专利名称：变焦镜头及使用该变焦镜头的电子摄像装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种变焦镜头及使用该变焦镜头的电子摄像装置。
背景技术：
近年来，取代银盐胶片相机，具有CCD (Charge Coupled Device, 电荷耦合器件)或CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,
互补性金属氧化物半导体)那样的固态摄像元件的数码照相机成为主流， 在这些数码照相机中，从业务用高功能型到紧凑式普及型具有各种各样 的照相机。
并且，其中对于紧凑式普及型的数码照相机，用户要求能够轻松享 受摄影的乐趣，除了小型化外，也希望做到薄型化以便于收纳到衣服和 包的口袋等中、携带方便。
因此，要求这种紧凑式普及型的数码照相机中釆用的变焦镜头进一 步小型化，同时要求具有以下特性，即，明亮、具有超过3倍的高变倍 比、对角方向的视场角超过70。。
并且，下述专利文献l、 2记载了一种在紧凑式普及型的数码照相机 中可以采用的变焦镜头，其从物体侧起依次由负光焦度(power)的第1 透镜组、正光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组和第4透镜组 构成。
专利文献1日本特开2004—318107号公报专利文献2日本特开2002—365543号公报
但是，专利文献l、 2记载的变焦镜头虽然适合于小型化，但是变倍 比只有3倍左右、对角方向的视场角仅为65°左右，若想要进一步实现高 变倍化和广角化，则将导致负光焦度的第1透镜组的径向和沿着光轴的 方向的大小增大，结果，存在导致光学系统整体变大型化的问题。并且，专利文献l、 2记载的变焦镜头在为了实现高变倍化及小型化 而增强各个透镜的光焦度时，导致构成第1透镜组的透镜中最靠近物体
恻的贝光焦度的迈镜任像w的面的曲率半径减小，屮心厚庋与边緣(-
"')厚度之差(厚度变化差)增大，因此透镜的加工变困难，并且由于 构成第1透镜组的透镜的装配中的偏差，导致高次的轴上彗差增大，存 在难以确保良好的生产性和充足的光学性能的问题。
发明内容
本发明就是鉴于这样的现有技术的问题而提出的，其目的在于，提 供一种有利于小型化、广角化、高变倍化，摄影图像的画质良好，并且 容易制造的变焦镜头及使用该变焦镜头的电子摄像装置。 '
为了达到上述目的，本发明的变焦镜头的特征在于，从物体侧起依
次具有负光焦度的第1透镜组、正光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3 透镜组、和第4透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第1透镜组 和所述第2透镜组的间隔变小，同时所述第2透镜组和所述第3透镜组 的间隔变大，在所述第1透镜组的最靠近像侧的透镜与所述第2透镜组 的最靠近像侧的透镜之间，具有与所述第2透镜组一体地移动的亮度光 阑，所述第1透镜组由配置于物体侧的负光焦度的第1透镜和配置于像 侧的正光焦度的第2透镜构成，并满足以下条件式(1)、 (2)。
0.15 |)詩/(})膽<1.0 ……(1)
-3.(X(lhPF/(thPR〈-1.0 ...... (2)
其中，fmf指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的物体侧的面
的光焦度，^mk指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的像侧的面的 光焦度，fpF指所述第1透镜组的正光焦度的第2透镜的物体侧的面的光
焦度，(hm指所述第l透镜组的正光焦度的第2透镜的像侧的面的光焦度。 另外，本发明的变焦镜头构成为在满足条件式(1)、 (2)时，优选
所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的两面是非球面。
并且，为了达到上述目的，本发明的变焦镜头的特征在于，从物体
侧起依次具有负光焦度的第1透镜组、正光焦度的第2透镜组、正光焦
7度的第3透镜组、和第4透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第l
透镜组和所述第2透镜组的间隔变小，同时所述第2透镜组和所述第3 透镜组的间隔变大，在所述第1透镜组的最靠近像侧的透镜与所还第2 透镜组的最靠近像侧的透镜之间，具有与所述第2透镜组一体地移动的 亮度光阑，所述第1透镜组由配置于物体侧的负光焦度的第1透镜和配 置于像侧的正光焦度的第2透镜构成，所述第3透镜组和所述第4透镜 组分别仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成。
另外，本发明的变焦镜头在所述第3透镜组和所述第4透镜组分别 仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优选满足以下条件式(3)。
15< ((()3/(|)4) <320 ...... (3)
其中，(h指所述第3透镜组的光焦度，(j)4指所述第4透镜组的光焦度。
并且，本发明的变焦镜头在所述第3透镜组和所述第4透镜组分别 只利用凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优选满足以下条件式 (4)。
-10< (R3r+R4f) / (R3「R4f) <0 ...... (4)
其中，113|.指构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面的近轴曲率 半径，R4f指构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面的近轴曲率半 径。
并且，本发明的变焦镜头在所述第3透镜组和所述第4透镜组分别 仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优选满足以下条件式(5)。 l<ds/dt<1.5 ...... (5)
其中，ds指在广角端与光轴平行并且通过摄像面上的最大像高位置 的线与构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面相交的点、和该线与 构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面相交的点的间隔，dt指在 广角端构成第3透镜组的弯月透镜的像侧的面与构成所述第4透镜组的 弯月透镜的物体侧的面在光轴上的间隔。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(6)。
6兆9 ...... (6)其中，N指所述变焦镜头的透镜总数量。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第2透镜组由3个以下的透镜构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第2透镜组由正光焦度的透镜、
以及将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第2透镜组具有将正光焦度的透 镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜，所述接合透镜的负光焦度的 透镜的阿贝数小于所述接合透镜的正光焦度的透镜的阿贝数。
并且，本发明的变焦镜头在所述第2透镜组由正光焦度的透镜、与 接合正光焦度的透镜和负光焦度的透镜得到的接合透镜构成时，优选满 足以下条件式(7)、 (8)。
21.59 ...... (7)
D2nS35 ...... (8)
其中，I!2pave指所述第2透镜组中包含的全部正光焦度的透镜的折射
率的平均值，U2n指所述第2透镜组中包含的负光焦度的透镜的阿贝数。
并且，本发明的变焦镜头在所述第2透镜组由正光焦度的透镜、以
及将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成时，优
选构成所述第2透镜组的透镜之间的间隔小于所述第2透镜组中包含的 负光焦度的透镜的中心厚度。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(9)、 (10)。
n3av2l.48 ……(9)
u3ave^60 ……(10)
其中，I!3ave指构成第3透镜组的全部透镜的折射率的平均值，I33ave 指构成第3透镜组的全部透镜的阿贝数的平均值。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第3透镜组由一个具有至少一个 以上的非球面的透镜构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第3透镜组由至少一个树脂透镜 构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第4透镜组由一个透镜构成，并满足以下条件式(11)、 (12)。
n21.48 ...... (11)
u260 ...... (12)
其中，ri4指构成所述第4透镜组的一个透镜的折射率，U4指构成所 述第4透镜组的一个透镜的阿贝数。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第4透镜组由一个具有至少一个 以上的非球面的透镜构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第4透镜组由树脂制的一个透镜 构成。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第4透镜组在变倍时不移动。 并且，本发明的电子摄像装置具有变焦镜头、被配置于所述变焦镜 头的成像位置附近的电子摄像元件、图像处理单元和记录单元，所述图 像处理单元对由所述电子摄像元件得到的图像数据进行加工，使其形状 改变，并记录在所述记录单元中，所述电子摄像装置的特征在于，所述 变焦镜头是上述任一发明记载的变焦镜头，在大致无限远物点对焦时， 满足以下条件式(13)。
0.7<y07/(fw.tan(D07w)<1.5 ...... (13)
其中，在把电子摄像元件的有效摄像面内(能够摄像的面内)从中 心到最远点的距离(最大像高)设为yu)时，利用yo产0.7y,。表示，co07w 指与从广角端的摄像面上的中心连接到yo7位置的像点对应的物点方向相 对于光轴的角度。
根据本发明，可以提供一种有利于小型化、广角化、高变倍化，摄 影图像的画质良好，并且容易制造的变焦镜头及使用该变焦镜头的电子 摄像装置。
图1是表示本发明的实施例1涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时 的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状 态、(c)望远端的状态。
10图2是表示图1所示变焦镜头在无限远物点对焦时的球面像差、像 散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、 (c)望远端的状态。
图3是表示本发明的实施例2涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时 的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状 态、(c)望远端的状态。
图4是表示图3所示变焦镜头在无限远物点对焦时的球面像差、像 散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、
,, 、4口 、二 4山AAt 、LL、 +
、cj里;i^^5trj仏巡o
图5是表示本发明的实施例3涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时 的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状 态、(c)望远端的状态。
图6是表示图5所示变焦镜头在无限远物点对焦时的球面像差、像 散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、 (c)望远端的状态。
图7是表示本发明的实施例4涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时 的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状 态、(c)望远端的状态。
图8是表示图7所示变焦镜头在无限远物点对焦时的球面像差、像 散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、 (c)望远端的状态。
图9是表示装配了本发明的变焦镜头的数码照相机的外观的从前面 观看时的立体图。
图10是表示图9所示数码照相机的从后面观看时的主视图。
图11是示意表示图9所示数码照相机的结构的透视俯视图。
标号说明
G,第l透镜组；G2第2透镜组；G3第3透镜组；G4第4透镜组； L 、 L12、 L21、 L22、 L23、 L3、 U透镜；Lc光轴；S亮度光阑；LF低通滤波器；CG玻璃罩；IM摄像面；E观察者的眼球；10数码照相机；11摄 影光学系统；12摄影用光路；13取景器光学系统；14取景器用光路；15 快门按钮；16闪光灯发光部；17液晶显示监视器；18 CCD; 19罩部件； 20处理单元；21记录单元；22取景器用物镜光学系统；23正像棱镜； 24视野框；25目镜光学系统；26罩；27焦距变更按钮；28设定变更开关。
具体实施例方式
在说明本发明的变焦镜头和使用该变焦镜头的电子摄像装置的实施
例之前，说明基于本发明的变焦镜头和使用该变焦镜头的电子摄像装置 的结构的作用效果。
作为基本结构，本发明的变焦镜头构成为，从物体侧起依次具有负
光焦度的第1透镜组、正光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组 和第4透镜组，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组和第2透镜组 的间隔变小，同时第2透镜组和第3透镜组的间隔变大。
在釆用这种结构的本发明的变焦镜头中，第1透镜组具有负的光焦 度，所以能够实现广角化和径向的小型化，同时能够减少要构成的透镜 组的数量，并且可以减少透镜组的数量，因此也可以减少必要的透镜个 数，结果，可以实现镜框的薄型化和成本的降低。并且，第2透镜组具 有正的光焦度，以便通过改变与第1透镜组的距离来发挥变动群(variator) 的作用，同时在从广角端向望远端变倍时，能够从像侧向物体侧移动来 进行增倍。并且，第3透镜组具有正的光焦度，所以容易确保縮短透镜 总长度时的性能，实现小型化。并且，以往主要利用第1透镜组来校正 在第2组产生的像散和像面弯曲等像差，但由于能够在最后一组即第4 透镜组进行校正，所以不需要在第1透镜组过度地校正像散和像面弯曲 等像差，可以充分校正伴随高变倍化而增加的球面像差和彗差。
并且，作为基本结构，本发明的变焦镜头构成为，在第1透镜组的 最靠近像侧的透镜与第2透镜组的最靠近像侧的透镜之间，具有与所述 第2透镜组一体地移动的亮度光阑。在采用这种结构的本发明的变焦镜头中，可以保持紧凑性，并且容 易确保广角端的性能。并且，亮度光阑与第2透镜组一体地移动，由此 可以简化驱动机构。另外，在亮度光阑不与第2透镜组一体地移动，相
比这种结构在广角端时更位于物体侧的情况下，第2透镜组中的周边光 束的光线高度变高，所以导致构成第2透镜组的各个透镜在径向大型化。 另外，第2透镜组负担透镜系统整体的成像作用的主要部分，所以要求 构成第2透镜组的透镜也具有比较强的光焦度，但在亮度光阑的位置是 那种位置的情况下，为了确保光焦度必须增加透镜数量，导致难以获取 镜框的薄型化以及球面像差与彗差的平衡。并且，在构成为使亮度光阑
与第2透镜组相比更位于像侧的情况下，广角端的轴外光束的光线高度 变高，所以必须增大第l透镜组，导致难以实现广角化和小型化。
并且，本发明的变焦镜头在基本结构的基础上，第1透镜组由配置 于物体侧的负光焦度的第1透镜和配置于像侧的正光焦度的第2透镜构 成，并满足以下条件式(1)、 (2)，
<formula>formula see original document page 13</formula> ……(1)
<formula>formula see original document page 13</formula>...... (2)
其中，(h旨指第1透镜组的负光焦度的第1透镜的物体侧的面的光 焦度，((),mr指第1透镜组的负光焦度的第1透镜的像侧的面的光焦度，
()),pf指第1透镜组的正光焦度的第2透镜的物体侧的面的光焦度，(J),pk指
第1透镜组的正光焦度的第2透镜的像侧的面的光焦度。
在利用负光焦度的第1透镜和正光焦度的第2透镜构成第1透镜组 时，以往通过使第1透镜的负光焦度的大半部分集中于其物体侧的面上， 同时使第2透镜的正光焦度的大半部分集中于其像侧的面上，由此来校 正球面像差和像面弯曲等像差。但是，如果这样使光焦度集中，则导致 产生高次的球面像差，所以难以实现高变倍化。并且，由于装配时的偏 差，导致高次的像差的影响增大，难以确保充足的光学性能。另外，由 于第1透镜的光焦度分配不平衡，所以透镜成为厚度不等的较大的形状， 为了实现广角化，必须形成球缺的较深的透镜形状，导致透镜的加工困 难，设计受到限制。因此，本发明的变焦镜头构成为满足表示构成第1透镜组的各个透 镜的最佳光焦度分配的条件式(1)、 (2)。本发明的变焦镜头满足该条件 式(1)、 (2)，所以即使将变倍比提高到4倍左右，也能够确保充足的光 学性能，并且能够确保良好的生产性能。
如果低于条件式(1)的下限，则在第1透镜组的第1透镜中产生的 高次的球面像差增大，难以进行全部透镜区域内的球面像差的校正。并 且，第1透镜组的第1透镜的形状成为厚度不等的较大的形状，设计受 到透镜加工性能的限制。另一方面，如果超过条件式(1)的上限，则难 以进行在变倍时发生变动的球面像差、像面弯曲的校正，同样不能确保 全部透镜区域的充足的光学性能。
另外，优选构成为满足取代条件式(1)的以下条件式(1) '、 (1)" 中的任一个条件式。
0.2<())1MF/(hMR<0.8 ……(1)' 0.35<())1MF/(1)1MR<0.7……(1)"
并且，也可以把条件式(1 )'的上限值或下限值作为条件式(1 )、 ( 1)" 的上限值或下限值，还可以把条件式(O "的上限值或下限值作为条件 式(1)、 (1)，的上限值或下限值。
如果低于条件式(2)的下限，则在第1透镜组的第1透镜和第2透 镜之间形成的空气透镜的光焦度变小，不能充分校正伴随广角化产生的 过小(under)的像面弯曲。另一方面，如果超过条件式(2〉的上限，则 在第1透镜组的第1透镜和第2透镜之间形成的空气透镜的光焦度变大， 广角端的像面弯曲变得过大，将不能确保充足的光学性能。并且，伴随 广角化，第1透镜组的第1透镜和第2透镜的边缘处的间隔縮小，所以 这些透镜的间隔增大，第1透镜组的沿着光轴的方向的厚度增大。
另外，优选构成为满足取代条件式(2)的以下条件式(2) '、 (2)" 中的任一条件式。
-2.5<(|)附/(()冊<-1.7 ...... (2)，
-2.(X(J)pf/^pr〈-1.8 ...... (2)，，
并且，也可以把条件式(2)'的上限值或下限值作为条件式(2)、(2)
14的上限值或下限值，还可以把条件式(2)"的上限值或下限值作为条件 式(2)、 (2)'的上限值或下限值。
另外，本发明的变焦镜头在基本结构的基础上，在构成为满足条件 式(1)、 (2)时，优选第1透镜组的负光焦度的第1透镜的两面是非球面。
通过使第1透镜组的第1透镜的两面形成为非球面，可以抑制球面 像差、像面弯曲、畸变像差的产生。
另外，本发明的变焦镜头在基本结构的基础上，使所述第3透镜组 和所述第4透镜组分别仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成。
在采用这种结构的本发明的变焦镜头中，利用第2透镜组来校正产 生于整个变焦区域的负方向的像面弯曲，减少第1透镜组的像面弯曲校 正的负担，容易实现合适的光焦度配置。结果，容易校正伴随广角化和 高变倍化而产生的像差。并且，在从广角端向望远端变倍时，轴外光束 朝向第3透镜组和第4透镜组的物体侧的面的入射角增大，所以广角端 和望远端的光路长度差增大，可以抑制周边部分的因变倍形成的高次的 像面弯曲的变动。
另外，本发明的变焦镜头在基本结构的基础上，在所述第3透镜组 和所述第4透镜组分别仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优 选满足以下条件式(3)，
15< (,4) <320 ...... (3)
其中，(h指所述第3透镜组的光焦度，())4指所述第4透镜组的光焦度。
条件式(3)是恰当地规定像面弯曲的校正作用的条件式。如果低于 条件式(3)的下限，则像面弯曲、像散过大。并且，如果超过上限，则 校正像面弯曲的效果减弱，第1透镜组的负担增大，不能实现合适的光 焦度配置，难以实现高变倍化。
另外，本发明的变焦镜头在基本结构的基础上，在所述第3透镜组 和所述第4透镜组分别仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优 选满足以下条件式(4)，
15-10< (R3r+R4f) / (R3广R4f) <0 ...... (4)
其中，R^指构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面的近轴曲率 半径，R4f指构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面的近轴曲率半径。
条件式(4)是恰当地规定透镜的形状的条件式。如果使第3透镜组 的最靠近像侧的面的近轴曲率半径和所述第4透镜组的最靠近物体侧的 面的近轴曲率半径形成为在条件式(4)的上下限内，则能够高效地利用 空间，可以使变焦镜头形成为紧凑式结构。
另外，本发明的变焦镜头在i本结构的基础上，在所述第3透镜组 和所述第4透镜组分别仅由凹面朝向物体侧的一个弯月透镜构成时，优 选满足以下条件式(5)， .
l<ds/dt<1.5 ...... (5)
其中，ds指在广角端与光轴平行并且通过摄像面上的最大像高位置 的线与构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面相交的点、和该线与 构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面相交的点的间隔，dt指在 广角端构成第3透镜组的弯月透镜的像侧的面与构成所述第4透镜组的 弯月透镜的物体侧的面在光轴上的间隔。
条件式(5)是恰当地规定透镜的形状的条件式。如果使第3透镜组 和第4透镜组的间隔形成为在条件式(5)的上下限内，则能够高效地利 用空间，可以使变焦镜头形成为紧凑式结构。
另外，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(6)， ...... (6)
其中，N指变焦镜头的透镜总数量。
如果不低于条件式(6)的下限，则可以使配置于变焦镜头的各个透 镜组的光焦度获取良好的平衡，容易抑制像差的产生。并且，如果不超 过条件式(6)的上限，则可以减少透镜的构成数量。
另外，本发明的变焦镜头优选第2透镜组由3个以卜的透镜构成。 通过利用3个透镜构成第2透镜组，可以使光学系统整体形成为紧 凑式结构。另外，本发明的变焦镜头优选第2透镜组由正光焦度的透镜；以及 将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成。
通过利用正光焦度的透镜、以及将正光焦度的透镜和负光焦度的透 镜接合得到的接合透镜来构成第2透镜组，可以形成容易校正高倍率化 和广角化时的像差的结构。
另外，本发明的变焦镜头在第2透镜组由正光焦度的透镜；以及将 正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成时，优选第2 透镜组具有将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜得接合到的接合透镜， 接合透镜的负光焦度的透镜的阿贝数小于所述接合透镜的正光焦度的透 镜的阿贝数。
在利用正光焦度的透镜、以及将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜 接合得到的接合透镜构成第2透镜组时，通过使负光焦度的透镜的阿贝 数小于正光焦度的透镜的阿贝数，可以形成容易校正色差和像面弯曲的 结构。
另外，本发明的变焦镜头在第2透镜组由正光焦度的透镜、以及将 正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成时，优选满
足以下条件式(7)、 (8)，
n2pa2l,59 ……(7)
u2n￡35 ...... (8)
其中，n2，e指所述第2透镜组中包含的全部正光焦度的透镜的折射 率的平均值，1^指所述第2透镜组中包含的负光焦度的透镜的阿贝数。
如果不低于条件式(7)的下限，则容易校正像散。并且，如果不超 过条件式(8)的上限，则容易校正色差。
另外，本发明的变焦镜头优选构成第2透镜组的透镜之间的间隔小 于第2透镜组中包含的负光焦度的透镜的中心厚度。
如果形成这种结构，则容易实现小型化。
另外，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(9)、 (10)，
n3av2l.48 ……(9)
03260 ……(10)其中，113^指构成第3透镜组的全部透镜的折射率的平均值，U3ave 指构成第3透镜组的全部透镜的阿贝数的平均值。
在根据本发明做到了小型化的变焦镜头的情况下，在极近摄影时， 在第3透镜组中不易校正像散。因此，优选第3透镜组尽可能地形成为
高折射率低分散。因此，如果低于条件式(9)、 (10)的下限，则难以校
正像散、色差。
另外，优选构成为满足取代条件式(9)的以下条件式(9) '、 (9)" 中的任一条件式，以及满足取代条件式(10)的以下条件式(10) '、 (10)" 中的任一条件式。
n3ave^1.50 ……(9)'
n3av^1.52 ……(9)，，
u3ave^58 ……(10)'
u3ave^55 ……(10)，，
另外，本发明的变焦镜头优选第3透镜组由一个具有至少一个以上 的非球面的透镜构成。
在根据本发明做到了小型化的变焦镜头的情况下，在极近摄影时， 在第3透镜组中不易校正像散。因此，优选利用单面或两面是非球面的 透镜构成第3透镜组。另外，优选该透镜是具有像侧的面的曲率大于物 体侧的面的曲率的形状的透镜。
另外，本发明的变焦镜头优选第3透镜组由至少一个树脂透镜构成。
如果利用至少一个树脂透镜构成第3透镜组，则可以抑制成本，也 容易进行透镜成型。
另外，本发明的变焦镜头优选第4透镜组由一个透镜构成，并满足 以下条件式(11)、 (12)，
n4S1.48 ...... (11)
u4260 ...... (12)
其中，ri4指构成第4透镜组的一个透镜的折射率，w指构成第4透 镜组的一个透镜的阿贝数。
在根据本发明做到了小型化的变焦镜头的情况下，在极近摄影时，在第4透镜组中不易校正像散。因此，优选第4透镜组尽可能地形成为 高折射率低分散。因此，如果低于条件式(11)、 (12)的下限，则难以 校正像散、色差。
另外，优选构成为满足取代条件式(11 )的以下条件式(11 ) ， 、 ( 11 )，，
中的任一条件式，以及满足取代条件式(12)的以下条件式(12)'、 (12)" 中的任一条件式。
n421.50 ...... (11)，
必.52 ……(11)，，
必8 ...... (12)'
必5 ...... (12)，，
另外，本发明的变焦镜头优选第4透镜组由一个具有至少一个以上
的非球面的透镜构成。
在根据本发明做到了小型化的变焦镜头的情况下，在极近摄影时，
在第4透镜组中不易校正像散。因此，优选第4透镜组由--个具有至少
一个以上的非球面的透镜构成。另外，优选该透镜是具有像侧的面的曲
率大于物体侧的面的曲率的形状的透镜。
另外，本发明的变焦镜头优选第4透镜组由树脂制的一个透镜构成。 如果利用至少一个树脂透镜构成第4透镜组，则可以抑制成本，也
容易进行透镜成型。
另外，本发明的变焦镜头优选第4透镜组在变倍时不移动。 通过使第4透镜组在变倍时不移动，可以简化驱动部机构，容易实
现小型化。
另外，本发明的电子摄像装置具有变焦镜头、被配置于所述变焦镜 头的成像位置附近的电子摄像元件、图像处理单元和记录单元，所述图 像处理单元加工由所述电子摄像元件得到的图像数据，使其形状改变， 并记录在所述记录单元中，变焦镜头是上述任一个的变焦镜头，在大致 无限远物点对焦时，满足以下条件式(13)，
0.7<y07/(fw'tan(D07w)<1.5 ...... (13)
其中，在把电子摄像元件的有效摄像面内(能摄像的面内)从中心到最远点的距离(最大像高)设为yu)时，利用y。产0.7yu)表示， ,指 与从广角端的摄像面上的中心连接到yo7位置的像点对应的物点方向相对 于光轴的角度。
在根据本发明做到了小型化的变焦镜头的情况下，在像本发明这样 实现了小型化时，像散校正和桶形畸变校正容易形成折中选择(tradeoff) 的关系。因此，如果允许产生某种程度的畸变像差，则可以利用电子摄 像装置具有的图像处理功能校正图像形状的变形。因此，说明这种校正方法。
例如，利用没有畸变像差的光学系统成像无限远物体。该情况时， 在成像的像中没有畸变，所以以下条件式(14)成立。 f=y/tan ...... (14)
其中，y指像点距光轴的高度，f指成像系统的焦距，①指与从摄像 面上的中心连接到y位置的像点对应的物点方向相对于光轴的角度。
另一方面，在只有光学系统为广角端附近的状态时才允许桶形畸变 像差的情况下，以下条件式(15)成立。
f>y/tanco ...... (15)
其中，y指像点距光轴的高度，f指成像系统的焦距，co指与从摄像 面上的中心连接到y位置的像点对应的物点方向相对于光轴的角度。
艮口，如果把①和y设为一定的值，则广角端的焦距f也可以比较长， 相应地容易校正像差。并且，相当于本发明的变焦镜头的第1透镜组的 透镜组通常利用两个以上的成分构成，其理由是为了既能进行畸变像差 的校正又能进行像散的校正，但如果允许某种程度的畸变像差，则不需 要进行上述两种校正，将容易校正像散。
因此，在本发明的电子摄像装置中，利用电子摄像装置的信号处理 系统即图像处理单元对由电子摄像元件得到的图像数据实施相当于像的 形状变化的电子加工，以便校正桶形的畸变像差。
这样，最终得到的图像数据成为具有与物体大致相似形状的图像数 据。因此，可以根据该图像数据向CRT或打印机输出物体的图像。
并且，条件式(13)规定了广角端的桶形畸变的程度。如果满足条
20件式(13),则可以合理地校正像散，可以实现光学系统的薄型化。另外， 变形成为桶形的像通过摄像元件进行光电转换，形成变形成为桶形的图 像数据。但是，变形成为桶形的图像数据通过图像处理单元被实施相当 于像的形状变化的加工。这样，即使再现最终的图像数据，也能够获得 畸变被校正的与被摄体形状大致相似的图像。
在超过条件式(13)的上限值时，尤其在取接近1的值时，相当于 畸变像差被良好地光学校正，但不易校正像散。另--方面，在低于条件 式(13)的下限值时，在利用图像处理单元校正了基于光学系统的畸变 像差的图像变形时，朝向视场角周边部的放射方向的放大率过高。结果， 图像周边部的鲜锐度的恶化变明显。
另外，优选构成为满足取代条件式(13 )的以下条件式(13 ) '、 ( 13)" 中的任一条件式。
0.75〈yo7/(fw.tancoo7w)〈L3 ……(13)， 0.80<yo7/(fw'tancoo7w)<l.l ...... (13)"
并且，也可以把条件式(13)，的上限值或下限值作为条件式(13)、 (13)"的上限值或下限值，还可以把条件式(13)"的上限值或下限 值作为条件式(13)、 (13)，的上限值或下限值。 以下，参照
本发明的实施例1 4。
在附图中，光学系统剖面图中的r,、 r2.......和d,、 d2.......中被表
示为下标文字的数字对应于数值数据中的面序号1、 2.......。并且，在
像差曲线图中，像散中的AM表示子午面的像散，AS表示弧矢面的像散。 另外，所说的子午面指包括光学系统的光轴和主光线的面(与纸面平行 的面)，所说的弧矢面指与包括光学系统的光轴和主光线的面垂直的面 (与纸面垂直的面)。
并且，在以下各个实施例的透镜的数值数据中，R表示各个面的曲 率半径，D表示面间隔，Nd表示d线处的折射率，ud表示d线处的阿贝 数，K表示圆锥系数，A4、 A6、 A8、 A，o表示非球面系数。
并且，各个非球面形状使用各个实施例的各个非球面系数，利用下 式来表示。其中，把沿着光轴的方向的坐标设为Z，把与光轴垂直的方向的坐标设为Y。
Z= (Y2,/r》/ [1+ U - (1十K) (Y/r) " 1/2]
+ A4Y4+AeYa+A8Y8 + A0Y'0 + ."实施例1
图1是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结 构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、(c) 望远端的状态。图2是表示图1所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球 面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b) 中间状态、(c)望远端的状态。
首先，使用图1说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的 变焦镜头在光轴Lc上从物体侧起依次配置有负光焦度的第1透镜组G,、 正光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3和第4透镜组G4。 并且，在第l透镜组Gi和第2透镜组G2之间配置有亮度光阑S。另外， 在第4透镜组G4的像侧，从物体侧起依次配置有低通滤波器LF、 CCD 玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G,从物体侧起依次由两面为非球面的双凹透镜即负光焦 度的第1透镜Lu、和凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的第2透镜
L,2构成。
第2透镜组G2从物体侧起依次由两面为非球面的双凸透镜即正光焦 度的透镜L21、以及凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的透镜La与 凸面朝向物体侧的弯月透镜即负光焦度的透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3仅由弯月透镜即负光焦度的透镜L3构成，其利用树 脂成形，像侧的面是非球面，凸面朝向像侧。
第4透镜组G4仅由弯月透镜即负光焦度的透镜"构成，其像侧的 面是非球面，凸面朝向像侧。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G,首先移动到像侧， 然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。第2透镜组G2与亮度 光阑S —起，在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第1透镜组&的 间隔。第3透镜组G3在扩大与第2透镜组G2的间隔的同时，首先移动到像侧，然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。另外，此时的 第4透镜组G4不移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值
数据。另外，单位是mm。 面数据
面序号 曲率半径面间隔折射率阿贝数
RDN dv d
1 (非球面)-18.2660. 801. 8049540. 90
2 (非球面)8. 6441.37
39.690L271.9228618, 90
418. 017D4
5 (光圈)oo0.80
6 (非球面)4. 8351. 601. 5823359, 40
7 (非球面)-15. 4840.10
86. 6611.121.7880047.37
915.2821.071. 8051825. 42
103.094D 1 0
11-31.4731,891.5311355. 80
l2 (非球面)-6. 040D 1 2
13-9. 9920.801.5311355. 80
M (非球面)-9. 837D 1 4
15oo0. 501. 5163364.14
16oo0. 50
17oo0. 501. 5163364.14
18oo0. 37
19 (摄像面)oo
23非球面数据
面序号曲率半径圆锥系数
^!一坏囬乐奴
RKA4A6Aa
1-18. 2660. 0006. 27173e~04-8.77224e-066.13508e-08
28. 6440.9912.94057e"04-1.24382e~06-l.99268e-07
64.835-0. 531-4. 89810e-048.71213e-06-2,15842e-06
了-15.4840. 0005. 46267e~041.85378e-06-2.19878e-06
12-6. 0400. 0001.38066e-03-4. 48702e-051. 46604e-06
14-9,8370. 000-4. 56396e—041.08446e-04-3. 42005e-06
A10
各种数据
变焦比 3. 88
广角中间望远
焦距4, 728. 6918. 29
F值4. 653. 736. 05
视场角.83.0044, 6521.62
像高度3. 603. 603. 60
镜头总长度29. 5227. 6532.98
后焦距1.851, 861.91
D412.356.071,32
D 1 02,167.2817. 07
D 1 22. 391.661.91
D 1 4 0.300.300.30
变焦镜头组数据 组开始面焦距
241 1 -11.55
2 6 8.84
3 11 13.73
4 13 428.00
基于上述条件式的数据
条件式(1) 0. 1 5< 0MF/0 1MR< 1. 0 : 0. 47 3
条件式(2) —3. 0< <i)PF/0 1PK<—1. 0 : —l. 859
条件式(3)15< (03/04) <320 : 31. 172608
条件式(4) 一10< (R3r + R4f) / (R3r —R4,) <0 : —4. 0 5 7 3 9 5
条件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 1435555
条件式(6)6《N《9 : 7
条件式(7) n2pave》1. 5 9 : 1.6 8 5
条件式(8)v2n《35 : 53. 385
条件式(9) n3ave》l. 48 : 1. 531
条件式(10)v3ava》60:55,8
条件式(11)n^^l. 48 : 1. 531
条件式(12) v4》60 : 55. 8
条件式(13) 0. 7<y。7/(fw'tano>07w)<l. 5 : 0. 920实施例2
图3是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结 构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、(c) 望远端的状态。图4是表示图3所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球 面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b) 中间状态、(c)望远端的状态。
首先，使用图3说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的 变焦镜头在光轴Lc上从物体侧起依次配置有负光焦度的第1透镜组G,、 正光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3和第4透镜组G4。并且，在第1透镜组&和第2透镜组G2之间配置有亮度光阑S。另外，
在第4透镜组G4的像侧，从物体侧起依次配置有平面平板状的低通滤波 器LF、平面平板状的CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G,从物体侧起依次由两面为非球面的双凹透镜即负光焦 度的第1透镜Lu、和凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的第2透镜
L,2构成。
第2透镜组G2从物体侧起依次由以下构成两面为非球面的双凸透
镜即正光焦度的透镜Lw以及凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的 透镜l22与凸面朝向物体侧的弯月透镜即负光焦度的透镜L23的接合透 镜。
第3透镜组G3仅由弯月透镜即负光焦度的透镜L3构成，其利用树 脂成形，像侧的面是非球面，凸面朝向像侧。
第4透镜组G4仅由弯月透镜即负光焦度的透镜L4构成，其像侧的 面是非球面，凸面朝向像侧。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G,首先移动到像侧， 然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。第2透镜组02与亮度 光阑S —起，在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第1透镜组G,的 间隔。第3透镜组G3在扩大与第2透镜组G2的间隔的同时，首先移动 到像侧，然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。另外，此时的 第4透镜组G4不移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值 数据。另外，单位是mm。
面数据
面序号 曲率半径面间隔折射率阿贝数RDNdv d
1 (非球面)-20.0710. 801.8049540. 90
2 (非球面)8. 4681, 44
39. 6291.361. 9228618. 90
417. 446D4
5 (光圈)oo0.00
6 (非球面)4. 8961.531. 5823359. 40
7 (非球面)-17. 4270. 10
86. 4201. 261. 7880047.37
914. 9740. 961.隨825. 42
103.092D 1 0
11-34. 2501.891.5311355. 80
12 (非球面)-6. 163D 1 2
13-8. 1320.801.5254255.78
(非球面)-8， 082D 1 4
15oo0.501.5163364. 14
16000, 50
17000.501.5163364. 14
18oo0.37
19 (摄像面) w 非球面数据
面序号曲率半径圆锥系数 非球面系数RKA4AeA8
1-20. 0710. 0005,44046e-04-5.33453e--061.41179e-08
28.柳0. 7692.69602e~04-3.19445e--062.88056e-07
64. 896-0.274-5.60755e-04_5.91754e--063.57413e-06
-17. 4270. 0006.46385e-041.43732e--063.83621e-06
12-6.1630. 0001.42015e"03-5.14081e--051.54981e-06
14-8.0820, 000一8.92351e-0435650e--04—3.80333e-06
各种数据 变她比 3-
广角中间望远
焦距4. 778.5718. 44
F值2.613. 666. 07
视场角81.7945. 3821.47
像高度3. 603. 603. 60
透镜总长度29.6727.8833.23
后焦距1.851.871.89
D413.127.052.11
D 1 02.006.9917.10
D 1 22.551.821.98
D 1 40.300.300.30
变焦镜头组数据 组开始面焦距
1 1 -11.70
2 6 8.94
3 11 13.83
4 13 384.02基于上述条件式的数据
条件式(1) 0. 1 5《0Mf/0MR《1. 0 : 0. 42 1
条件式(2) —3. O<0,PF/0PR<—1. 0 : —1. 792
条件式(3)15< (43/ f>4) <320 : 27. 776077
条件式(4) —10< (R3f + R4f) / (R3r —R4,) <0 : —7. 2 5 7 2 6 3
条件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 0589041
条件式(6)6《N《9 : 7
条件式(7) n2pave》l. 59 : 1. 685
条件式(8)v 2 r.《3 5 : 5 3. 3 8 5
条件式(9) n3ave> 1. 4 8 : 1. 5 3 1
条件式(10)v 3ave》6 0 : 5 5. 8
条件式(11) n4》l. 48 : 1. 525
条件式(12)v4》60 : 55. 78
条件式(13) 0. 7<yQ7/(fw.tano)o7w)<l. 5 : 0. 92实施例3
图5是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结 构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、(c) 望远端的状态。图6是表示图5所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球 面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b) 中间状态、(c)望远端的状态。
首先，使用图5说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的 变焦镜头在光轴Lc上从物体侧起依次配置有负光焦度的第1透镜组G,、 正光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组03和第4透镜组G4。 并且，在第1透镜组G,和第2透镜组G2之间配置有亮度光阑S。另外， 在第4透镜组G4的像侧，从物体侧起依次配置有平面平板状的低通滤波 器LF、平面平板状的CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第I透镜组GJ人物体侧起依次由两面为非球面的双凹透镜即负光焦度的第1透镜Ln、和凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的第2透镜 "2构成。
第2透镜组G2从物体侧起依次由两面为非球面的双凸透镜即正光焦
度的透镜L2,、和凸面朝向物体侧的弯月透镜即负光焦度的透镜L22构成。
第3透镜组G3仅由弯月透镜即负光焦度的透镜乙3构成，其利用树 脂成形，像侧的面是非球面，凸面朝向像侧。
第4透镜组G4仅由弯月透镜即负光焦度的透镜U构成，其物体侧 的面是非球面，凸面朝向像侧。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G,首先移动到像侧， 然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。第2透镜组G2与亮度 光阑S —起，在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第1透镜组G,的 间隔。第3透镜组G3在扩大与第2透镜组G2的间隔的同时，宵先移动 到像侧，然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。另外，此时的 第4透镜组G4不移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值 数据。另外，单位是mm。
面数据
面序号 曲率半径面间隔折射率阿贝数
R D Nd v d
1 G仨球面) -19.567 0.80 1.80495 40.902(非球面)8. 0002.19
312.1821.291. 9228618. 90
427. 565D4
5(光圈)oo0.00
6(非球面)4. 5261.691. 5823359. 40
7(非球面)-13.1870.10
86. 8562.011.9459517. 98
93.056D9
10-107. 4031.661.5311355， 80
11(非球面)-6. 945D 1 1
12(非球面)-10. 0000. 801. 5254255.78
13-9, 543D 1 3
14oo0. 501.5163364. 14
15oo0. 50
16CO0. 501.5163364. 14
17oo0. 50
18 (摄像面)
非球面数据
面序号曲率半径 R
1
2
6
7
11
12
-19, 567 8. 000 4. 526
-13.187 -6. 945
-10. 000
圆锥系数 K A4
非球面系数
Ai o
0.000 5.62061e-04 -1.00515e-05 1.16591e-07
1.377 -7.67201e~O5 -7. 71670e-06 -2.5ll89e"07 -1， 70497e-08
-2. 585 1.78371e—03 -2. 61312e-06 -9. 35148e—06
0, 000 2.94482e-04 7. 50654e_05 -1. 41852e—05
0.000 9,49811e-04 -3, 25098e-05 1.17945e-06
0. 000 -2.12060e-04 -4， 25320e陽05 2. 06801e-06 1.36129e_08
各种数据
31变焦比3'88
广角中间望远
焦距4.719, 3318, 28
F值2. 633， 906.12
视场角82. 6041.8721.82
像高度3. 603. 603， 60
镜头总长度29.4727. 5533.29
后焦距l.邻1.961.96
D412.185.161.00
D 92. 828. 4917. 89
D 1 11.971.401.90
D 1 30. 300. 300. 30
变焦镜头组数据 组开始面焦距
1 1 -11.34
2 6 8.89
3 1013- 90
4 12 247.91
基于上述条件式的数据
条件式(1)0. 1 5<4 1MF/^1MK< 1. 0 : 0. 411
条件式(2)—3. 0<<Kpf/"pr<-1. 0 : —2. 262
条件式(3)15< U3/") <320 : 17. 834033
条件式(4)一10< (R3l+R4f) / (R3r—R"〉 <0 : -5
条件式(5〉l<ds/dt<l. 5 : 1. 0752665
条件式(6)6《N《9 : 6
条件式(7)n2pave》l. 59 : 1. 582
条件式(8)v 2n《3 5 : 5 9. 4条件式(9) na。vc》l. 48 1. 531 条件式(10) v3ave>60 : 55. 8 条件式(11) n4》l. 48 : 1. 525 条件式(12)v4》60 : 55. 78 条件式(13)0. 7<y。7/(fw'tanco
7w) <
0. 9 3 实施例4
图7是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结 构的、沿着光轴的剖面图，分别表示(a)广角端、(b)中间状态、(c) 望远端的状态。图8是表示图7所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球 面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示(a)广角端、(b) 中间状态、(c)望远端的状态。
首先，使用图7说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的 变焦镜头在光轴Lc上从物体侧起依次配置有负光焦度的第1透镜组G、 正光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3和第4透镜组G4。 并且，在第1透镜组和第2透镜组G2之间配置有亮度光闹S。另外， 在第4透镜组G4的像侧，从物体侧起依次配置有平面平板状的低通滤波 器LF、平面平板状的CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G,从物体侧起依次由两面为非球面的双凹透镜即负光焦 度的第1透镜Lu、和凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的第2透镜
L,2构成。
第2透镜组G2从物体侧起依次由以下构成两面为非球面的双凸透 镜即正光焦度的透镜Lw以及凸面朝向物体侧的弯月透镜即正光焦度的
透镜L22和凸面朝向物体侧的弯月透镜即负光焦度的透镜L23的接合透镜。
第3透镜组G3仅由弯月透镜即负光焦度的透镜L3构成，其利用树 脂成形，像侧的面是非球面，凸面朝向像侧。
第4透镜组G4仅由凸面朝向像侧的弯月透镜即正光焦度的透镜L4 构成。并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G首先移动到像侧，
然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。第2透镜组G2与亮度 光阑S —起，在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第1透镜组G，的 间隔。第3透镜组G3在扩大与第2透镜组G2的间隔的同时，首先移动 到像侧，然后移动到物体侧，如此在光轴Lc上往复运动。第4透镜组 G4在扩大与第3透镜组G3的间隔的同时，只在从广角端向中间状态变倍 时向像侧移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值 数据。另外，单位是mm。
面数据
面序号曲率半径面间隔折射率阿贝数
RDNdv d
1 (非球面)-18. 3820.801.8049540. 90
2 (非球面)8. 0002. 06
312.0821.301.9228618. 90
428.964D4
5 (光圈)oo0. 00
6 (非球面)4, 6001.711.5823359. 40
7 (非球面)-18.8230.10
86. 2091.241.8160046. 62
911.4090. 751. ,623. 78
103. 060D 1 0
3411-44. 6901.601.55402&0.71
12 (非球面)-6. 539D 1 2
13-10. 0000. 801. 5254255. 78
14-10. 230D 1 4
15oo0. 501.5163364.14
16CO0. 50
17oo0. 501.5163364. 14
18oo0. 50
19 (摄像面)
非球面数据
面序号曲率半径圆锥系数
非球面系数
RKA4AeA8
1-18. 3820. 0006. 00929e-04-7. 12017e~063.76422e-08
28.0001.1881. 61098e-05-6. 02778e-061. 5的02e-07
64. 600-2, 0622,11507e-03-6.05020e~052.05939e-05
7-18.8230. 0001.34109e-03-3.83688e~052.47046e~05
12—6. 5390. 0001. O謝e-03一l. 48062e-054.34895e-07
各种数据 变焦比
3. 88
广角中间望远
焦距4.719. 3318. 27
F值2. 623， 876. 09
视场角82. 6042. 0821.87
像高度3.603. 603.60
镜头总长度29. 3527. 5033. 29
后焦距2.941. 961.95
D412:055.:081.00D 1 02.798.5318. 07
D 1 21.201,571.90
D 1 41.280.300. 30
变焦镜头组数据
组开始面焦距11-11.30
268.94
31113. 62
4134266. 54
基于上述条件式的数据
条件式(1)0. 1 5 < 0 1MF/<J 1MR< 1 . 0 : 0. 435
条件式(2) —3. 0<0 ,pp/^,pr〈一 1. 0 : —2. 397
条件式(3)15< (^3/04) <320 : 313.20683
条件式(4)一10< (R3r + R4f) / (R3r — R4I) < 0 : —4. 7 7 8 5 6 5
条件式(5)l<ds/dt<l. 5 : 1. 206884
条件式(6)6《N《9 : 7
条件式(7) n2pava》l. 59 : 1. 699
条件式(8)~2 《35 : 53. 01
条件式(9) n3ave》l. 48 : 1. 554
条件式(10)v 3ave》6 0 : 6 0. 7 1
条件式(11) n4》l. 48 : 1. 525
条件式(12)v 4》6 0 : 5 5. 7 8
条件式(13) 0. 7<y07/(fw'tano)。7w)<l. 5 : 0. 930
另外，在上述各个实施例中，孔径光阑S配置在第2透镜组的物体 侧，但只要能够与第2透镜组一体地移动，例如也可以配置在构成第2 透镜组的透镜之间。并且，在上述各个实施例中，采取变焦镜头由4个 透镜组构成的结构，但本发明不限于这种结构，也可以在第4透镜组的 像侧还配置透镜组。并且，本发明的变焦镜头还可以按照下面所述构成。
本发明的变焦镜头为了截止掉重影/眩光等不需要的光，除亮度光阑 外，还可以配置眩光光阑。另外，眩光光阑的配置位置可以在第1透镜
组的物体侧、第1透镜组与第2透镜组之间、第2透镜组与第3透镜组 之间、第3透镜组与第4透镜组之间、第4透镜组与摄像面之间的任一 位置。并且，眩光光阑也可以使用框架部件构成，还可以使用其他部件 构成。另外，眩光光阑也可以通过直接在光学部件上印刷来构成，还可 以使用涂料或粘接密封部件等构成。并且，眩光光阑的形状可以是圆形、 椭圆形、矩形、多边形、由函数曲线包围的形状等任何形状。并且，眩 光光阑不仅截止掉有害光束，还可以截止掉画面周边的彗星像差(coma flare)等的光束。
并且，也可以对本发明的变焦镜头的各个透镜实施防反射涂层，减 轻重影、眩光。该情况时，为了可以有效减轻重影/眩光，优选实施的防 反射涂层为多层涂层。并且，也可以不对低通滤波器实施红外截止涂层， 而对各个透镜的透镜面、玻璃罩等实施红外截止涂层。
另外，为了防止发生重影/眩光， 一般在透镜的空气接触面上实施防 反射涂层。另一方面，在接合透镜的接合面中，粘接剂的折射率与空气 的折射率相比非常高。因此，接合透镜的接合面采用原有的单层涂层或 者形成比其小的反射率的情况居多，特意实施涂层的情况较少。但是， 如果在接合透镜的接合面也积极实施防反射涂层，则可以进一步减轻重
影/眩光，能够获得更良好的图像。
尤其近年来像差校正效果良好的高折射率玻璃材料普及，所以多被
应用于照相机用光学系统中，但是在把高折射率玻璃材料用作接合透镜 时，接合面上的反射也不能忽视。在这种情况下，对接合面实施防反射 涂层特别有效。
关于这种接合面涂层的有效使用方法，在日本特开平2—27301号公 报、日本特开2001—324676号公报、日本特开2005—92115号公报、USP 第7116482号的说明书等中有所公开。作为所使用的涂层材料，根据作 为基材的透镜的折射率和粘接剂的折射率，可以适当选择折射率比较高
37的丁&205、 Ti02、 Nb205、 Zr02、 Hf02、 Ce〇2、 Sn02、 ln203、 ZnO、 Y203 等涂层材料，以及折射率比较低的MgF2、 Si02、 A1203等涂层材料，并 设定为满足相位条件的膜厚即可。
当然，与在镜头的空气接触面上的涂层相同，也可以使接合面涂层 形成为多层涂层。通过适当组合两层或两层以上的膜数的涂层材料和膜 厚，能够进一步降低反射率、进行反射率的分光特性和角度特性等的控 制等。并且，关于第1透镜组以外的透镜接合面，基于相同的思想进行 接合面涂层当然也有效。
并且，在本发明的变焦镜头的情况下，优选在第3透镜组进行用于 进行焦点调节的对焦，但也可以在第1透镜组、第2透镜组、第4透镜 组中的任一透镜组进行，还可以在多个透镜组中进行。并且，该对焦可 以通过使变焦镜头整体移动来进行，也可以使一部分透镜移动来进行。
并且，本发明的变焦镜头可以通过使CCD的微型透镜移位，来减轻 图像周边部的亮度的下降。例如，可以根据各个像高度中的光线的入射 角，来改变CCD的微型透镜的设计。并且，也可以通过图像处理来校正 图像周边部的亮度的下降量。
以上所述的本发明的变焦镜头可以应用于通过使经由变焦镜头形成 的物体像成像于CCD等摄像元件来进行摄影的摄影装置，尤其应用于数 码照相机和摄像机等。以下示出其具体示例。
图9、图10和图11是表示使用了本发明的数码照相机的结构的示意 图，图9是表示数码照相机的外观的从前方观看时的立体图，图10是该 数码照相机的从后方观看时的主视图，图11是示意表示数码照相机的结 构的透视俯视图。其中，图9和图IO是表示变焦镜头非折叠时的图。
数码照相机10包括配置于摄影用光路12上的变焦镜头11、配置于 取景器用光路14上的取景器光学系统13、快门按钮15、闪光灯发光部6、 液晶显示监视器17、焦距变更按钮27和设定变更开关28等。并且，在 变焦镜头11折叠时，罩26滑动并覆盖变焦镜头11和取景器光学系统13。
当打开罩26把数码照相机IO设定为摄影状态时，变焦镜头11成为 图9所示的非折叠状态。当在该状态下按压配置在数码照相机10上部的快门按钮15时，与该动作联动，通过变焦镜头ll、例如本发明的实施例
1所述的变焦镜头进行摄影。物体像经由变焦镜头ll、低通滤波器LF和 玻璃罩CG，形成于作为固态摄像元件的CCD 18的成像面上。在该CCD 18的成像面上成像的物体像的图像信息通过处理单元20记录在记录单元 21中。并且，所记录的图像信息被处理单元20取出，可以作为电子图像 显示在设于照相机背面的液晶显示监视器17上。
另外，在取景器用光路14上配置有取景器用物镜光学系统22。取 景器用物镜光学系统22由多个透镜组(图中为3组)和两个棱镜构成， 与变焦镜头11联动来改变焦距。该取景器用物镜光学系统22在作为正 像部件的正像棱镜23的视野框24上形成物体像。并且，在该正像棱镜 23的后方配置有将形成为正像的像引导到观察者的眼球E的目镜光学系 统25。另外，在目镜光学系统25的射出侧配置有罩部件19。
这样构成的数码照相机10中，变焦镜头11具有高变倍比，而且小 型、能够折叠收纳，所以可以确保良好性能，并且实现数码照相机10的 小型化。
39
权利要求
1. 一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧起依次具有负光焦度的第1透镜组、正光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、和第4透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第1透镜组和所述第2透镜组的间隔变小，同时所述第2透镜组和所述第3透镜组的间隔变大，在所述第1透镜组的最靠近像侧的透镜与所述第2透镜组的最靠近像侧的透镜之间，具有与所述第2透镜组一体地移动的亮度光阑，所述第1透镜组由配置于物体侧的负光焦度的第1透镜和配置于像侧的正光焦度的第2透镜构成，并满足以下条件式(1)、(2)，0. 15<φ1MF/φ1MR<1.0......(1)-3. 0<φ1PF/φ1PR<-1.0......(2)其中，φ1MF指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的物体侧的面的光焦度，φ1MR指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的像侧的面的光焦度，φ1PF指所述第1透镜组的正光焦度的第2透镜的物体侧的面的光焦度，φ1PR指所述第1透镜组的正光焦度的第2透镜的像侧的面的光焦度。
2. 根据权利要求l所述的变焦镜头，其特征在于，所述第l透镜组 的负光焦度的第1透镜的两面是非球面。
3. —种变焦镜头，其特征在于，从物体侧起依次具有负光焦度的第1透镜组、正光焦度的第2透镜 组、正光焦度的第3透镜组、和第4透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第1透镜组和所述第2透镜组的 间隔变小，同时所述第2透镜组和所述第3透镜组的间隔变大，在所述第I透镜组的最靠近像侧的透镜与所述第2透镜组的最靠近 像侧的透镜之间，具有与所述第2透镜组一体地移动的亮度光阑，所述第1透镜组由配置于物体侧的负光焦度的第1透镜和配置于像 侧的正光焦度的第2透镜构成，所述第3透镜组和所述第4透镜组分别仅由凹面朝向物体侧的一个 弯月透镜构成。
4. 根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式 (3)，15< ((f)3/(H) <320 ...... (3)其中，(h指所述第3透镜组的光焦度，小4指所述第4透镜组的光焦度。
5. 根据权利要求3或4所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条 件式(4)，-10< (R3r+R4f) / (R3r-R4f) <0 ...... (4)其中，Rh指构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面的近轴曲率 半径，R4f指构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面的近轴曲率半 径。
6. 根据权利要求3 5中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，满 足以下条件式(5)，l<ds/dt<1.5 ...... (5)其中，ds指在广角端与光轴平行并且通过摄像面上的最大像高位置 的线与构成所述第3透镜组的弯月透镜的像侧的面相交的点、和该线与 构成所述第4透镜组的弯月透镜的物体侧的面相交的点的间隔，dt指在 广角端构成第3透镜组的弯月透镜的像侧的面与构成所述第4透镜组的 弯月透镜的物体侧的面在光轴上的间隔。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，满 足以下条件式(6)，6兆9 ...... (6)其中，N指所述变焦镜头的透镜总数量。
8. 根据权利要求1 7中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所 述第2透镜组由3个以下的透镜构成。
9. 根据权利要求1 8中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所 述第2透镜组由正光焦度的透镜、以及将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜构成。
10. 根据权利要求1 9中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述第2透镜组具有将正光焦度的透镜和负光焦度的透镜接合得到的接合透镜，所述接合透镜的负光焦度的透镜的阿贝数小于所述接合透镜的正 光焦度的透镜的阿贝数。
11. 根据权利要求9或10所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下 条件式(7)、 (8)，n2pave^1.59 ……(7)i)2n535 ……(8)其中，112,指所述第2透镜组中包含的全部的正光焦度的透镜的折 射率的平均值，i^指所述第2透镜组中包含的负光焦度的透镜的阿贝数。
12. 根据权利要求9 11中任一项所述的变焦镜头，其特征在于，构 成所述第2透镜组的透镜之间的间隔小于所述第2透镜组中包含的负光 焦度的透镜的中心厚度。
13. 根据权利要求1 12中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 满足以下条件式(9)、 (10)，n3a2l.48 ……(9)u3ave^60 ……(10)其中，n3ave指构成第3透镜组的全部透镜的折射率的平均值，U3ave 指构成第3透镜组的全部透镜的阿贝数的平均值。
14. 根据权利要求1 13中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第3透镜组由一个具有至少一个以上的非球面的透镜构成。
15. 根据权利要求1 14中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第3透镜组由至少一个树脂透镜构成。
16. 根据权利要求1 15中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第4透镜组由一个透镜构成，并满足以下条件式(11)、 (12)，必.48 ...... 。1)...... (12)其中，H4指构成所述第4透镜组的一个透镜的折射率，134指构成所述第4透镜组的一个透镜的阿贝数。
17. 根据权利要求1 16中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第4透镜组由一个具有至少一个以上的非球面的透镜构成。
18. 根据权利要求1 17中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第4透镜组由树脂制的一个透镜构成。
19. 根据权利要求1 18中任一项所述的变焦镜头，其特征在于， 所述第4透镜组在变倍时不移动。
20. --种电子摄像装置，其具有变焦镜头、被配置于所述变焦镜头 的成像位置附近的电子摄像元件、图像处理单元和记录单元，所述图像 处理单元对由所述电子摄像元件得到的图像数据进行加工，使其形状改 变，并记录在所述记录单元中，所述电子摄像装置的特征在于，所述变焦镜头是权利要求1 19中任一项所述的变焦镜头， 在大致无限远物点对焦时，满足以下条件式(13)， 0.7<y07/(fw-tanco07w)<1.5 ...... (13)其中，在把所述电子摄像元件的有效摄像面内(能够摄像的面内) 从中心到最远点的距离(最大像高)设为yo时，利用yo7二0.7y,o来表示， coo7w指与从广角端的摄像面上的中心连接到y。7位置的像点对应的物点方 向相对于光轴的角度。
全文摘要
提供一种可以实现小型化、广角化和高变倍化的、画质良好而且容易制造的变焦镜头。其从物体侧起具有负的第1组、正的第2组、正的第3组、和第4组，在从广角端向望远端变倍时，第1组和第2组之间变窄，第2组和第3组之间变宽，在第1组的最靠近像侧的透镜与第2组的最靠近像侧的透镜之间，具有与第2组一体地移动的光圈，第1组从物体侧起由负透镜和正透镜构成，并满足以下条件式0.15＜φ<sub>1MF</sub>/φ<sub>1MR</sub>＜1.0，-3.0＜φ<sub>1PF</sub>/φ<sub>1PR</sub>＜-1.0，其中，φ<sub>1MF</sub>指负透镜的物体侧的面的光焦度，φ<sub>1MR</sub>指负透镜的像侧的面的光焦度，φ<sub>1PF</sub>指正透镜的物体侧的面的光焦度，φ<sub>1PR</sub>指正透镜的像侧的面的光焦度。
文档编号G02B15/177GK101458391SQ200810184108
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月11日 优先权日2007年12月12日
发明者大桥圣仁, 宫田正人, 市川启介 申请人:奥林巴斯映像株式会社