CN201716463U

CN201716463U - 变焦透镜及摄像装置

Info

Publication number: CN201716463U
Application number: CN2010201779369U
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: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP5529475B2; TWM388647U; JP2011059495A

Abstract

本实用新型提供一种不仅像差性能劣化得以抑制、且尤其最适于便携终端等的小型化得以实现的变焦透镜及摄像装置。该变焦透镜从物侧依次配置：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。并且将第1透镜组及第3透镜组所包含的透镜仅设为具有负的折射力的透镜、将第2透镜组及第4透镜组所包含的透镜仅设为具有正的折射力的透镜。并且各透镜组由2片以下的透镜构成。将第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线的阿贝数设为v d1、将第2透镜组内的至少1片具有正的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d2时，满足以下条件式，v d1＞50……(1)、v d2＞58……(2)。

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、数字静止摄像机及信息便携终端(PDA：Personal Digital Assistance)等中所适用的变焦透镜及摄像装置。

背景技术

近年来，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)等的摄像元件的小型化的发展，要求作为装置整体的小型化。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的变焦透镜系统，以往以来，公知有在透镜系统设置直角棱镜等的反射部件而将光路在中途以直角折弯的、所谓弯曲式的变焦透镜(参照专利文献1至4)。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透镜组具有负折射力的所谓负领型(マイナスリ一ドタイプ)。例如专利文献1至3中，公开有从物侧起依次配置负、正、负、正的透镜组并使第2透镜组和第3透镜组移动来进行变倍之结构的弯曲式变焦透镜。

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2004-295075号公报

然而，尤其在按便携终端用途采用弯曲式变焦透镜的情况下，不仅要求作为透镜组件的薄度，而且要求整体的体积变小。在专利文献1至3所述的变焦透镜中，从薄型化的观点出发，对第1透镜的外径或作为反射部件的棱镜小型化进行了悉心钻研，但对于弯曲后的光轴方向的长度，有着由光路已经折弯而使在数字静止摄像机等中所搭载的单元谋求了充分的小型化之认识，而为了谋求光学性能或规格、成本等的平衡所必要以上的缩短没有被进行。但是，在带摄像头的便携电话机中采用时需要进一步的小型化。

作为能够想到的最简单的结构，可以认为各透镜组仅由1片透镜构成的结构。此时，与以往以来在数字静止摄像机等中所使用的弯曲式的变焦透镜相比而透镜片数极少，但通过根据非球面透镜的有效利用或透镜所使用的材料的选择，能够得到良好的光学性能。在如这样各透镜组由1片透镜构成时，需要各透镜组的光焦度由1片透镜承担，从而必须使用多片玻璃模具。这种结构在最优先尺寸的规格的情况下是合适的，但成本变高，所以根据所要求的规格、性能、成本，就有必要采取适当、更优选的结构。例如，为谋求低成本化，使用塑料透镜的结构是有效的，但塑料因温度引起的特性的变化大，所以无法具有强的光焦度。

所以，在各透镜组中，使1片透镜分散到同一符号(正或负)的2片透镜，由此将每1片的光焦度减小之结构是有效的。而且，若为了小型化而1片透镜太具有光焦度，则透镜的曲率变大，变倍时的像差变动变大或对制造误差的性能劣化的敏感度会提高，从而制造的难易度提高，所以不优选，从这个意义上而言，也可认为将1片透镜分散到2片相一符号的透镜之结构是有效的。无论如何，若各透镜组仅由单一符号的透镜构成，则可以加强各透镜组的光焦度，所以可以认为将透镜组的厚度或透镜组的移动量、后截距(back focus)等缩小，从而可以将透镜系统小型化。

然而，在以往的弯曲式变焦透镜中，如上述的仅由单一符号的透镜构成各透镜组的例子几乎没有，由于透镜片数多，所以总长大。如专利文献4，也有各透镜组由1片透镜构成的例子，但变倍比小到2倍左右。而且，在专利文献4所记载的变焦透镜中使作为反射部件的棱镜具有折射力，但难以加工这种棱镜，在制造方面费时间之问题存在。

发明内容

本发明是鉴于这种问题点而完成的，其目的在于，提供一种不仅抑制像差性能的劣化、且尤其最适于便携终端等的小型化得以实现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，并且通过使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍。而且，第1透镜组具有通过反射入射光而使光路折弯的反射部件，在第1透镜组及第3透镜组中所包含的透镜只有具有负的折射力的透镜，在第2透镜组及第4透镜组中所包含的透镜只有具有正的折射力的透镜，各透镜组由2片以下的透镜构成。而且，将在第1透镜组内的最靠物侧所配置的具有负的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d1，将在第2透镜组内的至少1片具有正的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d2时，满足以下的条件式。

v d1＞50……(1)

v d2＞58……(2)

在本发明的变焦透镜中，通过采用由在第1透镜组内所配置的反射部件使光路折弯的弯曲式的光学系统，从而不仅维持良好的光学性能、且抑制光学系统的厚度方向的长度、并使组装到摄像装置时的薄型化变得容易。而且，从物侧依次配设折射力为负、正、负、正的4个透镜组，通过采用使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍的4组方式的变焦透镜，从而总长的缩短化变得容易。并且，通过将各透镜组由2片以下的单一符号(正或负)的透镜构成而谋求各透镜组的结构的最佳化，从而不仅抑制像差性能的劣化并且小型化变得容易。

而且，还通过进一步适当采用并满足下面的优选的结构，良好地保持作为透镜整体的光学性能，并且变得容易谋求进一步的小型化。

在本发明的变焦透镜中，将第3透镜组内的至少1片具有负的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d3时，优选满足以下的条件式。

16＜v d3＜32……(3)

而且，将第1透镜组的焦距设为f1、将在广角端的整个系统的焦距设为fw时，优选满足以下的条件式。

1.4＜|f1/fw|＜2.5……(4)

而且，将第2透镜组的焦距设为f2、将在广角端的整个系统的焦距设为fw时，优选满足以下的条件式。

0.7＜f2/fw＜1.6……(5)

而且，将第1透镜组内的反射部件的构成材料对d线的折射率设为Nd1p时，优选满足以下的条件式。

Nd1p＞1.78……(6)

第2透镜组仅由2片具有正的折射力的透镜构成也可。第4透镜组仅由1片具有正的折射力的透镜构成也可。

第1透镜组从物侧依次由第1负透镜(也称具有负折射力的透镜)、反射部件、第2的具有负折射力的透镜构成也可。或者，第1透镜组从物侧依次由1片具有负的折射力的透镜、反射部件构成也可。

而且，光阑配置在第2透镜组和第3透镜组之间也可。此时，变倍时，光阑可以与第3透镜组一体移动。

第4透镜组在变倍时被固定也可。而且，通过使第3透镜组或第4透镜组在光轴上移动而进行对焦也可。

本发明的摄像装置具备：本发明的变焦透镜、及将该变焦透镜形成的光学像所对应的摄像信号输出的摄像元件。

在本发明的摄像装置中，将本发明的谋求小型化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜加以使用，而可以谋求作为装置整体的小型化。

根据本发明的变焦透镜，将基本结构设为有利于小型化的弯曲式的4组变焦的结构，而且，将各透镜组由2片以下的单一符号(正或负)的透镜构成而谋求各透镜组的结构的最优化，所以能够不仅抑制像差性能的劣化，并且谋求尤其适合便携终端等的小型化。

而且，根据本发明的摄像装置，将上述本发明的谋求小型化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜加以使用，所以能够不仅维持抑制良好的摄像性能，并且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，并且是对应于实施例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，并且是对应于实施例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，并且是对应于实施例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，并且是对应于实施例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，并且是对应于实施例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，并且是对应于实施例6的透镜剖面图。

图7是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的第7结构例，并且是对应于实施例7的透镜剖面图。

图8是表示图1所示的变焦透镜在光路折弯的状态下的透镜剖面图。

图9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)表示倍率像差。

图10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)表示倍率像差。

图11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)表示倍率像差。

图12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)表示倍率像差。

图13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)表示倍率像差。

图14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)表示倍率像差。

图15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)表示倍率像差。

图16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)表示倍率像差。

图17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)表示倍率像差。

图18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)表示倍率像差。

图19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)表示倍率像差。

图20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)表示倍率像差。

图21是表示实施例7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)表示倍率像差。

图22是表示实施例7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)表示倍率像差。

图23是表示作为本发明的一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24是表示作为本发明的一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-从物侧的第i个透镜面的曲率半径、Di-从物侧的第i个和第i+1个的透镜面的面间隔、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进行说明。

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。该结构例对应于后述的第1数值实施例的透镜结构。另外，图1(A)与在无穷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)与在无穷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。同样地，将与后述的第2至第7的数值实施例的透镜结构对应的第2至第7的结构例的剖面结构示于图2(A)、(B)～图7(A)、(B)。在图1(A)、(B)～图7(A)、(B)中，符号Ri表示将最靠物侧的结构要素的面设为第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是表示第i个面和第i+1个面的在光轴Z1上的面间隔。另外，关于符号Di，仅对随着变倍而变化的部分的面间隔(例如关于第1结构例是，D6、D10、D15)附加符号。

该变焦透镜沿光轴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和第3透镜组G3之间。

该变焦透镜，除了例如视频摄像机及数字静止摄像机等的摄影设备以外，也能够搭载在PDA等的信息便携终端。在该变焦透镜的像侧配置有与所搭载的摄像机的摄像部结构对应的部件。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)等的摄像元件100。摄像元件100输出与由变焦透镜形成的光学像对应的摄像信号。至少由该变焦透镜和摄像元件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)和摄像元件100之间可以根据装载透镜的摄像机侧的结构来配置各种光学部件GC。例如，也可以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的光学部件。

该变焦透镜通过使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍。例如第2透镜组G2及第3透镜组G3在变倍时在光轴Z1上移动。而且，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在变倍及对焦时始终固定。并优选第4透镜组G4在变倍时固定。孔径光阑St成为例如与第3透镜组G3一起移动。图1(A)、(B)～图7(A)、(B)中，在从广角端向望远端的变倍时的各移动组的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具有通过反射入射光而使光路折弯的、作为反射部件的直角棱镜LP。第1透镜组G1由直角棱镜LP和2片以下的负透镜(也称具有负的折射力的透镜)构成。例如如图2(A)、(B)所示的第2结构例，从物侧依次由第1的具有负折射力的透镜L11和直角棱镜LP构成。而且，也可以例如如图1(A)、(B)所示的第1结构例，从物侧依次由第1的具有负折射力的透镜L11、直角棱镜LP、第2的具有负折射力的透镜L12构成。

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8所示，在第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，虽然图8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7(A)、(B)中，将光轴Z1设为直线形，通过省略直角棱镜LP的内部反射面而向同一方向展开，作为等效的直线性光学系统加以表示。另外，也可以代替直角棱镜LP而使用反射镜等其他的反射部件。但作为反射部件使用直角棱镜LP比使用反射镜的情况能更缩短外观上的光路长度，所以可以将第1透镜组G1小型化，进而可以将整体小型化，所以优选。而且，优选直角棱镜LP的入射面和出射面成为相对于光轴Z1是垂直(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2片以下的正透镜(也称具有正的折射力的透镜)构成。图1(A)、(B)～图7(A)、(B)中，作为第2透镜组G2表示有仅由第1正透镜L21构成的例子、及由第1正透镜L21和第2正透镜L22的2片构成的例子。

第3透镜组G3作为整体具有负的折射力。第3透镜组G3仅由2片以下的具有负的折射力的透镜构成。图1(A)、(B)～图7(A)、(B)中，示有作为第3透镜组G3仅由第1负透镜L31构成的例子、及由第1负透镜L31和第2负透镜L32的2片构成的例子。

第4透镜组G4作为整体具有正的折射力。第4透镜组G4仅由2片以下的正透镜(也称具有正的折射力的透镜)构成。图1(A)、(B)～图7(A)、(B)中，示有作为第4透镜组G4仅由第1正透镜L41构成的例子、及由第1正透镜L41和第2正透镜L42的2片构成的例子。

该变焦透镜构成为，将在第1透镜组G1内的最靠物侧所配置的第1负透镜L11对d线的阿贝数设为v d1、将第2透镜组G2内的至少1片具有正的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d2时，满足以下的条件式。

v d1＞50……(1)

v d2＞58……(2)

而且，将第3透镜组G3内的至少1片具有负的折射力的透镜对d线的阿贝数设为v d3时，优选满足以下的条件式。

16＜vd3＜32……(3)

而且，将第1透镜组G1的焦距设为f1、将在广角端的整个系统的焦距设为fw时，优选满足以下的条件式。

1.4＜|f1/fw|＜2.5……(4)

而且，将第2透镜组G2的焦距设为f2时，优选满足以下的条件式。

0.7＜f2/fw＜1.6……(5)

而且，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线的折射率设为Nd1p时，优选满足以下的条件式。

Nd1p＞1.78……(6)

在图23、图24中，作为搭载有该变焦透镜的摄像装置的一例，表示数字静止摄像机。尤其是，图23表示该数字静止摄像机10从前侧看到的外观，图24表示该数字静止摄像机10从后侧看到的外观。该数字静止摄像机10在其前面侧的中央上部具备照射频闪光的频闪光发光部21。而且，在该前面侧在频闪光发光部21的侧部设有入射来自摄像对象的光的摄像孔径22。而且该数字静止摄像机10在上面侧具备释放键23和电源键24。该数字静止摄像机10还在背面侧具备显示部25和操作部26、27。显示部25用于显示所拍摄的画像。该数字静止摄像机10通过按压操作释放键23，进行1帧份的静止图像的摄影，从而将在该摄影中得到的图像数据记录在装载于数字静止摄像机10的储存卡(未图示)。

该数字静止摄像机10在筐体内部具备摄影透镜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按照使最靠物侧的透镜L11位于设置在前面侧的摄像孔径22的方式进行配置。摄像透镜1按照使由直角棱镜LP折弯后的光轴Z1与摄像机体的纵向一致的方式，在数字静止摄像机10的内部而其整体上被纵向组装。另外，也可以使折弯后的光轴Z1成为摄像机体的横向，在数字静止摄像机10的内部而其整体上被横向组装。

接着，说明如以上构成的变焦透镜的作用及效果。

该变焦透镜采用由在第1透镜组G1内所配置的反射部件使光路折弯的弯曲式的光学系统，不仅维持良好地光学性能、且抑制光学系统的厚度方向的长度，并使在被组装到摄像装置时的薄型化变得容易。而且，从物侧依次配设折射力为负、正、负、正的4个透镜组，通过采用使各透镜组的光轴上的间隔变化而进行变倍的4组方式的变焦透镜，从而总长的缩短化变得容易。并且，通过各透镜组由2片以下的单一符号(正或负)的透镜构成而谋求各透镜组结构的最优化，由此不仅抑制像差性能的劣化，并且小型化变得容易。

该类型的变焦透镜中，由从广角端向望远端的变倍所引起的FNo.的变动大。因此，为了使在望远端的FNo.变明亮，需要预先使在广角端的FNo.变明亮(加大开放径)。然而，若在广角端的FNo.增亮到所必要以上，则难以进行像差校正并且透镜变大。所以，通过按照将在广角端的开放径设为小于望远端的开放径等、成为按变焦倍率不同的开放径的方式进行控制(开放规制)，可以加大明亮度的变动。根据需要进行这种控制也可。

以下，关于上述的条件式的作用及效果更详细地进行说明。

条件式(1)规定在第1透镜组G1内的最靠物侧所配置的第1负透镜L11的阿贝数。若低于条件式(1)的下限，则倍率色像差在变焦整个区域变大，所以不优选。

为了得到更高的光学性能，条件式(1)的数值范围优选为如下。

v d1＞52……(1’)

条件式(2)规定第2透镜组G2内的至少1片具有正的折射力的透镜的阿贝数。若低于条件式(2)的下限，则难以在变焦整个区域良好地校正色像差。

为了得到更高的光学性能，条件式(2)的数值范围优选为如下。

v d2＞60……(2’)

条件式(3)规定第3透镜组G3内的至少1片具有负的折射力的透镜的阿贝数。若低于条件式(3)的下限或者超过上限，则难以在变焦整个区域保持轴上色像差及倍率色像差的平衡，所以不优选。

为了得到更高的光学性能，条件式(3)的数值范围优选为如下。

18＜vd3＜29……(3’)

条件式(4)是将第1透镜组G1的焦距f1以广角端的整个系统的焦距fw进行了规格化的式子。若低于条件式(4)的下限，则难以加大变倍比。相反，若超过条件式(4)的上限，则后截距按必要以上变长，从而透镜系统成为大型化。即，可以说是用于使约2.8倍的变倍比与小型化兼顾的条件。

为了得到更高的光学性能，条件式(4)的数值范围优选为如下。

1.5＜|f1/fw|＜2.4……(4’)

条件式(5)是将第2透镜组G2的焦距f2以广角端的整个系统的焦距fw进行了规格化的式子。若低于条件式(5)的下限，则第2透镜组G2内的透镜的曲率变大，难以进行像差校正的同时伴随变倍的像差变动变大，所以不优选。而且，因制造误差或装配误差所引起的性能劣化的敏感度变高，所以不优选。相反，若超过条件式(5)的上限，则第2透镜组G2的移动量变大，从而透镜系统成为大型化。

为了得到更高的光学性能，条件式(5)的数值范围优选为如下。

0.8＜f2/fw＜1.5……(5’)

条件式(6)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，需要将在最靠物侧所配置的第1负透镜L11由在某种程度上色散小的材料构成。一般色散低的材料折射率低，若用这种材料构成第1透镜组G1，则透镜的曲率变大。此时，弯曲后的透镜单元的厚度变大的问题会产生。因此，优选通过将构成反射部件的材料采用高折射率材料，实施使第1负透镜L11的有效直径变小或使反射部件变小等的对策。

为了得到更高的光学性能，条件式(6)的数值范围优选为如下。

Nd1p＞1.80……(6’)

如以上说明，根据本实施方式所涉及的变焦透镜，将基本结构设为有利于小型化的弯曲式的4组变焦结构，进一步将各透镜组由2片以下的单一符号(正或负)的透镜构成来谋求各透镜组结构的最优化，所以能够不仅抑制像差性能的劣化并且谋求尤其适于便携终端等的小型化。而且，根据搭载有本实施方式所涉及的变焦透镜的摄像装置，能够不仅维持良好的摄像性能并且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的数值实施例进行说明。在以下，将多个数值实施例进行部分归纳且进行说明。

[数值实施例1]

[表1]～[表3]表示图1(A)、(B)所示的变焦透镜结构所对应的具体的透镜数据。尤其在[表1]示出其基本透镜数据，在[表2]及[表3]示出其他数据。在[表1]所示的透镜数据中的面号码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结构要素的面作为第1个而随着朝向像侧依次增加所附加符号的第i个的面号码。曲率半径Ri的栏中表示与图1(B)中所附加的符号Ri对应、从物侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。关于面间隔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的在光轴上的的间隔(mm)。在Ndj的栏中表示从物侧起第j个光学要素对d线(587.6nm)的折射率的值。在v dj的栏中表示从物侧起第j个光学要素对d线的阿贝数。

实施例1所涉及的变焦透镜中，由于随着变倍而第2透镜组G2及第3透镜组3G在光轴上移动，所以这些各移动组的前后的面间隔D6、D10、D15的值变化。在[表2]中作为这些可变面间隔D6、D10、D15在变倍时的数据表示在广角端及望远端的值。在[表2]作为各数据还表示有关在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号码(FNo.)的值。

在[表1]的透镜数据中，附加在面号码左侧的记号“*”表示其透镜面为非球面形状。实施列1所涉及的变焦透镜的第1透镜组G1内的第2负透镜L12的双面S5、S6，第2透镜组G2内的第1正透镜L21的双面S7、S8，第3透镜组G3内的第1负透镜L31的双面S12、S13，第4透镜组G4内的第1负透镜L41的双面S16、S17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。作为非球面数据所示的数值中，记号“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”之前的数值相差的值。例如，若是“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)所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的位置的非球面上的点垂下到非球面的顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线长度(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2～7]

与以上实施例1所涉及的变焦透镜同样地，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]。而且同样地，将图3(A)、(B)～图7(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3～7示于[表7]～[表21]。

[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]

[表19]

(*：非球面)

[表20]

[表21]

在[表22]示出将上述各条件有关的值针对各实施例进行归纳后的数据。从[表22]可知，关于各实施例满足条件式(1)～(6)的条件。尤其，实施例1、4、6的第2透镜组G2内的2片正透镜L21、22均满足条件式(2)的条件。实施例7的第2透镜组G2内的2片正透镜L21、22中的、仅第2正透镜L22满足条件式(2)的条件。

[表22]

[像差图]

图9(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(也称球差)、非点像差(也称像散)、畸变(畸变像差)及倍率色像差(也称倍率色差)。图10(A)～(D)表示在望远端的相同的各像差。在各像差图中示出以d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图及倍率像差图中还表示有关波长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像差示于图11(A)～(D)(广角端)、图12(A)～(D)(望远端)。同样地将有关实施例3～7所涉及的变焦透镜的各像差示于图13～图22的(A)～(D)。

从以上的各数值数据及各像差图可知，关于各实施例，实现了在各变倍区域各像差被良好校正、且透镜总长短、并谋求了小型化的变焦透镜。

另外，本发明不限于上述实施方式及各实施例而可以进行各种变形实施。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中所示的值，可以取其他的值。

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，并且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透镜组具有通过反射入射光而使光路折弯的反射部件，

在上述第1透镜组及第3透镜组中所包含的透镜仅是负透镜，

在上述第2透镜组及第4透镜组中所包含的透镜仅是正透镜，

各透镜组由2片以下的透镜构成，并且将在上述第1透镜组内的最靠物侧所配置的负透镜对d的阿贝数设为v d1、将在上述第2透镜组内的至少1片正透镜对d线的阿贝数设为v d2时，满足以下的条件式：

v d1＞50……(1)

v d2＞58……(2)。

2.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

将上述第3透镜组内的至少1片负透镜对d线的阿贝数设为v d3时，满足以下的条件式：

16＜v d3＜32……(3)。

3.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透镜组的焦距设为f1、将在广角端的整个系统的焦距设为fw时，满足以下的条件式：

1.4＜|f1/fw|＜2.5……(4)。

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2透镜组的焦距设为f2、将在广角端的整个系统的焦距设为fw时，满足以下的条件式：

0.7＜f2/fw＜1.6……(5)。

5.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线的折射率设为Ndlp时，满足以下的条件式：

Ndlp＞1.78……(6)。

6.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第2透镜组仅由2片正透镜构成。

7.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

上述第4透镜组仅由1片正透镜构成。

8.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第1负透镜、上述反射部件、第2负透镜构成。

9.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1片负透镜、上述反射部件构成。

10.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，

光阑被配置于上述第2透镜组和上述第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1～12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。