CN1825154A - 变焦镜头和信息装置 - Google Patents

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    • 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 +-++

Abstract

一种变焦镜头，其从物方按顺序配置：具有正光焦度的第一透镜组(I)、具有负光焦度的第二透镜组(II)、孔径光阑(S)、具有正光焦度的第三透镜组(III)、具有正光焦度的第四透镜组(IV)，在从广角端向望远端进行变倍时，使第一透镜组(I)和第三透镜组(III)向物方移动，在该变焦镜头中，孔径光阑(S)相对于邻接的透镜组(II)、(III)独立地进行移动，从广角端向望远端变倍时的第一透镜组(I)的总移动量X1、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：(1)0.30＜X1/fT＜0.85。

Description

变焦镜头和信息装置
技术领域
本发明涉及变焦镜头和信息装置。
本发明的变焦镜头除了能在数码照相机中恰当地使用外，还能在摄像机和银盐照相机上使用。本发明的信息装置可用作为数码照相机、摄像机和银盐照相机等，且可用作为携带信息终端装置。
背景技术
最近，数码照相机的市场在不断扩大，用户对数码照相机的要求也是多种多样，但摄影图像的高画质和装置本体的小型化经常是用户的希望所在，作为摄影透镜使用的变焦镜头也被要求兼顾高性能化和小型化。
在变焦镜头小型化方面，必须缩短使用时透镜的全长(从透镜最靠近物方的面到像面的距离)，且缩短各透镜组的厚度，抑制收容时的全长也是重要的。
在变焦镜头高性能化方面，从解像力方面被要求在“全透镜区域”具有与至少400万像素，理想的是大于或等于800万像素摄影元件对应的解像力。
且用户大多希望变焦镜头是大视场角，最好广角端的半视场角大于或等于38度。半视场角38度，在“35mm银盐照相机(所谓的莱卡版)换算的焦距”中相当于是28mm。
对于变倍比也是希望尽量地大，但只要是35mm银盐照相机换算的焦距是28～135mm相当程度(约4.8倍)的变焦镜头，则认为对一般的摄影就几乎都能进行。
现有，作为四组结构的变焦镜头，在特开平04-190211号公报(专利文献1)中公开的有：“从物方按顺序配置具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、孔径光阑、具有正光焦度的第三透镜组、具有正光焦度的第四透镜组，从广角端向望远端进行变倍时，使第一透镜组和第三透镜组单调地向物方移动，第二透镜组固定，第四透镜组移动的变焦镜头”。
在特开平04-296809号公报(专利文献2)中公开的有：与上述是同样的四组结构，从广角端向望远端进行变倍时，使第一透镜组和第三透镜组单调地向物方移动，第二透镜组单调地向像方移动，第四透镜组移动的变焦镜头。
且在特开2003-315676、特开2004-212616、特开2004-212618、特开2004-226645号公报(分别是专利文献3～专利文献6)中公开的有：与上述是同样的4组结构，从广角端向望远端进行变倍时，使第一透镜组和第三透镜组单调地向物方移动，第二透镜组一旦向像方移动后就向物方移动的变焦镜头。
专利文献1、2中公开的变焦镜头，其广角端的半视场角限于25～32度左右。
专利文献3～专利文献6公开的变焦镜头中，提案其广角端的半视场角是34～37度左右，但在变倍比方面，即使是大的也是限于稍大于4倍(4倍强)。
发明内容
本发明鉴于上述情况，其课题是实现：广角端的半视场角大于或等于38度、具有充分大视场角的同时具有大于或等于4.5倍的变倍比、小型且具有与400万～800万像素或大于或等于800万像素的摄影元件对应的解像力的变焦镜头，以及具有作为摄影用光学系统的该变焦镜头的“具有摄影功能的信息装置”。
如图1所示，本发明的变焦镜头的基本结构是“从物方(图1的左侧)按顺序是具有正光焦度的第一透镜组I、具有负光焦度的第二透镜组II、孔径光阑S、具有正光焦度的第三透镜组III、具有正光焦度的第四透镜组IV的四组结构”，从广角端(图1上面的图)向望远端(图1下面的图)进行变倍时，使第一透镜组I和第三透镜组III向物方移动，孔径光阑S相对于邻接的透镜组(第二透镜组II、第三透镜组III)独立地进行移动。
本发明的变焦镜头之一，在该基本结构中，其特点如下：
即从广角端向望远端变倍时的第一透镜组的总移动量X1、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(1)0.30＜X1/fT＜0.85
通过上面所述的结构，就能实现广角端的半视场角大于或等于38度、具有充分大视场角的同时具有大于或等于4.5倍的变倍比、小型且具有与400万～800万像素或大于或等于800万像素的摄影元件对应的解像力的变焦镜头。
本发明的其它变焦镜头是在上面所述的变焦镜头中，孔径光阑移动，以使其在广角端比望远端“与第三透镜组的间隔变宽”，在广角端，孔径光阑与第三透镜组最靠近物方的面的轴上间隔dsw、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(2)0.10＜dsw/fT＜0.25
通过这样就能把变焦镜头更小型化。
本发明的其它变焦镜头是在上面所述的基本结构中，在广角端，孔径光阑与第三透镜组最靠近物方的面的轴上间隔dsw、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(2)0.10＜dsw/fT＜0.25
通过在基本结构中把该特点进行组合，也能实现广角端的半视场角大于或等于38度、具有充分大视场角的同时具有大于或等于4.5倍的变倍比、小型且具有与400万～800万像素或大于或等于800万像素摄影元件对应的解像力的变焦镜头。
本发明的其它变焦镜头，可以是“孔径光阑与第三透镜组的间隔在广角端最宽而在望远端最窄”的结构。
通过这种结构，能更良好地校正各像差，能提高性能。
本发明的其它变焦镜头能够成为如下的结构，即，从广角端向望远端变倍时的第三透镜组的总移动量X3、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(3)0.15＜X3/fT＜0.50
本发明的其它变焦镜头能够成为如下的结构，即第二透镜组的焦距f2、第三透镜组的焦距f3，满足条件：
(4)0.6＜|f2|/f3＜1.0
本发明的其它变焦镜头能够成为如下的结构，即第一透镜组的焦距f1、广角端的整个系统焦距fW，满足条件：
(5)6.0＜f1/fW＜12.0
本发明的其它变焦镜头能够成为如下的结构，即第四透镜组移动，以使其“在望远端比广角端更位于像方”，望远端的第四透镜组的成像倍率m4T，满足条件：
(6)0.6＜m4T＜0.85
这时，广角端的第四透镜组的成像倍率m4W，望远端的第四透镜组的成像倍率m4T，最好满足条件：
(7)1.0＜m4T/m4W＜1.3
本发明的其它变焦镜头中，第二透镜组最好是“从物方按顺序由曲率大的面朝向像方的负透镜、曲率大的面朝向像方的正透镜、曲率大的面朝向物方的负透镜这三个透镜构成的结构”。
通过如上的结构，能够进一步校正各像差。
本发明的其它变焦镜头中，第二透镜组从广角端向望远端变倍时能设定成“不移动”，也能设定成“在望远端比广角端更位于靠近像方”地进行移动。
本发明的信息装置，是把所述变焦镜头的任一个“作为摄影用光学系统而具有”的具备摄影功能的信息装置。该信息装置能“把由变焦镜头形成的物体像在摄影元件的感光面上成像”，这时，摄影元件的像素数能是400万～800万像素或大于或等于800万像素。
如前所述，信息装置作为数码照相机、摄像机和银盐照相机等能进行实施，且作为携带信息终端装置能恰当地进行实施。
若补充说明，则是本发明变焦镜头这样的“由正、负、正、正四组构成的变焦镜头”，一般地是第二透镜组作为“负担主要变倍作用的所谓变换器”的结构。
但在本发明中，通过第三透镜组也分担变倍作用，使第二透镜组变倍作用的负担减轻，确保了“随着广角化、高变倍化而变困难的像差校正”的自由度。
从广角端向望远端进行变倍时，通过把第一透镜组“向物方多移动”，在广角端降低了“通过第一透镜组的光线高度”，在抑制伴随广角化而第一透镜组大型化的同时，在望远端确保了第一透镜组与第二透镜组的大间隔，从而达到了长焦点化。
从广角端向望远端进行变倍时，第一透镜组和第三透镜组单调地向物方移动。随着该移动，第一透镜组与第二透镜组的间隔变大，第二透镜组与第三透镜组的间隔变小，第二透镜组、第三透镜组的倍率都增加，相互分担变倍作用。
通过使孔径光阑形成“相对于邻接的透镜组独立地进行移动”的结构，在大于或等于4.5倍这样大的变倍区域的“任何状态”中，都能选择更合适的光线路径，因此，特别提高了彗差和场曲等校正的自由度，能达到提高轴外性能。
本发明的条件(1)，是用于广角化·长焦点化的重要的关于第一透镜组移动量的条件，通过满足条件(1)，能进行“充分的像差校正”。
若条件(1)的参数X1/fT比0.30小，则第二透镜组对变倍所起的作用减小，必须增加第三透镜组的“对于变倍的负担”，或必须增强第一透镜组·第二透镜组的光焦度，这些都会招致各种像差的恶化。且广角端的透镜全长变长，通过第一透镜组的光线高度增加，招致第一透镜组的大型化。
若参数X1/fT比0.85大，则在广角端的全长过短，而在望远端的全长过长。若广角端的全长过短，则第三透镜组的移动空间受到的限制大，而使第三透镜组对变倍所起的作用变小，整体的像差校正困难。若望远端的全长过长，则不仅妨碍了“全长方向的小型化”，而且为了“确保望远端的周边光通量”，使径向大型化，也容易招致由镜体歪斜等制作误差引起的成像性能的恶化。
更理想的是，最好替换条件(1)而满足下面的条件(1A)。
(1A)：0.40＜X1/fT＜0.75
孔径光阑与第三透镜组的间隔最好是“在广角端比望远端宽”。通过使孔径光阑与第三透镜组的间隔在广角端扩大，而使在广角端孔径光阑接近第一透镜组，能把“通过第一透镜组的光线高度”进一步降低，能达到第一透镜组的更加小型化。
这时，关于孔径光阑的位置最好满足条件(2)。
若条件(2)的参数dsw/fT比0.10小，则在广角端通过第一透镜组的光线高度过大，而招致第一透镜组的大型化。难于取得在变倍区域像差的平衡，并且难于确保轴外性能。
若参数dsw/fT比0.25大，则在广角端通过第三透镜组的光线高度过大，使像面过于歪斜或桶形的畸变变大，特别是难于确保广角区域的性能。
条件(2)的技术意义，在具有所述本发明基本结构的变焦镜头的情况下，也与上述情况是同样的。
本发明之一是使孔径光阑与第三透镜组的间隔“在广角端最宽而在望远端最窄”，但若使“孔径光阑与第三透镜组的间隔在广角端以外最宽”，则通过第三透镜组的光线高度在“该状态”下变得最大，在变倍区域整体上难于取得轴外像差的平衡。若使孔径光阑与第三透镜组的间隔“在望远端以外最窄”，则在望远端不能使第二透镜组与第三透镜组的间隔足够小，使第三透镜组对变倍所起的作用变小，难于进行整体的像差校正。
条件(3)是关于第三透镜组移动量的条件，若参数X3/fT比0.15小，则使第三透镜组对变倍所起的作用变小，则必须增加第二透镜组变倍作用的负担，或必须增强第三透镜组自身的光焦度，这些都会招致各种像差的恶化。
若参数X3/fT比0.50大，则广角端的透镜全长变长，通过第一透镜组的光线高度增加，招致第一透镜组的大型化。
且理想的是最好替换条件(3)而满足条件
(3A)：0.2＜X3/fT＜0.45
本发明的条件(4)、(5)是良好校正像差的条件。
若条件(4)的参数|f2|/f3比0.60小，则第二透镜组的光焦度过强，相反，若比1.0大，则第三透镜组的光焦度过强，这些都容易使“变倍时的像差变动”变大。
若本发明条件(5)的参数f1/fW比6.0小，则第二透镜组的成像倍率接近于等倍，变倍效率提高了，所以在高变倍化上是有利的，但这需要第一透镜组的各透镜具有大的光焦度，特别是在望远端具有色差恶化等的弊病，且使第一透镜组厚壁化、大口径化，特别是对于收容状态的小型化是不利的。
若参数f1/fW比12.0大，则使第二透镜组对变倍所起的作用变小，难于高变倍化。
可以使第四透镜组移动，以使其“在望远端比广角端更位于像方”。通过这种移动使从广角端向望远端进行变倍时，第四透镜组的倍率也成为增加的方向，由于第四透镜组也能负担变倍作用，所以在有限的空间中能进行有效的变倍。
本发明的条件(6)，是在达到目标的广角化和高变倍化的基础上，能进行充分像差校正的条件，若参数m4T比0.60小，则从第三透镜组射出的光束接近远焦系统，不能使“第三透镜组进行有效地变倍”，第二透镜组变倍作用的负担增加，把对“伴随广角化而增大的场曲和像散”进行校正变得困难。
若参数m4T比0.85大，则第四透镜组过于靠近像面，不能确保必要的后对焦，或第四透镜组的光焦度变得过小。若第四透镜组的光焦度变得过小，则出射光瞳靠近像面，所以光线向摄影元件周边部的射入角变大，容易招致周边部的光通量不足。
且理想的是最好替换条件(6)而满足条件
(6A)：0.65＜m4T＜0.80
本发明的条件(7)，是关于“从广角端向望远端进行变倍时第四透镜组的倍率变化”的条件，若参数m4T/m4W比1.0小，则使第四透镜组对变倍所起的作用消失，第二透镜组、第三透镜组的变倍作用负担增加，进行变倍时难于取得像面的平衡。
若参数m4T/m4W比1.3大，则第四透镜组的变倍负担过大，第四透镜组在“例如是一个正透镜这样的简单结构”不变的情况下，则像差校正困难。
且理想的是最好替换条件(7)而满足条件
(7A)：1.05＜m4T/m4W＜1.2
下面在不妨碍小型化的范围内，叙述用于进行更良好像差校正的条件。
第二透镜组最好是从物方按顺序由曲率大的面朝向像方的负透镜、曲率大的面朝向像方的正透镜、曲率大的面朝向物方的负透镜这三个透镜所构成。
具有负光焦度的变倍组是由这三个透镜构成的情况下，“从物方按顺序是负透镜、负透镜、正透镜的配置”被广为知晓，但与该结构相比，上述的结构在伴随广角化的倍率色差的校正能力上是优良的。也可以从物方数把第二号透镜与第三号透镜适当地接合。
在上述这种第二透镜组的结构中，第二透镜组的各透镜最好满足以下条件。
(8A)1.75＜N21＜1.90，35＜v21＜50
(8B)1.65＜N22＜1.90，20＜v22＜35
(8C)1.75＜N23＜1.90，35＜v23＜50
这些条件(8A)～(8C)中，N2i表示“第二透镜组中从物方侧数第i号透镜的折射率”，v2i表示“第二透镜组中从物方侧数第i号透镜的阿贝数”。通过选择满足这些条件的玻璃种类，就能更良好地校正色差。
第一透镜组最好是“从物方开始具有至少一个负透镜和至少一个正透镜的结构”。更具体说就是，从物方按顺序由“凸面朝向物方的负弯月透镜、强凸面朝向物方的正透镜”这两个透镜构成，或是从物方按顺序由“凸面朝向物方的负弯月透镜、强凸面朝向物方的正透镜、强凸面朝向物方的正透镜”这三个透镜构成便可。
第三透镜组最好是从物方按顺序由“正透镜、正透镜、负透镜”这三个透镜构成。这时，也可以从物方数把第二号透镜与第三号透镜适当地接合。
第四透镜组最好是由“一个正透镜”构成。向有限距离进行对焦时，“仅使第四透镜组移动的方法”，使应该移动物体的重量最小便可。第四透镜组进行变倍时的移动量小，具有可兼用用于变倍的移动机构和对焦的移动机构的优点。
为了一边保持良好的像差校正一边进行小型化，采用非球面是有效的，最好至少在第二透镜组和第三透镜组中分别具有一面或一面以上的非球面。特别是第二透镜组中，若把“最靠近物方的面和最靠近像方的面”这双方设定成非球面，则在“伴随广角化而易增大的畸变、像散等的校正”中能得到高的效果。
作为非球面透镜，能使用光学玻璃和光学塑料成型的(玻璃模制非球面、塑料模制非球面)和在玻璃透镜的面上成型薄树脂层而把其表面作为非球面的(被叫做混合非球面、复制非球面等)等。
光阑的开放孔径，设定成“任何变倍都固定”，在机构上简单也可，但通过把长焦点端的开放孔径设定成比短焦点端的大，还能缩小伴随变倍的F数的变化。且在“需要使到达像面的光通量减少”时，也可以使光阑小径化，理想的是，不使光阑径变大，通过插入ND滤光片等使光通量减少的方法能防止由衍射现象引起的解像力的降低。
如上所述，本发明的变焦镜头通过如上结构，就能实现：广角端的半视场角大于或等于38度、具有充分大视场角的同时具有大于或等于4.5倍的变倍比、小型且具有与400万～800万像素或大于或等于800万像素摄影元件对应的解像力的变焦镜头。且本发明的信息装置，由于具有“作为摄影用光学系统”的本发明的变焦镜头，就能实现小型且性能优良的摄影功能。
附图说明
图1是表示实施例1的透镜结构和各透镜组移动的图；
图2是表示实施例2的透镜结构和各透镜组移动的图；
图3是表示实施例3的透镜结构和各透镜组移动的图；
图4是表示实施例4的透镜结构和各透镜组移动的图；
图5是表示实施例1的在短焦点端的像差的图；
图6是表示实施例1的在中间焦距的像差的图；
图7是表示实施例1的在望远端的像差的图；
图8是表示实施例2的在短焦点端的像差的图；
图9是表示实施例2的在中间焦距的像差的图；
图10是表示实施例2的在望远端的像差的图；
图11是表示实施例3的在短焦点端的像差的图；
图12是表示实施例3的在中间焦距的像差的图；
图13是表示实施例3的在望远端的像差的图；
图14是表示实施例4的在短焦点端的像差的图；
图15是表示实施例4的在中间焦距的像差的图；
图16是表示实施例4的在望远端的像差的图；
图17A是用于说明信息装置一实施形式的图，表示的是透镜镜体收容在体内状态的信息装置的正面图；
图17B表示的是图17A的信息装置的透镜镜体送出来状态的图；
图17C是图17A的信息装置的背面图；
图18是用于说明图17的信息装置系统的图。
具体实施方式
下面，把本发明变焦镜头的具体数值实施例举四个例子。全实施例中最大像高是3.70mm。各实施例中，配置在第四透镜组像面侧的平行平板(在图1～图4的图中以符号F表示)，假想是光学低通滤波器·红外截止滤光片等各种滤光片和CCD传感器等摄影元件的玻璃盖片(片状玻璃)。具有长度量纲的量的单位，只要没有特别预先说明，就是mm。
实施例2是“变倍时把第四透镜组固定”的例，其它的实施例是变倍时把第二透镜组固定。第二透镜组的变倍，可以是从广角端向望远端单调地向像方移动，也可以是使在变倍途中的移动轨迹象描画曲线那样地向像方变位。
透镜的材质，除了实施例1的第9透镜、实施例3的第10透镜、实施例4的第10透镜(都是第四透镜组)是光学塑料之外，其余的都是光学玻璃。
如从各实施例的像差图中了解到的那样，各实施例的像差都被充分校正，能对应大于或等于400万像素的感光元件。
各实施例中记号的意义如下。
f：整个系统的焦距
F：F数
ω：半视场角
R：曲率半径
D：面间隔
Nd：折射率
vd：阿贝数
K：非球面的圆锥常数
A4：4次非球面系数
A6：6次非球面系数
A8：8次非球面系数
A10：10次非球面系数
A12：12次非球面系数
A14：14次非球面系数
A16：16次非球面系数
A18：18次非球面系数
“非球面”的形状，在近轴曲率半径的倒数(近轴曲率)为C0、距离光轴的高度为H、圆锥常数为K、非球面系数为A4、A6、A8、...时，其是由众所周知的式子：
X = C 0 H 2 / { 1 + 1 - ( 1 + K ) C 0 2 H 2 } + A 4 H 4 + A 6 H 6 + A 8 H 8 + A 10 H 10 + A 12 H 12 + A 14 H 14 + A 16 H 16 + A 18 H 18
所表示的形状。
[实施例1]
f＝4.74～21.59，F＝3.32～4.98，ω＝39.14～9.55
  面号码   R   D   Nd   vd   备注
  01   23.330   1.00   1.84666   23.80   第一透镜
  02   15.002   0.26
  03   15.442   3.47   1.77250   49.60   第二透镜
  04   135.649   可变(A)
  05*   91.446   0.84   1.83481   42.70   第三透镜
  06   4.439   1.77
  07   15.704   2.67   1.74077   27.80   第四透镜
  08   -6.205   0.74   1.83481   42.70   第五透镜
  09*   632.018   可变(B)
  10   光阑   可变(C)
  11*   8.333   2.78   1.58913   61.15   第六透镜
  12*   -8.607   0.10
  13   15.588   2.42   1.83481   42.70   第七透镜
  14   -4.691   0.80   1.69895   30.10   第八透镜
  15   4.498   可变(D)
  16*   12.500   2.21   1.54340   56.00   第九透镜
  17   -34.711   可变(E)
  18   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  19   ∞
在上述表中，附有*标记面号码的透镜面是非球面。其它实施例中也是同样的。
非球面
第5面
K＝0.0，A4＝2.42400×10-4，A6＝-2.92208×10-6，A8＝9.40210×10-9，A10＝-4.16456×10-11，
第9面
K＝0.0，A4＝-5.16761×10-4，A6＝1.81605×10-6，A8＝-1.01642×10-6，A10＝-1.75699×10-8，
第11面
K＝0.0，A4＝-1.08496×10-3，A6＝-2.17192×10-5，A8＝5.79037×10-6，A10＝-5.25493×10-7，
第12面
K＝0.0，A4＝4.85474×10-4，A6＝-4.49460×10-5，A8＝8.98429×10-6，A10＝-5.68154×10-7，
第16面
K＝0.0，A4＝-5.46424×10-5，A6＝1.80637×10-5，A8＝-9.17793×10-7，A10＝2.09899×10-8，
可变间隔
  短焦点端   中间焦距   长焦点端
  f＝4.740   f＝10.131   f＝21.591
  A   0.600   6.655   15.680
  B   7.051   4.217   1.200
  C   3.043   1.054   1.000
  D   2.000   7.725   10.995
  E   3.484   2.583   2.382
条件参数的值
dsw/fT＝0.141
X1/fT＝0.698
X3/fT＝0.366
|f2|/f3＝0.792
f1/fW＝8.44
m4T＝0.718
m4T/m4W＝1.098
图1表示了实施例1的变焦镜头的广角端(上面的图)、中间焦距(中间的图)和望远端(下面的图)的透镜组配置。图5、图6、图7顺序表示了实施例1的短焦点端(广角端)、中间焦距、长焦点端(望远端)的像差图。球差图中的虚线表示的是正弦条件，像散图中的实线表示的是弧矢的、虚线表示的是子午的。
[实施例2]
f＝4.74～21.55，F＝3.61～4.80，ω＝39.16～9.64
  面号码   R   D   Nd   vd   备注
  01   18.565   0.90   1.92286   20.88   第一透镜
  02   12.194   3.90   1.72342   37.99   第二透镜
  03   58.393   可变(A)
  04*   70.501   0.84   1.83500   42.98   第三透镜
  05   4.859   2.42
  06   24.219   2.54   1.76182   26.61   第四透镜
  07   -9.529   0.74   1.83500   42.98   第五透镜
  08*   -247.508   可变(B)
  09   光阑   可变(C)
  10*   8.333   3.01   1.58913   61.25   第六透镜
  11*   -10.376   0.10
  12   12.420   2.34   1.75500   52.32   第七透镜
  13   -7.111   1.35   1.68893   31.16   第八透镜
  14   4.591   可变(D)
  15*   13.631   1.66   1.58913   61.25   第九透镜
  16   -45.606   可变(E)
  17   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  18   ∞
非球面
第4面
K＝0.0，A4＝1.78565×10-4，A6＝-1.75390×10-6，A8＝6.61261×10-9，A10＝1.23143×10-11，
第8面
K＝0.0，A4＝-3.04000×10-4，A6＝-7.18126×10-6，A8＝1.05398×10-7，A10＝-2.21354×10-8，
第10面
K＝0.0，A4＝-6.40609×10-4，A6＝-7.03343×10-6，A8＝8.98513×10-7，A10＝-9.73391×10-8，
第11面
K＝0.0，A4＝2.20124×10-4，A6＝-8.24086×10-6，A8＝1.09927×10-6，A10＝-1.05069×10-7，
第15面
K＝0.0，A4＝-5.79936×10-5，A6＝8.76394×10-6，A8＝-2.58155×10-7，A10＝4.31238×10-9，
可变间隔
  短焦点端   中间焦距   长焦点端
  f＝4.738   f＝10.103   f＝21.545
  A   0.600   7.679   15.059
  B   10.083   4.179   1.200
  C   4.076   2.608   1.000
  D   3.075   6.493   10.666
  E   2.597   2.591   2.553
条件参数的值
dsw/fT＝0.189
X1/fT＝0.466
X3/fT＝0.350
|f2|/f3＝0.860
f1/fW＝9.35
m4T＝0.736
m4T/m4W＝1.0(变倍时第四透镜组固定)
图2仿照图1表示了实施例2的变焦镜头的广角端、中间焦距和望远端的透镜组配置。图8、图9、图10顺序表示了实施例2在短焦点端(广角端)、中间焦距、长焦点端(望远端)的像差图。
[实施例3]
f＝4.74～21.67，F＝3.46～4.91，ω＝39.15～9.50
  面号码   R   D   Nd   vd   备注
  01   88.920   0.90   1.84666   23.78   第一透镜
  02   27.776   2.67   1.77250   49.62   第二透镜
  03   -397.862   0.10
  04   19.683   1.79   1.77250   49.62   第三透镜
  05   37.587   可变(A)
  06*   19.021   0.79   1.83500   42.98   第四透镜
  07   3.765   2.11
  08   ∞   1.66   1.84666   23.78   第五透镜
  09   -7.904   0.64   1.80420   46.50   第六透镜
  10*   -76.544   可变(R)
  11   光阑   可变(C)
  12*   8.674   3.65   1.58913   61.25   第七透镜
  13*   -8.132   0.10
  14   14.331   2.43   1.75500   52.32   第八透镜
  15   -6.459   0.80   1.69895   30.05   第九透镜
  16   5.298   可变(D)
  17*   12.500   1.84   1.54340   56.00   第十透镜
  18   -40.435   可变(E)
  19   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  20   ∞
非球面
第6面
K＝0.0，A4＝-1.22579×10-4，A6＝-2.98179×10-7，A8＝-1.93092×10-8，A10＝-3.32554×10-10，
第10面
K＝0.0，A4＝-8.28512×10-4，A6＝-1.82812×10-5，A8＝8.50623×10-8，A10＝-1.90374×10-7，
第12面
K＝0.0，A4＝-8.08852×10-4，A6＝1.58812×10-5，A8＝-1.00403×10-6，A10＝2.75151×10-8，
第13面
K＝0.0，A4＝4.07275×10-4，A6＝-7.86358×10-6，A8＝1.60507×10-6，A10＝-9.33131×10-8，
第17面
K＝0.0，A4＝-1.29441×10-5，A6＝5.93123×10-6，A8＝-3.01006×10-7，A10＝7.06450×10-9，
可变间隔
  短焦点端   中间焦距   长焦点端
  f＝4.739   f＝10.145   f＝21.665
  A   0.600   7.011   14.600
  B   6.591   2.964   1.200
  C   3.223   2.372   1.000
  D   2.000   7.226   10.607
  E   3.805   3.057   2.812
条件参数的值
dsw/fT＝0.149
X1/fT＝0.646
X3/fT＝0.351
|f2|/f3＝0.744
f1/fW＝7.49
m4T＝0.712
m4T/m4W＝1.085
图3是与图1相仿地表示了实施例3变焦镜头的广角端、中间焦距和望远端的透镜组配置。图11、图12、图13顺序表示了实施例3在短焦点端(广角端)、中间焦距、长焦点端(望远端)的像差图。
[实施例4]
f＝4.74～32.01，F＝3.46～4.95，ω＝39.16～6.49
  面号码   R   D   Nd   vd   备注
  01   42.223   1.00   1.92286   18.90   第一透镜
  02   28.025   3.30   1.77250   49.60   第二透镜
  03   264.302   0.10
  04   22.135   2.50   1.49700   81.60   第三透镜
  05   42.390   可变(A)
  06*   51.753   0.84   1.80400   46.60   第四透镜
  07   4.276   1.97
  08   20.494   2.45   1.76182   26.50   第五透镜
  09   -7.343   0.74   1.83481   42.70   第六透镜
  10*   89.740   可变(B)
  11   光阑   可变(C)
  12*   8.333   3.11   1.58913   61.15   第七透镜
  13*   -10.000   0.10
  14   13.011   2.51   1.80400   46.60   第八透镜
  15   -6.835   0.80   1.71736   29.50   第九透镜
  16   5.073   可变(D)
  17*   12.500   2.11   1.52470   56.20   第十透镜
  18   -35.588   可变(E)
  19   ∞   0.90   1.51680   64.20   各种滤光片
  20   ∞
非球面
第6面
K＝0.0，A4＝9.28299×10-5，A6＝1.03850×10-5，A8＝-2.16446×10-6，A10＝1.61295×10-7，A12＝-5.11846×10-9，A14＝2.47510×10-11，A16＝2.09438×10-12，A18＝-3.35049×10-14，
第10面
K＝0.0，A4＝-5.36621×10-4，A6＝-2.09732×10-5，A8＝1.57517×10-6，A10＝-1.40290×10-7，
第12面
K＝0.0，A4＝-5.83958×10-4，A6＝-2.94644×10-6，A8＝1.56092×10-6，A10＝-1.29023×10-7，
第13面
K＝0.0，A4＝3.93298×10-4，A6＝-9.48850×10-6，A8＝2.03692×10-6，A10＝-1.21118×10-7，
第17面
K＝0.0，A4＝-4.62968×10-5，A6＝1.18491×10-5，A8＝-5.99156×10-7，A10＝1.26163×10-8，
可变间隔
  短焦点端   中间焦距   长焦点端
  f＝4.737  f＝12.313   f＝32.012
  A   0.600   10.683   19.620
  B   6.980   3.354   1.200
  C   4.302   2.750   1.000
  D   2.077   8.031   12.425
  E   3.834   3.020   2.481
条件参数的值
dsw/fT＝0.134
X1/fT＝0.591
X3/fT＝0.281
|f2|/f3＝0.713
f1/fW＝8.55
m4T＝0.725
m4T/m4W＝1.116
图4是与图1相仿地表示了实施例4变焦镜头的广角端、中间焦距和望远端的透镜组配置。图14、图15、图16顺序表示了实施例4在短焦点端(广角端)、中间焦距、长焦点端(望远端)的像差图。
最后，参照图17A、图17B、图17C和图18说明信息装置的一实施例。
该实施例中，信息装置作为“携带信息终端装置”而被实施。
如图17A、图17B、图17C和图18所示，携带信息终端装置30具有摄影透镜31和摄影元件即感光元件(区域传感器)45，把由摄影透镜31摄取的“摄影对象物的像”在感光元件45上成像，并通过感光元件45进行读取的结构。携带信息终端装置30上设置有闪光装置32。
摄影透镜31是采用本发明所记载的镜头，具体说就是例如可使用上述实施例1～4中的任一个。作为感光元件45，其像素数是大于或等于400万像素，例如能使用：感光区域对角线长度9.1mm、像素间距2.35μm、像素数大致700万像素的CCD区域传感器和感光区域对角线长度9.1mm、像素间距2μm、像素数大致1000万像素的CCD区域传感器等。
如图18所示，来自感光元件45的输出通过接受中央处理器40控制的信号处理装置42而被处理并变换成数字信息。被信号处理装置42数字化了的图像信息，在接受中央处理器40控制的图像处理装置41中接受规定的图像处理之后，记录在半导体存储器44中。在液晶监控器38中能显示“摄影中的图像”，也可以显示“在半导体存储器44中记录的图像”。且在半导体存储器44中记录的图像，能使用通信卡43等而向外部进行发送。
如图17A所示，在装置被携带时，摄影透镜31是“缩入机身状态”，当用户操作电源开关36而接通电源时，则如图17B所示，镜体伸出来。这时，在镜体内部变焦镜头的各组，例如成为“短焦点端的配置”，通过操作变焦距杆34来变化各组的配置，而能进行向长焦点端变倍。这时，取景器33也与摄影透镜31的视场角变化连动而进行变倍。
通过快门按钮35的半按进行对焦。在使用实施例1～4变焦镜头的情况下，对焦能通过第二透镜组或第四透镜组的移动，或者，感光元件45的移动进行。当进一步按下快门按钮35，则能进行摄影，然后进行已经叙述过的处理。
在把半导体存储器44中记录的图像显示在液晶监控器38中，或使用通信卡43等而向外部进行发送时，是通过操作按钮37的扫描进行的。半导体存储器44和通信卡43等分别插入专用或通用的槽39A、39B中来使用。
在摄影透镜31是处于缩入机身状态时，变焦镜头的各组也可以不一定并列在光轴上，例如采用第三透镜组从光轴上退让而“与其它的透镜组并列收容”这样的机构，就能实现信息装置的更加薄型化。
在以上说明的携带信息终端装置中，能把实施例1～4的变焦镜头作为摄影透镜31来使用，能实现使用400万像素～800万像素或大于或等于800万像素级别的感光元件的高图像质量的小型携带信息终端装置。

Claims (17)

1、一种变焦镜头，其从物方按顺序设置：具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、孔径光阑、具有正光焦度的第三透镜组、具有正光焦度的第四透镜组，从广角端向望远端进行变倍时，所述第一透镜组和第三透镜组向物方移动，其特征在于，
孔径光阑相对于邻接的透镜组独立地进行移动，
从广角端向望远端变倍时的第一透镜组的总移动量X1、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(1)0.30＜X1/fT＜0.85。
2、如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
孔径光阑移动，以使其与第三透镜组的间隔在广角端比在望远端变宽，
在广角端的所述孔径光阑与所述第三透镜组最靠近物方的面的轴上间隔dsw、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(2)0.10＜dsw/fT＜0.25。
3、一种变焦镜头，其从物方按顺序设置：具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、孔径光阑、具有正光焦度的第三透镜组、具有正光焦度的第四透镜组，从广角端向望远端进行变倍时，所述第一透镜组和第三透镜组向物方移动，其特征在于，
孔径光阑相对于邻接的透镜组独立地进行移动，
在广角端的孔径光阑与第三透镜组最靠近物方的面的轴上间隔dsw、
望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(2)0.10＜dsw/fT＜0.25。
4、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
孔径光阑与第三透镜组的间隔在广角端最宽而在望远端最窄。
5、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
从广角端向望远端变倍时的第三透镜组的总移动量X3、望远端的整个系统焦距fT，满足条件：
(3)0.15＜X3/fT＜0.50。
6、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
第二透镜组的焦距f2、第三透镜组的焦距f3，满足条件：
(4)0.6＜|f2|/f3＜1.0。
7、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
第一透镜组的焦距f1、广角端的整个系统焦距fW，满足条件：
(5)6.0＜f1/fW＜12.0。
8、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
第四透镜组移动，以使其在望远端比广角端更位于像方，
望远端的第四透镜组的成像倍率m4T，满足条件：
(6)0.6＜m4T＜0.85。
9、如权利要求8所述的变焦镜头，其特征在于，
广角端的第四透镜组的成像倍率m4W，望远端的第四透镜组的成像倍率m4T，满足条件：
(7)1.0＜m4T/m4W＜1.3。
10、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
第二透镜组从物方按顺序由曲率大的面朝向像方的负透镜、曲率大的面朝向像方的正透镜和曲率大的面朝向物方的负透镜的这三个透镜构成。
11、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
从广角端向望远端变倍时，第二透镜组不移动。
12、如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
从广角端向望远端变倍时，第二透镜组移动，以使其在望远端比在广角端更位于靠近像方。
13、一种具有摄影功能的信息装置，其特征在于，具有作为摄影用光学系统的如权利要求1～3任意一项所述的变焦镜头。
14、如权利要求13所述的具有摄影功能的信息装置，其特征在于，
把由变焦镜头产生的物体像在摄影元件的感光面上成像。
15、如权利要求14所述的具有摄影功能的信息装置，其特征在于，
摄影元件的像素数是大于或等于400万像素。
16、如权利要求14所述的具有摄影功能的信息装置，其特征在于，
构成为携带信息终端装置。
17、如权利要求15所述的具有摄影功能的信息装置，其特征在于，
构成为携带信息终端装置。
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