專利名稱：變焦透鏡系統(tǒng)、攝像裝置以及照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡系統(tǒng)、攝像裝置以及照相機(jī)。本發(fā)明尤其涉及分辨率高、具有高的變焦比但變焦時像差變動少的高性能、且薄型的變焦透鏡系統(tǒng)，含有該變焦透鏡的攝像裝置，以及具有該攝像裝置的薄型且緊湊的照相機(jī)。
背景技術(shù)：
關(guān)于數(shù)碼照相機(jī)或數(shù)碼攝影機(jī)等具有進(jìn)行光電變換的攝像元件的照相機(jī)系統(tǒng)，對于高分辨率的要求自然不用說，近年來，尤其對于薄型化、高的變焦比以及諸像差的補(bǔ)償?shù)囊筇岣?，例如，提案有具有正?fù)正或者正負(fù)負(fù)的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡系統(tǒng)，其從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組、具有負(fù)光焦度的第2透鏡組、具有正光焦度或者負(fù)光焦度的第3透鏡組和后續(xù)透鏡組。以下，將數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)或數(shù)碼攝影機(jī)等具有進(jìn)行光電變換的攝像元件的照相機(jī)簡稱為數(shù)碼照相機(jī)。 日本特開2010-237455號公報揭示了具有所述正負(fù)正的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，使透鏡組移動進(jìn)行變焦以使得與廣角端相比在遠(yuǎn)攝端時第I透鏡組和第2透鏡組的間隔擴(kuò)大，第I透鏡組至少具有一片負(fù)透鏡，該變焦透鏡規(guī)定了該負(fù)透鏡的材料的阿貝數(shù)以及部分色散率。日本特開2009-265652號公報揭示了一種具有所述正負(fù)正或者正負(fù)負(fù)的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，在變焦時，所有的透鏡組向沿著光軸的方向移動，以使得各透鏡組的間隔變化，在對焦時，從像方數(shù)第二個透鏡組向沿著光軸的方向移動。日本特開2009-175736號公報揭示了一種具有所述正負(fù)正或者正負(fù)負(fù)的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，從廣角端向遠(yuǎn)攝端變倍時，第I透鏡組一邊向像方描繪凸的往復(fù)軌跡一邊移動，第2透鏡組向像方移動，第I透鏡組的從廣角端到中間焦點(diǎn)距離為止的移動量為正。日本特開2009-009121號公報揭示了一種具有所述正負(fù)正的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，結(jié)合了第3透鏡組以及其像方的后續(xù)透鏡組的后組的合成屈光力為正，該變焦透鏡規(guī)定了第I透鏡組的焦距與全系統(tǒng)在廣角端的焦距的比、以及后組的合成焦距與全系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距的比。日本特開2007-108398號公報揭示了一種具有所述正負(fù)正的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，結(jié)合了第3透鏡組以及其像方的后續(xù)透鏡組的后組的合成屈光力為正，改變第I透鏡組和第2透鏡組的間隔以及第2透鏡組和后組的間隔進(jìn)行變焦，第2透鏡組具有三片負(fù)透鏡以及兩片正透鏡，規(guī)定了第2透鏡組中的正的屈光力最強(qiáng)的正透鏡的材料的阿貝數(shù)以及部分色散率。日本特開平10-111455號公報揭示了一種具有所述正負(fù)正的3組透鏡以上的構(gòu)成的變焦透鏡，其中，第4透鏡組具有負(fù)的屈光力，第5透鏡組具有正的屈光力，在廣角端的焦距比畫面對角線長度短，從廣角端向遠(yuǎn)攝端變倍時，至少使第5透鏡組向物方移動，且使得各透鏡組的間隔變化。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2010-237455號公報專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2009-265652號公報專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開2009-175736號公報專利文獻(xiàn)4 :日本專利特開2009-009121號公報專利文獻(xiàn)5 :日本專利特開2007-108398號公報專利文獻(xiàn)6 :日本專利特開平10-111455號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，所述專利文獻(xiàn)所揭示的變焦透鏡、變焦透鏡系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了某種程度的薄型化，但是在變焦時容易產(chǎn)生像差變動，無法兼有高的變焦比和被充分補(bǔ)償?shù)闹T像差，不能滿足近年的對于數(shù)碼相機(jī)的要求。本發(fā)明的目的在于提供一種分辨率高、為具有高的變焦比但變焦時像差變動少的高性能、且薄型的變焦透鏡系統(tǒng)，含有該變焦透鏡系統(tǒng)的攝像裝置，以及具有該攝像裝置的薄型且緊湊的照相機(jī)。解決課題的手段上述目的之一通過以下的變焦透鏡系統(tǒng)達(dá)到。即，本發(fā)明涉及一種變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組；具有負(fù)光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；具有光焦度的第4透鏡組；和設(shè)置在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組之間的孔徑光闌，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，使所述第I透鏡組、所述第2透鏡組以及所述第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍，所述第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，所述變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件(I)以及(a)-I. 0 < fjf2 < -4. 0 (I)fT/fff > 9. 0 (a)其中，:第I透鏡組的合成焦距，f2 :第2透鏡組的合成焦距，fw :整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。上述目的之一通過以下的攝像裝置達(dá)到。即，本發(fā)明涉及一種攝像裝置，能夠?qū)⑽矬w的光學(xué)的像輸出為電的圖像信號，其特征在于，包括形成物體的光學(xué)的像的變焦透鏡系統(tǒng)；和
將由該變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號的攝像元件，所述變焦透鏡系統(tǒng)從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組；具有負(fù)光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；具有光焦度的第4透鏡組；和
設(shè)置在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組之間的孔徑光闌，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，使所述第I透鏡組、所述第2透鏡組以及所述第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍，所述第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，所述變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件(I)以及(a)-I. 0 << -4. 0 (I)fT/fff > 9. 0 (a)其中，:第I透鏡組的合成焦距，f2 :第2透鏡組的合成焦距，fw :整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。上述目的之一通過以下的照相機(jī)達(dá)到。即，本發(fā)明涉及一種照相機(jī)，其將物體的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號，進(jìn)行被轉(zhuǎn)換后的圖像信號的顯示以及存儲中的至少一方，其特征在于，包括攝像裝置，所述照相機(jī)攝像裝置包括形成物體的光學(xué)的像的變焦透鏡系統(tǒng)、和將由該變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號的攝像元件，所述變焦透鏡系統(tǒng)從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組；具有負(fù)光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；具有光焦度的第4透鏡組；和設(shè)置在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組之間的孔徑光闌，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，使所述第I透鏡組、所述第2透鏡組以及所述第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍，所述第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，所述變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件(I)以及(a)-I. 0 < fjf2 < -4. 0 (I)fT/fff > 9. 0 (a)其中，:第I透鏡組的合成焦距，f2 :第2透鏡組的合成焦距，fw :整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，
f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。發(fā)明的效果采用本發(fā)明，能夠提供一種分辨率高、為具有高的變焦比但變焦時像差變動少的高性能、且薄型的變焦透鏡系統(tǒng)，含有該變焦透鏡系統(tǒng)的攝像裝置，以及具有該攝像裝置的薄型且緊湊的照相機(jī)。


圖I是表示實(shí)施形態(tài)I (實(shí)施例I)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖2是實(shí)施例I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖3是在實(shí)施例I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端的、沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕?本狀態(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖4是表示實(shí)施形態(tài)2 (實(shí)施例2)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖5是實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖6是在實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端的、沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖7是表示實(shí)施形態(tài)3 (實(shí)施例3)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖8是實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖9是在實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端的、沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖10是表示實(shí)施形態(tài)4 (實(shí)施例4)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖11是實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖12是在實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端的、沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖13是表示實(shí)施形態(tài)5 (實(shí)施例5)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的透鏡配置圖。圖14是實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)的縱向像差圖。圖15是在實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)攝端的、沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)及像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的橫向像差圖。圖16是實(shí)施形態(tài)6所涉及的數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施形態(tài)I 5)圖1、4、7、10、以及13都是各實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡配置圖。圖1、4、7、10、以及13均表示無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)下的變焦透鏡系統(tǒng)。在各圖中，(a)圖表示廣角端的透鏡結(jié)構(gòu)，(b)圖表示中間位置的透鏡結(jié)構(gòu)，(C)圖表示遠(yuǎn)攝端的透鏡結(jié)構(gòu)。另外，廣角端是最短焦距狀態(tài)，其焦距fw由表示。中間位置是中間焦距狀態(tài)，其焦距f M=/" ( f W * f I)由表不。遠(yuǎn)攝端是最長焦距狀態(tài)，其焦距fT由表不。并且，在各圖中，設(shè)置在(a)圖與(b)圖之間的折線箭頭是將廣角端、中間位置、遠(yuǎn)攝端各狀態(tài)下的透鏡組的位置從上到下依次連接而得到的直線。于是，廣角端與中間位置之間、中間位置與遠(yuǎn)攝端之間只是單純地用直線連接著，與實(shí)際的各透鏡組的運(yùn)動不同。在各圖中，被附于透鏡組的箭頭表示從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)朝近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦，即，在圖1、4、7、以及13中，表示后述的第4透鏡組G4從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)向近物對焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)行聚焦時的移動方向，在圖10中，表示后述的第5透鏡組G5從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)向近物對焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)行聚焦時的移動方向。實(shí)施形態(tài)I 4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)從物方到像方依次包括具有正光焦度的第 I透鏡組Gl、具有負(fù)光焦度的第2透鏡組G2、具有正光焦度的第3透鏡組G3、具有負(fù)光焦度的第4透鏡組G4、和具有正光焦度的第5透鏡組G5。實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組G1、具有負(fù)光焦度的第2透鏡組G2、具有正光焦度的第3透鏡組G3、和具有正光焦度的第4透鏡組G4。在實(shí)施形態(tài)I 3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在變焦時，第I透鏡組Gl、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4分別向沿著光軸的方向移動，以使得各透鏡組的間隔，即第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4的間隔、以及第4透鏡組G4與第5透鏡組G5的間隔都發(fā)生變化。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在變焦時，所有的透鏡組都分別向沿著光軸的方向移動，以使得各透鏡組的間隔，即第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4的間隔、以及第4透鏡組G4與第5透鏡組G5的間隔都發(fā)生變化。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在變焦時，所有的透鏡組都分別向沿著光軸的方向移動，以使得各透鏡組的間隔，即第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2的間隔、第2透鏡組G2與第3透鏡組G3的間隔、第3透鏡組G3與第4透鏡組G4的間隔都發(fā)生變化。各實(shí)施形態(tài)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)，通過將各個透鏡組設(shè)置為所希望的光焦度配置，能夠保持高的光學(xué)性能，且能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡系統(tǒng)整體的小型化。另外，在圖1、4、7、10、以及13中，被附加在特定面的星號*表示該面是非球面。并且，在各圖中，被附加于各透鏡組的符號的記號(+ )及記號(一)對應(yīng)于各透鏡組的光焦度的符號。在各圖中，位于最右側(cè)的直線表示像面S的位置，在該像面S的物方、即在圖I、4、7、10中像面S與第5透鏡組G5的最靠近像方的透鏡面之間，在圖13中像面S與第4透鏡組G4的最靠近像方的透鏡面之間，設(shè)置有與光學(xué)低通濾波器、攝像元件的面板等等價的平行平板P。如圖I所示，在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第I透鏡組Gl從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第I透鏡元件LI、凸面朝向物方的正彎月形狀的第2透鏡元件L2和凸面朝向物方的正彎月形狀的第3透鏡元件L3。其中，第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2接合，關(guān)于后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)，這些第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2之間的粘著劑層被賦予面編號2。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第2透鏡組G2從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第4透鏡元件L4、凸面朝向像方的負(fù)彎月形狀的第5透鏡元件L5和雙凸形狀的第六透鏡元件L6。其中，第4透鏡元件L4的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3從物方到像方依次包括雙凸形狀的第7透鏡元件L7、雙凸形狀的第8透鏡元件L8、雙凹形狀的第9透鏡元件L9和雙凸形狀的第10透鏡元件L10。其中，第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9之間的粘著劑層被賦予面編號16。又,第7透鏡兀件L7的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4僅由凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第11透鏡元件Lll構(gòu)成。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第5透鏡組G5僅由雙凸形狀的第12透鏡元件L12構(gòu)成。該第12透鏡元件L12的兩面為非球面。另外，在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之 間設(shè)有孔徑光闌A。攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地在光軸上向物方移動。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在像面S的物方、即像面S與第12透鏡元件L12之間設(shè)有平行平板P。在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在攝像時從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl與第4透鏡組G4向物方大致單調(diào)移動，第2透鏡組G2描著朝向像方描凸出的軌跡地向像方移動，第3透鏡組G3向物方單調(diào)移動，第5透鏡組G5相對于像面S而固定。即，進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4分別沿著光軸移動，以使得第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2之間的間隔增大，第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減小，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化，第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔增大。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組G4沿著光軸向像方移動。如圖4所示，在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第I透鏡組Gl從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第I透鏡元件LI、凸面朝向物方的正彎月形狀的第2透鏡元件L2和凸面朝向物方的正彎月形狀的第3透鏡元件L3。其中，第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2之間的粘著劑層被賦予面編號2。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第2透鏡組G2從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第4透鏡元件L4、雙凹形狀的第5透鏡元件L5和雙凸形狀的第六透鏡元件L6。其中，第4透鏡元件L4的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3從物方到像方依次包括雙凸形狀的第7透鏡元件L7、凸面朝向物方的正彎月形狀的第8透鏡元件L8、凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第9透鏡元件L9和雙凸形狀的第10透鏡元件L10。其中，第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9之間的粘著劑層被賦予面編號16。又，第7透鏡元件L7的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4僅由凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第11透鏡元件Lll構(gòu)成。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第5透鏡組G5僅由雙凸形狀的第12透鏡元件L12構(gòu)成。該第12透鏡元件L12的兩面為非球面。另外，在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間設(shè)有孔徑光闌A。攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地在光軸上向物方移動。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在像面S的物方、即像面S與第12透鏡元件L12之間設(shè)有平行平板P。在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在攝像時從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl描著朝向像方描凸出的軌跡地向物方移動，第2透鏡組G2描著朝向像方描凸出的軌跡地向像方移動，第3透鏡組G3向物方大致單調(diào)移動，第4透鏡組G4向物方單調(diào)移動，第5透鏡組G5相對于像面S而固定。即，進(jìn)行變焦時，第I透鏡組G1、第2透鏡組 G2、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4分別沿著光軸移動，以使得第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2之間的間隔增大，第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減小，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化，第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔增大。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)2所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組G4沿著光軸向像方移動。如圖7所示，在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第I透鏡組Gl從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第I透鏡元件LI、雙凸形狀的第2透鏡元件L2和凸面朝向物方的正彎月形狀的第3透鏡元件L3。其中，第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2之間的粘著劑層被賦予面編號2。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第2透鏡組G2從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第4透鏡元件L4、凸面朝向像方的負(fù)彎月形狀的第5透鏡元件L5和雙凸形狀的第六透鏡元件L6。其中，第4透鏡元件L4的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3從物方到像方依次包括雙凸形狀的第7透鏡元件L7、凸面朝向物方的正彎月形狀的第8透鏡元件L8、凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第9透鏡元件L9和雙凸形狀的第10透鏡元件L10。其中，第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9之間的粘著劑層被賦予面編號16。又，第7透鏡元件L7的兩面為非球面。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4僅由凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第11透鏡元件Lll構(gòu)成。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第5透鏡組G5僅由雙凸形狀的第12透鏡元件L12構(gòu)成。該第12透鏡元件L12的兩面為非球面。另外，在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間設(shè)有孔徑光闌A。攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地在光軸上向物方移動。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在像面S的物方、即像面S與第12透鏡元件L12之間設(shè)有平行平板P。在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl大致單調(diào)地向物方移動，第2透鏡組G2描著朝向像方描凸出的軌跡地向像方移動，第3透鏡組G3向物方單調(diào)移動，第4透鏡組G4描著朝向像方描凸出的軌跡地向物方移動，第5透鏡組G5相對于像面S而固定。即，進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4分別沿著光軸移動，以使得第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2之間的間隔增大，第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減小，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化，第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔增大。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)3所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組G4沿著光軸向像方移動。如圖10所示，在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第I透鏡組Gl從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第I透鏡元件LI、凸面朝向物方的正彎月形狀 的第3透鏡元件的第2透鏡元件L2和凸面朝向物方的正彎月形狀的第3透鏡元件L3。其中，第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2之間的粘著劑層被賦予面編號2。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第2透鏡組G2從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第4透鏡元件L4、雙凹形狀的第5透鏡元件L5和雙凸形狀的第六透鏡元件L6。其中，第4透鏡元件L4的兩面為非球面，第5透鏡元件L5的物方表面為非球面。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3從物方到像方依次包括雙凸形狀的第7透鏡元件L7、雙凸形狀的第8透鏡元件L8、和雙凹形狀的第9透鏡元件L9。其中，第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9之間的粘著劑層被賦予面編號16。又，第7透鏡元件L7的兩面為非球面，第9透鏡元件L9的像方表面為非球面。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4僅由凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第10透鏡元件LlO構(gòu)成。該第10透鏡元件LlO的物方表面為非球面。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第5透鏡組G5僅由雙凸形狀的第11透鏡元件Lll構(gòu)成。該第11透鏡元件Lll的兩面為非球面。另外，在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間設(shè)有孔徑光闌A。攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地在光軸上向物方移動。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在像面S的物方、即像面S與第11透鏡元件Lll之間設(shè)有平行平板P。在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl以及第3透鏡組G3大致單調(diào)地向物方移動，第2透鏡組G2以及第5透鏡組G5大致單調(diào)地向像方移動，第4透鏡組G4稍微向物方移動。即，進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5分別沿著光軸移動，以使得第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2之間的間隔增大，第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減小，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔增大，第4透鏡組G4與第5透鏡組G5之間的間隔變化。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第5透鏡組G5沿著光軸向物方移動。如圖13所示，在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第I透鏡組Gl從物方到像方依次包括凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第I透鏡元件LI、雙凸形狀的第2透鏡元件L2和凸面朝向物方的正彎月形狀的第3透鏡元件L3。其中，第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第I透鏡元件LI與第2透鏡元件L2之間的粘著劑層被賦予面編號2。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第2透鏡組G2從物方到像方依次包括
凸面朝向物方的負(fù)彎月形狀的第4透鏡元件L4、雙凹形狀的第5透鏡元件L5和凸面朝向物方的正彎月形狀的第6透鏡元件L6。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3從物方到像方依次包括雙凸形狀的第7透鏡元件L7、雙凸形狀的第8透鏡元件L8、和雙凹形狀的第9透鏡元件L9。其中，第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9接合，在后述的對應(yīng)數(shù)值實(shí)施例的面數(shù)據(jù)中，這些第8透鏡元件L8與第9透鏡元件L9之間的粘著劑層被賦予面編號16。又，第8透鏡元件L8的物方表面為非球面。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4僅由凸面朝向物方的正彎月形狀的第10透鏡元件LlO構(gòu)成。該第10透鏡元件LlO的兩面為非球面。另外，在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間設(shè)有孔徑光闌A。攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地在光軸上向物方移動。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在像面S的物方、即像面S與第10透鏡元件LlO之間設(shè)有平行平板P。在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端進(jìn)行變焦時，第I透鏡組Gl以及第3透鏡組G3大致單調(diào)向物方移動，第2透鏡組G2大致單調(diào)向像方移動，第4透鏡組G4描著朝向物方描凸出的軌跡地向像方移動。即，進(jìn)行變焦時，第I透鏡組G1、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3以及第4透鏡組G4分別沿著光軸移動，以使得第I透鏡組Gl與第2透鏡組G2之間的間隔增大，第2透鏡組G2與第3透鏡組G3之間的間隔減小，第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間的間隔變化。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組G4沿著光軸向物方移動。在實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在第3透鏡組G3與第4透鏡組G4之間設(shè)有孔徑光闌A，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，該孔徑光闌A與第3透鏡組G3一體地沿光軸移動，因此，能夠維持高的光學(xué)性能，且能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡系統(tǒng)整體的小型化。又，在實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，因此能夠良好地補(bǔ)償諸像差，能夠維持高的光學(xué)性能，且能夠在具有高變焦比的同時實(shí)現(xiàn)透鏡系統(tǒng)整體的小型化。在實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第4透鏡組G4由I片透鏡元件構(gòu)成，因此使得透鏡系統(tǒng)整體的小型化成為可能。又，在實(shí)施形態(tài)I 3以及5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，迅速的對焦變得容易。在實(shí)施形態(tài)I 4所涉及的所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，第5透鏡組G5由I片透鏡元件構(gòu)成，因此使得透鏡系統(tǒng)整體的小型化成為可能。又，在實(shí)施形態(tài)4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，迅速的對焦變得容易。在實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組G4或者第5透鏡組G5沿著光軸移動，因此即使在近物對焦?fàn)顟B(tài)下也能夠保持高的光學(xué)性能。另外，實(shí)施形態(tài)I 4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)是5組透鏡組的結(jié)構(gòu)，實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)是4組透鏡組的結(jié)構(gòu)，但只要是4組透鏡組以上，構(gòu)成透鏡系統(tǒng)的透鏡組的數(shù)量并沒有特別限定。又，第4透鏡組G4以及位于該第4透鏡組G4的像方的透鏡組的光焦度沒有特別限定。
在實(shí)施形態(tài)I 4所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，通過使第I透鏡組Gl至第5透鏡組G5中的任意透鏡組、或者各透鏡組的一部分的子透鏡組向與光軸正交的方向移動，在實(shí)施形態(tài)5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中，通過使第I透鏡組Gl至第4透鏡組G4中的任意透鏡組、或者各透鏡組的一部分的子透鏡組向與光軸正交的方向移動，能夠?qū)σ蛘麄€系統(tǒng)的振動而導(dǎo)致的像點(diǎn)移動進(jìn)行補(bǔ)償，也就是能夠?qū)ζ鹨蛴谑侄秳印⒄駝拥鹊南衲：M(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償。在對因整個系統(tǒng)的振動而導(dǎo)致的像點(diǎn)移動進(jìn)行補(bǔ)償時，例如，通過使第3透鏡組G3向與光軸正交的方向移動，不僅能夠抑制變焦透鏡系統(tǒng)整體的大型化，使其結(jié)構(gòu)緊湊，而且能夠在維持偏心彗形像差或偏心像散小的優(yōu)良成像特性的情況下來進(jìn)行像模糊的補(bǔ)償。此外，所述各透鏡組的一部分的子透鏡組是指，I個透鏡組由多個透鏡元件構(gòu)成的情況下，該多個透鏡元件中的任意I個透鏡元件或相鄰的多個透鏡元件。以下，對例如如實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)那樣的變焦透鏡系統(tǒng)滿足的優(yōu)選條件進(jìn)行說明。此外，對各個實(shí)施形態(tài)所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)規(guī)定了多個優(yōu)選條件，能夠滿足所有這些多個條件的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是最理想的。但是，也可以通過滿足個別的條件來實(shí)現(xiàn)具有與之相應(yīng)的效果的變焦透鏡系統(tǒng)。例如如實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)那樣，從物方到像方依次包括具有正光焦度的第I透鏡組、具有負(fù)光焦度的第2透鏡組、具有正光焦度的第3透鏡組、具有光焦度的第4透鏡組和設(shè)置在第3透鏡組和第4透鏡組之間的孔徑光闌，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，使第I透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍，第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，如上這樣的變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件(I)以及(a)。以下，將這樣的變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡結(jié)構(gòu)稱為實(shí)施形態(tài)的基本結(jié)構(gòu)。-I. 0 < fjf2 < -4. 0 (I)fT/fff > 9. 0 (a)其中，:第I透鏡組的合成焦距，f2 :第2透鏡組的合成焦距，fw :整個系統(tǒng)在廣角端的焦距，f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。
所述條件(a)是用于規(guī)定整個系統(tǒng)在廣角端的焦距與整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距之比的條件。具有基本結(jié)構(gòu)的變焦透鏡系統(tǒng)由于滿足該條件(a)，因此具有高變焦比，能夠確保高倍率。所述條件(I)是用于規(guī)定第I透鏡組的焦距與第2透鏡組的焦距之比的條件。低于條件(I)的下限的話，第2透鏡組的焦距變得過小，變倍時的像差變動變大，難以進(jìn)行諸像差的補(bǔ)償。又，第I透鏡組的焦距變得過大，為了確保高倍率所需要的第I透鏡組的移動量變得過大，難以提供緊湊的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。超過條件(I)的上限的話，第I透鏡組的焦距變得過小，變倍時的像差變動變大，難以進(jìn)行諸像差的補(bǔ)償，且由于第I透鏡組的直徑也變大，故難以提供緊湊的的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。又，相對于第I透鏡組的傾斜的誤差靈敏度也過高，存在光學(xué)系統(tǒng)組裝困難的情形。另外，所述條件(I)最好在以下的條件(a)’下滿足。fT / fw > 13. 0... (a)， 例如如實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)，具有基本結(jié)構(gòu)的變焦透鏡系統(tǒng)優(yōu)選滿足以下的條件(2)。0. 5 < If1 / f4 < 4. 2 ... (2)其中，:第I透鏡組的合成焦距，f4 :第4透鏡組的合成焦距。所述條件(2)是用于規(guī)定第I透鏡組的焦距與第4透鏡組的焦距之比的條件。又，低于條件(2)的下限的話，第4透鏡組的焦距變得過大，第4透鏡組的移動量變得過大，難以提供緊湊的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。又，第I透鏡組的焦距變得過小，變倍時的像差變動變大，難以進(jìn)行諸像差的補(bǔ)償，且由于第I透鏡組的直徑也變大，故難以提供緊湊的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。又，相對于第I透鏡組的傾斜的誤差靈敏度也過高，存在光學(xué)系統(tǒng)組裝困難的情形。超過條件(2)的上限的話，第I透鏡組的焦距變得過大，為了確保高倍率所需要的第I透鏡組的移動量變得過大，難以提供緊湊的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。另外，通過進(jìn)一步滿足以下的條件(2)’以及(2)”中的至少一個，能夠進(jìn)一步得到所述效果。I. 5 < I Vf1 I ⑵，I Vf4 I < 3.0 ⑵”又，所述條件(2)、(2)’以及(2)”最好在所述條件(a)’下滿足。例如如實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)，具有基本結(jié)構(gòu)的變焦透鏡系統(tǒng)優(yōu)選滿足以下的條件(3)。0. 8 < Vf1 < I. 4 (3)其中，Lt :在遠(yuǎn)攝端的透鏡全長(從第I透鏡組的最靠近物體的物方面至像面的距離)，f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。所述條件(3 )是用于規(guī)定在遠(yuǎn)攝端的透鏡全長與整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距之比的條件。低于條件(3)的下限的話，在遠(yuǎn)攝端的透鏡全長變得過短，各透鏡組的焦距變得過小，變倍時的像差變動變大，難以進(jìn)行諸像差的補(bǔ)償。超過條件(3)的上限的話，在遠(yuǎn)攝端的透鏡全長變得過短，難以提供緊湊的透鏡鏡筒、攝像裝置、照相機(jī)。另外，通過進(jìn)一步滿足以下的條件(3)’以及(3)”中的至少一個，能夠進(jìn)一步得到所述效果。0. 9 < LT/fT (3)，LT/fT < I. 2 (3) ”又，所述條件(3)、(3)’以及(3)”最好在所述條件(a)’下滿足。構(gòu)成實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的各個透鏡組僅由通過折射來使入射光線偏轉(zhuǎn)的折射型透鏡元件，即在具有不同折射率的介質(zhì)之間的界面上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的類型的透鏡元件來構(gòu)成的，但本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以由通過衍射來使入射光線偏轉(zhuǎn)的衍射型透鏡元件，或通過組合衍射作用和折射作用來使入射光線偏轉(zhuǎn)的折射衍射混合型透鏡元件，或通過介質(zhì)內(nèi)的折射率分布來使入射光線偏轉(zhuǎn)的折射率分布型透鏡元件等來構(gòu)成 各個透鏡組。特別是在折射衍射混合型透鏡元件中，若在折射率不同的介質(zhì)的界面形成衍射結(jié)構(gòu)，則能夠改善衍射效率的波長依賴性，因此是優(yōu)選的。此外，各個實(shí)施方式中示出的是在像面S的物方，即在實(shí)施形態(tài)I 4中的像面S與第5透鏡組G5的最靠近像的像方的透鏡面之間，在實(shí)施形態(tài)5中的像面S與第4透鏡組G4的最靠近像的像方的透鏡面之間，配置等價于光學(xué)低通濾波器或攝像元件的面板等的平行平板P的結(jié)構(gòu)，作為該低通濾波器，可以使用以規(guī)定的結(jié)晶軸方向經(jīng)過了調(diào)整的水晶等為材料的雙折射型低通濾波器，或者，通過衍射效果來實(shí)現(xiàn)所需的光學(xué)遮蔽頻率特性的相位型低通濾波器等。(實(shí)施形態(tài)6)圖16是實(shí)施形態(tài)6所涉及的數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖16中，數(shù)碼靜止照相機(jī)具備包括變焦透鏡系統(tǒng)I和作為CXD的攝像元件2的拍攝裝置、液晶顯示器3、殼體4。變焦透鏡系統(tǒng)I用的是實(shí)施方式I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)。圖16中，變焦透鏡系統(tǒng)I具備第I透鏡組G1、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、孔徑光闌A、第4透鏡組G4、第5透鏡組G5。變焦透鏡系統(tǒng)I配置于殼體4的前側(cè)，攝像元件2配置于變焦透鏡系統(tǒng)I的后側(cè)。液晶顯示器3配置于殼體4的后側(cè)，變焦透鏡系統(tǒng)I所形成的被攝體的光學(xué)的像形成于像面S。鏡筒包括主鏡筒5、移動鏡筒6和圓筒凸輪7。使圓筒凸輪7旋轉(zhuǎn)時，第I透鏡組G1、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、孔徑光闌A、第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5移動至以攝像元件2為基準(zhǔn)的規(guī)定的位置，能夠進(jìn)行從廣角端至遠(yuǎn)攝端的變焦。第4透鏡組G4能夠通過焦點(diǎn)調(diào)整用電動機(jī)在光軸方向上移動。這樣，數(shù)碼靜止照相機(jī)通過使用實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)，能夠提供一種分辨率及像面彎曲的補(bǔ)償能力高、不使用時的透鏡全長短且小型的數(shù)碼靜止照相機(jī)。此夕卜，圖16所示的數(shù)碼靜止照相機(jī)也可以應(yīng)用實(shí)施形態(tài)2 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)中的任意一個來取代實(shí)施形態(tài)I所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)。又，圖16所示的數(shù)碼靜止照相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)也可以應(yīng)用到以動態(tài)圖像為對象的數(shù)碼攝像機(jī)。該情況下，不僅能夠拍攝靜止圖像，而且還能夠拍攝分辨率高的動態(tài)圖像。此外，本實(shí)施形態(tài)6所涉及的數(shù)碼靜止照相機(jī)中，示出的變焦透鏡系統(tǒng)I是實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)，這些變焦透鏡系統(tǒng)不需要使用所有的變焦域。即，也可以根據(jù)期望的變焦域，來相應(yīng)地取出光學(xué)性能得到保證的范圍，從而作為倍率比實(shí)施形態(tài)I 5所說明的變焦透鏡系統(tǒng)低的低倍率變焦透鏡系統(tǒng)來使用。進(jìn)一步，在實(shí)施 形態(tài)6中示出了將變焦透鏡系統(tǒng)適用于所謂的可收縮結(jié)構(gòu)的鏡筒中的實(shí)例，但并不限定于此。例如，可以在第I透鏡組Gl內(nèi)等的任意的位置配置具有內(nèi)部反射面的棱鏡或表面反射鏡，將變焦透鏡系統(tǒng)適用于所謂的彎曲結(jié)構(gòu)的鏡筒。進(jìn)一步，在實(shí)施形態(tài)6中，也可以將變焦透鏡系統(tǒng)適用于使第2透鏡組G2整體、第3透鏡組G3整體、第2透鏡組G2或者第3透鏡組G3的一部分等的構(gòu)成變焦透鏡系統(tǒng)的一部分的透鏡組在收縮時從光軸上避讓的所謂的滑動(^ 7 rM > 7)鏡筒中。又，也可以將由以上說明的實(shí)施形態(tài)I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)、C⑶或CMOS等攝像元件所構(gòu)成的攝像裝置應(yīng)用到智能手機(jī)等便攜信息終端、個人數(shù)字助理(PersonalDigital Assistance)、監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控照相機(jī)、Web照相機(jī)、車載照相機(jī)等。以下，對具體實(shí)施實(shí)施方式I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。另外，在各數(shù)值實(shí)施例中，表中的長度單位均為“mm”，視角單位均為“?！?。又，在各數(shù)值實(shí)施例中，r是曲率半徑，d是面間隔，nd是相對于d線的折射率，vd是相對于d線的阿貝數(shù)。又，在各數(shù)值實(shí)施例中，標(biāo)注有星號*的面是非球面，非球面形狀用下面的式子來定義。[數(shù)I]
h 鰲 /1*
Z= ....................................................... +A4h4+Ai h +A8h8+A10h 10+A1 2 h1 2+A1 4h14
1/1 —(1 + k) (h / r)窆 v其中，K是圓錐常數(shù)，A4、A6、A8、A10、A12、以及A14分別是4次、6次、8次、10次、12次、以及14次的非球面系數(shù)。圖2、5、8、11、以及14是各個數(shù)值實(shí)施例I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)的縱向像差圖。在各縱向像差圖中，(a)圖表示廣角端，(b)圖表示中間位置，(C)圖表示遠(yuǎn)攝端的各個像差。各個縱向像差圖從左依次表示球面像差、像散、畸變像差。在各個圖中，球面像差以SA (mm)表示，像散以AST (mm)表示、畸變像差以DIS (% )表示。在球面像差圖中，縱軸表示F值，實(shí)線是波長587. 56nm的d線的特性，短虛線是波長486. 13nm的F線的特性，長虛線是波長656. 28nm的C線的特性。在像散圖中，縱軸表示像高，實(shí)線是弧矢平面的特性，虛線是子午平面的特性。在畸變像差圖中，縱軸表示像高。另外，在各圖中，F(xiàn)值用F表示，像聞用H表不,弧矢像面用s表不，子午平面用m表不。又，圖3、6、9、12、以及15分別是各個數(shù)值實(shí)施例I 5所涉及的變焦透鏡系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的橫向像差圖。在各個橫向像差圖中，上段3個像差圖對應(yīng)于遠(yuǎn)攝端的沒有進(jìn)行像模糊補(bǔ)償?shù)幕緺顟B(tài)，下段3個像差圖對應(yīng)于使第3透鏡組G3整體向垂直于光軸的方向移動規(guī)定量后的、在遠(yuǎn)攝端的像模糊補(bǔ)償狀態(tài)?；緺顟B(tài)的各個橫向像差圖中，上段對應(yīng)于最大像高的70%像點(diǎn)的橫向像差，中段對應(yīng)于軸上像點(diǎn)的橫向像差，下段對應(yīng)于最大像高的一 70%像點(diǎn)的橫向像差。像模糊補(bǔ)償狀態(tài)的各個橫向像差圖中，上段對應(yīng)于最大像高的70%像點(diǎn)的橫向像差，中段對應(yīng)于軸上像點(diǎn)的橫向像差，下段對應(yīng)于最大像高的一 70 %像點(diǎn)的橫向像差。在各個橫向像差圖中，橫軸表示瞳面上的距主光線的距離，實(shí)線是d線特性，短虛線是F線特性，長虛線是C線特性。另外，在各橫向像差圖中，使子午平面為包含第I透鏡組Gl的光軸和第3透鏡組G3的光軸的平面。另外，關(guān)于各數(shù)值實(shí)施例的變焦透鏡系統(tǒng)，在遠(yuǎn)攝端的像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下的第3透鏡組G3的朝向垂直于光軸的方向的移動量如下所示。
數(shù)值實(shí)施例I I 0. 094mm 數(shù)值實(shí)施例2 0. 082mm 數(shù)值實(shí)施例3 0. 105mm 數(shù)值實(shí)施例4 0. 125mm 數(shù)值實(shí)施例5 0. 197mm
在拍攝距離為⑴的遠(yuǎn)攝端時，變焦透鏡系統(tǒng)僅傾斜0. 3°的情況下的像偏心量等于第3透鏡組G3整體在垂直于光軸的方向上僅平移上述各值時的像偏心量。從各個橫向像差圖可以得知，軸上像點(diǎn)的橫向像差的對稱性良好。此外，在基本狀態(tài)下比較+70 %像點(diǎn)的橫向像差與一70 %像點(diǎn)的橫向像差時，它們的彎曲度都小，且像差曲線的傾斜度幾乎相等，由此可知偏心彗形像差、偏心像散小。這意味著即使在像模糊補(bǔ)償狀態(tài)下也能夠獲得充分的成像性能。此外，在變焦系統(tǒng)的像模糊補(bǔ)償角相同的情況下，隨著變焦透鏡系統(tǒng)整體的焦距變短，像模糊補(bǔ)償所需的平移量減少。因此，在任何變焦位置，對于角度是到0. 3°為止的像模糊補(bǔ)償角，都能夠在不降低成像特性的情況下進(jìn)行充分的像模糊補(bǔ)償。(數(shù)值實(shí)施例I)數(shù)值實(shí)施例I的變焦透鏡系統(tǒng)對應(yīng)于圖I所示的實(shí)施形態(tài)I。在表I中示出數(shù)值實(shí)施例I的變焦透鏡系統(tǒng)的面數(shù)據(jù)，在表2中示出非球面數(shù)據(jù)，在表3中示出各種數(shù)據(jù)。表I面數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，從物方到像方依次包括 具有正光焦度的第I透鏡組； 具有負(fù)光焦度的第2透鏡組； 具有正光焦度的第3透鏡組； 具有光焦度的第4透鏡組；和 設(shè)置在所述第3透鏡組和所述第4透鏡組之間的孔徑光闌， 攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之吋，使所述第I透鏡組、所述第2透鏡組以及所述第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍， 所述第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和ー個以上的透鏡元件間空氣間隔， 所述變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件(I)以及(a)-I. O < fjf2 < -4. O (I)fT/fff > 9. O (a) 其中， :第I透鏡組的合成焦距， f2 :第2透鏡組的合成焦距， f W :整個系統(tǒng)在廣角端的焦距， f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在干，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之吋，孔徑光闌與第3透鏡組一體地沿光軸移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，滿足以下的條件(2)0. 5 < If1 / f4 < 4. 2 ... (2) 其中， も第I透鏡組的合成焦距， f4 第4透鏡組的合成焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，滿足以下的條件(3) 0. 8 < Vf1 <1.4. (3) 其中， Lt :在遠(yuǎn)攝端的透鏡全長，即從第I透鏡組的最靠近物體的物方表面至像面的距離， f T :整個系統(tǒng)在遠(yuǎn)攝端的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第4透鏡組具有負(fù)光焦度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第4透鏡組由I個透鏡元件構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，在第4透鏡組的像方具有第5透鏡組，所述第5透鏡組具有光焦度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第5透鏡組具有正光焦度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第5透鏡組由I個透鏡元件構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其特征在于，在從無限遠(yuǎn)對焦?fàn)顟B(tài)至近物對焦?fàn)顟B(tài)的聚焦時，第4透鏡組或者第5透鏡組沿著光軸移動。
11.一種攝像裝置，其能夠?qū)⑽矬w的光學(xué)的像輸出為電的圖像信號，其特征在于，包括 形成物體的光學(xué)的像的變焦透鏡系統(tǒng)；和 將由該變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號的攝像元件， 所述變焦透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)。
12.—種照相機(jī)，其將物體的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號，進(jìn)行被轉(zhuǎn)換了的圖像信號的顯示以及存儲的至少一方，其特征在于，包括攝像裝置，所述攝像裝置包括形成物體的光學(xué)的像的變焦透鏡系統(tǒng)、和將由該變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)的像轉(zhuǎn)換為電的圖像信號的攝像元件， 所述變焦透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求I所述的變焦透鏡系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變焦透鏡系統(tǒng)、攝像裝置以及照相機(jī)，該變焦透鏡系統(tǒng)的特征在于，從物方到像方依次包括具有正光焦度的第1透鏡組；具有負(fù)光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；具有光焦度的第4透鏡組；和設(shè)置在第3透鏡組和第4透鏡組之間的孔徑光闌，攝像時在從廣角端向遠(yuǎn)攝端變焦之時，使第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組沿著光軸移動以進(jìn)行變倍，第3透鏡組具有兩片以上的透鏡元件和一個以上的透鏡元件間空氣間隔，該變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件-7.0＜f1/f2＜-4.0以及fT/fW＞9.0，其中，f1、f2第1透鏡組、第2透鏡組的合成焦距，fＷ、fT整個系統(tǒng)在廣角端、遠(yuǎn)攝端的焦距。
文檔編號G02B15/20GK102782555SQ20128000078
公開日2012年11月14日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者美藤恭一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社