CN1287186C - 变焦镜头及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种从物体侧依次由负的第一透镜组、正的第二透镜组、正的第三透镜组构成、并通过移动第一透镜组与第二透镜组来变焦的变焦镜头,当将第一透镜组的最靠近图像侧的面与第二透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离设为D12,将第二透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近图像侧的透镜面的距离设为D2G,将广角端上的光学全长设为TLW,将广角端上的焦距设为fw时,满足下述所有条件式:(1)0.02<D12/fw<0.13、(2)0.5<D2G/fw<0.95(3)、5<TLW/fw<8。由此可实现放大率在2倍到3倍左右的变焦镜头的成像性能的提高、小型化以及低价格化。
Description
技术领域
本发明涉及可变放大率为三倍左右的小型廉价的变焦透镜及使用该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
近年来,数码照相机等使用固体摄像元件的摄像装置很大地普及起来。随着这种数码照相机的普及,要求更高的图像质量,特别是在多像素的数码照相机等中,要求具有对应于多像素固体摄像元件的优良的成像性能的摄影用镜头,特别是变焦镜头。
此外,而且对小型化、低价格化的要求也很高,需求一种小型且低廉的高性能变焦镜头。
这里,作为具有对应于多像素固体摄像元件的成像性能的变焦镜头,有一种从物体侧依次由负的第一透镜组、正的第二透镜组、正的第三透镜组构成的变焦镜头(例如,参见日本专利特开2002-350726号公报)。
但是,对于这种变焦镜头来说,由于与焦距相比整个长度长,各透镜组的小型化不够充分,所以存在即使在镜头伸缩(沈胴)时也无法充分达到小型的问题。即,由于第一透镜组与第二透镜组的间距没有达到最优化,所以较难使变焦镜头的全长小型化,同时由于第二透镜组的透镜间具有光圈而导致了第二透镜组变大,从而妨碍了实现伸缩时的小型化。另外,在成本方面也存在无法充分降低成本的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而完成的,即,本发明是一种变焦镜头,所述变焦镜头从物体侧开始依次由负的第一透镜组、正的第二透镜组、正的第三透镜组构成,并通过移动第一透镜组与第二透镜组来进行变焦,其中,当将第一透镜组的最靠近图像侧的面与第二透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离设为D12,将从第二透镜组的最靠近物体侧的透镜面到最靠近图像侧的透镜面的距离设为D2G,将广角端(Wide)上的光学全长设为TLW,以及将广角端上的焦距设为fw时,满足下述所有条件式(1)0.02<D12/fw<0.13、(2)0.5<D2G/fw<0.95、(3)5<TLW/fw<8。
另外,本发明还是一种摄像装置,所述摄像装置通过摄像元件将通过所述变焦镜头形成的光学图像转换成电信号。
在上述发明中,根据条件式(1)来规定第一透镜组与第二透镜组的间距;根据条件式(2)来规定第二透镜组的全长;根据条件式(3)来规定变焦镜头的光学全长,由此可实现变焦镜头的小型化及降低成本。
在本发明中,可以实现下述变焦镜头的成像性能的提高、小型化以及低价格化,所述变焦镜头是用于摄像机、数码照相机等摄像装置中的可变放大率为二倍至三倍左右的变焦镜头。
附图说明
图1是说明实施例1中的变焦镜头结构的示意剖面图;
图2中(a)至(c)是实施例1中的变焦镜头在短焦距端的各像差图;
图3中(a)至(c)是实施例1中的变焦镜头在中间焦距的各像差图;
图4中(a)至(c)是实施例1中的变焦镜头在长焦距端的各像差图;
图5是说明实施例2中的变焦镜头结构的示意剖面图;
图6中(a)至(c)是实施例2中的变焦镜头在短焦距端的各像差图;
图7中(a)至(c)是实施例2中的变焦镜头在中间焦距的各像差图;
图8中(a)至(c)是实施例2中的变焦镜头在长焦距端的各像差图;
图9是说明实施例3中的变焦镜头结构的示意剖面图;
图10中(a)至(c)是实施例3中的变焦镜头在短焦距端的各像差图;
图11中(a)至(c)是实施例3中的变焦镜头在中间焦距的各像差图;
图12中(a)至(c)是实施例3中的变焦镜头在长焦距端的各像差图;
图13是说明实施例4中的变焦镜头结构的示意剖面图;
图14中的(a)至(c)是实施例4中的变焦镜头在短焦距端的各像差图;
图15中的(a)至(c)是实施例4中的变焦镜头在中间焦距的各像差图;
图16中的(a)至(c)是实施例4中的变焦镜头在长焦距端的各像差图。
具体实施方式
下面,基于附图来说明本发明的实施方式。图1是说明实施例1中的变焦镜头结构的示意剖面图。即,本实施方式中的变焦镜头从物体侧开始依次由负的第一透镜组GR1、正的第二透镜组GR2、正的第三透镜组GR3构成,并通过移动第一透镜组GR1与第二透镜组GR2来进行变焦,其满足以下条件式(1)、(2)及(3)。
(1)0.02<D12/fw<0.13
(2)0.5<D2G/fw<0.95
(3)5<TLW/fw<8
其中,所述条件式中的D12表示第一透镜组GR1的最靠近图像侧的面与第二透镜组GR2的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离;D2G表示从第二透镜组GR2的最靠近物体侧的透镜面到最靠近图像侧的透镜面的距离;TLW表示广角端上的光学全长;fw表示广角端上的焦距。
另外,所述变焦镜头最好至少使用一个以上的塑料透镜。这是由于通过使用塑料透镜,可以使变焦镜头变轻,同时与玻璃相比,还可以容易地实现用于校正像差的非球面。
此外,本实施方式中变焦镜头的第一透镜组GR1最好由具有负折射率的第一单透镜G1、具有负折射率并由塑料形成的第二单透镜G2、具有正折射率的第三单透镜G3等三个透镜构成,并使第二单透镜G2至少具有一面非球面。
而且,本实施方式中的变焦镜头在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间具有遮光部件(没有图示),用于在摄像元件IMG读取信号期间进行遮光,所述变焦镜头最好满足以下条件式(4)。
(4)0.5<D23/fw<1.1
其中,在上述条件式(4)中,D23表示第二透镜组GR2的最靠近图像侧的面与第三透镜组GR3的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离、fw表示广角端上的焦距。
这里,作为遮光部件,为了进行摄像时调节光量而优选使用透射率可变类型的元件。
下面,说明上述各条件式。首先,条件式(1)是规定第一透镜组GR1与第二透镜组GR2的间距的公式。虽然为减小光学全长而最好使第一透镜组GR1与第二透镜组GR2的间距尽量小,但如果超过条件式(1)的下限,便会产生第一透镜组GR1与第二透镜组GR2间的物理干涉。另一方面,如果超过条件式(1)的上限,则较难使第二透镜组GR2的主点位于前面,从而较难减小光学全长。
因此,通过满足上述条件式(1),可缩短变焦镜头的光学全长。此外,上述条件式(1)的上限是0.13,更优选0.06。由此可实现前透镜的小型化。
接着,条件式(2)是规定第二透镜组GR2的全长的公式。为了减小镜头伸缩时的大小,希望各个组的厚度尽量薄,但如果超过条件式(2)的下限,则将较难校正在第二透镜组GR2内产生的球面像差以及周边彗形像差,同时将增大由偏心误差引起的性能恶化,从而需要非常高的组装精度。另一方面,如果超过条件式(2)的上限,则第二透镜组GR2的厚度变厚,从而较难实现伸缩时的小型化。因此,通过满足条件式(2),可校正像差,提高组装精度,以及实现小型化。
接着,条件式(3)是规定光学全长的公式。如果超过条件式(3)的下限,则将较难校正在各组内产生的球面像差以及周边彗形像差,同时将增大由偏心误差引起的性能恶化,从而需要非常高的组装精度。另一方面,如果超过条件式(3)的上限,则全长将会变大,从而如果使伸缩时小型化,则镜胴的段数就会增加,导致镜胴直径变大。另外,如果减少镜胴的段数,则伸缩时的小型化就变得困难。因此,通过满足条件式(3),可校正像差,提高组装精度,以及实现小型化。
接下来,条件式(4)是规定为了在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间具有遮光部件所需的间距的公式,其中所述遮光部件用于在摄像元件IMG读取信号期间进行遮光。如果超过条件式(4)的下限,则较难在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间放入遮光部件。另一方面,如果超过条件式(4)的上限,则全长将会变大,从而会妨碍小型化。因此,通过满足条件式(4),可在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间配置遮光部件,并且可以实现小型化。
(实施例1)
实施例1中的变焦镜头为图1所示的结构,从物体侧开始依次由负的第一透镜组GR1、正的第二透镜组GR2、正的第三透镜组GR3构成,其中,第一透镜组GR1由负的第一单透镜G1、第二单透镜G2以及第三单透镜G3构成,所述负的第一单透镜G1在图像侧具有大曲率,所述第二单透镜G2由具有两面非球面的负的塑料透镜构成,所述第三单透镜G3是正透镜。
另外,第二透镜组GR2由单透镜G4及正透镜和负透镜的胶合透镜G5/G6构成,其中所述单透镜G4由具有两面非球面的正塑料透镜构成。而且,第三透镜组GR3由单透镜G7构成,所述单透镜G7由具有两面非球面的正塑料透镜构成。
图2中(a)~(c)是实施例1中的变焦镜头在短焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图3中(a)~(c)是实施例1中的变焦镜头在中间焦距的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图4中(a)~(c)是实施例1中的变焦镜头在长焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。
在图2中的(a)、图3中的(a)、图4中的(a)中的球面像差中,纵轴表示开放F值的比率,横轴表示散焦(defocus),实线表示d线上的球面像差,虚线表示c线上的球面像差,点划线表示g线上的球面像差。另外,在图2中的(b)、图3中的(b)、图4中的(b)中的像散中,纵轴表示像高,横轴表示焦距,实线表示弧矢像面,虚线表示子午像面。另外,在图2中的(c)、图3中的(c)、图4中的(c)中的畸变像差中,纵轴表示像高,横轴用百分数(%)表示。
另外,表1表示实施例1中变焦透镜的各参数。
[表1]
FNo.=2.85~3.71~5.17
f=5.25~8.84~14.86
ω=33.53
面No. | R | D | ND | vd |
1: | 620.453 | 0.550 | 1.69680 | 55.500 |
2: | 5.500 | 0.847 | ||
3: | 9.271(ASP) | 1.000 | 1.52470 | 56.236 |
4: | 5.835(ASP) | 1.000 | ||
5: | 8.224 | 1.368 | 1.80610 | 33.300 |
6: | 26.403 | 10.681~4.290~0.500 | ||
7: | 5.967(ASP) | 2.248 | 1.52470 | 56.236 |
8: | -14.376(ASP) | 0.200 | ||
9: | 5.554 | 1.487 | 1.83400 | 37.300 |
10: | -15.338 | 0.500 | 1.78472 | 25.700 |
11: | 3.183 | 4.241~8.031~14.427 | ||
12: | 12.692(ASP) | 1.983 | 1.52470 | 56.236 |
13: | -15.994(ASP) | 1.100 | ||
14: | 无穷大 | 0.700 | 1.44524 | 27.700 |
15: | 无穷大 | 0.600 | ||
16: | 无穷大 | 0.500 | 1.56883 | 56.000 |
17: | 无穷大 |
面No. | κ | A4 | A6 | A8 | A10 |
3 | 1 | 0.103034E-02 | -0.788083E-04 | 0.696294E-05 | -0.147155E-06 |
4 | 1 | -0.417851E-03 | -0.968635E-04 | 0.815844E-05 | -0.241075E-06 |
7 | 1 | -0.917554E-03 | 0.615719E-06 | -0.755999E-05 | 0.912229E-06 |
8 | 1 | -0.376849E-04 | 0.168281E-04 | -0.868074E-05 | 0.120926E-05 |
12 | 1 | -0.901211E-03 | 0.113451E-03 | -0.778351E-05 | 0.190649E-06 |
13 | 1 | -0.432058E-03 | 0.666450E-04 | -0.444144E-05 | 0.103362E-06 |
在所述表1中,FNo.表示F数,f表示焦距,ω表示半视角(半画角),R表示曲率半径,d表示透镜面间距,nd表示对于d线的折射率,vd表示阿贝数。另外,用(ASP)表示的面是非球面,非球面的形状是用下式(式1)表示的形状。
[式1]
x:从透镜面顶点开始的光轴方向的距离
y:与光轴垂直方向的高度
c:透镜顶点上的近轴曲率
k:圆锥常数
Ai:第i次的非球面系数
(实施例2)
实施例2中的变焦镜头为图5所示的结构,从物体侧开始依次由负的第一透镜组GR1、正的第二透镜组GR2、正的第三透镜组GR3构成,其中,第一透镜组GR1由负的第一单透镜G1、第二单透镜G2以及第三单透镜G3构成,所述负的第一单透镜G1在图像侧具有大曲率,所述第二单透镜G2由具有两面非球面的负的塑料透镜构成,所述第三单透镜G3是正透镜。
另外,第二透镜组GR2由正透镜和负透镜的胶合透镜G4/G5以及单透镜G6构成,其中,所述单透镜G6由具有两面非球面的正的塑料透镜构成。而且,第三透镜组GR3由单透镜G7构成,所述单透镜G7由具有两面非球面的正的塑料透镜构成。这里,通过在第二透镜组GR2的最靠近图像侧的单透镜G6上使用两面非球面的塑料透镜,可以保持非球面安装精度的裕度。
图6中(a)~(c)是实施例2中的变焦镜头在短焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图7中(a)~(c)是实施例2中的变焦镜头在中间焦距的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图8中(a)~(c)是实施例2中的变焦镜头在长焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。
在图6中的(a)、图7中的(a)、图8中的(a)中的球面像差中,纵轴表示开放F值的比率,横轴表示散焦,实线表示d线上的球面像差,虚线表示c线上的球面像差,点划线表示g线上的球面像差。另外,在图6中的(b)、图7中的(b)、图8中的(b)中的像散中,纵轴表示像高,横轴表示焦距,实线表示弧矢像面,虚线表示子午像面。另外,在图6中的(c)、图7中的(c)、图8中的(c)中的畸变像差中,纵轴表示像高,横轴用百分数表示。
另外,表2表示实施例2中变焦透镜的各参数。
[表2]
FNo.=2.85~3.71~5.17
f=5.25~8.84~14.86
ω=33.55~20.39~12.28
面No. | R | D | ND | vd |
1: | 14.773 | 0.550 | 1.72916 | 54.700 |
2: | 4.689 | 1.900 | ||
3: | 17.228(ASP) | 1.000 | 1.52470 | 56.236 |
4: | 9.178(ASP) | 0.554 | ||
5: | 7.957 | 1.439 | 1.84666 | 23.800 |
6: | 12.476 | 10.010~4.074~0.526 | ||
7: | 4.329 | 2.248 | 1.72916 | 54.700 |
8: | -5.737 | 0.500 | 1.67270 | 32.300 |
9: | 5.266 | 0.500 | ||
10: | 4.500(ASP) | 1.100 | 1.52470 | 56.236 |
11: | 5.951(ASP) | 3.397~6.712~12.319 | ||
12: | -24.533(ASP) | 2.000 | 1.52470 | 56.236 |
13: | -6.401(ASP) | 1.300 | ||
14: | 无穷大 | 0.700 | 1.51680 | 64.200 |
15: | 无穷大 | 0.600 | ||
16: | 无穷大 | 0.500 | 1.56883 | 56.000 |
17: | 无穷大 |
面No. | κ | A4 | A6 | A8 | A10 |
3 | 1 | -0.493997E-03 | 0.308542E-04 | -0.203091E-05 | 0.480038E-07 |
4 | 1 | -0.100405E-02 | 0.496204E-05 | -0.970592E-06 | -0.250497E-07 |
10 | 1 | -0.501639E-02 | -0.981536E-03 | -0.400770E-04 | -0.124102E-04 |
11 | 1 | 0.861527E-03 | -0.675163E-03 | -0.798500E-04 | 0.940314E-05 |
12 | 1 | -0.163206E-02 | 0.237511E-04 | 0.441858E-05 | -0.199791E-06 |
13 | 1 | -0.114059E-03 | -0.852311E-04 | 0.828581E-05 | -0.254497E-06 |
在所述表2中,FNo.表示F数,f表示焦距,ω表示半视角,R表示曲率半径,d表示透镜面间距,nd表示对于d线的折射率,vd表示阿贝数。另外,用(ASP)表示的面是非球面,非球面的形状是用上述公式(式1)表示的形状。
(实施例3)
实施例3中的变焦镜头为图9所示的结构,从物体侧开始依次由负的第一透镜组GR1、正的第二透镜组GR2、正的第三透镜组GR3构成,其中,第一透镜组GR1由第一单透镜G1、第二单透镜G2以及第三单透镜G3构成,所述第一单透镜G1由在图像侧具有大曲率的负透镜构成,所述第二单透镜G2由具有两面非球面的负的塑料透镜构成,所述第三单透镜G3由正透镜构成。
另外,第二透镜组GR2单透镜G4以及正透镜和负透镜的胶合透镜G5/G6构成,其中所述单透镜G4由具有两面非球面的正的塑料透镜构成。而且,第三透镜组GR3由单透镜G7构成,所述单透镜G7由在物体侧的面上具有非球面的正的塑料透镜构成。
图10中的(a)~(c)是实施例3中的变焦镜头在短焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图11中的(a)~(c)是实施例3中的变焦镜头在中间焦距的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图12中的(a)~(c)是实施例3中的变焦镜头在长焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。
在图10中的(a)、图11中的(a)、图12中的(a)中的球面像差中,纵轴表示开放F值的比率,横轴表示散焦,实线表示d线上的球面像差,虚线表示c线上的球面像差,点划线表示g线上的球面像差。另外,在图10中的(b)、图11中的(b)、图12中的(b)中的像散中,纵轴表示像高,横轴表示焦距,实线表示弧矢像面,虚线表示子午像面。另外,在图10中的(c)、图11中的(c)、图12中的(c)中的畸变像差中,纵轴表示像高,横轴用百分数表示。
另外,表3表示实施例3中变焦透镜的各参数。
[表1]
FNo.=2.85~3.67~5.15
f=5.25~8.82~14.86
ω=33.56~20.42~12.27
面No. | R | D | ND | vd |
1: | 43.798 | 0.550 | 1.83500 | 43.000 |
2: | 6.071 | 1.597 | ||
3: | 114.492(ASP) | 1.000 | 1.52470 | 56.236 |
4: | 17.746(ASP) | 0.600 | ||
5: | 10.860 | 1.800 | 1.84666 | 23.800 |
6: | 34.943 | 11.274~4.405~0.300 | ||
7: | 5.768(ASP) | 1.985 | 1.52470 | 56.236 |
8: | -20.077(ASP) | 0.100 | ||
9: | 5.717 | 1.575 | 1.75500 | 52.300 |
10: | -9.506 | 0.500 | 1.68893 | 31.200 |
11: | 3.194 | 4.529~8.154~14.286 | ||
12: | 32.463(ASP) | 2.000 | 1.52470 | 56.236 |
13: | -10.110 | 1.300 | ||
14: | 无穷大 | 0.700 | 1.51680 | 64.200 |
15: | 无穷大 | 0.600 | ||
16: | 无穷大 | 0.500 | 1.56883 | 56.000 |
17: | 无穷大 |
面No. | κ | A4 | A6 | A8 | A10 |
3 | 1 | 0.906899E-03 | -0.640632E-04 | 0.435915E-05 | -0.925116E-07 |
4 | 1 | 0.572459E-03 | -0.687373E-04 | 0.472822E-05 | -0.121438E-06 |
7 | 1 | -0.471918E-03 | 0.227421E-05 | -0.290975E-05 | 0.779030E-06 |
8 | 1 | 0.552389E-03 | 0.485357E-05 | -0.180632E-05 | 0.110846E-05 |
12 | 1 | -0.910051E-03 | 0.696968E-04 | -0.494248E-05 | 0.135280E-06 |
在所述表3中,FNo.表示F数,f表示焦距,ω表示半视角,R表示曲率半径,d表示透镜面间隔,nd表示对于d线的折射率,vd表示阿贝数。另外,用(ASP)表示的面是非球面,非球面的形状是用上述公式(式1)表示的形状。
(实施例4)
实施例4中的变焦镜头为图13所示的结构,从物体侧开始依次由负的第一透镜组GR1、正的第二透镜组GR2、正的第三透镜组GR3构成,其中,第一透镜组GR1由第一单透镜G1、第二单透镜G2以及第三单透镜G3构成,所述第一单透镜G1由在图像侧具有大曲率的负透镜构成,所述第二单透镜G2由在图像侧的面上具有非球面的负的塑料透镜构成,所述第三单透镜G3由正透镜构成。
另外,第二透镜组GR2由单透镜G4以及正透镜和负透镜的胶合透镜G5/G6构成,其中所述单透镜G4由具有两面非球面的正的塑料透镜构成。而且,第三透镜组GR3由单透镜G7构成,所述单透镜G7由在物体侧的面上具有非球面的正的塑料透镜构成。
图14中的(a)~(c)是实施例4中的变焦镜头在短焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图15中的(a)~(c)是实施例4中的变焦镜头在中间焦距的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。另外,图16中的(a)~(c)是实施例4中的变焦镜头在长焦距端的各像差图,其中(a)是球面像差,(b)是像散,(c)是畸变像差。
在图14中的(a)、图15中的(a)、图16中的(a)的球面像差中,纵轴表示与开放F值的比率,横轴表示散焦,实线表示d线上的球面像差,虚线表示c线上的球面像差,点划线表示g线上的球面像差。另外,在图14中的(b)、图15中的(b)、图16中的(b)的像散中,纵轴表示像高,横轴表示焦距,实线表示弧矢像面,虚线表示子午像面。另外,在图14中的(c)、图15中的(c)、图16中的(c)的畸变像差中,纵轴表示像高,横轴用百分数表示。
另外,表4表示实施例4中变焦透镜的各参数。
[表4]
FNo.=2.85~3.64~4.88
f=5.25~8.83~14.86
ω=33.53~20.46~12.27
面No. | R | D | ND | vd |
1: | 52.508 | 0.550 | 1.83500 | 43.000 |
2: | 6.004 | 1.900 | ||
3: | -174.302 | 1.000 | 1.52470 | 56.236 |
4: | 26.429(ASP) | 0.693 | ||
5: | 18.281 | 1.608 | 1.84666 | 23.800 |
6: | -116.979 | 13.515~5.431~0.600 | ||
7: | 6.711(ASP) | 2.279 | 1.52470 | 56.236 |
8: | -25.957(ASP) | 0.100 | ||
9: | 5.875 | 1.771 | 1.77250 | 49.600 |
10: | -7.713 | 0.500 | 1.68893 | 31.200 |
11: | 3.361 | 5.500~9.232~15.552 | ||
12: | 38.438(ASP) | 2.000 | 1.52470 | 56.236 |
13: | -10.974 | 1.300 | ||
14: | 无穷大 | 0.700 | 1.51680 | 64.200 |
15: | 无穷大 | 0.600 | ||
16: | 无穷大 | 0.500 | 1.56883 | 56.000 |
17: | 无穷大 |
面No. | κ | A4 | A6 | A8 | A10 |
4 | 1 | -0.417851E-03 | -0.785782E-05 | 0.388494E-06 | -0.233268E-07 |
7 | 1 | -0.278892E-03 | -0.110032E-04 | 0.135004E-05 | 0.950839E-07 |
8 | 1 | 0.488995E-03 | -0.134588E-04 | -0.255035E-05 | 0.191537E-06 |
12 | 1 | -0.810182E-03 | 0.523066E-04 | -0.371469E-05 | 0.106517E-06 |
在所述表4中,FNo.表示F数,f表示焦距,ω表示半视角,R表示曲率半径,d表示透镜面间隔,nd表示对d线的折射率,vd表示阿贝数。另外,用(ASP)表示的面是非球面,非球面的形状是用上述公式(式1)表示的形状。
另外,表5表示用于得出与上述实施例1~4对应的变焦镜头的条件式(1)~(4)的各条件的各数值。
[表5]
条件式 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
(1)D12/fw | 0.0952 | 0.1002 | 0.0571 | 0.1143 |
(2)D2G/fw | 0.8447 | 0.9448 | 0.7924 | 0.8857 |
(3)TLW/fw | 5.7143 | 5.7143 | 6.0190 | 6.7619 |
(4)D12/fw | 0.8077 | 0.6469 | 0.8626 | 1.0469 |
如表5所示,在实施例1~4中,满足所有的条件式(1)~(4),并且,如各像差图所示,在短焦距端(广角端)、介于广角端与长焦距端(望远端)之间的中间焦距以及望远端上,都均衡地修正了各像差。
此外,在上述实施例中,在变焦镜头的构成中使用塑料透镜的透镜也可以用玻璃透镜构成,可以根据制造工序的实施难易程度、光学特性、重量以及成本等来选择适当的材料。
另外,由于上述说明的实施例是一个例子,所以在各实施例中所示出的数值或透镜的构成并不仅限于此。
上述说明的本发明的变焦镜头可适用于具有摄像元件的数码照相机、数码摄像机等摄像装置,所述摄像元件将由所述变焦镜头形成的光学图像转换为电信号。
Claims (8)
1.一种变焦镜头,其从物体侧开始依次由负的第一透镜组、正的第二透镜组、正的第三透镜组构成,并通过移动第一透镜组与第二透镜组来进行变焦,其特征在于,满足以下条件式(1)、(2)、(3),
(1)0.02<D12/fw<0.13
(2)0.5<D2G/fw<0.95
(3)5<TLW/fw<8
其中,
D12表示第一透镜组的最靠近图像侧的面与第二透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离,
D2G表示第二透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近图像侧的透镜面的、在光轴上的距离,
TLW表示广角端上的光学长度,
fw表示广角端上的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,至少使构成所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组的透镜中的一个透镜为塑料透镜。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,所述第一透镜组由具有负折射率的第一透镜、具有负折射率并由塑料形成的第二透镜、以及具有正折射率的第三透镜三个透镜构成,
所述第二透镜至少一面为非球面。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头,其特征在于,在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间具有用于在摄像元件读取信号期间进行遮光的遮光部件,且满足以下条件式(4):
(4)0.5<D23/fw<1.1
其中,
D23表示第二透镜组的最靠近图像侧的面与第三透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离,
fw表示广角端上的焦距。
5.一种摄像装置,其包括变焦镜头和摄像元件,其中所述变焦镜头由几个组构成并通过改变组间距来改变放大率,所述摄像元件将通过所述变焦镜头形成的光学图像转换成电信号,其特征在于,
所述变焦镜头从物体侧开始依次由负的第一透镜组、正的第二透镜组、正的第三透镜组构成,通过移动所述第一透镜组与所述第二透镜组来进行变焦,并满足以下条件式(1)、(2)、(3),
(1)0.02<D12/fw<0.13
(2)0.5<D2G/fw<0.95
(3)5<TLW/fw<8
其中,
D12表示第一透镜组的最靠近图像侧的面与第二透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离,
D2G表示第二透镜组的从最靠近物体侧的透镜面到最靠近图像侧的透镜面的、在光轴上的距离,
TLW表示广角端上的光学长度,
fw表示广角端上的焦距。
6.根据权利要求5所述的摄像装置,其特征在于,
至少使构成所述变焦镜头的透镜中的一个透镜为塑料透镜。
7.根据权利要求5所述的摄像装置,其特征在于,
构成所述变焦镜头的所述第一透镜组由具有负折射率的第一透镜、具有负折射率并由塑料形成的第二透镜、具有正折射率的第三透镜三个透镜构成,
所述第二透镜至少一面为非球面。
8.根据权利要求5所述的摄像装置,其特征在于,在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间具有用于在所述摄像元件读取信号期间进行遮光的遮光部件,且满足以下条件式(4):
(4)0.5<D23/fw<1.1
其中,
D23表示第二透镜组的最靠近图像侧的面与第三透镜组的最靠近物体侧的面之间变得最小的光轴上的距离,
fw表示广角端上的焦距。
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