距増大。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第4透镜组G4沿着光轴朝像方移动。
又,通过使第3透镜组G3向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
如图13所示,在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2、凸面朝向物方的正弯月形状的第3透镜元件L3、凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4、和凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5构成。其中,第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合,第4透镜元件L4与第5透镜元件L5接合。又,第5透镜元件L5是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2从物方到像方依次由双凹形状的第6透镜元件L6、双凹形状的第7透镜元件L7、双凸形状的第8透镜元件L8、和双凹形状的第9透镜元件L9构成。又,第6透镜元件L6的两面为非球面。
在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向物方的正弯月形状的第10透镜元件L10、双凸形状的第11透镜元件L11、双凸形状的第12透镜元件L12、双凹形状的第13透镜元件L13、和双凸形状的第14透镜元件L14构成。其中,第12透镜元件L12与第13透镜元件L13接合。又,第10透镜元件L10的两面为非球面。
在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4仅由双凹形状的第15透镜元件L15构成。又,第15透镜元件L15的两面为非球面。
在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,第5透镜组G5仅由双凸形状的第16透镜元件L16构成。又,第16透镜元件L16的两面为非球面。又,第16透镜元件L16是由微粒分散材料构成的透镜元件。
另外,在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S和第16透镜元件L16之间),设置有平行平板P。
在实施方式5所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2朝像方移动,第3透镜组G3与孔径光阑A一体地朝物方移动,第4透镜组G4朝物方移动,第5透镜组G5朝像方移动。
即,在变焦时,各透镜组分别沿着光轴移动,以使得第1透镜组G1与第2透镜组G2的间距増大,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距减小,第4透镜组G4与第5透镜组G5的间距増大。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第4透镜组G4沿着光轴朝像方移动。
又,通过使第3透镜组G3向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
如图16所示,在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2、双凹形状的第3透镜元件L3、和凸面朝向物方的正弯月形状的第4透镜元件L4构成。其中,第1透镜元件L1、第2透镜元件L2、第3透镜元件L三者相接合,在后述的对应数值实施例的面数据中,第1透镜元件L1和第2透镜元件L2之间的粘着剂层被赋予面编号2。又,第3透镜元件L3是由微粒分散材料构成的透镜元件。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第2透镜组G2仅由凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5构成。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第6透镜元件L6、双凹形状的第7透镜元件L7、和双凸形状的第8透镜元件L8构成。又,第6透镜元件L6的两面为非球面。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第4透镜组G4从物方到像方依次由双凸形状的第9透镜元件L9、双凸形状的第10透镜元件L10、和双凹形状的第11透镜元件L11构成。其中,第10透镜元件L10与第11透镜元件L11接合,在后述的对应数值实施例的面数据中,第10透镜元件L10与第11透镜元件L11之间的粘着剂层被赋予面编号20。又,第9透镜元件L9的两面为非球面,第11透镜元件L11的像方面为非球面。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第5透镜组G5仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第12透镜元件L12构成。又,第12透镜元件L12的像方面为非球面。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,第6透镜组G6仅由双凸形状的第13透镜元件L13构成。又,第13透镜元件L13的两面为非球面。
另外,在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,在像面S的物方(像面S和第13透镜元件L13之间),设置有平行平板P。
在实施方式6所涉及的变焦透镜系统中,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,第1透镜组G1朝物方移动,第2透镜组G2朝物方移动,第3透镜组G3描着朝向像方凸出的轨迹朝物方移动,第4透镜组G4与孔径光阑A一体地朝物方移动,第5透镜组G5不移动,第6透镜组G6描着朝向物方凸出的轨迹朝像方移动。
即,在变焦时,第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4和第6透镜组G6分别沿着光轴移动,以使得第2透镜组G2与第3透镜组G3的间距増大,第3透镜组G3与第4透镜组G4的间距减小,第4透镜组G4与第5透镜组G5的间距増大。
又,在从无限远对焦状态向近物对焦状态进行聚焦时,第6透镜组G6沿着光轴朝物方移动。
又,通过使第4透镜组G4向与光轴正交的方向移动,能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿,即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
另外,在本发明中,作为一部分的透镜元件的原料的微粒分散材料,如后所述,是指使得无机粒子分散于树脂而得到的材料。这些树脂以及无机粒子各自的种类都没有特别的限定,只要是能用作为透镜元件的种类即可。又,只要能够得到具有所希望的折射率、阿贝数、局部色散率等的透镜元件,树脂与无机粒子的组合也没有特别限定。
以下,对例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统满足的优选条件进行说明。此外,对各个实施方式所涉及的变焦透镜系统规定了多个优选条件,能够满足所有这些多个条件的变焦透镜系统的结构是最理想的。但是,也可以通过满足个别的条件来实现具有与之相应的效果的变焦透镜系统。
例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,从物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透镜组和至少一个后续透镜组,在摄像时从广角端向远摄端进行变焦时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化的(以下,将该透镜结构称为实施方式的基本结构)变焦透镜系统中,构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1)。
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978···(1)
其中,
fT/fW>10.5
式中,
φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距。
所述条件(1)是用于规定第1透镜组的由波长引起的折射力的变化的条件。不满足条件(1)的情况下,尤其是在远摄端的二级光谱的控制变得困难,为了对色像差进行良好的补偿,变焦透镜系统的全长变长,或者透镜元件的个数増加。即、难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置、照相机。
另外,通过进一步满足以下的条件(1)’,能够进一步得到所述效果。
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>1.0935···(1)’
例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,具有基本结构的变焦透镜系统优选满足以下的条件(2)。
0.20<(LT×fW)/(HT×fT)<1.31···(2)
其中,
LT:在远摄端的透镜全长(光轴上的从透镜系统的最靠近物体的透镜元件的物方表面至像方面的距离),
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
HT:在远摄端的像高。
所述条件(2)是用于规定在远摄端的透镜全长以及变焦率的条件。超过条件(2)的上限的话,相对于变焦率在远摄端的透镜全长变长,因此第1透镜组的有效直径变大。即、难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置、照相机。另一方面,低于条件(2)的下限的话,相对于变焦率在远摄端的透镜全长变短,尤其是在远摄端的轴上色像差的补偿变得困难。
另外,通过进一步满足以下的条件(2)’以及(2)’’中的至少一个,能够进一步得到所述效果。
0.50<(LT×fW)/(HT×fT)···(2)’
(LT×fW)/(HT×fT)<0.99···(2)’’
例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,具有基本结构的变焦透镜系统优选满足以下的条件(3)。
0.10<(f1×fW)/(HT×fT)<0.73···(3)
其中:
f1:第1透镜组的焦距,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
HT:在远摄端的像高。
所述条件(3)是用于规定第1透镜组的焦距以及变焦率的条件。超过条件(3)的上限的话,第1透镜组的焦距变长,因此第1透镜组的有效直径变大。即、难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置、照相机。此外,在广角端的歪曲像差的控制也变得困难。另一方面,低于条件(3)的下限的话,第1透镜组的焦距变短,因此在广角端的像面弯曲的控制变得困难。
另外,通过进一步满足以下的条件(3)’以及(3)’’中的至少一个,能够进一步得到所述效果。
0.20<(f1×fW)/(HT×fT)···(3)’
(f1×fW)/(HT×fT)<0.54···(3)’’
例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,具有基本结构的、在后续透镜组中第2透镜组最靠近物方配置的变焦透镜系统优选满足以下的条件(4)。
11.76<fT/M2<70.00···(4)
其中,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
M2:第2透镜组在光轴上的厚度(光轴上的从物方透镜元件的物方面到最像方透镜元件的像方面的距离)。
所述条件(4)是用于规定整个系统在远摄端的焦距以及第2透镜组在光轴上的厚度的条件。超过条件(4)的上限的话,第2透镜组在光轴上的厚度变小,因此构成第2透镜组的透镜元件变少,尤其是在整个变焦区域的像散的补偿变得困难。又,构成第2透镜组的透镜元件变薄,因此制造变得困难。另一方面,低于条件(4)的下限的话,第2透镜组在光轴上的厚度变大,因此第1透镜组的有效直径变大。即、难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置、照相机。此外,在第1透镜组以及第2透镜组的光线高度变高,在广角端的像面弯曲的控制变得困难。
另外,通过进一步满足以下的条件(4)’以及(4)’’中的至少一个,能够进一步得到所述效果。
12.13<fT/M2···(4)’
fT/M2<30.00···(4)’’
又,例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,具有基本结构的变焦透镜系统优选为,构成第1透镜组的透镜元件中的至少一个是由微粒分散材料构成的透镜元件。由微粒分散材料构成的透镜元件不包含于第1透镜组的情况下,抑制相对于温度变化的成像性能的降低变得困难。
例如如实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统那样,具有基本结构的变焦透镜系优选为,构成第1透镜组的透镜元件中的至少一个满足以下的条件(5)或者(6)。
[数式1]
Figure BDA00003512728900151
其中,
vd:透镜元件的相对于d线的阿贝数,
θgF:透镜元件的局部色散率,是相对于g线的折射率与相对于F线的折射率之差和相对于F线的折射率与相对于C线的折射率之差的比。
所述条件(5)以及(6)是用于规定构成第1透镜组的透镜元件的局部色散率的条件。满足条件(5)或者(6)的透镜元件一个都没有包含在第1透镜组中的情况下,二级光谱的控制变得困难,为了对色像差进行良好的补偿,变焦透镜系统的全长变长、或者透镜元件的个数増加。即、难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置、照相机。
另外,通过进一步满足以下的条件(5)’以及(6)’中的至少一个,能够进一步得到所述效果。
[数式2]
构成实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统的各透镜组仅由通过折射来使入射光线偏转的折射型透镜元件(即在具有不同折射率的介质之间的界面上进行偏转的类型的透镜元件)构成,但本发明并不局限于此。例如,也可以由通过衍射来使入射光线偏转的衍射型透镜元件,或通过组合衍射作用和折射作用来使入射光线偏转的折射衍射混合型透镜元件,或通过介质内的折射率分布来使入射光线偏转的折射率分布型透镜元件等来构成各个透镜组。特别是在折射衍射混合型透镜元件中,若在折射率不同的介质的界面形成衍射结构,则能够改善衍射效率的波长依赖性,因此是优选的。
(实施方式7)
图19是实施方式7所涉及的数码静态照像机的概略结构图。在图19中,数码静态照相机具备:包括变焦透镜系统1和作为CCD的摄像元件2的摄像装置、液晶显示器3、和壳体4。变焦透镜系统1用的是实施方式1所涉及的变焦透镜系统。图19中,变焦透镜系统1具备:第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光阑A、第3透镜组G3、第4透镜组G4、和第5透镜组G5。变焦透镜系统1配置于壳体4的前侧,摄像元件2配置于变焦透镜系统1的后侧。液晶显示器3配置于壳体4的后侧,变焦透镜系统1所形成的被摄体的光学像形成于像面S。
镜筒包括:主镜筒5、移动镜筒6和圆筒凸轮7。使圆筒凸轮7旋转时,第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光阑A、第3透镜组G3、第4透镜组G4以及第5透镜组G5移动至以摄像元件2为基准的规定的位置,能够进行从广角端至远摄端的变焦。第5透镜组G5能够通过聚焦调整用电动机在光轴方向上移动。
这样,通过在数码静态照相机中使用实施方式1所涉及的变焦透镜系统,能够提供分辨率以及像面弯曲的补偿能力高、不使用时的透镜全长短的小型的数码静态照相机。另外,在图19所示的数码静态照相机中,可以采用实施方式2~6所涉及的变焦透镜系统中的任一个来替代实施方式1所涉及的变焦透镜系统。又,图19所示的数码静态照相机的光学系统也可以应用到以动态图像为对象的数码摄像机。该情况下,不仅能够拍摄静止图像,而且还能够拍摄分辨率高的动态图像。
此外,本实施方式7所涉及的数码静态照相机中,示出实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统作为变焦透镜系统1,这些变焦透镜系统不需要使用所有的变焦域。即,也可以根据期望的变焦域,来相应地取出光学性能得到保证的范围,从而作为倍率比实施方式1~6所说明的变焦透镜系统低的低倍率变焦透镜系统来使用。
进一步,在实施形态7中示出了将变焦透镜系统适用于所谓的可收缩结构的镜筒中的实例,但并不限定于此。例如,可以在第1透镜组Gl内等的任意的位置配置具有内部反射面的棱镜或表面反射镜,将变焦透镜系统适用于所谓的弯曲结构的镜筒。进一步,在实施方式7中,也可以将变焦透镜系统适用于使第2透镜组G2整体、第3透镜组G3整体、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4或者第5透镜组G5的一部分等的构成变焦透镜系统的一部分的透镜组在收缩时从光轴上避让的所谓的滑动(スライディング)镜筒中。
又,也可以将由以上说明的实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统、CCD或CMOS等摄像元件所构成的摄像装置应用到智能手机等便携信息终端、监控系统中的监控照相机、Web照相机、车载照相机等。
以下,对具体实施实施方式1~6所涉及的变焦透镜系统的数值实施例进行说明。另外,在各数值实施例中,表中的长度单位均为“mm”,视角单位均为“°”。又,在各数值实施例中,r是曲率半径,d是面间距,nd是相对于d线的折射率,vd是相对于d线的阿贝数,θgF是g线与F线的局部色散率。又,在各数值实施例中,标注有星号*的面是非球面,非球面形状用下面的式子来定义。
[数式3]
Z = h 2 / r 1 + 1 - ( 1 + k ) ( h / r ) 2 + Σ A n h n
其中,h是距光轴的高度,κ是圆锥常数,An是n次的非球面系数。
图2、5、8、11、14以及17分别是各数值实施例1~6所涉及的变焦透镜系统的纵向像差图。
在各纵向像差图中,(a)图表示广角端的各像差,(b)图表示中间位置的各像差,(c)图表示远摄端的各像差。各个纵向像差图从左依次表示球面像差(SA(mm))、像散(AST(mm))、畸变像差(DIS(%))。在球面像差图中,纵轴表示F值(图中用F表示),实线是d线(d-line)的特性,短虚线是F线(F-line)的特性,长虚线是C线(C-line)的特性,单点划线是g线(g-line)的特性。在像散图中,纵轴表示像高(图中用H表示),实线是弧矢平面(图中用s表示)的特性,虚线是子午平面(图中用m表示)的特性。在畸变像差图中,纵轴表示像高(图中用H表示)。
又,图3、6、9、12、15以及18分别是各实施例1~6所涉及的变焦透镜系统在远摄端的横向像差图。
在各个横向像差图中,上段3个像差图对应于远摄端的没有进行像模糊补偿的基本状态,下段3个像差图对应于使第3透镜组G3整体(数值实施例1~5)或者第4透镜组G4整体(数值实施例6)向垂直于光轴的方向移动规定量后的、在远摄端的像模糊补偿状态。基本状态的各个横向像差图中,上段对应于最大像高的70%像点的横向像差,中段对应于轴上像点的横向像差,下段对应于最大像高的-70%像点的横向像差。像模糊补偿状态的各个横向像差图中,上段对应于最大像高的70%像点的横向像差,中段对应于轴上像点的横向像差,下段对应于最大像高的-70%像点的横向像差。在各个横向像差图中,横轴表示瞳面上的距主光线的距离,实线是d线(d-line)的特性,短虚线是F线(F-line)的特性,长虚线是C线(C-line)的特性,单点划线是g线(g-line)的特性。另外,在各横向像差图中,使子午平面为包含第1透镜组G1的光轴和第3透镜组G3的光轴的平面(数值实施例1~5)或者包含第1透镜组G1的光轴和第4透镜组G4的光轴的平面(数值实施例6)。
另外,关于各数值实施例的变焦透镜系统,在远摄端的、像模糊补偿状态下的第3透镜组G3(数值实施例1~5)或者第4透镜组G4(数值实施例6)的朝向垂直于光轴的方向的移动量如下所示。
数值实施例10.134mm
数值实施例20.130mm
数值实施例30.343mm
数值实施例40.216mm
数值实施例50.225mm
数值实施例60.120mm
在拍摄距离为∞的远摄端时,变焦透镜系统仅倾斜0.3°的情况下的像偏心量等于第3透镜组G3整体(数值实施例1~5)或者第4透镜组G4整体(数值实施例6)在垂直于光轴的方向上仅平移上述各值时的像偏心量。
从各个横向像差图可以得知,轴上像点的横向像差的对称性良好。又,在基本状态下比较+70%像点的横向像差与-70%像点的横向像差时,它们的弯曲度都小,且像差曲线的倾斜度几乎相等,由此可知偏心彗差、偏心像散小。这意味着即使在像模糊补偿状态下也能够获得充分的成像性能。又,在变焦系统的像模糊补偿角相同的情况下,随着变焦透镜系统整体的焦距变短,像模糊补偿所需的平移量减少。因此,在任何变焦位置,对于角度是到0.3°为止的像模糊补偿角,都能够在不降低成像特性的情况下进行充分的像模糊补偿。
(数值实施例1)
数值实施例1的变焦透镜系统对应于图1所示的实施方式1。在表1中示出数值实施例1的变焦透镜系统的面数据,在表2中示出非球面数据,在表3中示出各种数据。
表1(面数据)
Figure BDA00003512728900201
Figure BDA00003512728900211
表2(非球面数据)
第1面
K=0.00000E+00,A4=-8.81318E-06,A6=1.36962E-07,A8=-2.22579E-10A10=-8.16614E-12,A12=6.48512E-14
第4面
K=0.00000E+00,A4=-1.39198E-05,A6=2.85553E-07,A8=-1.26504E-09A10=-8.24286E-12,A12=1.01311E-13
第7面
K=0.00000E+00,A4=1.16079E-04,A6=-8.49496E-06,A8=2.75168E-08A10=2.84110E-09,A12=0.00000E+00
第8面
K=0.00000E+00,A4=-1.17693E-04,A6=-5.25509E-05,A8=4.69214E-06A10=-2.99414E-07,A12=0.00000E+00
第13面
K=0.00000E+00,A4=5.96545E-06,A6=2.95922E-07,A8=-5.14738E-07A10=8.84119E-08,A12=-2.51908E-09
第15面
K=0.00000E+00,A4=-9.42499E-05,A6=-9.72250E-06,A8=4.33501E-07A10=6.56678E-08,A12=0.00000E+00
第16面
K=0.00000E+00,A4=-1.06097E-05,A6=-2.92325E-05,A8=3.91073E-06A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第19面
K=0.00000E+00,A4=2.13809E-03,A6=1.20859E-04,A8=-2.39553E-06A10=1.05580E-06,A12=0.00000E+00
第22面
K=0.00000E+00,A4=2.01115E-04,A6=-2.48171E-05,A8=3.57944E-07A10=9.85878E-08,A12=-4.00162E-09
第23面
K=0.00000E+00,A4=8.95379E-05,A6=-7.95509E-06,A8=-2.21602E-06A10=2.52415E-07,A12=-7.34174E-09
表3(各种数据)
Figure BDA00003512728900231
变焦透镜组数据
Figure BDA00003512728900232
(数值实施例2)
数值实施例2的变焦透镜系统对应于图4所示的实施方式2。在表4中示出数值实施例2的变焦透镜系统的面数据,在表5中示出非球面数据,在表6中示出各种数据。
表4(面数据)
Figure BDA00003512728900241
表5(非球面数据)
第4面
K=0.00000E+00,A4=1.32389E-08,A6=4.41971E-09,A8=-3.63943E-11A10=1.07017E-13,A12=0.00000E+00
第7面
K=0.00000E+00,A4=-1.31117E-04,A6=1.36489E-05,A8=-2.74551E-07A10=1.06774E-09,A12=0.00000E+00
第8面
K=0.00000E+00,A4=-2.82842E-04,A6=-7.36196E-06,A8=2.11582E-06A10=-2.63569E-08,A12=0.00000E+00
第14面
K=0.00000E+00,A4=-6.70273E-04,A6=-1.83958E-05,A8=-5.37613E-06A10=5.45549E-07,A12=-4.61749E-08
第15面
K=0.00000E+00,A4=-6.62305E-05,A6=-3.51598E-05,A8=-1.06720E-06A10=-4.39089E-08,A12=-1.48226E-08
第23面
K=0.00000E+00,A4=2.56862E-05,A6=1.90183E-05,A8=-2.60216E-06A10=1.57043E-07,A12=-5.24384E-09
第24面
K=0.00000E+00,A4=2.44391E-04,A6=-1.14093E-05,A8=6.63655E-07A10=-6.77964E-08,A12=0.00000E+00
表6(各种数据)
Figure BDA00003512728900271
变焦透镜组数据
Figure BDA00003512728900272
(数值实施例3)
数值实施例3的变焦透镜系统对应于图7所示的实施方式7。在表7中示出数值实施例3的变焦透镜系统的面数据,在表8中示出非球面数据,在表9中示出各种数据。
表7(面数据)
表8(非球面数据)
第8面
K=0.00000E+00,A4=-5.34727E-08,A6=-2.34868E-11,A8=-5.18677E-14A10=7.86378E-16,A12=-1.71401E-18,A14=0.00000E+00,A16=0.00000E+00
第9面
K=0.00000E+00,A4=1.23682E-04,A6=-3.41947E-06,A8=5.51356E-08A10=-5.65687E-10,A12=2.48801E-12,A14=0.00000E+00,A16=0.00000E+00
第10面
K=2.59626E-02,A4=6.18363E-05,A6=-3.43193E-06,A8=-6.08297E-08A10=4.19879E-09,A12=-1.53825E-10,A14=0.00000E+00,A16=0.00000E+00
第17面
K=0.00000E+00,A4=-1.05465E-04,A6=-1.72913E-07,A8=-7.24537E-09A10=-9.19758E-10,A12=4.63596E-11,A14=-1.08341E-13,A16=-2.03834E-14
表9(各种数据)
Figure BDA00003512728900311
变焦透镜组数据
(数值实施例4)
数值实施例4的变焦透镜系统对应于图10所示的实施方式4。在表10中示出数值实施例4的变焦透镜系统的面数据,在表11中示出非球面数据,在表12中示出各种数据。
表10(面数据)
Figure BDA00003512728900321
Figure BDA00003512728900331
Figure BDA00003512728900341
表11(非球面数据)
第9面
K=0.00000E+00,A4=-2.74460E-05,A6=3.62641E-06,A8=-5.63672E-08A10=4.45930E-10,A12=-1.49485E-12
第10面
K=-6.75603E-01,A4=-6.48477E-06,A6=2.72516E-06,A8=5.93486E-08A10=-1.71182E-09,A12=1.96444E-11
第18面
K=0.00000E+00,A4=2.17801E-04,A6=3.75171E-06,A8=6.95030E-08A10=6.98376E-09,A12=0.00000E+00
第19面
K=0.00000E+00,A4=4.31852E-04,A6=2.03930E-06,A8=3.10343E-07A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第27面
K=0.00000E+00,A4=8.40146E-04,A6=-9.49865E-05,A8=3.95053E-06A10=-5.67656E-08,A12=0.00000E+00
第28面
K=0.00000E+00,A4=1.04781E-03,A6=-7.21402E-05,A8=1.75965E-06A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第29面
K=0.00000E+00,A4=-2.97914E-05,A6=-1.35594E-06,A8=6.25049E-07A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第30面
K=0.00000E+00,A4=2.90876E-04,A6=-7.76734E-06,A8=3.96245E-07A10=1.03549E-08,A12=0.00000E+00
表12(各种数据)
Figure BDA00003512728900351
Figure BDA00003512728900361
变焦透镜组数据
Figure BDA00003512728900362
(数值实施例5)
数值实施例5的变焦透镜系统对应于图13所示的实施方式5。在表13中示出数值实施例5的变焦透镜系统的面数据,在表14中示出非球面数据,在表15中示出各种数据。
表13(面数据)
Figure BDA00003512728900363
Figure BDA00003512728900371
Figure BDA00003512728900381
Figure BDA00003512728900391
表14(非球面数据)
第9面
K=0.00000E+00,A4=-2.31959E-05,A6=3.59038E-06,A8=-5.70697E-08A10=4.42272E-10,A12=-1.44436E-12
第10面
K=-5.24645E-01,A4=2.17728E-06,A6=2.75617E-06,A8=6.53795E-08A10=-1.73913E-09,A12=1.96444E-11
第18面
K=0.00000E+00,A4=2.21368E-04,A6=2.99781E-06,A8=9.71982E-08A10=5.99213E-09,A12=0.00000E+00
第19面
K=0.00000E+00,A4=4.23871E-04,A6=8.03867E-07,A8=2.86598E-07A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第27面
K=0.00000E+00,A4=9.27380E-04,A6=-9.10192E-05,A8=4.32577E-06A10=-6.73519E-08,A12=0.00000E+00
第28面
K=0.00000E+00,A4=9.60767E-04,A6=-7.27381E-05,A8=2.42562E-06A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第29面
K=0.00000E+00,A4=-4.83077E-05,A6=-3.60910E-06,A8=4.17679E-07A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第30面
K=0.00000E+00,A4=2.29305E-04,A6=-9.52975E-06,A8=4.61233E-07A10=9.85577E-10,A12=0.00000E+00
表15(各种数据)
Figure BDA00003512728900401
变焦透镜组数据
Figure BDA00003512728900402
(数值实施例6)
数值实施例6的变焦透镜系统对应于图16所示的实施方式6。在表16中示出数值实施例6的变焦透镜系统的面数据,在表17中示出非球面数据,在表18中示出各种数据。
表16(面数据)
Figure BDA00003512728900411
Figure BDA00003512728900421
表17(非球面数据)
第10面
K=0.00000E+00,A4=-2.50186E-04,A6=1.89904E-05,A8=-4.28290E-07A10=3.13969E-09,A12=0.00000E+00
第11面
K=0.00000E+00,A4=-4.11341E-04,A6=-1.24082E-05,A8=2.31818E-06A10=-5.62141E-08,A12=0.00000E+00
第17面
K=0.00000E+00,A4=-2.60711E-04,A6=-1.54333E-05,A8=-1.79727E-07A10=-1.81687E-08,A12=0.00000E+00
第18面
K=0.00000E+00,A4=1.11480E-04,A6=-1.92757E-05,A8=4.35443E-07A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第22面
K=0.00000E+00,A4=1.43361E-03,A6=6.50976E-05,A8=3.57938E-07A10=1.76149E-07,A12=0.00000E+00
第24面
K=0.00000E+00,A4=-3.34731E-05,A6=-2.66163E-06,A8=4.80103E-07A10=-1.57225E-08,A12=0.00000E+00
第25面
K=0.00000E+00,A4=-2.96338E-04,A6=-1.39817E-05,A8=4.45637E-07A10=-1.78822E-08,A12=-8.58883E-10
第26面
K=0.00000E+00,A4=-3.91800E-04,A6=-1.56251E-05,A8=5.28450E-07A10=-3.71474E-08,A12=0.00000E+00
表18(各种数据)
Figure BDA00003512728900441
Figure BDA00003512728900451
变焦透镜组数据
Figure BDA00003512728900452
在以下的表19中示出各个数值实施例的变焦透镜系统的各条件的对应值。
表19(条件的对应值)
[表1]
[表2]
Figure BDA00003512728900461
又,在以下的表20中示出了微粒分散材料的组成、以及相对于d线的折射率(nd)、相对于d线的阿贝数(vd)以及g线与F线的局部色散率(θgF)。该表20所示的微粒分散材料中也含有各数值实施例所使用的材料。
表20(微粒分散材料)
[表3]
(工业上的可利用性)
本发明所涉及的变焦透镜系统适用于如下数字输入装置:数码相机、智能手机等便携信息终端、监视系统中的监视照相机、Web照相机、车载照相机等,特别适用于数码相机等要求高画质的摄影光学系统。
符号说明
G1    第1透镜组
G2    第2透镜组
G3    第3透镜组
G4    第4透镜组
G5    第5透镜组
G6    第6透镜组
L1    第1透镜元件
L2    第2透镜元件
L3    第3透镜元件
L4    第4透镜元件
L5    第5透镜元件
L6    第6透镜元件
L7    第7透镜元件
L8    第8透镜元件
L9    第9透镜元件
L10   第10透镜元件
L11   第11透镜元件
L12   第12透镜元件
L13   第13透镜元件
L14   第14透镜元件
L15   第15透镜元件
L16   第16透镜元件
A      孔径光阑
P      平行平板
S      像面
1      变焦透镜系
2      摄像元件
3      液晶显示器
4      壳体
5      主镜筒
6      移动镜筒
7      圆筒凸轮。

Claims (8)

1.一种变焦透镜系统,其是具有多个由至少一个透镜元件构成的透镜组的变焦透镜系统,其特征在于,
从物方到像方依次包括:
具有正光焦度的第1透镜组;和
至少一个后续透镜组,
摄像时在从广角端向远摄端变焦之时,所述第1透镜组与所述后续透镜组的间距发生变化,
构成透镜系统的全部透镜元件中的至少一个满足以下的条件(1):
((φ1Gg-φ1GF)+0.0018×φ1Gd)/(φ1GF-φ1GC)>0.8978···(1)且
fT/fW>10.5
其中,
φ1Gn:相对于n线的第1透镜组的折射力,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜系统,其特征在于,满足以下的条件(2):
0.20<(LT×fW)/(HT×fT)<1.31···(2)
其中,
LT:在远摄端的透镜全长、即光轴上的从透镜系统的最靠近物体的透镜元件的物方表面至像面的距离,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
HT:在远摄端的像高。
3.如权利要求1所述的变焦透镜系统,其特征在于,满足以下的条件(3):
0.10<(f1×fW)/(HT×fT)<0.73···(3)
其中,
f1:第1透镜组的焦距,
fW:整个系统在广角端的焦距,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
HT:在远摄端的像高。
4.如权利要求1所述的变焦透镜系统,其特征在于,在后续透镜组中第2透镜组最靠近物方配置,所述变焦透镜系统满足以下的条件(4):
11.76<fT/M2<70.00···(4)
其中,
fT:整个系统在远摄端的焦距,
M2:第2透镜组在光轴上的厚度、即光轴上的从最靠近物方的透镜元件的物方表面至最靠近像方的透镜元件的像方表面的距离。
5.如权利要求1所述的变焦透镜系统,其特征在于,
构成第1透镜组的透镜元件中的至少一个是由微粒分散材料构成的透镜元件。
6.如权利要求1所述的变焦透镜系统,其特征在于,
构成第1透镜组的透镜元件中的至少一个满足以下的条件(5)或者(6):
[数式4]
Figure FDA00003512728800021
其中,
vd:透镜元件的相对于d线的阿贝数,
θgF:透镜元件的局部色散率,是相对于g线的折射率与相对于F线的折射率之差和相对于F线的折射率与相对于C线的折射率之差的比。
7.一种摄像装置,其能够将物体的光学的像输出为电的图像信号,其特征在于,包括:
形成物体的光学的像的变焦透镜系统;和
将由该变焦透镜系统形成的光学的像转换为电的图像信号的摄像元件,
所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。
8.一种照相机,其将物体的光学的像转换为电的图像信号,进行被转换后的图像信号的显示以及存储中的至少一方,其特征在于,包括摄像装置,所述摄像装置包括形成物体的光学的像的变焦透镜系统、和将由该变焦透镜系统形成的光学的像转换为电的图像信号的摄像元件,
所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。
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