變焦透鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高倍率的變焦透鏡，該變焦透鏡具有高品質的成像性能，且能同時實現(xiàn)小型化、低價格化。為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明變焦透鏡具備正折射本領的第一透鏡組、負折射本領的第二透鏡組、正折射本領的第三透鏡組、正折射本領的第四透鏡組，變倍時，通過使全部透鏡組分別沿光軸方向前后移動從而達到規(guī)定的變倍比，其特征在于，第二透鏡組包括在物體側具有凸面的負彎月透鏡、負透鏡、配置在最靠圖像側并在物體側具有凹面的負透鏡，第四透鏡組至少具有兩片正透鏡和一片負透鏡，所述變焦透鏡滿足以下的條件式（1）和條件式（2），1.48≤（NV+NL）/2≤1.62···（1），38≤（VV+VL）/2≤62···（2）。
【專利說明】變焦透鏡
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變焦透鏡，尤其涉及高倍率的變焦透鏡。
【背景技術】
[0002]近年來，作為單鏡頭反光照相機(以下，稱為“單反相機”。)用的交換透鏡，超過10倍的高倍率的變焦透鏡備受矚目。對于這種變焦透鏡，毫無疑問地要求其具有高品質的成像性能，而且還要求小型化、低價格等。隨著近年來數(shù)碼單反相機的人氣上升，對于面向一般用戶的變焦透鏡的要求日益增強。
[0003]高倍率的變焦透鏡具備多個透鏡組，由于需要用于移動這些透鏡組的移動機構，所以與單焦點透鏡相比會有大型化的傾向。因此，從攜帶便利或操作容易的觀點出發(fā)，在上述要求中對變焦透鏡的小型化的要求尤其高，因此濾光器直徑或鏡筒直徑的小徑化成為了首要任務。另一方面，從維持優(yōu)異的成像性能的同時實現(xiàn)低價格化的方面來看，必須在選擇低成本硝材的基礎上，使得成立成像性能優(yōu)異的光學系統(tǒng)。另外，近年來，具有全時手動對焦功能的變焦透鏡的普及也得以促進。所謂全時手動對焦功能是指，即使設定在自動對焦模式時也能根據(jù)對焦圈等的旋轉等瞬時切換成手動對焦模式的功能。變焦透鏡的光學系統(tǒng)也被要求適用這種新功能，因而變焦透鏡的光學設計變得越來越復雜。
[0004]在此，作為與變焦透鏡相關的現(xiàn)有技術，已公開有專利文獻1-專利文獻3的技術。專利文獻I所公開的變焦透鏡如下:從物體側向圖像側依次具備具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有正折射本領的第三透鏡組、以及具有正折射本領的第四透鏡組，變倍時，多個透鏡組沿光軸方向移動。另外，第二透鏡組發(fā)揮對焦透鏡組的功能，對焦時通過使該第二透鏡組移動來調整對焦位置。關于具有這種光學系統(tǒng)的變焦透鏡，專利文獻I中提出了如下的變焦透鏡:在構成第二透鏡組的多個透鏡中，將位于最靠近物體側的負透鏡設為第2a透鏡，將該第2a透鏡的材料的折射率和阿貝數(shù)分別設為n2a、v2a時，滿足以下條件。
[0005]-0.0125 女 v2a+2.175 < n2a < -0.011 女 v2a+2.21
[0006]42.0 < v2a < 59.0
[0007]另外，專利文獻2中公開的具有防振功能的變焦透鏡如下:從物體側開始依次具備具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有正折射本領的第三透鏡組、以及具有正折射本領的第四透鏡組，從廣角端向望遠端變倍時，各透鏡組以如下方式沿光軸方向移動，即，第一透鏡組和第二透鏡組的間隔變寬，第二透鏡組和第三透鏡組的間隔變窄，第三透鏡組和第四透鏡組的間隔有變化。對于第三透鏡組，從物體側開始依次具備具有正折射本領的前組和具有負折射本領的后組，發(fā)生手抖時僅使后組向與光軸大致垂直相交的方向移動，由此進行圖像矯正。并且，將廣角端狀態(tài)的變焦透鏡的焦點距離設為fw，將第一透鏡組的焦點距離設為Π時，滿足以下條件式。
[0008]1.5 < fl/fw < 8.0
[0009]而且，專利文獻3中公開的具有防振功能的變焦透鏡如下:從物體側開始依次具備具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有正折射本領的第三透鏡組、以及具有正折射本領的第四透鏡組，在從廣角端向望遠端變倍時，各透鏡組以如下方式沿光軸方向移動，即，第一透鏡組和第二透鏡組的間隔變寬，第二透鏡組和第三透鏡組的間隔變窄，第三透鏡組和第四透鏡組的間隔變窄。另外，第二透鏡組發(fā)揮對焦透鏡組的功能，對焦時第二透鏡組向物體側移動。關于這種光學系統(tǒng)，在專利文獻3中，將第一透鏡組的焦點距離設為Π，將第二透鏡組的焦點距離設為f2，將第三透鏡組的焦點距離設為f3，將全光學系統(tǒng)的望遠端的焦點距離設為ft時，滿足以下條件。
[0010]0.35 < fΙ/ft < 0.45
[0011]0.04 < I f2 I /ft < 0.065
[0012]0.15 < f3/ft < 0.25
[0013]【現(xiàn)有技術文獻】
[0014]【專利文獻】
[0015]【專利文獻I】日本特開2009-271471號公報
[0016]【專利文獻2】日本特開2008-304952號公報
[0017]【專利文獻3 】日本特開2010-44103號公報

【發(fā)明內容】

[0018]發(fā)明要解決的課題
[0019]上述的專利文獻I和專利文獻2所公開的變焦透鏡分別實現(xiàn)了低成本化和對焦機構的輕量化。具體而言，專利文獻I所公開的發(fā)明的特征為，在對焦時移動的第二透鏡組中，作為配置在最靠物體側的透鏡采用的是由樹脂材料構成的樹脂透鏡。在構成第二透鏡組的多個透鏡中，該配置在最靠物體側的透鏡與其他透鏡相比，存在透鏡直徑大、重量重的傾向，因此，通過使用樹脂透鏡來作為該透鏡，能夠實現(xiàn)第二透鏡組的輕量化，還能夠實現(xiàn)高速AF (自動對焦)、低功耗化。然而，在構成第二透鏡組的多個透鏡中，當使用樹脂透鏡來作為配置在最靠物體側的透鏡時，由于與硝材相比樹脂材料的折射率一般偏低，因此導致透鏡直徑的增大。該透鏡直徑的增大與濾光器直徑或鏡筒徑的小徑化具有逆關系，所以從實現(xiàn)變焦透鏡的小型化的觀點來看不優(yōu)選。而且，在專利文獻I所公開的實施例中，只公開了四倍左右的低倍率的變焦透鏡，而并沒有公開超過十倍的高倍率的變焦透鏡。
[0020]專利文獻2所公開的變焦透鏡是確保高倍率的變倍比的同時實現(xiàn)了優(yōu)異的成像性能的產(chǎn)品。然而，其濾光器直徑和光學總長較大，在實現(xiàn)小型化的方面上該產(chǎn)品尚未達到本發(fā)明所要求的水平。
[0021]在專利文獻3所公開的發(fā)明中，能在確保高倍率的變倍比的同時具有優(yōu)異的成像性能，而且能實現(xiàn)濾光器直徑的小型化、縮短光學總長。然而，構成光學系統(tǒng)的透鏡的數(shù)目較多，在實現(xiàn)低成本化的方面上該產(chǎn)品尚未達到本發(fā)明所要求的水平。
[0022]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種高倍率的變焦透鏡，該變焦透鏡能夠實現(xiàn)高品質的成像性能，并能夠同時實現(xiàn)小型化、低價格化的變焦透鏡。
[0023]解決課題的方法
[0024]作為本發(fā)明人等的潛心研究的結果，通過采用以下構成的透鏡來達到上述目的。
[0025]本發(fā)明提供一種變焦透鏡，其作為構成光學系統(tǒng)的透鏡組，從物體側開始至少依次具備具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有正折射本領的第三透鏡組、以及具有正折射本領的第四透鏡組，構成該光學系統(tǒng)的全部透鏡組通過以調整各自間隔的方式沿著光軸方向移動來達到規(guī)定的變倍率，其特征在于，
[0026]所述第二透鏡組具有:負彎月透鏡，其配置在最靠物體側并在物體側具有凸面；負透鏡，其配置在該負彎月透鏡之后；負透鏡，其配置在最靠圖像側并在物體側具有凹面，
[0027]所述第四透鏡組至少具有兩片正透鏡和一片負透鏡，
[0028]配置于所述第二透鏡組和所述第四透鏡組的下述透鏡滿足以下的條件式(I)和條件式(2)，
[0029]1.48 ≤(NV+NL)/2 ≤ 1.62...(I)
[0030]38 ( (VV+VL) /2 ≤ 62...(2)
[0031 ] 在上述條件式(I)、條件式(2 )中，
[0032]NV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡對d線的折射率，
[0033]VV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡的阿貝數(shù)，
[0034]NL:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡對d線的折射率， [0035]NV:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的阿貝數(shù)。
[0036]在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足以下條件式(3 )。
[0037]1.6 ^ f22/f21 ^ 3.4...(3)
[0038]在上述條件式(3 )中，
[0039]f21:第二透鏡組中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡的焦點距離，
[0040]f22:第二透鏡組中，配置在所述負彎月透鏡之后的負透鏡的焦點距離。
[0041 ] 在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選地，在所述第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡為兩面均為非球面的雙面非球面透鏡，并滿足以下的條件式(4)，
[0042]2.9 ≤ I fp/f4 I ≤ 19.5...(4)
[0043]在上述條件式(4 )中，
[0044]f4:第四透鏡組的焦點距離，
[0045]fp:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的焦點距離。
[0046]在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選地，在所述第二透鏡組中，配置在所述負彎月透鏡之后的負透鏡至少在其像面?zhèn)染哂蟹乔蛎?，并滿足以下的條件式(5)，
[0047]-0.07 ^ Δ 2/f2 ≤ 0.07...(5)
[0048]在上述條件式(5 )中，
[0049]Λ 2:在從光軸到有效半徑位置之間的相對于母球面的非球面變形量。
[0050]在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足以下的條件式(6 )。
[0051]-44 ≤ fl23t/f4XZ ≤-23...(6)
[0052]在上述條件式(6 )中，
[0053]fl23t:從第一透鏡組到第三透鏡組在望遠端的合成焦點距離，
[0054]f4:第四透鏡組的焦點距離，
[0055]Z:變焦比(在望遠端的焦點距離/在廣角端的焦點距離)。
[0056]在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足以下的條件式(7)。
[0057]0.21 ( M2/M1 ≤ 0.42...(7)[0058]在上述條件式(7)中，
[0059]Ml:從廣角端到望遠端的第一透鏡組的移動量(向物體側的移動設為+)，
[0060]M2:從廣角端到望遠端的第二透鏡組的移動量(向物體側移動設為+)。
[0061]在本發(fā)明的變焦透鏡中，在從廣角端向望遠端變倍時，可以采用這些透鏡組以如下方式移動的透鏡構成:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔變窄，所述第三透鏡組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄。
[0062]在本發(fā)明的變焦透鏡中，所述第三透鏡組包括具有正折射本領的3a組和具有負折射本領的3b組，在防振時，優(yōu)選所述3b組在與光軸大致垂直的方向上移動。
[0063]在本發(fā)明的變焦透鏡中，所述第三透鏡組包括具有正折射本領的3a組和具有負折射本領的3b組，在從廣角端向望遠端變倍時，這些透鏡組以如下方式移動:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述3a組之間的間隔變窄，所述3a組和所述3b組之間的間隔有變化，所述3b組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄。此時，在防振時，所述3b組在與光軸大致垂直的方向上移動也可。
[0064]另外，在本發(fā)明的變焦透鏡中，作為構成所述光學系統(tǒng)的透鏡組，在具備所述第一透鏡組到所述第四透鏡組的基礎上，還具備連續(xù)于該第四透鏡組之后的第五透鏡組，在從廣角端向望遠端變倍時，這些透鏡組可以采用以如下方式移動的結構:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔變窄，所述第三透鏡組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄，所述第四透鏡組和所述第五透鏡組之間的間隔變寬。
[0065]在本發(fā)明的變焦透鏡中，作為構成所述光學系統(tǒng)的透鏡組，在具備所述第一透鏡組到所述第四透鏡組的基礎上，還在最靠圖像側具備固定透鏡或固定透鏡組。
[0066]在本發(fā)明的變焦透鏡中，在從物體距離無限遠向近距離對焦時，所述第二透鏡組向物體側移動。
[0067]發(fā)明效果
[0068]通過采用上述透鏡構成，本發(fā)明能夠在高倍率的變焦透鏡中，保證高品質的成像性能，并同時實現(xiàn)小型化和低價格化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0069]圖1是表示本發(fā)明的光學系統(tǒng)的透鏡構成例的剖面圖，表示了廣角端的無限遠對焦時的透鏡結構的一例。
[0070]圖2是實施例1的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖(球面像差、像散、歪曲像差；以下圖3-圖28中相同)。
[0071]圖3是實施例1的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0072]圖4是實施例1的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0073]圖5是實施例2的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0074]圖6是實施例2的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0075]圖7是實施例2的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0076]圖8是實施例3的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。[0077]圖9是實施例3的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0078]圖10是實施例3的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0079]圖11是實施例4的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0080]圖12是實施例4的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0081]圖13是實施例4的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0082]圖14是實施例5的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0083]圖15是實施例5的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0084]圖16是實施例5的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0085]圖17是實施例6的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0086]圖18是實施例6的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。[0087]圖19是實施例6的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0088]圖20是實施例7的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0089]圖21是實施例7的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0090]圖22是實施例7的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0091]圖23是實施例8的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0092]圖24是實施例8的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0093]圖25是實施例8的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0094]圖26是實施例9的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0095]圖27是實施例9的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0096]圖28是實施例9的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0097]圖29是實施例10的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0098]圖30是實施例10的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0099]圖31是實施例10的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0100]圖32是實施例11的變焦透鏡的變焦廣角端的像差圖。
[0101]圖33是實施例11的變焦透鏡的變焦中間焦點的像差圖。
[0102]圖34是實施例11的變焦透鏡的變焦望遠端的像差圖。
[0103]圖35是表示實施例1-實施例11的各條件式的數(shù)值的表。
[0104]附圖標記說明
[0105]21..?第二透鏡組中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡
[0106]22..?配置在負彎月透鏡之后的負透鏡
[0107]41..?第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡
[0108]100..光學系統(tǒng)
[0109]Gl...第一透鏡組
[0110]G2..?第二透鏡組
[0111]G3..?第三透鏡組
[0112]3a..3a 組
[0113]3b..3b 組
[0114]G4..?第四透鏡組【具體實施方式】
[0115]以下，對本發(fā)明的變焦透鏡的實施方式進行說明。圖1表示本發(fā)明的變焦透鏡的光學系統(tǒng)100的透鏡構成例。在圖1所示的變焦透鏡中，構成該光學系統(tǒng)100的透鏡組從物體側開始依次具備具有正折射本領的第一透鏡組G1、具有負折射本領的第二透鏡組G2、具有正折射本領的第三透鏡組G3、以及具有正折射本領的第四透鏡組G4，并通過使構成該光學系統(tǒng)100的全部透鏡組以調整各自的間隔的方式沿光軸方向移動來達到規(guī)定的變倍率。
[0116]1.變焦透鏡光學系統(tǒng)的透鏡構成例
[0117]首先，參照圖1，對構成該光學系統(tǒng)100的各透鏡組的透鏡結構進行說明。但是，本發(fā)明的變焦透鏡的光學系統(tǒng)不限定于圖1所示的光學系統(tǒng)100，只要具備上述第一透鏡組Gl-第四透鏡組G4，并滿足后述的條件式(I )、條件式(2)等的各種條件式，對透鏡組的數(shù)量或具體的透鏡結構并無特別限定。例如，本發(fā)明的變焦透鏡的光學系統(tǒng)還可以在第一透鏡組Gl-第四透鏡組G4的基礎上，具備連續(xù)于第四透鏡組G4的第五透鏡組、第六透鏡組等其他透鏡組，也可以如后文所述，在構成該光學系統(tǒng)100的透鏡組中，在最靠圖像側具備固定透鏡或固定透鏡組，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內可適當進行變更。
[0118]首先，對第一透鏡組Gl進行說明。本發(fā)明中，第一透鏡組Gl作為整體具有正折射本領即可，對其具體的透鏡結構并無特別限定。例如，如圖1所示，第一透鏡組Gl可以從物體側開始依次包括在物體側具有凸面的負透鏡11、正透鏡12、以及在物體側具有凸面的正透鏡13這三片透鏡。另外，在該三片透鏡的基礎上，還可以在最靠圖像側的位置進而配置正透鏡。但是，從實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化和低成本化的觀點出發(fā)，構成第一透鏡組的透鏡的片數(shù)優(yōu)選為能夠達到所要求的光學性能時的最小限度的透鏡片數(shù)。當然，對其他透鏡組也一樣。
[0119]第二透鏡組G2包括:負彎月透鏡21，其配置在最靠物體側的位置并在物體側具有凸面；負透鏡22，其配置在該負彎月透鏡21之后；負透鏡24，其配置在最靠圖像側的位置并在物體側具有凹面。第二透鏡組G2只要具有該三片透鏡即可，根據(jù)需要還可以具有其他透鏡。例如，圖1所示的第二透鏡組G2包括四片透鏡，在配置于從物體側數(shù)第二片的位置的負透鏡22和配置在最靠圖像側的位置的負透鏡24之間，具有兩面具有凸面的正透鏡23。另外，在圖1中例示的光學系統(tǒng)100中，該第二透鏡組G2發(fā)揮對焦透鏡的功能，在從物體距離無限遠向近距離對焦時，通過使所述第二透鏡組G2向物體側移動來進行對焦。在本發(fā)明中，通過使構成第二透鏡組G2和第四透鏡組G4的透鏡滿足規(guī)定的條件式，由此達到本發(fā)明的目的并得到各種效果。關于這些條件式，將會在后文中敘述。
[0120]此外，本發(fā)明中的所謂“配置在該負彎月透鏡21之后的負透鏡22”，是指在配置于最靠物體側的負彎月透鏡21的“之后”配置的“負透鏡22”。S卩，在圖1所示的配置在最靠物體側的負彎月透鏡21和配置在其后的負透鏡22之間，可以設置正透鏡。例如，在這些負透鏡21、22之間，配置在像面?zhèn)染哂型姑娴恼哥R等。
[0121]第三透鏡組G3作為整體具有正折射本領即可，對其具體的透鏡結構并無特別限定。例如，如圖1所示，第三透鏡組G3的透鏡結構包括具有正折射本領的3a組(G3a)和具有負折射本領的3b組(G3b)，防振時，3b組可以在與光軸大致垂直的方向上移動。
[0122]就3a組而言，例如，可以從物體側開始依次包括在兩面具有凸面的正透鏡31、在兩面具有凸面的正透鏡32、以及負彎月透鏡33這三片透鏡。此時，就配置在從物體側數(shù)第二片的在兩面具有凸面的正透鏡32而言，優(yōu)選其物體側的那一面的曲率半徑小于圖像側的那一面的曲率半徑。第三透鏡組，特別是在廣角端表現(xiàn)出比較強的正折射作用的部分，具有用于將在第二透鏡組發(fā)生的過度(over)的球面像差向不足(under)側矯正。此時，配置在從物體側數(shù)第二片的正透鏡32的物體側那一面的曲率半徑小于圖像側那一面的曲率半徑，由此能夠抑制下面?zhèn)鹊倪^度矯正。而且，通過縮小物體側的那一面的曲率半徑，并通過在配置在最靠物體側的正透鏡31和配置在該第二片的正透鏡32之間設置寬的空氣間隔，進而使該正透鏡32和負透鏡33之間的空氣透鏡的折射本領適當，由此能夠很好地矯正球面像差，而且不限于廣角端，在全變焦域中的成像性能也能得到進一步地提高。另外，在3a組中，在配置在最靠物體側的正透鏡31和配置在其后的正透鏡32之間，也可以進而存在其他正透鏡。3a組的具體透鏡構成可根據(jù)3b組的透鏡構成和其他透鏡組的透鏡構成等適當進行變更。
[0123]如圖1所示，3b組可以包括由在兩面具有凹面的負透鏡34和在物體側具有凸面的正彎月透鏡35接合而成的接合透鏡。另外，優(yōu)選地，該接合透鏡的物體側的那一面，即，在負透鏡34的物體側的凹面配置由合成樹脂材料構成的非球面層36。如上所述，3b組在防振時在與光軸大致垂直的方向上移動。因此，在鏡筒內裝入用于使3b組在與光軸大致垂直的方向上移動的移動機構。由于將3a組構成為如上所述的透鏡結構，所以尤其能夠降低望遠端的Fno光線(匯聚于光軸的光線中與光圈相切的光線)從3a組出射時的出射光線高度，因此可以由透鏡直徑小的透鏡來構成3b組。因此，即使在鏡筒內裝入使3b組在與光軸大致垂直的方向上移動的移動機構的情況下，也能夠抑制鏡筒直徑變大。另外，通過采用接合透鏡，與使各透鏡分離的情況相比，更能夠提高3b組的組裝精度。另外，通過采用接合透鏡，可以使正彎月透鏡35的邊緣(口 〃)形狀變薄，因而能夠實現(xiàn)作為防振透鏡組的3b組的輕量化。因此，能夠減輕對用于移動防振透鏡組的防振驅動器的負荷，能夠很好地控制防振透鏡組的動作。
[0124]接著，對第四透鏡組G4進行說明。在本發(fā)明中，第四透鏡組G4至少具有兩片正透鏡和一片負透鏡，只要整體具有正折射本領即可，根據(jù)需要還可以具有其他透鏡的透鏡構成。例如，圖1所示的第四透鏡組G4在上述兩片正透鏡和一片負透鏡的基礎上，在最靠物體側還設有具有弱折射本領的非球面透鏡。具體而言，圖1所示的第四透鏡組G4按照從物體側開始依次包括:具有弱的正折射本領的非球面透鏡(彎月透鏡)41，兩面具有凸面的正透鏡42，兩面具有凹面的負透鏡43，兩面具有凸面的正透鏡44。圖1所示的非球面透鏡41是由樹脂材料構成的正彎月透鏡，物體側和圖像側的各面分別為非球面。通過在第四透鏡組G4的最靠物體側配置非球面透鏡，能夠以少數(shù)的透鏡片數(shù)來很好地矯正歪曲像差等，并在實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化的方面上是優(yōu)選的。
[0125]但是，當該變焦透鏡為如圖1所示的正組在前型(positive-lead type)的所謂四組結構時，在第四透鏡組G4中，上述兩片正透鏡和一片負透鏡如圖1所示，優(yōu)選從物體側開始以正透鏡42、負透鏡43、正透鏡44的順序而配置。此時，通過存在于兩片正透鏡42、44之間的負透鏡43，能夠降低入射至最后的透鏡的光束的光線高度，能夠減小最后的透鏡的透鏡直徑。此外，此時在第四透鏡組G4中，也可以從物體側開始以正透鏡、正透鏡、負透鏡的順序來配置這些透鏡。在這種以正、正、負的順序來配置這些透鏡的情況下，也能夠縮小最后的透鏡的透鏡直徑。然而，在以正、正、負的順序來配置這些透鏡的情況下，會使后焦距變短，而且最邊緣像高向攝像面的光線入射角度變得陡峭，難以確保周邊光量。另外，在第四透鏡組G4中，可以從物體側開始以負透鏡、正透鏡、正透鏡的順序來配置這些透鏡。然而，此時像差矯正變得困難。因此，如圖1所示，當變焦透鏡為正組在前型的所謂的四組構成的變焦透鏡時，構成第四透鏡組的至少的兩片正透鏡和一片負透鏡從物體側優(yōu)選以正透鏡、負透鏡、正透鏡的順序來配置。此外，更優(yōu)選地，如上述那樣，第四透鏡組G4在這些三片透鏡的基礎上，在最靠物體側配置折射本領弱的非球面透鏡。
[0126]如圖1所示，就本發(fā)明的變焦透鏡來說，構成光學系統(tǒng)100的透鏡組具備第一透鏡組Gl-第四透鏡組G4至少這四個透鏡組，第一透鏡組Gl是具有正折射本領的正組在前型的變焦透鏡。如此，通過采用正組在前型的變焦透鏡，能夠實現(xiàn)高倍率的變焦透鏡中的優(yōu)異的成像性能。另外，變倍時，通過使構成的光學系統(tǒng)100的全部的透鏡組進行移動，由此能夠有效確保高倍率的變焦變倍比，且能夠實現(xiàn)光學總長的縮短化。
[0127]在此，就本發(fā)明的變焦透鏡而言，在從廣角端向望遠端變倍時，優(yōu)選以如下方式移動以下透鏡組:第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2的間隔變寬，第二透鏡組G2和第三透鏡組G3的間隔變窄，第三透鏡組G3和第四透鏡組G4的間隔變窄。通過以這種方式移動各透鏡組，能夠以少量移動量實現(xiàn)優(yōu)異的變倍比。即，能夠使超過十倍的高倍率變焦透鏡具有小型化的構成，并能夠很好地進行各種像差矯正。
[0128]但是，在變倍時使構成第三透鏡組G3的3a組和3b組作為一體移動的情況下，第三透鏡組G3以如上述的方式進行移動。而在變倍時3a組和3b組分別獨立進行移動的情況下，各透鏡組以如下方式進行移動:第二透鏡組G2和3a組的間隔變窄、3a組和3b組的間隔變化、3b組和第四透鏡組G4的間隔變窄。另外，該變焦透鏡的光學系統(tǒng)100在具備圖1所示的第一透鏡組Gl-第四透鏡組G4的基礎上，還具備與這些透鏡組獨立而進行移動的第五透鏡組的情況下，各透鏡組以如下方式進行移動:第二透鏡組G2和第三透鏡組G3的間隔變窄、第三透鏡組G3和第四透鏡組G4的間隔變窄、第四透鏡組G4和第五透鏡組的間隔變寬。此外，本實施方案中說明的是第三透鏡組G3由3a組、3b組構成的例子，在變倍時這些透鏡組分別獨立進行移動的情況下，毫無疑問地，也可以將3a組稱為第三透鏡組，將3b組稱為第四透鏡組，且將第四透鏡組G4稱為第五透鏡組。
[0129]另外，如上所述，在構成本發(fā)明的變焦透鏡的光學系統(tǒng)100的透鏡組中，在具備上述的第一透鏡組Gl-第四透鏡組G4的基礎上，還可以在該光學系統(tǒng)100的最靠圖像側的位置配置固定透鏡或固定透鏡組。例如，可以配置折射本領弱的正或負的固定透鏡或固定透鏡組。即使將這種固定透鏡或固定透鏡組配置在光學系統(tǒng)100的最靠圖像側的位置，也不會使本發(fā)明的變焦透鏡的優(yōu)點受損。
[0130]2.條件式(I)-條件式(7)
[0131]本發(fā)明采用上述光學系統(tǒng)100，并且，尤其是通過使構成第二透鏡組G2和第四透鏡組G4的透鏡滿足以下條件式(I)和條件式(2)等，由此同時實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化和低價格化。以下，在對條件式(I)和條件式(2)進行說明的基礎上，對條件式(3)-條件式(7)進行說明。
[0132]2-1.條件式(I)和條件式(2)
[0133]本發(fā)明的變焦透鏡的特征在于，構成第二透鏡組G2的透鏡中的、配置在最靠物體側的負彎月透鏡21之后配置的負透鏡22，和構成第四透鏡組G4的透鏡中的、配置在最靠物體側的透鏡41滿足條件式(1)和條件式(2)。
[0134]【數(shù)7】
[0135]1.48 ≤(NV+NL)/2 ≤1.62...(1)
[0136]38 ^≤(VV+VL) /2 ≤ 62...(2)
[0137]在上述條件式(I)、條件式(2 )中，
[0138]NV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡對d線的折射率，
[0139]VV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡的阿貝數(shù)，
[0140]NL:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡對d線的折射率，
[0141]NV:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的阿貝數(shù)。
[0142]上述條件式(1)是關于構成第二透鏡組G2和第四透鏡組G4的透鏡材料的條件式。另外，條件式(2)是用于確保該光學系統(tǒng)100的優(yōu)選的成像性能的關于透鏡材料的條件式。目前同時滿足這些條件式(1)和條件式(2)的材料限定為樹脂材料。因此，在本發(fā)明中，在第二透鏡組G2和第四透鏡組G4中引入樹脂透鏡，由此，與所有的透鏡都使用硝子制的透鏡的情況相比，可以降低該變焦透鏡的成本，并且，還可以使該變焦透鏡輕量化。
[0143]在此，樹脂透鏡容易受到溫度或濕度等環(huán)境變化的影響，由環(huán)境變化而使透鏡面發(fā)生形狀變化，所以會影響成像性能。因此，在第二透鏡組G2內引入樹脂透鏡時，需注意應在不容易受到環(huán)境變化影響的位置配置樹脂透鏡。另外，與硝子制透鏡相比，樹脂透鏡的折射率更低，因此在制作具有與硝子制透鏡的折射本領相同的折射本領的樹脂透鏡時，有必要減小曲率半徑并且增大透鏡直徑等，且變化透鏡面的形狀。因此，當在第二透鏡組G2內引入樹脂透鏡時，有可能引起由透鏡面的形狀變化而導致的濾光器直徑的大型化。因此，考慮到抑制濾光器直徑的大型化，需注意必須配置樹脂透鏡。另外，優(yōu)選在可以降低透鏡組移動時的移動負荷的位置配置樹脂透鏡，需要注意這一點。
[0144]基于這三個注意點，在本發(fā)明的構成第二透鏡組G2的透鏡中，作為配置于最靠物體側的負彎月透鏡21之后配置的負透鏡22，采用了滿足條件式(1)和條件式(2)的樹脂透鏡。在構成第二透鏡組G2的透鏡中，通過使配置在從物體側開始至少第二片之后位置的負透鏡22采用樹脂透鏡，能夠抑制環(huán)境變化對該樹脂透鏡的影響。另外，當采用樹脂透鏡時，該負透鏡22的透鏡直徑會有少許增大。然而，在構成第二透鏡組G2的透鏡中，在最靠物體側配置負彎月透鏡21，使該負彎月透鏡21的透鏡面的形狀或折射本領等最優(yōu)化，由此在抑制該負透鏡22 (樹脂透鏡)的透鏡直徑的放大化的基礎上，還能夠得到適當?shù)恼w折射本領。另外，通過使該負透鏡22為樹脂透鏡，由此在最靠物體側可配置折射本領強的透鏡(22
(1))。因此，可以使廣角側的入射光瞳位置配置在更靠物體側。因此，能夠使前一個透鏡的直徑變小，由此能使濾光器直徑變小，能實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化。另外，在該第二透鏡組G2內引入樹脂透鏡，由此可實現(xiàn)第二透鏡組G2的輕量化，并在能夠減小對焦時的操作負荷的方面上也是優(yōu)選的。
[0145]而且，在本發(fā)明的構成第四透鏡組G4的透鏡中，作為配置在最靠物體側的透鏡41也采用了樹脂透鏡，從而能實現(xiàn)該變焦透鏡的輕量化、低成本化。
[0146]采用條件式(1)的理由如下:當?shù)诙哥R組G2和第四透鏡組G4所引入的樹脂透鏡的折射率的平均值((NV+NL) /2)在上述范圍內時，能夠得到該變焦透鏡所要求的成像性能，并且，使用市面上的樹脂材料可制造低價的透鏡，因而可實現(xiàn)低成本化。另外，還能夠抑制該變焦透鏡的大型化。
[0147]該樹脂透鏡的折射率的平均值((NV+NL) /2)超過1.62 (上限值)時，透鏡面的光線的折射本領變強，因此透鏡加工時產(chǎn)生的透鏡面的微小形狀誤差會對像差產(chǎn)生影響，因而不容許。即，透鏡面的折射本領變得過強，難以得到高品質的成像性能，因而不優(yōu)選。例如，將作為典型的眼鏡鏡片的熱硬化性樹脂透鏡引入第二透鏡組G2和/或第四透鏡組G4時，該樹脂透鏡的折射率的平均值也有可能((NV+NL) /2)超過1.62。這種熱硬化性樹脂透鏡具有高折射率，但難以注塑成型。因此，為了在加工透鏡時不產(chǎn)生上述的透鏡面的微小誤差，會使成本增大，因而從實現(xiàn)低成本化的觀點來看不優(yōu)選。當透鏡面產(chǎn)生微小誤差時，會影響上述的像差。而且，該熱硬化性樹脂透鏡透過率低、CCI值等中示出的顏色變成黃色系，所以無法維持該變焦透鏡所要求的成像性能的水平，因而不優(yōu)選。
[0148]另一方面，當該樹脂透鏡折射率的平均值((NV+NL)/2)不到1.48 (下限值)時，SP使使構成各透鏡組的其他透鏡最優(yōu)化，由于各透鏡組的折射本領變弱，會導致該變焦透鏡大型化或成像性能的劣化，因而不優(yōu)選。以下具體敘述。當上述平均值((NV+NL)/2)不到1.48時，可以考慮對構成第二透鏡組G2的透鏡中配置在最靠物體側的負彎月透鏡21的折射本領進行調整來補充由折射率降低導致的負透鏡22的折射本領不足。此時，一般通過縮小負彎月透鏡21的圖像側那一面的曲率半徑來提高折射本領。如果用這種方法調整折射本領的話，特別是望遠端的像散將會惡化。為了改善該像散的惡化，可以考慮使負透鏡22的透鏡面的形狀為非球面。然而，此時非球面形狀不是由圓滑的點相連結而成的形狀，而是在有效直徑附近具有變曲點的形狀。因此，透鏡面加工的難易度變高，因而不優(yōu)選。而且，當提高負彎月透鏡21的折射本領時，難以確保從中間焦點距離到望遠端的周邊光量。為了確保周邊光量，需要放大透鏡直徑，但會導致濾光器直徑的大型化和變焦透鏡的大型化，因而不優(yōu)選。
[0149]另一方面，第四透鏡組G4的折射本領在上述光學系統(tǒng)100中比較弱。因此，即使該折射率的平均值((NV+NL)/2)不到1.48，在透鏡的尺寸和成像性能方面也不會受到很大的影響。然而，為了補償與折射率的降低相伴的折射本領的降低，改變透鏡面的形狀，那么，成像性能會隨著透鏡面形狀變化超出能夠容許的范圍而被劣化，因而不優(yōu)選。
[0150]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在上述條件式(I)中，更優(yōu)選(NV+NU/2的值為1.5≤(NV+NU/2 ( 1.6，進而優(yōu)選 1.52 ( (NV+NL) /2 ( 1.58。
[0151]另外，如上所述，通過使引入第二透鏡組G2和第四透鏡組G4的樹脂透鏡的阿貝數(shù)的平均值((VV+VL)/2)滿足上述條件式(2)，能夠確保該光學系統(tǒng)100所要求的高品質的成像性能。另一方面，當該阿貝數(shù)的平均值((VV+VL)/2)超過62 (上限值)時，變倍時的倍率色像差將會惡化，且有可能無法確保好的成像性能，因而不優(yōu)選。當在第二透鏡組G2和/或第四透鏡組G4引入現(xiàn)在市面上出售的樹脂材料所構成的樹脂透鏡時，對于由該阿貝數(shù)的平均值((”+￥0/2)為62以上的材料所構成的樹脂透鏡，由于透過率低，且CCI值劣化，因此無法確保好的成像性能，因而不優(yōu)選。另外，當該阿貝數(shù)的平均值((VV+VL)/2)不到38(下限值)時，由于這些樹脂透鏡的阿貝數(shù)較小，且色散值會變高，在該情況下也會發(fā)生變倍時倍率色像差的惡化，且難以確保好的成像性能，因而不優(yōu)選。
[0152]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在條件式(2)中，更優(yōu)選(VV+VL) /2的值為40 <(VV+VL) /2 ( 60，進而優(yōu)選 42 ≤(VV+VL) /2 ≤ 59。
[0153]2-2.條件式(3)
[0154]在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選地，在構成第二透鏡組G2的透鏡中，配置于最靠物體側的負彎月透鏡21和配置在該負彎月透鏡21之后的負透鏡22的各焦點距離滿足以下條件式(3)。
[0155]【數(shù)8】
[0156]1.6 ≤f22/f21 ≤ 3.4...(3)
[0157]在上述條件式(3 )中，
[0158]f21:第二透鏡組中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡的焦點距離，
[0159]f22:第二透鏡組中，配置在所述負彎月透鏡之后的負透鏡的焦點距離。
[0160]上述條件式(3)是表示在構成第二透鏡組G2的透鏡中，從物體側排列而配置的兩片負透鏡21、22的折射本領的比率(比)的條件式。當該折射本領的分數(shù)^22/^21)超過3.4(上限值)時，與配置在最靠物體側的負彎月透鏡21相比，配置在該負彎月透鏡21之后的負透鏡22的折射本領相對較弱。此時，由于可以使配置在最靠物體側的負彎月透鏡21的折射本領變強，所以能得到濾光器直徑變小的效果。然而，當使該負彎月透鏡21的折射本領變強時，由于圖像側那一面的曲率半徑會變小，所以需要避免與配置在該負彎月透鏡21的像面?zhèn)鹊耐哥R(22)發(fā)生干涉。此時，需要擴大兩透鏡21 (22)的間隔，這樣反而會使濾光器直徑增大，因而不優(yōu)選。
[0161]另一方面，當該折射本領的比率(f22/f21)不到1.6 (下限值)時，與配置在最靠物體側的負彎月透鏡21相比，配置在該負彎月透鏡21之后的負透鏡22的折射本領相對較強。此時，尤其會導致廣角端的歪曲像差惡化，因而不優(yōu)選。
[0162]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，更優(yōu)選條件式(3)中f22/f21的值為1.7 ≤ f22/f21 ≤ 3.3，進而優(yōu)選
1.8 ≤ f22/f21 ≤ 3.2。
[0163]2-3.條件式(4)
[0164]在本發(fā)明的構成第四透鏡組G4的透鏡中，配置在最靠物體側的透鏡41是兩面分別為非球面的非球面透鏡，優(yōu)選滿足以下條件式(4)。
[0165]【數(shù)9】
[0166]2.9 ≤ I fp/f4 I ≤ 19.5...(4)
[0167]在上述條件式(4)中，
[0168]f4:第四透鏡組的焦點距離
[0169]fp:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的焦點距離。
[0170]上述條件式(4)是表示構成第四透鏡組G4的透鏡的折射本領的比率的條件式。作為構成光學系統(tǒng)100的透鏡組，當其是按照從物體側開始依次具備具有正折射本領的第一透鏡組G1、具有負折射本領的第二透鏡組G2、以及具有正折射本領的第三透鏡組G3的高倍率的變焦透鏡時，在構成第四透鏡組G4的透鏡內，至少使任意一個透鏡為非球面透鏡，這在確保高品質的成像性能方面是很重要的。但是，若僅在第四透鏡組G4內配置非球面透鏡，可能會無法得到所要求的成像性能。因此，怎樣構成第四透鏡組G4、在哪處配置非球面透鏡，這對于確保高品質的成像性能來說是極其重要的問題。
[0171]因此，在本發(fā)明中，構成第四透鏡組G4的透鏡為以如上所述的至少具有兩片正透鏡和一片負透鏡的結構，使配置在最靠物體側的透鏡41為滿足上述的條件式(I)和條件式
(2)的樹脂透鏡并為滿足該條件式(4)的兩面為非球面的透鏡，由此，該變焦透鏡能夠實現(xiàn)更加高品質的成像性能。另外，在構成該第四透鏡組G4的透鏡中，配置在最靠物體側的透鏡41在本發(fā)明中采用的是樹脂透鏡，因此即使是兩面為非球面透鏡，與硝子制的透鏡相比能以低價獲得，且在維持該變焦透鏡的成像性能的同時能夠實現(xiàn)低價格化。
[0172]在此，當(I fp/f4 I )的值超過19.5 (上限值)時，該非球面透鏡(透鏡41)的折射本領變得過弱，防止組裝誤差導致的成像性能的劣化變得困難、尤其會使通過該非球面透鏡的定心組裝進行的像面彎曲矯正變得困難，因而不優(yōu)選。該非球面透鏡的折射本領與由偏芯引起的像面彎曲的相關性很高，如果(I fp/f4 I )的值在上述條件式(4)的范圍內，即使在發(fā)生了伴隨組裝誤差而使上述成像性能的劣化的情況下，也可以根據(jù)該非球面透鏡的定心組裝來進行操作。另一方面，當(I fp/f4 I )的值不到2.9 (下限值)時，該非球面透鏡的折射本領變強，尤其是廣角端的軸外光線的矯正效果不足，或處于過度矯正狀態(tài)，不能滿足較高的成像性能，因而不優(yōu)選。
[0173]如本實施方式，第四透鏡組G4優(yōu)選是按從物體側的順序具有雙面非球面透鏡41、正透鏡42、負透鏡43、正透鏡44這四片的結構。由此，能夠得到良好的成像性能并能在進行像差矯正的基礎上實現(xiàn)最小的透鏡片數(shù)，從而能實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化和低成本化。
[0174]在本發(fā)明中，第四透鏡組G4優(yōu)選不使用接合透鏡而將全部的透鏡單獨配置。通過將全部的透鏡單獨配置，使各透鏡的透鏡面的形狀具有自由度，使透鏡面之間具有間隔從而能夠積極使用空氣透鏡， 因此能夠容易調整折射本領。在此，在使用接合透鏡的情況下，雖然能降低組裝誤差所導致的偏芯的情況，但會使接合面的透鏡面的形狀受到限制，難以調整折射本領。與此相對，在不使用接合透鏡而將全部的透鏡單獨配置的情況下，有可能發(fā)生組裝誤差。然而，在本發(fā)明的構成第四透鏡組G4的透鏡中，配置在最靠物體側的透鏡41為樹脂透鏡，所以與僅采用硝子制的透鏡的情況相比，透鏡直徑在一定程度上更大。第四透鏡組G4的折射本領比較弱，因此可通過增大配置在最靠物體側的透鏡41的透鏡直徑來降低偏芯敏感度，能夠抑制組裝誤差對成像性能的影響。另外，通過將全部透鏡單獨配置，如上所述，能夠通過該非球面透鏡的定心組裝來矯正組裝誤差所導致的成像性能的劣化。
[0175]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在上述條件式(4)中，更優(yōu)選示出該非球面透鏡的折射本領的I fp/f4 I的值滿足3.0≤I fp/f4 I ^ 19.3的關系，進而優(yōu)選滿足3.1≤I fp/f4 I ( 19的關系。
[0176]2-4.條件式(5)
[0177]就本發(fā)明的變焦透鏡而言，在第二透鏡組G2中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡21之后的負透鏡22優(yōu)選至少在其像面?zhèn)染哂蟹乔蛎?，且滿足以下的條件式(5)。
[0178]【數(shù)10】
[0179]-0.07 ≤ Λ 2/f2 ≤ 0.07...(5)
[0180]在上述條件式(5 )中，
[0181]Λ 2:在從光軸到有效半徑位置之間的相對于母球面的非球面變形量。
[0182]通過在第二透鏡組G2內配置非球面透鏡，尤其能夠得到對歪曲像差的優(yōu)異的矯正效果，能夠實現(xiàn)高品質的成像性能。在此，當只考慮對歪曲像差的矯正的效果時，在構成第二透鏡組G2的透鏡中，優(yōu)選在最靠物體側配置非球面透鏡。然而，在本發(fā)明的構成第二透鏡組G2的透鏡中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡21之后的負透鏡22為在像面?zhèn)染哂袧M足上述條件式(5)的非球面的非球面透鏡。因此，當只考慮第二透鏡組G2內的非球面透鏡的配置時，雖然對歪曲像差的矯正效果會降低，但若在滿足上述條件式(5)并以上述的方式在第四透鏡組G4也引入非球面透鏡，通過引入于第二透鏡組G2的非球面透鏡和引入于第四透鏡組G4的非球面透鏡的相互作用能夠適當?shù)爻C正歪曲像差。另外，在本發(fā)明中，該負透鏡22是樹脂透鏡，因此能夠以低價得到非球面透鏡。而且，通過滿足該條件式(5)，能夠有效發(fā)揮變焦全域的軸外光線的矯正效果，并能夠滿足優(yōu)異的成像性能。
[0183]在此，如果超過條件式(5)的上限值而該非球面透鏡(負透鏡22)的相對于母球面的非球面變形量變大，尤其會使中間焦點距離處的像面彎曲向不足側大幅度傾倒，導致矯正不足，因而不優(yōu)選。另一方面，如果相對于母球面的非球面變形量不到條件式(5)的下限值，廣角端的像面彎曲和望遠端的像面彎曲之差會顯著變大，所以即使調節(jié)其他透鏡組的移動量，也無法修復兩者之差，因而不優(yōu)選。
[0184]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在條件式(5)中，更優(yōu)選A2/f2的值為-0.065 < Λ 2/f2 < 0.065，進而優(yōu)選-0.06≤ A2/f2 ≤0.06。
[0185]2-5.條件式(6)
[0186]在本發(fā)明中，示出構成上述光學系統(tǒng)100的各透鏡組的焦點距離和變焦比(變倍比)的關系的fl23t/f4XZ的值優(yōu)選滿足以下條件式(6)。 [0187]【數(shù)11】
[0188]-44 ≤ fl23t/f4XZ ≤-23...(6)
[0189]在上述條件式(6 )中，
[0190]fl23t:從第一透鏡組到第三透鏡組在望遠端的合成焦點距離，
[0191]f4:第四透鏡組的焦點距離，
[0192]Z:變焦比(在望遠端的焦點距離/在廣角端的焦點距離)。
[0193]條件式(6)是規(guī)定從第一透鏡組Gl到第三透鏡組G3的望遠端的合成焦點距離與第四透鏡組G4的焦點距離的比，與變焦比(變倍比)乘積的式子。相對于從第一透鏡組Gl到第三透鏡組G3在望遠端的合成焦點距離，將第四透鏡組G4的焦點距離設定為適當?shù)姆秶允蛊錆M足條件式(6)，從而能夠實現(xiàn)高的變倍率。另外，此時，能夠用進行像差矯正等中必要的最小限度片數(shù)的透鏡來構成第四透鏡組G4，并從實現(xiàn)低成本化和小型化的觀點來看是優(yōu)選的。例如，如圖1所示，可以使第四透鏡組G4為具有四片透鏡的這種小型化的構成。
[0194]另一方面，當超過條件式(6)的上限值時，第四透鏡組G4的折射本領變強，為了構成第四透鏡組G4而需要增加透鏡的片數(shù)，這會導致增加成本，而且該變焦透鏡的光學系統(tǒng)100的總長會變長，因而不優(yōu)選。另外，此時，像面彎曲的偏芯感度變高，需要極高的組裝精度。因此，成像性能優(yōu)異的光學系統(tǒng)100的制造成品率不良，因而不優(yōu)選。與此相對，當不到條件式(6)的下限值時，第四透鏡組G4的折射本領變弱，變倍時的第四透鏡組G4的移動量會增大，因此需要使鏡筒總長變長。因此，在實現(xiàn)該變焦透鏡的小型化的方面上不優(yōu)選。
[0195]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的構成并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在上述條件式(6)中，構成上述光學系統(tǒng)100的各透鏡組的焦點距離和變焦t匕(變倍比)之間的關系即fl23t/f4XZ的值更優(yōu)選滿足-43 ( fl23t/f4XZ ( -24，進而優(yōu)選滿足-42 ( fl23t/f4XZ ( -25。
[0196]2-6.條件式(7)
[0197]在本發(fā)明的變焦透鏡中，第一透鏡組Gl的移動量(Ml)和第二透鏡組G2的移動量(M2)的關系優(yōu)選滿足以下條件式(7)。
[0198]【數(shù)12】
[0199]0.21 ≤ |M2/M11 ≤ 0.42...(7)
[0200]在上述條件式(7 )中，
[0201]Ml:從廣角端到望遠端的第一透鏡組的移動量(向物體側的移動設為+。)，
[0202]M2:從廣角端到望遠端的第二透鏡組的移動量(向物體側的移動設為+。)。
[0203]上述條件式(7)是規(guī)定從廣角端到望遠端的第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2的移動量的比的式子。就本發(fā)明的變焦透鏡的光學系統(tǒng)100而言，在從廣角端向望遠端變倍時，第一透鏡組Gl和第二透鏡組G2分別向物體側移動。此時，使第二透鏡組G2的移動量少于第一透鏡組Gl的移動量，使該比值M2/M1在條件式(7)的范圍內，由此確保高倍率的變倍t匕，并能夠將各透鏡組的移動量調整在優(yōu)選范圍內，還可以使鏡筒總長具有小型化的結構。
[0204]與此相對，如果超過條件式(7)的上限，第二透鏡組G2的移動量相對于第一透鏡組Gl的移動量相對增加，則望遠端的光學總長會增大，因而不優(yōu)選。另一方面，與條件式(7)的下限相比，第二透鏡組G2的移動量比第一透鏡組Gl的移動量更少時，為了確保高的變倍比，需要增大第三透鏡組G3或第四透鏡組G4的移動量。當通過旋轉鏡筒等的機構來移動這些透鏡組時，該移動機構的構成會變得復雜，并會引起鏡筒的大型化，因而不優(yōu)選。
[0205]從能使該變焦透鏡具有更加小型化的結構并確保其能具有更加高品質的成像性能的觀點出發(fā)，在上述條件式(7)中，M2/M1的值更優(yōu)選滿足0.22≤ |M2/M1 |≤0.41，進而優(yōu)選滿足0.23≤| M2/M1 |≤0.40。
[0206]接著，根據(jù)實施例來具體說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不局限于以下實施例1-實施例9，這是毫無疑問的。另外，在以下的實施例1-實施例9中，示出了將本發(fā)明的變焦透鏡用于數(shù)碼單反相機時的具體的數(shù)值實施例。
[0207]實施例1
[0208]首先，對實施例1的變焦透鏡進行說明。本實施例1的變焦透鏡具有與上述的光學系統(tǒng)100 (參照圖1)相同的透鏡構成。即，作為構成光學系統(tǒng)100的透鏡組，實施例1的變焦透鏡從物體側開始依次具備具有正折射本領的第一透鏡組G1、具有負折射本領的第二透鏡組G2、具有正折射本領的第三透鏡組G3、以及具有正折射本領的第四透鏡組G4。如上所述，第二透鏡組G2是在對焦時進行移動的對焦透鏡組。當從物體距離無限遠向近距離進行對焦時，使第二透鏡組G2向物體側移動，由此進行對焦。圖1所示的STOP是指光圈。對于從廣角端向望遠端的變焦，各透鏡組以使透鏡間隔變化的方式在光軸上前后移動。圖1中用箭頭示意性地表示各透鏡組的移動方向和各透鏡組之間的間隔變化。
[0209]第一透鏡組Gl (面編號1-5)從物體側開始依次具備:接合透鏡，其由在物體側具有凸面的負彎月透鏡11和雙凸正透鏡12接合而成；正彎月透鏡13，其在物體側具有凸面。此外，面編號是指，對于構成該光學系統(tǒng)100的透鏡的各面，從物體側開始分別依次賦予的編號。另外，在接合面賦予了一個面編號。
[0210]第二透鏡組G2 (面編號6-13)從物體側依次具備:在物體側具有凸面的負彎月透鏡21、雙凹負透鏡22、雙凸正透鏡23、和在圖像側具有凸面的負彎月透鏡24。在第二透鏡組G2中，配置在從物體側開始第二片位置處的雙凹負透鏡22為樹脂透鏡，且是兩面均為非球面的雙面非球面透鏡。
[0211]第三透鏡組G3(面編號15-24)具備3a組(面編號15-20)和3b組(面編號21-24)。3a組從物體側開始依次具備雙凸正透鏡31、雙凸正透鏡32和負彎月透鏡33。3b組(面編號21-24)具備由雙凹透鏡34和正彎月透鏡35接合而成的接合透鏡。在該接合透鏡的物體側的那一面粘結有由樹脂材料形成的非球面層36。在本實施例中，在防振時能夠使3b組在與光軸大致垂直的方向上移動。當矯正角相當于0.3°時，防振時的3b組的移動量在廣角端、中間焦點距離、望遠端分別為0.087mm、0.182mm、0.467mm。
[0212]在第二透鏡組G2和第三透鏡組G3之間，配置有上述光圈STOP (面編號14)。該光圈STOP與第三透鏡組G3成一體而移動。
[0213]第四透鏡組G4 (面編號25-32)從物體側依次具備折射本領弱的正彎月透鏡41、雙凸正透鏡42、雙凹負透鏡43和雙凸正透鏡44。配置在最靠物體側的正彎月透鏡41為樹脂透鏡，是兩面均為非球面的雙面非球面透鏡。
[0214]此外，在該變焦透鏡中，構成第三透鏡組G3的3a組和3b組可以分別獨立進行移動，且在變倍時還可變化3a組和3b組之間的間隔。此時，為了保證高倍率的變倍比，優(yōu)選地，在從廣角端向望遠端變倍時，以使3a組和3b組之間的間隔變窄的方式進行移動。
[0215]其次，構成實施例1的光學系統(tǒng)100的各透鏡的具體數(shù)值如表1-表3所不。表1示出了各透鏡面的面數(shù)據(jù)。在表1中，“No”是指透鏡面的面編號。“R”為透鏡面的曲率半徑，“D”是指到下一個透鏡面的間隔，且表示透鏡厚或透鏡間隔?！癗d”為對d線的折射率，“ABV”是指阿貝數(shù)。另外，ASPH表示其透鏡面為非球面。此外，這些標記在表4、表7、表10、表13、表16、表19、表22、表25、表28、表31中均相同。
[0216]另外，在表2中示出了關于焦點距離(F)、F編號(Fno)、半畫角(W)(° )、變倍時所伴隨的間隔變化的透鏡間隔(D (5)、D (13), D (24), D (32))的數(shù)據(jù)。各數(shù)據(jù)按照各廣角端、中間焦點距離、望遠端的順序記載。此外，這些標記在表5、表8、表11、表14、表17、表20、表23、表26、表29、表32中均相同。
[0217]而且，表3示出了各透鏡面的非球面數(shù)據(jù)?！癗0.”是指透鏡面的面編號。另外，對于每個透鏡面，用下式來定義旋轉對稱非球面時，圓錐常數(shù)K，各次數(shù)的非球面常數(shù)A4、A6、A8、A10如表3所示。此外，“E-a”是指“X10_a”。此外，這些標記在表6、表9、表12、表15、表18、表21、表24、表27、表30、表33中均相同。
[0218]X=cy2/[l+[l-(l+K)c2y2]l/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10yl0+A12yl2...[0219](0為曲率(1/10，7為距離光軸的高度，1(為圓錐常數(shù)，六4、六6、六8、.....為各
次數(shù)的非球面常數(shù)。)
[0220]另外，圖1是本 實施例1的廣角端的無限遠對焦時的透鏡結構圖，圖2是廣角端的縱像差圖，圖3是中間焦點距離的縱像差圖，圖4是望遠端的縱像差圖。在各像差圖中，球面像差圖中的實線表示d線，虛線表示g線。在像散圖中，S表示放射方向，T表示切線方向。另外，歪曲像差圖表示d線的歪曲像差。此外，這些標記在之后的圖中也均相同。[0221]而且，圖35中記載了各條件式數(shù)值。包括本實施例1，以下說明的全部實施例均滿足各條件式(O _ (7)。
[0222](表I)
[0223]
【權利要求】
1.一種變焦透鏡，其作為構成光學系統(tǒng)的透鏡組，從物體側開始至少依次具備具有正折射本領的第一透鏡組、具有負折射本領的第二透鏡組、具有正折射本領的第三透鏡組、以及具有正折射本領的第四透鏡組，構成該光學系統(tǒng)的全部透鏡組通過以調整各自間隔的方式沿著光軸方向移動來達到規(guī)定的變倍率，其特征在于， 所述第二透鏡組具有:負彎月透鏡，其配置在最靠物體側并在物體側具有凸面；負透鏡，其配置在該負彎月透鏡之后；負透鏡，其配置在最靠圖像側并在物體側具有凹面， 所述第四透鏡組至少具有兩片正透鏡和一片負透鏡， 配置于所述第二透鏡組和所述第四透鏡組的下述透鏡滿足以下的條件式(I)和條件式(2)，
1.48 ≤(NV+NL)/2 ≤ 1.62...(I) 38 ≤(VV+VL) /2 ≤ 62...(2) 在上述條件式(I)、條件式(2)中， NV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡對d線的折射率， VV:第二透鏡組中，配置在該負彎月透鏡之后的負透鏡的阿貝數(shù)， NL:第四透鏡組中，配置 在最靠物體側的透鏡對d線的折射率， NV:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的阿貝數(shù)。
2.權利要求1所述的變焦透鏡，其滿足以下的條件式(3)，
1.6 ≤ f22/f21 ≤ 3.4...(3)， 在上述條件式(3)中， f 21:第二透鏡組中，配置在最靠物體側的負彎月透鏡的焦點距離， f22:第二透鏡組中，配置在所述負彎月透鏡之后的負透鏡的焦點距離。
3.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，在所述第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡為兩面分別為非球面的雙面非球面透鏡，并滿足以下的條件式(4)，
2.9≤fp/f4 ≤ 19.5...(4) 在上述條件式(4)中， f4:第四透鏡組的焦點距離， fp:第四透鏡組中，配置在最靠物體側的透鏡的焦點距離。
4.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，所述第二透鏡組中，配置在所述負彎月透鏡之后的負透鏡至少在其像面?zhèn)染哂蟹乔蛎妫M足以下的條件式(5)，
-0.07 ( A2/f2 ^ 0.07...(5) 在上述條件式(5)中， Δ 2:在從光軸到有效半徑位置之間的相對于母球面的非球面變形量。
5.權利要求1所述的變焦透鏡，滿足以下的條件式(6)，
-44 ^ fl23t/f4XZ ^ -23...(6) 在上述條件式(6)中， fl23t:從第一透鏡組到第三透鏡組在望遠端的合成焦點距離， f4:第四透鏡組的焦點距離， Z:變焦比(在望遠端的焦點距離/在廣角端的焦點距離)。
6.權利要求1所述的變焦透鏡，滿足以下的條件式(7)，.0.21 ≤|M2/M1| ≤0.42...(7) 上述條件式(7)中， Ml:從廣角端到望遠端的第一透鏡組的移動量(向物體側的移動設為+)， M2:從廣角端到望遠端的第二透鏡組的移動量(向物體側的移動設為+)。
7.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，在從廣角端向望遠端變倍時，這些透鏡組以如下方式移動:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔變窄，所述第三透鏡組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄。
8.權利要求1所述的變焦透鏡，其中， 所述第三透鏡組包括具有正折射本領的3a組、和具有負折射本領的3b組， 在防振時，所述3b組在與光軸大致垂直的方向上移動。
9.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，所述第三透鏡組包括具有正折射本領的3a組和具有負折射本領的3b組，在從廣角端向望遠端變倍時，這些透鏡組以如下方式移動:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述3a組之間的間隔變窄，所述3a組和所述3b組之間的間隔有變化，所述3b組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄。
10.權利要求9所述的變焦透鏡，在防振時，所述3b組在與光軸大致垂直的方向上移動。
11.權利要求1所述的變焦透鏡，其中， 作為構成所述光學系統(tǒng)的透鏡組，在具備所述第一透鏡組到所述第四透鏡組的基礎上，還具備連續(xù)于該第四透鏡組之后的第五透鏡組， 在從廣角端向望遠端變倍時，這些透鏡組以如下方式移動:所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間的間隔變寬，所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的間隔變窄，所述第三透鏡組和所述第四透鏡組之間的間隔變窄，所述第四透鏡組和所述第五透鏡組之間的間隔變寬。
12.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，作為構成所述光學系統(tǒng)的透鏡組，在具備所述第一透鏡組到所述第四透鏡組的基礎上，還在最靠圖像側具備固定透鏡或固定透鏡組。
13.權利要求1所述的變焦透鏡，其中，在從物體距離無限遠向近距離對焦時，所述第二透鏡組向物體側移動。
【文檔編號】G02B15/173GK103901589SQ201310662445
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2012年12月26日
【發(fā)明者】安達宣幸 申請人:株式會社騰龍