Вариообъектив, оптическое устройство и способ изготовления вариообъектива

Вариообъектив, оптическое устройство и способ изготовления вариообъектива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вариообъективу, оптическому устройству и способу изготовления вариообъектива.

Технические предпосылки

Вариообъективы, используемые в качестве захватывающих изображение объективов видеокамеры, электронной фотокамеры или чего-либо подобного, успешно получают с меньшими размерами и более высокими коэффициентами масштабирования (см., например, патентный документ 1).

Перечень предшествующих источников

Патентный документ

Патентный документ 1: публикация № 2010-160242 (А) выложенной патентной заявки Японии.

Краткое изложение изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В последнее время требуется еще более высокий коэффициент масштабирования вариообъектива.

С учетом изложенного выше задача настоящего изобретения заключается в создании вариообъектива и оптического устройства, которые являются небольшими и имеют хорошие оптические характеристики и в то же время имеют высокий коэффициент масштабирования, а также способа изготовления вариообъектива.

Средства для решения проблем

Для решения этой задачи вариообъектив согласно настоящему изобретению представляет собой вариообъектив, имеющий, по порядку от предмета, первую линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу; вторую линзовую группу, имеющую отрицательную преломляющую силу; третью линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу; и четвертую линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу, в котором удовлетворяется следующее условное выражение:

1,90<(-f2)/fw<3,00,

где f2 обозначает фокусное расстояние второй линзовой группы и fw обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии широкоугольного объектива.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

70,00<νdp1,

где νdp1 обозначает число Аббе положительной линзы, расположенной наиболее близко к плоскости изображения в первой линзовой группе.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

0,005<(-f2)/ft<0,048,

где ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

0,05<f1/ft<0,50,

где f1 обозначает фокусное расстояние первой линзовой группы и ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы первая линзовая группа включала в себя, по порядку от предмета, склеенную линзу из отрицательной линзы и положительной линзы, первую положительную линзу и вторую положительную линзу.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы первая линзовая группа, вторая линзовая группа, третья линзовая группа и четвертая линзовая группа при масштабировании изображения перемещались вдоль оптической оси соответственно.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы вторая линзовая группа при масштабировании изображения перемещалась к плоскости изображения вдоль оптической оси и затем перемещалась к предмету.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы четвертая линзовая группа при масштабировании изображения перемещалась к предмету вдоль оптической оси и затем перемещалась к плоскости изображения.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы апертурная диафрагма располагалась между второй линзовой группой и четвертой линзовой группой и апертурная диафрагма при масштабировании изображения перемещалась вместе с третьей линзовой группой.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы апертурная диафрагма располагалась между второй линзовой группой и третьей линзовой группой.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы третья линзовая группа включала в себя, по порядку от предмета, первую положительную линзу, склеенную линзу, вторую положительную линзу и отрицательную линзу.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза третьей линзовой группы представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза третьей линзовой группы представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза третьей линзовой группы имела отрицательную преломляющую силу.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы вторая линзовая группа включала в себя, по порядку от предмета, первую отрицательную линзу, вторую отрицательную линзу и склеенную линзу.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза второй линзовой группы представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза второй линзовой группы представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы склеенная линза второй линзовой группы имела положительную преломляющую силу.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы четвертая линзовая группа включала в себя склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы четвертая линзовая группа включала в себя склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В этом вариообъективе предпочтительно, чтобы третья линзовая группа включала в себя по меньшей мере одну асферическую линзу.

Оптическое устройство согласно настоящему изобретению включает в себя упомянутый выше вариообъектив.

Способ изготовления вариообъектива согласно настоящему изобретению представляет собой способ изготовления вариообъектива, который включает в себя, по порядку от предмета, первую линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу; вторую линзовую группу, имеющую отрицательную преломляющую силу; третью линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу; и четвертую линзовую группу, имеющую положительную преломляющую силу, и при этом удовлетворяется следующее условное выражение:

1,90<(-f2)/fw<3,00,

где f2 обозначает фокусное расстояние второй линзовой группы и fw обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии широкоугольного объектива.

В этом способе изготовления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

70,00<νdp1,

где νdp1 обозначает число Аббе положительной линзы, расположенной наиболее близко к плоскости изображения в первой линзовой группе.

В этом способе изготовления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

0,005<(-f2)/ft<0,048,

где ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива.

В этом способе изготовления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение:

0,05<f1/ft<0,50,

где f1 обозначает фокусное расстояние первой линзовой группы и ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива.

Полезные результаты изобретения

Согласно настоящему изобретению можно получать вариообъектив и оптическое устройство, которые являются небольшими и имеют хорошие оптические характеристики и в то же имеют большой коэффициент масштабирования, а также иметь способ изготовления вариообъектива.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг. 1 - конфигурация вариообъектива согласно примеру 1 и иллюстрация траекторий движения компонентов вариообъектива от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива;

фиг. 2 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 1 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии широкоугольного объектива;

фиг. 3 - семейства графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 1, где фиг. 3А - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в первом промежуточном состоянии фокусного расстояния, фиг. 3В - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность во втором промежуточном состоянии фокусного расстояния, и фиг. 3С - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в третьем промежуточном состоянии фокусного расстояния;

фиг. 4 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 1 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии телеобъектива;

фиг. 5 - конфигурация вариообъектива согласно примеру 2 и иллюстрация траекторий движения компонентов вариообъектива от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива;

фиг. 6 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 2 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии широкоугольного объектива;

фиг. 7 - семейства графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 2, где фиг. 7А - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в первом промежуточном состоянии фокусного расстояния, фиг. 7В - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность во втором промежуточном состоянии фокусного расстояния, и фиг. 7С - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в третьем промежуточном состоянии фокусного расстояния;

фиг. 8 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 2 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии телеобъектива;

фиг. 9 - конфигурация вариообъектива согласно примеру 3 и иллюстрация траекторий движения компонентов вариообъектива от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива;

фиг. 10 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 3 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии широкоугольного объектива;

фиг. 11 - семейства графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 3, где фиг. 11А - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в первом промежуточном состоянии фокусного расстояния, фиг. 11В - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность во втором промежуточном состоянии фокусного расстояния, и фиг. 11С - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в третьем промежуточном состоянии фокусного расстояния;

фиг. 12 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 3 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии телеобъектива;

фиг. 13 - конфигурация вариообъектива согласно примеру 4 и иллюстрация траекторий движения компонентов вариообъектива от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива;

фиг. 14 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 4 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии широкоугольного объектива;

фиг. 15 - семейства графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 4, где фиг. 15А - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в первом промежуточном состоянии фокусного расстояния, фиг. 15В - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность во втором промежуточном состоянии фокусного расстояния, и фиг. 15С - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива при фокусировке на бесконечность в третьем промежуточном состоянии фокусного расстояния;

фиг. 16 - семейство графиков, показывающих различные аберрации вариообъектива согласно примеру 4 при фокусировке на бесконечность в конечном состоянии телеобъектива;

фиг. 17 - виды цифровой фотокамеры (оптического устройства), включающей в себя вариообъектив согласно этому варианту осуществления, где 17А - вид спереди и 17А - вид сзади;

фиг. 18 - поперечное сечение по линии А-А' на фиг. 17А; и

фиг. 19 - блок-схема последовательности действий, иллюстрирующая способ изготовления вариообъектива согласно этому варианту осуществления.

Описание вариантов осуществления

Теперь с обращением к чертежам будет описан вариант осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, вариообъектив ZL согласно этому варианту осуществления включает в себя, по порядку от предмета, первую линзовую группу G1, имеющую положительную преломляющую силу, вторую линзовую группу G2, имеющую отрицательную преломляющую силу, третью линзовую группу G3, имеющую положительную преломляющую силу, и четвертую линзовую группу G4, имеющую положительную преломляющую силу. Вариообъектив ZL согласно этому варианту осуществления удовлетворяет следующему условному выражению (1):

1,90<(-f2)/fw<3,00, (1)

где f2 обозначает фокусное расстояние второй линзовой группы G2 и fw обозначает фокусное расстояние вариообъектива ZL в конечном состоянии широкоугольного объектива.

Условным выражением (1) точно определяется отношение фокусного расстояния второй линзовой группы G2 к фокусному расстоянию вариообъектива ZL в конечном состоянии широкоугольного объектива. Если верхнее предельное значение условного выражения (1) превышается, функция масштабирования изображения, выполняемая второй линзовой группой G2, нарушается, и функция масштабирования изображения должна выполняться первой линзовой группой G1 и третьей линзовой группой G3. Это делает трудной коррекцию сферической аберрации во время масштабирования изображения, что нежелательно. С другой стороны, если нижнее предельное значение условного выражения (1) не достигается, становится трудно корректировать аберрации, возникающие во второй линзовой группе G2, и в результате коррекция астигматизма во время масштабирования изображения становится трудной, что нежелательно.

Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы нижнее предельное значение условного выражения (1) было равно 1,92. Еще лучше, если нижнее граничное значение условного выражения (1) равно 1,94. Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы верхнее предельное значение условного выражения (1) было равно 2,75. Еще лучше, если верхнее предельное значение условного выражения (1) равно 2,50.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение (2):

70,00<νdp1, (2)

где νdp1 обозначает число Аббе положительной линзы, расположенной наиболее близко к плоскости изображения в первой линзовой группе G1.

Условным выражением (2) точно определяется число Аббе положительной линзы, расположенной наиболее близко к плоскости изображения в первой линзовой группе G1. Если нижнее предельное значение условного выражения (2) не достигается, становится трудно удовлетворительно корректировать поперечную хроматическую аберрацию, которая возникает в первой линзовой группе G1, и в результате становится трудно удовлетворительно корректировать поперечную хроматическую аберрацию вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива, что нежелательно.

Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы нижнее предельное значение условного выражения (2) было равно 75,00.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение (3):

0,005<(-f2)/ft<0,048, (3)

где ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива ZL в конечном состоянии телеобъектива.

Условным выражением (3) точно определяется отношение фокусного расстояния второй линзовой группы G2 к фокусному расстоянию вариообъектива ZL в конечном состоянии телеобъектива. Если верхнее предельное значение условного выражения (3) превышается, функция масштабирования, выполняемая второй линзовой группой G2, нарушается, и функция масштабирования изображения должна выполняться первой линзовой группой G1 и третьей линзовой группой G3. Это делает трудной коррекцию сферической аберрации во время масштабирования изображения, что нежелательно. С другой стороны, если нижнее предельное значение условного выражения (3) не достигается, становится трудно корректировать аберрации, возникающие во второй линзовой группе G2, и в результате коррекция астигматизма во время масштабирования изображения становится трудной, что нежелательно.

Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы нижнее предельное значение условного выражения (3) было равно 0,020. Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы верхнее предельное значение условного выражения (3) было равно 0,047.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы удовлетворялось следующее условное выражение (4):

0,05<f1/ft<0,50, (4)

где f1 обозначает фокусное расстояние первой линзовой группы G1 и ft обозначает фокусное расстояние вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива.

Условным выражением (4) точно определяется отношение фокусного расстояния первой линзовой группы G1 к фокусному расстоянию вариообъектива ZL в конечном состоянии телеобъектива. Если верхнее предельное значение условного выражения (4) превышается, внешний диаметр первой линзовой группы G1 становится большим и размер всей камеры становится большим, что нежелательно. Кроме того, становится трудно удовлетворительно корректировать сферическую аберрацию во время масштабирования изображения, что нежелательно. С другой стороны, если нижнее предельное значение условного выражения (4) не достигается, становится трудно удовлетворительно корректировать поперечную хроматическую аберрацию вариообъектива в конечном состоянии телеобъектива, что нежелательно.

Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы нижнее предельное значение условного выражения (4) было равно 0,10. Для достоверного проявления положительного эффекта этого варианта осуществления предпочтительно, чтобы верхнее предельное значение условного выражения (4) было равным 0,45.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы первая линзовая группа G1 включала в себя, по порядку от предмета, склеенную линзу из отрицательной линзы и положительной линзы, первую положительную линзу и вторую положительную линзу. При такой конфигурации поперечная хроматическая аберрация и сферическая аберрация, которые возникают в первой линзовой группе G1, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате поперечная хроматическая аберрация и сферическая аберрация, которые возникают в вариообъективе в конечном состоянии телеобъектива, могут быть удовлетворительно скорректированы.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы первая линзовая группа G1, вторая линзовая группа G2, третья линзовая группа G3 и четвертая линзовая группа G4 при масштабировании изображения перемещались, соответственно, вдоль оптической оси. Тем самым может быть удовлетворительно скорректирована флуктуация положения плоскости изображения, обусловленная масштабированием изображения.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления вторая линзовая группа G2 при масштабировании изображения перемещается к плоскости изображения вдоль оптической оси и затем перемещается к предмету. Тем самым может быть удовлетворительно скорректирована флуктуация положения плоскости изображения, обусловленная масштабированием изображения.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления четвертая линзовая группа G4 при масштабировании изображения перемещается к предмету вдоль оптической оси и затем перемещается к плоскости изображения. Тем самым может быть удовлетворительно скорректирована флуктуация положения плоскости изображения, обусловленная масштабированием изображения.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы апертурная диафрагма S для задания яркости была расположена между второй линзовой группой G2 и четвертой линзовой группой G4, а при масштабировании изображения апертурная диафрагма S перемещалась вместе с третьей линзовой группой G3. При такой конфигурации флуктуация диаметра пучка, проходящего через третью линзовую группу G3, может быть подавлена, а флуктуация сферической аберрации, обусловленная масштабированием изображения, может быть удовлетворительно скорректирована.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы апертурная диафрагма S была расположена между второй линзовой группой G2 и третьей линзовой группой G3. При такой конфигурации флуктуация диаметра пучка, который проходит через третью линзовую группу G3, может быть подавлена, а флуктуация сферической аберрации, обусловленная масштабированием изображения, может быть удовлетворительно скорректирована.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы третья линзовая группа G3 включала в себя, по порядку от предмета, первую положительную линзу, склеенную линзу, вторую положительную линзу и отрицательную линзу. При такой конфигурации аберрация, возникающая в третьей линзовой группе G3, может быть удовлетворительно скорректирована, и в результате флуктуация сферической аберрации и комы, обусловленная масштабированием изображения, может быть удовлетворительно скорректирована.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы склеенная линза третьей линзовой группы G3 представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы. При такой конфигурации аберрации, возникающие в третьей линзовой группе G3, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате флуктуация сферической аберрации и комы, обусловленная масштабированием изображения, в частности, может быть удовлетворительно скорректирована. Еще лучше, если склеенная линза третьей линзовой группы G3 представляет собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы склеенная линза третьей линзовой группы G3 имела отрицательную преломляющую силу. При такой конфигурации аберрации, возникающие в третьей линзовой группе G3, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате флуктуация сферической аберрации и комы, обусловленная масштабированием изображения, в частности, может быть удовлетворительно скорректирована.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы вторая линзовая группа G2 включала в себя, по порядку от предмета, первую отрицательную линзу, вторую отрицательную линзу и склеенную линзу. При такой конфигурации аберрации, возникающие во второй линзовой группе G2, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате астигматизм вариообъектива в конечном состоянии широкоугольного объектива, в частности, может быть удовлетворительно скорректирован.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы склеенная линза второй линзовой группы G2 представляла собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы. При такой конфигурации аберрации, возникающие во второй линзовой группе G2, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате астигматизм, возникающий в вариообъективе в конечном состоянии широкоугольного объектива, в частности, может быть удовлетворительно скорректирован. Еще лучше, если склеенная линза второй линзовой группы G2 представляет собой склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы склеенная линза второй линзовой группы G2 имела положительную преломляющую способность. При такой конфигурации аберрации, возникающие во второй линзовой группе G2, могут быть удовлетворительно скорректированы, и в результате астигматизм, возникающий в вариообъективе в конечном состоянии широкоугольного объектива, в частности, может быть удовлетворительно скорректирован.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы четвертая линзовая группа G4 включала в себя склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы. При такой конфигурации поперечная хроматическая аберрация, возникающая в четвертой линзовой группе G4, может быть удовлетворительно скорректирована, и в результате поперечная хроматическая аберрация, возникающая при масштабировании изображения, в частности, может быть удовлетворительно скорректирована. Еще лучше, если четвертая линзовая группа G4 включает в себя склеенную линзу из положительной линзы и отрицательной линзы, по порядку от предмета.

В вариообъективе ZL согласно этому варианту осуществления предпочтительно, чтобы третья линзовая группа включала в себя по меньшей мере одну асферическую линзу. При расположении асферической линзы в третьей линзовой группе G3 флуктуация сферической аберрации, обусловленная масштабированием изображения, может быть удовлетворительно скорректирована.

На фиг. 17 и фиг. 18 показана конфигурация цифровой фотокамеры САМ (оптического устройства) как оптического устройства, включающего в себя этот вариообъектив ZL. Когда на цифровой фотокамере САМ нажимают кнопку питания (не показанную), затвор (не показанный) захватывающего изображение объектива (вариообъектива ZL) открывается, а свет от предмета собирается вариообъективом ZL и формирует изображение на элементе С изображения (например, на основе приборов с зарядовой связью, комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник), расположенном в плоскости I изображения. Изображение предмета, формируемое на элементе С изображения, отображается на жидкокристаллическом мониторе М, расположенном на задней поверхности цифровой фотокамеры САМ. Пользователь камеры определяет композицию, рассматривая изображение на жидкокристаллическом мониторе М, затем нажимает кнопку В1 спуска для выполнения фотосъемки изображения предмета при использовании элемента С изображения и записывает или сохраняет изображение в запоминающем устройстве (не показанном).

В камере САМ расположены вспомогательный светоизлучающий блок D, который излучает вспомогательный свет, когда предмет находится в темноте, кнопка В2 «широкоугольный объектив (W)-телеобъектив (Т)», которую используют для масштабирования изображения, захватываемого вариообъективом ZL, от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива, функциональная клавиша В3, которую используют для задания различных состояний цифровой фотокамеры САМ или чего-либо подобного. На фиг. 17 и фиг. 18 в качестве примера показана компактная цифровая камера, при этом объектив и корпус камеры представляют собой одно целое, но настоящее изобретение можно применять в цифровой однообъективной зеркальной фотокамере, в которой объектив и корпус выполнены разъемными.

Теперь с обращением к фиг. 19 будет описан способ изготовления вариообъектива. Сначала первую линзовую группу G1, вторую линзовую группу G2, третью линзовую группу G3 и четвертую линзовую группу G4 устанавливают (этап ST10) в оправу вариообъектива. На этом этапе сборки каждую линзу располагают таким образом, чтобы первая линзовая группа G1 имела положительную преломляющую силу (способность), вторая линзовая группа G2 имела отрицательную преломляющую силу (способность), третья линзовая группа G3 имела положительную преломляющую силу (способность) и четвертая линзовая группа G4 имела положительную преломляющую силу (способность). Затем каждую линзу устанавливают (этап ST20) таким образом, чтобы фокусное расстояние f2 второй линзовой группы G2 и фокусное расстояние fw вариообъектива ZL в конечном состоянии широкоугольного объектива удовлетворяло упомянутому выше условному выражению (1).

В соответствии со способом изготовления вариообъектива согласно этому варианту осуществления можно реализовывать вариообъектив, который пригоден для видеокамеры, электронной фотокамеры или чего-либо подобного с использованием твердотельного элемента изображения и который имеет более высокий коэффициент масштабирования по сравнению с вариообъективом из предшествующего уровня техники, а также имеет небольшой размер и обеспечивает высокое качество изображения. Предпочтительно, чтобы удовлетворялось каждое из упомянутых выше условий (от условного выражения (2) до условного выражения (4)).

Примеры

Теперь каждый пример этого варианта осуществления будет описан с обращением к чертежам. В таблицах с 1 по 4, показанных ниже, приведены данные из примеров 1 по 4.

В каждой таблице в разделе «Данные линз» номер поверхности представляет собой порядковый номер поверхности линзы, отсчитываемый от стороны предмета в направлении распространения света, R обозначает радиус кривизны каждой поверхности линзы, D обозначает расстояние от каждой оптической поверхности до следующей оптической поверхности (или плоскости изображения) по оптической оси, nd обозначает показатель преломления при d-линии (длине волны 587,56 нм) и νd обозначает число Аббе относительно d-линии (длины волны 587,56 нм). «∞» в радиусе кривизны указывает на плоскость или апертуру. Показатель преломления воздуха, составляющий 1,000000, опущен.

В каждой таблице в разделе «Асферические данные» форма асферической поверхности, показанной в разделе «Данные линз», определена нижеследующим выражением (а). В данном случае X(y) обозначает расстояние по направлению оптической оси от касательной плоскости при вершине асферической поверхности до места на асферической поверхности на высоте y, r обозначает радиус кривизны (параксиальный радиус кривизны) эталонной сферической поверхности, κ обозначает конический коэффициент, Ai обозначает асферический коэффициент i-го порядка. E-n обозначает ×10^-n (n: целое число). Например, 1,234Е-05=1,234×10^-5.

X(y)=y²/[r×{1+(1-κ×y²/r²)^1/2}]+A4×y⁴+A6×y⁶+A8×y⁸+A10×y¹⁰(a)

В каждой таблице в разделе «Общие данные» f обозначает фокусное расстояние, FNo обозначает F-число, ω обозначает половину угла зрения, Y обозначает высоту изображения, TL обозначает полную длину объектива, Bf обозначает расстояние от поверхности оптического элемента на стороне плоскости изображения, расположенной наиболее близко к плоскости изображения, до плоскости параксиального изображения, Bf (пересчитанное к воздуху) обозначает расстояние от последней поверхности линзы до плоскости параксиального изображения, пересчитанное к воздуху.

В каждой таблице в разделе «Данные масштабирования изображения» Di (i является целым числом) обозначает переменное расстояние между i-той поверхностью и (i+1)-ой поверхностью в каждом состоянии из конечного состояния широкоугольного объектива, промежуточного состояния фокусного расстояния (промежуточного положения 1, промежуточного положения 3, промежуточного положения 3) и конечного состояния телеобъектива.

В каждой таблице в разделе «Данные линзовых групп вариообъектива» G обозначает номер группы, «Первая поверхность группы» отражает номер поверхности, ближайшей к предмету в каждой группе, «Фокусное расстояние группы» отражает фокусное расстояние каждой линзовой группы и «Длина конфигурации линз» отражает расстояние по оптической оси от поверхности линзы, ближайшей к предмету, до поверхности линзы, ближайшей к изображению, в каждой группе.

В каждой таблице в разделе «Условное выражение» показано значение, соответствующее каждому условному выражению с (1) по (4).

Для всех значений данных, приводимых ниже, «миллиметр» обычно используется в качестве единицы фокусного расстояния f, радиуса R кривизны, межповерхностного расстояния D и других расстояний, но единица не ограничена «миллиметром» и другая подходящая единица может использоваться, поскольку эквивалентные оптические характеристики получаются, даже если оптическую систему пропорционально увеличивают или пропорционально сокращают.

Это описание таблицы является таким же для всех примеров и поэтому далее опускается.

(Пример 1)

Пример 1 будет описан с обращением к фигурам с 1 по 4 и таблице 1. На фиг. 1 показаны конфигурация вариообъектива ZL (ZL1) согласно примеру 1 и траектории движения компонентов вариообъектива от конечного состояния (W) широкоугольного объектива до конечного состояния (Т) телеобъектива. Как показано на фиг. 1, вариообъектив ZL1 согласно примеру 1 включает в себя, по порядку от предмета, первую линзовую группу G1, имеющую положительную преломляющую силу, вторую линзовую группу G2, имеющую отрицательную преломляющую силу, апертурную диафрагму S, используемую для регулирования количества света, третью линзовую группу G3, имеющую положительную преломляющую силу, и четвертую линзовую группу G4, имеющую положительную преломляющую силу.

Первая линзовая группа G1 включает в себя, по порядку от предмета, склеенную линзу из отрицательной линзы L11 менисковой формы, имеющей выпуклую поверхность, обращенную к предмету, и положительной линзы L12 двояковыпуклой формы, первую положительную линзу L13 менисковой формы, имеющую выпуклую поверхность, обращенную к предмету, и вторую положительную линзу L14 менисковой формы, имеющую выпуклую поверхность, обращенную к предмету.

Вторая линзовая группа G2 включает в себя, по порядку от предмета, первую отрицательную линзу L21 менисковой формы, имеющую выпуклую поверхность, обращенную к предмету, вторую отрицательную линзу L22 двояковогнутой формы и склеенную положительную линзу из положительной линзы L23 двояковыпуклой формы и отрицательной линзы L24 двояковогнутой формы.

Третья линзовая группа G3 включает в себя, по порядку от предмета, первую положительную линзу L31 двояковыпуклой формы, отрицательную склеенную линзу из положительной линзы L32 двояковыпуклой формы и отрицательной линзы L33 двояковогнутой формы, вторую положительную линзу L34 двояковыпуклой формы и отрицательную линзу L35 менисковой формы, имеющей выпуклую поверхность, обращенную к предмету.

Четвертая линзовая группа G4 включает в себя, по порядку от предмета, склеенную линзу из положительной линзы L41 двояковыпуклой формы и отрицательной линзы L42 менисковой формы, имеющей выпуклую поверхность, обращенную к плоскости I изображения.

Апертурная диафрагма S для задания яркости расположена вблизи стороны предмета третьей линзовой группы G3 и при масштабировании изображения перемещается вместе с третьей линзовой группой G3 от конечного состояния широкоугольного объектива до конечного состояния телеобъектива. Между четвертой линзовой группой G4 и плоскостью I изображения расположен стеклянный блок GV, такой как фильтр нижних частот или инфракрасный режекторный фильтр, для отсечки пространственной частоты, превышающей критическое разрешение твердотельного элемента С изображения (например, на основе приборов с зарядовой связью, комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник), расположенного в плоскости I изображения.

В вариообъект