專利名稱：高倍率變焦鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高倍率變焦鏡頭，尤其涉及一種變焦比高達(dá)15倍以上、廣角端的視角在75度以上、且適合于小型的APS尺寸單反照相機(jī)的高倍率變焦鏡頭。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的一種高倍率變焦鏡頭，提出有一種APS尺寸用的變焦鏡頭，該變焦鏡頭從物側(cè)起依次具備具有正屈光力的第一透鏡組、具有負(fù)屈光力的第二透鏡組、具有正屈光力的第三透鏡組和具有正屈光力的第四透鏡組，并通過(guò)改變前述的透鏡組之間的間隔來(lái)進(jìn)行變焦，其特征在于所述第三透鏡組由從物側(cè)起依次配置的具有正屈光力的前組和具有負(fù)屈光力的后組構(gòu)成，且通過(guò)僅使所述后組沿著與光軸垂直相交的方向移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償成像位置的位移， 所述后組中的至少一個(gè)透鏡面與具有近軸曲率半徑的球面相比，呈從光軸朝向周邊部分正屈光力變強(qiáng)或者負(fù)屈光力變?nèi)醯姆乔蛎嫘螤睿M足如下條件式3. 7 < fl/fw < 7. 0其中，fl 前述第一透鏡組的焦距；fw 處于廣角端狀態(tài)的前述變焦鏡頭的焦距(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。作為現(xiàn)有的另一高倍率變焦鏡頭，提出有一種APS尺寸用的變焦鏡頭，該變焦鏡頭從物側(cè)起至像側(cè)依次具備正屈光力的第一透鏡組、負(fù)屈光力的第二透鏡組和包含正屈光力的透鏡組的后組，該后組具備通過(guò)移動(dòng)而具有與光軸垂直方向的成分，從而使成像位置發(fā)生位移的負(fù)屈光力的透鏡組IS和相對(duì)該透鏡組IS更靠近像側(cè)的正屈光力的透鏡組R_ IS，在變焦期間，透鏡組IS和透鏡組R_IS的間隔發(fā)生變化，其特征在于設(shè)透鏡組IS的焦距為flS，透鏡組R_IS的焦距為fR_IS，望遠(yuǎn)端下的整個(gè)系統(tǒng)的焦距為fT，則滿足如下條件式0. 05 < |fIS/fT| < 0. 182. 0 < fl/fR_IS < 4. 5(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn) 2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2009-037252號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-216440號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的高倍率變焦鏡頭為具有防振功能的變焦鏡頭，具有適合于數(shù)碼單反照相機(jī)的較長(zhǎng)的后焦距。但是，專利文獻(xiàn)1的實(shí)施方式的焦距為18 200mm，變焦比為11. 11倍。專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的高倍率變焦鏡頭為具有防振功能的變焦鏡頭，具有適合于數(shù)碼單反照相機(jī)的較長(zhǎng)的后焦距。但是，專利文獻(xiàn)2的實(shí)施方式1 3的變焦比為12. 97，實(shí)施方式4及5的變焦比為10. 40。假如，在專利文獻(xiàn)1和2的高倍率變焦鏡頭中，將變焦比設(shè)為15倍，則在望遠(yuǎn)端第一透鏡組和第二透鏡組的間隔變大，第一透鏡組的凸透鏡的周緣部分的厚度將變成負(fù)值。
4因此，如果對(duì)于該第一透鏡組的凸透鏡的周緣部分，確保其厚度以便能夠?qū)嵤瑒t第一透鏡組的有效直徑將變大，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的高倍率變焦鏡頭的上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種小型、變焦比高達(dá)15倍以上、廣角端的視角在75度以上的適合于APS尺寸單反照相機(jī)的高倍率變焦鏡頭。本發(fā)明的高倍率變焦鏡頭，其特征在于從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組G1、負(fù)屈光力的第二透鏡組G2、正屈光力的第三透鏡組G3、正屈光力的第四透鏡組G4，并滿足條件式(1)。12 < Lt/(Ft/Fw) < 15 (1)其中，Lt 處于望遠(yuǎn)端的光學(xué)全長(zhǎng)(最靠近物側(cè)的透鏡面至像面的長(zhǎng)度)；Ft 處于望遠(yuǎn)端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；Fw 處于廣角端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。本發(fā)明的高倍率變焦鏡頭，由于具有如上所述的構(gòu)成，所以可以構(gòu)成小型、變焦比高達(dá)15倍以上、廣角端的視角在75度以上的適合于APS尺寸單反照相機(jī)的高倍率變焦鏡頭。下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施例(權(quán)利要求2)的特征在于滿足條件式(2)。-1. 5 < Fl/F_Bt < -0. 5 (2)其中，F(xiàn)l 第一透鏡組Gl的焦距；F_Bt 處于望遠(yuǎn)端的第二組的最靠近物側(cè)的透鏡面至像面的焦距；第二實(shí)施例(權(quán)利要求3)的特征在于滿足條件式(3)。-3. 5 < β t < -1. 55 (3)其中，β t 處于望遠(yuǎn)端的防振組的橫向放大倍率。第三實(shí)施例(權(quán)利要求4)的特征在于，所述第三透鏡組包括正第三前透鏡組和負(fù)第三后透鏡，通過(guò)所述第三后透鏡組補(bǔ)償像抖動(dòng)。第四實(shí)施例(權(quán)利要求5)的特征在于，所述第四透鏡組包括正透鏡、負(fù)透鏡、正透
^Mi ο第五實(shí)施例(權(quán)利要求6)的特征在于，所述第二透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)。有關(guān)條件式等的說(shuō)明若不大于條件式(1)的下限，則雖然能夠?qū)崿F(xiàn)望遠(yuǎn)端光學(xué)全長(zhǎng)的小型化，但因各透鏡組的變焦比過(guò)大，導(dǎo)致難以進(jìn)行像差補(bǔ)償。若超出條件式(1)的上限，則雖然容易進(jìn)行像差補(bǔ)償，但難以實(shí)現(xiàn)小型化。若不大于條件式O)的下限，則雖然容易實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)端的小型化，但難以進(jìn)行像差補(bǔ)償。若超出條件式O)的上限，則雖然容易進(jìn)行像差補(bǔ)償，但第一透鏡組的移動(dòng)量變大， 其結(jié)果，導(dǎo)致望遠(yuǎn)端的光學(xué)全長(zhǎng)變長(zhǎng)，鏡筒變大，因此難以實(shí)現(xiàn)小型化。本發(fā)明中，“第二透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)”是指，當(dāng)在縱軸取焦距，橫軸上取第二透鏡組的光軸上的位置時(shí)，顯示所述移動(dòng)軌跡的曲線的切線由右傾斜變?yōu)樽髢A斜，由左傾斜變?yōu)橛覂A斜的點(diǎn)。本發(fā)明中，在廣角端沒(méi)有拐點(diǎn)的情況下，補(bǔ)償像面彎曲就會(huì)變得非常困難。在望遠(yuǎn)端側(cè)沒(méi)有拐點(diǎn)時(shí)，容易截?cái)嗾麄€(gè)像高的下側(cè)光線，因此第一透鏡組的有效口徑變大，難以實(shí)現(xiàn)小型化。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的透鏡的截面圖及各透鏡的移動(dòng)軌跡圖。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的廣角端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的廣角端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖。圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的中間變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的中間變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、 畸變圖、倍率色差圖。圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的望遠(yuǎn)端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例的望遠(yuǎn)端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖。圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的透鏡的截面圖及各透鏡的移動(dòng)軌跡圖。圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例的廣角端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的廣角端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖。圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例的中間變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例的中間變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、 畸變圖、倍率色差圖。圖13為本發(fā)明第二實(shí)施例的望遠(yuǎn)端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的慧差圖。圖14為本發(fā)明第二實(shí)施例的望遠(yuǎn)端變焦位置的無(wú)限遠(yuǎn)合焦?fàn)顟B(tài)的球差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖。主要符號(hào)說(shuō)明G1為第一透鏡組，G2為第二透鏡組，G3為第三透鏡組，G4為第四透鏡組，S為孔徑光闌，IP為像面。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。各實(shí)施例中的非球面公式如下。數(shù)學(xué)式1
ζ 非球面深度；y 高度；R 近軸曲率半徑；K、A、B、C、D、E、F 非球面系數(shù)。(第一實(shí)施例)如圖1所示，第一實(shí)施例的高倍率變焦鏡頭從物側(cè)依次包括正屈光力的第一透鏡組G1、負(fù)屈光力的第二透鏡組G2、正屈光力的第三透鏡組G3、正屈光力的第四透鏡組G4。第一實(shí)施例的數(shù)值數(shù)據(jù)如下。焦距(mm):18. 5 71. 0 291. 20152ω (度)79. 46 22. 47 5. 57FNO 3. 44 ~ 6. 03 6. 50
NSR (mm)D ( mm)NdABV1141.14681.50001.9036631.31269.37147.10001.4970081.613-332.61340.1500463.94535.10001.6180063.395328.3371D(5)6 ASPH120.10240.20001.5146049.967102.48531.00001.8830040.80815.12385.30479-39.86650.80001.7725049.621039.86650.15001127.93024.60001.8466623.78
權(quán)利要求
1.一種高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組(Gl)、負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)、正屈光力的第三透鏡組(G3)、正屈光力的第四透鏡組(G4)，并滿足條件式(1)12 < Lt/(Ft/Fw) < 15 (1) 其中，Lt 處于望遠(yuǎn)端的光學(xué)全長(zhǎng)；Ft 處于望遠(yuǎn)端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距；Fw 處于廣角端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，滿足條件式O) -1. 5 < Fl/F_Bt < -0. 5 (2)其中，F(xiàn)l 第一透鏡組(Gl)的焦距；F_Bt 處于望遠(yuǎn)端的第二組的最靠近物側(cè)的透鏡面至像面的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，滿足條件式(3) -3. 5 < β t < -1. 55 (3)其中，β t 望遠(yuǎn)端的防振組的橫向放大倍率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡組包括正第三前透鏡組和負(fù)第三后透鏡，通過(guò)所述第三后透鏡組補(bǔ)償像抖動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡組包括正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高倍率小型變焦鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)。
9.一種高倍率變焦鏡頭，其特征在于，從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組(Gl)、負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)、正屈光力的第三透鏡組(G3)、正屈光力的第四透鏡組(G4)，并滿足條件式O):-1. 5 < Fl/F_Bt < -0. 5 (2) 其中，F(xiàn)l 第一透鏡組(Gl)的焦距；F_Bt 處于望遠(yuǎn)端的第二組的最靠近物側(cè)的透鏡面至像面的焦距。
10.一種高倍率變焦鏡頭，其特征在于，從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組(Gl)、負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)、正屈光力的第三透鏡組(G3)、正屈光力的第四透鏡組(G4)，并滿足條件式(3)-3. 5 < β t < -1. 55 (3) 其中，β t 處于望遠(yuǎn)端的防振組的橫向放大倍率。
11. 一種高倍率變焦鏡頭，其特征在于，從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組(Gl)、負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)、正屈光力的第三透鏡組(G3)、正屈光力的第四透鏡組(G4)，所述透鏡組中的至少一個(gè)透鏡組從廣角端變焦至望遠(yuǎn)端的移動(dòng)軌跡上存在兩個(gè)拐點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高倍率變焦鏡頭，該變焦鏡頭小型且變焦比高達(dá)15倍以上、廣角端的視角在75度以上、且適合于APS尺寸單反照相機(jī)。從物側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ饬Φ牡谝煌哥R組(G1)、負(fù)屈光力的第二透鏡組(G2)、正屈光力的第三透鏡組(G3)、正屈光力的第四透鏡組(G4)，并滿足條件式(1)12＜Lt/(Ft/Fw)＜15，其中，Lt為望遠(yuǎn)端的光學(xué)全長(zhǎng)(最靠近物側(cè)的透鏡面至像面的長(zhǎng)度)，F(xiàn)t為望遠(yuǎn)端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)w為廣角端的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
文檔編號(hào)G02B15/173GK102262289SQ201110152099
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者李大勇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社騰龍