CN201732203U

CN201732203U - 变焦透镜及摄像装置

Info

Publication number: CN201732203U
Application number: CN2010201779477U
Authority: CN
Inventors: 河村大树
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP5373515B2; JP2011059498A; TWM398129U

Abstract

本实用新型提供一种变焦透镜以及摄像装置，该变焦透镜减少透镜片数且作为整体谋求小型化。从物侧依次配置具有负的折射力的第1透镜组(G1)、具有正的折射力的第2透镜组(G2)、具有负的折射力的第3透镜组(G3)、具有正的折射力的第4透镜组(G4)。第1透镜组(G1)由包括负透镜(L11)及通过反射入射光而使光路折弯的反射部件(直角棱镜LP)的、2片以下的透镜构成。第2透镜组(G2)由至少1面具有非球面形状的1片正透镜构成。第3透镜组(G3)由包括将像侧的透镜面设为凹面的负透镜的2片以下的透镜构成。第4透镜组(G4)由2片以下的透镜构成。将第2透镜组(G2)的焦距设成f2、将在广角端的整个系统的焦距设成fw时，满足下述条件式：0.8＜f2/fw＜1.8……(1)。

Description

变焦透镜及摄像装置

技术领域

本发明涉及在视频摄像机、数字静止摄像机以及信息便携终端(PDA：Personal Digital Assistance)等中所适于使用的变焦透镜以及摄像装置。

背景技术

近几年，在数字静止摄像机等的摄像装置中，随着CCD(ChargeCoupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等摄像元件的小型化的发展，要求作为装置整体的小型化。另一方面，作为最适于数字静止摄像机或便携终端装置的小型变焦透镜系统，以往公知有在变焦系统设置直角棱镜等反射部件而将光路在途中以直角折弯的、所谓弯曲式变焦透镜(参照专利文献1至5)。作为有利于小型化或广角化的类型的弯曲式变焦透镜，公知有第1透镜组具有负的折射力的所谓负引型(マイナスリ一ドタイプ)。例如，在专利文献1～3公开有从物侧依次配置负、正、负、正的透镜组，并使第2透镜组与第3透镜组移动而进行变倍的结构之弯曲式变焦透镜。并且，在专利文献4以及5公开有从物侧依次配置负、正、正的透镜组的3组式弯曲式变焦透镜。

专利文献1：日本专利公开2006-330349号公报

专利文献2：日本专利公开2006-284790号公报

专利文献3：日本专利公开2007-86307号公报

专利文献4：日本专利公开2004-212737号公报

专利文献5：日本专利公开2004-295075号公报

虽然专利文献1至3所记载的弯曲式变焦透镜谋求了小型化，但尤其如搭载于便携终端装置用摄像机时，需要进一步小型化。作为在专利文献1至3共通的结构，可以举出在第1透镜组内比反射部件更靠像侧配置有2片透镜，并且第2透镜组由2片正透镜(也称具有正的折射力的透镜)与1片负透镜(也称具有负的折射力的透镜)构成的结构，而透镜片数非常多。在此，考虑消减第1透镜组的透镜件数。在变倍比没有那么大的变焦透镜中，通过对构成透镜的材料进行研究，也有可能消减在比反射部件更靠像侧配置的2片透镜中的1片或2片透镜。并且，在负引型中，因为广角端处的视场角容易扩大，进行这种设计时望远端的焦距变短，所以即使在第1透镜组不用多个透镜，也可以一定程度抑制色像差。这样，若第1透镜组以较少的透镜片数构成就可以实现小型化。从另一观点来看，以相同的透镜片数能够加长移动透镜组的行程，并容易校正像差。例如，如果可以加大第2透镜组的移动量，则第2透镜组所承担的光焦度可以小。另外，也可以消减第2透镜组的透镜片数。在以往，以弯曲式的4组变焦透镜无法实现这种透镜片数少的结构。

另外，在作为第1透镜组具有负的光焦度的弯曲式变焦透镜是3组式的情况下，如专利文献4以及5所记载，也有第2透镜组由1片构成的例子。在该类型中，因为可以以正的第2透镜组与所邻接的正的第3透镜组分散光焦度，所以第2透镜组由1片具有正的折射力的透镜构成就比较容易。然而，在该类型中，难以加大变倍比，变倍比停留在2倍左右。

发明内容

本发明是借鉴于这种问题点而提出的，其目的在于，提供透镜片数少且作为整体谋求小型化的变焦透镜以及摄像装置。

根据本发明的变焦透镜，从物侧依次由具有负的折射力的第1透镜组、具有正的折射力的第2透镜组、具有负的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组构成，通过使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍。第1透镜组由包括在最靠物侧所配置的具有负的折射力的透镜及通过反射入射光而使光路折弯的反射部件的、2片以下的透镜构成，第2透镜组由至少1面具有非球面形状的1片具有正的折射力的透镜构成，第3透镜组由包括将像侧的透镜面设为凹面的具有负的折射力的透镜的2片以下的透镜构成，第4透镜组由2片以下的透镜构成。并且，将第2透镜组的焦距设成f2、将在广角端的整个系统的焦距设成fw时，满足下述条件式。

0.8＜f2/fw＜1.8……(1)

根据本发明的变焦透镜中，通过成为由在第1透镜组内所配置的反射部件使光路折弯的弯曲式光学系统，不仅可维持良好的光学性能，并抑制光学系统的厚度方向的长度，且摄像装置组装时的薄型化变得容易。并且，从物侧依次配设折射力为负、正、负、正的4个透镜组，并通过设成成为使各透镜组的光轴上的间隔变化来进行变倍的4组方式的变焦透镜，总长的缩短化变得容易。并且，将第1透镜组由2片以下的透镜构成、将第2透镜组仅由1片具有正的折射力的透镜构成来抑制透镜片数，并谋求各透镜组结构的最优化，从而减少透镜片数，作为光学系统整体的小型化变得容易。

并且，通过进一步适当地采用并满足以下优选结构来良好地保持作为透镜系统整体的光学性能，并且易于谋求进一步的小型化。

根据本发明的变焦透镜中，将第2透镜组内的具有正的折射力的透镜对d线的阿贝数设成v d2时，优选满足下述条件式。

v d2＞60……(2)

并且，将在第1透镜组内最靠物侧所配置的具有负的折射力的透镜对d线的阿贝数设成v d1时，优选满足下述条件式。

v d1＞45……(3)

并且，将第1透镜组的焦距设成f1时，优选满足下述条件式。

1.1＜|f1/f2|＜2.4……(4)

并且，将第1透镜组内的反射部件的构成材料对d线的折射率设成Nd1p时，优选满足下述条件式。

Nd1p＞1.80……(5)

第4透镜组也可以仅由1片具有正的折射力的透镜构成。第3透镜组也可以仅由1片具有负的折射力的透镜构成。第1透镜组也可以从物侧依次由具有负的折射力的透镜与反射部件构成。

优选反射部件由直角棱镜构成，直角棱镜的入射面与出射面是不具有折射力的结构。

并且，光阑也可以配置在第2透镜组与第3透镜组之间。此时，也可以成为光阑在变倍时与第3透镜组一体地移动。

第4透镜组在变倍时固定也可。并且，成为通过使第3透镜组或第4透镜组在光轴上移动来进行对焦也可。

根据本发明的摄像装置，其具备：本发明的变焦透镜、输出由该变焦透镜形成的光学像所对应的摄像信号的摄像元件。

根据本发明的摄像装置中，将本发明的谋求小型化的高性能变焦透镜作为摄像透镜使用来谋求作为装置整体的小型化。

根据本发明的变焦透镜，由于将基本结构采用有利于小型化的弯曲式的4组变焦的结构，并将第1透镜组由2片以下的透镜构成、将第2透镜组仅由1片具有正的折射力的透镜构成等，来控制透镜片数并谋求各透镜组的结构的最优化，所以，与以往相比，透镜片数少且作为整体可谋求小型化。

并且，根据本发明的摄像装置，因为将上述本发明的谋求小型化的高性能变焦透镜作为摄像透镜来使用，所以维持良好的摄像性能的同时，可谋求作为装置整体的小型化。

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结构例的图，是对应于实施例1的透镜剖面图。

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结构例的图，是对应于实施例2的透镜剖面图。

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结构例的图，是对应于实施例3的透镜剖面图。

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结构例的图，是对应于实施例4的透镜剖面图。

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结构例的图，是对应于实施例5的透镜剖面图。

图6是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第6结构例的图，是对应于实施例6的透镜剖面图。

图7是表示图1所示的变焦透镜在光路折弯后的状态下的透镜剖面图。

图8是表示实施例1所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图9是表示实施例1所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图10是表示实施例2所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图11是表示实施例2所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图12是表示实施例3所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图13是表示实施例3所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图14是表示实施例4所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图15是表示实施例4所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图16是表示实施例5所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图17是表示实施例5所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图18是表示实施例6所涉及的变焦透镜的在广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图19是表示实施例6所涉及的变焦透镜的在望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示非点像差，(C)表示畸变，(D)表示倍率色像差。

图20是表示作为本发明的1实施方式所涉及的摄像装置的数码摄像机的一结构例的前侧外观图。

图21是表示作为本发明的1实施方式所涉及的摄像装置的数码摄像机的一结构例的后侧外观图。

图中：GC-光学部件，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(反射部件)，St-孔径光阑，Ri-从物侧第i个透镜面的曲率半径，Di-从物侧第i个与第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详细地进行说明。0021

图1(A)、(B)表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第1结构例。该结构例与后述的第1数值实施例的透镜结构对应。另外，图1(A)与在无限远对焦状态下且在广角端(最短焦距状态)的光学系统配置对应，图1(B)与在无限远对焦状态下且在望远端(最长焦距状态)的光学系统配置对应。相同地，将与后述的第2至第6的数值实施例的透镜结构对应的第2至第6结构例的剖面结构示于图2(A)、(B)～图6(A)、(B)。在图1(A)、(B)～图6(A)、(B)中，符号Ri表示将最靠物侧的构成要素的面设成第1个而随着朝向像侧(成像侧)依次增加所附加了符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示第i个面与第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。另外，对于符号Di仅对随变倍而变化的部分的面间隔(例如，对第1结构例是D6、D8、D11)附加符号。

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。光学性孔径光阑St被配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。

该变焦透镜除了例如视频摄像机以及数字静止摄像机等摄像设备之外，也可搭载于PDA等的信息便携终端。在该变焦透镜的像侧配置有根据所搭载的摄像机的摄像部结构的部件。例如，在该变焦透镜的成像面(摄像面)配置CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件100。摄像元件100输出与由该变焦透镜形成的光学像对应的摄像信号。至少由该变焦透镜与摄像元件100构成本实施方式的摄像装置。在最终透镜组(第4透镜组G4)与摄像元件100之间，根据装载透镜的摄像机侧的结构，配置各种光学部件GC也可。例如配置摄像面保护用盖玻片或红外线截止滤光片等的平板形光学部件也可。

该变焦透镜通过使各透镜组的光轴上的间隔变化来进行变倍。例如，第2透镜组G2以及第3透镜组G3在变倍时就在光轴Z1上移动。并且，也可以使第3透镜组G3或第4透镜组G4在对焦时移动。优选第1透镜组G1在变倍以及对焦时始终固定。优选第4透镜组G4在变倍时固定。孔径光阑St例如与第3透镜组G3一同移动。在图1(A)、(B)～图6(A)、(B)中，在从广角端到望远端的变倍时的各移动组轨迹由实线箭头表示。

第1透镜组G1作为整体具有负的折射力。第1透镜组G1具有作为通过反射入射光而使光路折弯的反射部件的直角棱镜LP。第1透镜组G1除了直角棱镜LP之外，还具有包括在最靠物侧所配置的第1透镜(负透镜，也称具有负的折射力的透镜)L11的2片以下的透镜。第1透镜组G1例如如图3(A)、(B)所示的第3结构例，从物侧依次由第1透镜L11及直角棱镜LP构成。并且，例如如图1(A)、(B)所示的第1结构例，也可以在直角棱镜LP的像侧具有第2透镜L12。

在此，本实施方式所涉及的变焦透镜是弯曲光学系统，实际上如图7所示，第1透镜组G1中，由例如直角棱镜LP的内部反射面将光路折弯大致90°。另外，图7对应于图1(A)所示的第1结构例，但对其他结构例也相同。在图1(A)、(B)～图6(A)、(B)中，将光轴Z1设成直线形，通过省略直角棱镜LP的内部反射面而向同一方向展开，由此作为等效的直线性光学系统加以表示。另外，代替直角棱镜LP，也可以使用反射镜等其他反射部件。但是，作为反射部件使用直角棱镜LP比使用反射镜的情况更能缩短外观上的光路长度，所以能够将第1透镜组G1小型化，甚至能够将整体小型化，所以优选。并且，优选直角棱镜LP的入射面与出射面成为相对于光轴Z1垂直(曲率半径∞)的平面、并且是不具有折射力的结构。由此可以谋求低成本化。

第2透镜组G2作为整体具有正的折射力。第2透镜组G2仅由1片正透镜L21构成。正透镜L21优选至少1面具有非球面形状。通过设成非球面形状，变得容易保持像差的整体性平衡。尤其有利于像面弯曲的校正。

第3透镜组G3在整体上具有负的折射力。第3透镜组G3由2片以下的透镜(仅由第1透镜L31、或由第1透镜L31及第2透镜L32)构成，并包含将凹面朝向像侧的具有负的折射力的透镜。例如，在图1(A)、(B)所示的第1结构例中表示第3透镜组G3仅由第1透镜L31构成、且该第1透镜L31为将凹面朝向像侧的具有负的折射力的透镜的例子。并且，在例如如图4(A)、(B)所示的第4结构例中表示第3透镜组G3由第1透镜L31与第2透镜L32构成、且将第2透镜L32设成将凹面朝向像侧的具有负的折射力的透镜的例子。

第4透镜组G4在整体上具有正的折射力。第4透镜组G4由2片以下的透镜(仅由第1透镜L41、或由第1透镜L41与第2透镜L42)构成。例如，在图1(A)、(B)所示的第1结构例中，表示第4透镜组G4仅由第1透镜L41构成、且该第1透镜L41为具有正的折射力的透镜的例子。并且，在例如图2(A)、(B)所示的第2结构例中，表示第4透镜组G4由第1透镜L41与第2透镜L42的2片具有正的折射力的透镜构成的例子。

该变焦透镜构成为；将第2透镜组G2的焦距设成f2、将广角端的整个系统的焦距设成fw时，满足下述条件式。

0.8＜f2/fw＜1.8……(1)

并且，将第2透镜组G2内的具有正的折射力的透镜L21对d线的阿贝数设成v d2时，优选满足下述条件式。

v d2＞60……(2)

并且，将在第1透镜组G1内最靠物侧所配置的第1透镜(具有负的折射力的透镜)L11对d线的阿贝数设成v d1时，优选满足下述条件式。

v d1＞45……(3)

并且，将第1透镜组G1的焦距设成f1时，优选满足下述条件式。

1.1＜|f1/f2|＜2.4……(4)

并且，将第1透镜组G1内的反射部件(直角棱镜LP)的构成材料对d线的折射率设成Nd1p时，优选满足下述条件式。

Nd1p＞1.80……(5)

图20、图21作为搭载了该变焦透镜的摄像装置的一例，表示数字静止摄像机。尤其图20表示该数字静止摄像机10从前侧(也称前面侧)观察到的外观，图21表示该数字静止摄像机10从后侧观察到的外观。该数字静止摄像机10在其前侧的中央上部具备照射频闪光的频闪发光部21。并且，在其前侧在频闪发光部21的侧部设有来自摄像对象的光入射的摄像孔径22。该数字静止摄像机10还在上侧(也称上面侧)具备释放键23与电源键24。该数字静止摄像机10还在后侧(也称背面侧)具备显示部25与操作部26、27。显示部25用于显示拍摄的图像。该数字静止摄像机10中，通过按压操作释放键23来进行1帧份的静止图的摄像，通过该摄像所得到的图像数据被记录到装载于数字静止摄像机10的存储卡(未图示)。

该数字静止摄像机10在框体内部具备摄像透镜1。作为该摄像透镜1使用本实施方式所涉及的变焦透镜。摄像透镜1按照最靠物侧的透镜L11位于设置在前侧的摄像孔径22的方式配置。摄像透镜1按照使由直角棱镜LP折弯后的光轴Z1与摄像机机身的纵向一致的方式，在数字静止摄像机10的内部在整体上被纵向组装。另外，按照使折弯后的光轴Z1成为摄像机机身的横向的方式，在数字静止摄像机10的内部在整体上被横向组装也可。

接着，说明如上构成的变焦透镜的作用及效果。

在该变焦透镜中，通过采用由在第1透镜组G1内所配置的反射部件而使光路折弯的弯曲式光学系统，不仅维持良好的光学性能，并可抑制光学系统的厚度方向的长度，且组装到摄像装置时的薄型化变得容易。并且，从物侧依次配设折射力为负、正、负、正的4个透镜组，通过采用设为使各透镜组的光轴上的间隔变化来进行变倍的4组方式变焦透镜，总长的缩短化变得容易。并且，通过将第1透镜组G1由2片以下的透镜构成、将第2透镜组G2仅由1片具有正的折射力的透镜构成等，来控制透镜片数且谋求各透镜组的结构的最优化，由此减少透镜片数且作为光学系统整体的小型化变得容易。

该类型的变焦透镜随着从广角端到望远端的变倍而FNo.的变动大。从而，为了使望远端处的FNo.明亮，需要使广角端出的FNo.明亮(加大开放径)。然而，若使广角端处的FNo.明亮到必要以上，则难以校正像差且导致透镜变大。因此，通过将广角端处的开放径设成小于望远端处的开放径等，以成为按变焦倍率不同的开放径(开放限制)的方式控制，由此能够加大亮度的变动。根据需要，进行这种控制也可。

以下，进一步详细地说明有关上述条件式的作用以及效果。

条件式(1)是将第2透镜组G2的焦距f2由广角端的整个系统的焦距fw进行规制化的条件式。若低于条件式(1)的下限，则第2透镜组G2的光焦度变大，透镜曲率变大，从而难以校正像差，并且伴随变倍的像差变动变大，所以不优选。并且，伴随制造误差或组装误差的性能劣化的敏感度变高，所以不优选。相反，若超过条件式(1)的上限，则第2透镜组G2的移动量变大而导致大型化。即，条件式(1)是用于以较少的透镜片数使小型化与高性能化兼顾的条件。

为了得到更高的光学性能，条件式(1)的数值范围优选如下。

0.9＜f2/fw＜1.7……(1’)

条件式(2)规定构成第2透镜组G2的具有正的折射力的透镜L21的阿贝数，有助于变焦整个区域的倍率色像差校正。若低于条件式(2)的下限，则色像差变大并且伴随变倍的色像差的变动变大，所以不优选。

为了得到更高的光学性能，条件式(2)的数值范围优选如下。

v d2＞62……(2’)

条件式(3)规定在第1透镜组G1内最靠物侧所配置的第1透镜(具有负的折射力的透镜)L11的阿贝数。若低于条件式(3)的下限，则难以在变焦整个区域良好地校正色像差，所以不优选。并且，难以保持轴上色像差与倍率色像差的平衡。

为了得到更高的光学性能，条件式(3)的数值范围优选如下。

v d1＞48……(3’)

条件式(4)规定第1透镜组G1的焦距f1与第2透镜组G2的焦距f2之比。若低于条件式(4)的下限，则难以校正畸变以及非点像差，所以不优选。相反，若超过上限，则难以校正倍率色像差。

为了得到更高的光学性能，条件式(4)的数值范围优选如下。

1.2＜|f1/f2|＜2.3……(4’)

条件式(5)规定在第1透镜组G1所配置的反射部件(直角棱镜LP)的折射率。如该变焦透镜，在第1透镜组G1的光焦度为负的透镜类型中，需要在最靠物侧所配置的第1透镜(具有负的折射力的透镜)L11由一定程度小色散的材料构成。一般色散低的材料其折射率也低，若用这种材料构成第1透镜组G1，则导致透镜的曲率变大。此时，弯曲后的透镜单元的厚度变大的问题产生。因此，优选通过将反射部件的构成材料采用高折射率材料，来实施缩小第1透镜L11的有效直径或缩小反射部件等的对策。

为了得到更高的光学性能，条件式(5)的数值范围优选如下。

Nd1p＞1.85……(5’)

如上说明，根据本实施方式所涉及的变焦透镜，因为将基本结构设成有利于小型化的弯曲式4组变焦的结构，将第1透镜组G1由2片以下的透镜构成、将第2透镜组G2仅由1片具有正的折射力的透镜构成等，而抑制透镜片数的同时谋求各透镜组的结构的最优化，所以与以往相比，透镜片数少且在整体上可谋求小型化。并且，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谋求作为装置整体的小型化。

【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。以下将多个数值实施例局部地归纳进行说明。

[数值实施例1]

[表1]～[表3]表示对应于图1(A)、(B)所示的变焦透镜的结构的具体的透镜数据。尤其在[表1]表示其基本的透镜数据，在[表2]及[表3]表示其他数据。在[表1]所示的透镜数据的面号码Si的栏，表示关于实施例1所涉及的变焦透镜将最靠物侧的构成要素的面设为第1个而随着朝向像侧依次增加所附加符号的第i个面的号码。在曲率半径Ri的栏表示与图1(B)中所附加的符号Ri对应且从物侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。对于面间隔Di的栏，同样地也表示从物侧第i个面Si与第i+1个面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj的栏表示从物侧起第j个光学要素对d线(587.6nm)的折射率的值。在v dj的栏表示从物侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。

实施例1所涉及的变焦透镜中，因为第2透镜组G2以及第3透镜组G3伴随变倍在光轴上移动，所以这些各移动组的前后的面间隔D6、D8、D11的值成为可变。在[表2]中作为这些可变面间隔D6、D8、D11的变倍时的数据，表示在广角端以及望远端的值。在[表2]中作为各种数据还表示在广角端以及望远端的整个系统的近轴焦距f(mm)、视场角(2ω)以及F数(FNo.)的值。

在[表1]的透镜数据中，在面号码左侧所附加的代号“*”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内的第2透镜L12的像侧的面S6；第2透镜组G2内的具有正的折射力的透镜L21的双面S7、S8；第4透镜组G4内的第1透镜L41的双面S12、S13均成为非球面形状。在[表1]的基本透镜数据中，作为这些非球面的曲率半径表示光轴附近的曲率半径的数值。

在[表3]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，代号“E”表示其之后的数值是以10为底的“幂指数”，并表示由以10为底的指数函数表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如，如果是“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，记载由以下式(A)表示的非球面形状的式中的各系数RA_i、KA的值。更详细地，Z表示从距光轴具有高度h的非球面上的点垂下到非球面顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线的长度(mm)。

Z＝C·h²/{1+(1-KA·C²·h²)^1/2}+∑RA_i·hⁱ……(A)

(i＝n，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：非球面常数

C：近轴曲率＝1/R

(R：近轴曲率半径)

RA_i：第i次非球面系数

[表1]

(*：非球面)

[表2]

[表3]

[数值实施例2～6]

与以上的实施例1所涉及的变焦透镜相同，将图2(A)、(B)所示的变焦透镜的结构所对应的具体的透镜数据作为实施例2示于[表4]～[表6]。并且，同样地，将图3(A)、(B)～图6(A)、(B)所示的变焦透镜的结构所对应的具体的透镜数据作为实施例3～6示于[表7]～[表18]。

[表4]

(*：非球面)

[表5]

[表6]

[表7]

(*：非球面)

[表8]

[表9]

[表10]

(*：非球面)

[表11]

[表12]

[表13]

(*：非球面)

[表14]

[表15]

[表16]

(*：非球面)

[表17]

[表18]

在[表19]中表示将上述各条件式有关的值针对各实施例归纳后的内容。从[表19]可知，关于各实施例满足条件式(1)～(5)的条件。

[表19]

[像差图]

图8(A)～(D)分别表示实施例1所涉及的变焦透镜的在广角端的球面像差、非点像差、畸变(畸变像差)以及倍率色像差。图9(A)～(D)表示在望远端的相同的各像差。在各像差图中表示以d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图以及倍率色像差图也表示有关波长460nm、波长615nm的像差。在非点像差图中，实线表示弧矢方向的像差、虚线表示子午方向的像差。FNO.表示F值，ω表示半视场角。

同样地，将有关实施例2所涉及的变焦透镜的各种像差示于图10(A)～(D)(广角端)、图11(A)～(D)(望远端)。与此相同，将关于实施例3～6所涉及的变焦透镜的各种像差示于图12～图19的(A)～(D)。

从以上各数值数据以及各相差图可知，关于各实施例，可实现在各变倍区域中各种像差得以良好地校正、不仅是高变倍比、且透镜总长短并谋求小型化的变焦透镜。

另外，本发明不限于上述实施方式以及各实施例，可进行各种变形实施。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔以及折射率的值等不限于上述各数值实施例中表示的值，可以取其他值。

Claims

1.一种变焦透镜，其特征在于，

从物侧依次由具有负的折射力的第1透镜组、具有正的折射力的第2透镜组、具有负的折射力的第3透镜组、具有正的折射力的第4透镜组构成，通过使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍，

上述第1透镜组由包括在最靠物侧所配置的负透镜及通过反射入射光而使光路折弯的反射部件的、2片以下的透镜构成，

上述第2透镜组由至少1面具有非球面形状的1片正透镜构成，

上述第3透镜组由包括将像侧的透镜面设为凹面的负透镜的2片以下的透镜构成，

上述第4透镜组由2片以下的透镜构成，

将上述第2透镜组的焦距设成f2、将在广角端的整个系统的焦距设成fw时，满足下述条件式：

0.8＜f2/fw＜1.8……(1)。

2.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

将上述第2透镜组内的上述正透镜对d线的阿贝数设成v d2时，满足下述条件式：

v d2＞60……(2)。

3.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

在上述第1透镜组内最靠物侧所配置的负透镜对d线的阿贝数被设成v d1时，满足下述条件式：

v d1＞45……(3)。

4.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

将上述第1透镜组的焦距设成f1时，满足下述条件式：

1.1＜|f1/f2|＜2.4……(4)。

5.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第4透镜组仅由1片正透镜构成。

6.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第3透镜组仅由1片负透镜构成。

7.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第1透镜组从物侧依次由上述负透镜及上述反射部件构成。

8.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

将上述第1透镜组内的反射部件的构成材料对d线的折射率设成Ndlp时，满足下述条件式：

Ndlp＞1.80……(5)。

9.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述反射部件由直角棱镜构成，上述直角棱镜的入射面与出射面是不具有折射力的结构。

10.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

光阑被配置在上述第2透镜组与上述第3透镜组之间。

11.如权利要求10所述的变焦透镜，其特征在于，

在变倍时，上述光阑与上述第3透镜组一体移动。

12.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第4透镜组在变倍时被固定。

13.一种摄像装置，其特征在于，

具备：

权利要求1至12中任一项所述的变焦透镜、及

输出与上述变焦透镜所形成的光学像对应的摄像信号的摄像元件。