專利名稱：變倍攝像透鏡及變倍攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用攝像元件的數(shù)碼靜物相機(jī)、便攜電話搭載相機(jī)、便攜信息終端搭載相機(jī)這種嚴(yán)格限制總長(zhǎng)的攝像透鏡裝置，尤其涉及一種也可以搭載在便攜電話機(jī)等上的具有適當(dāng)?shù)目傞L(zhǎng)及高的光學(xué)性能的變倍攝像透鏡及變倍攝像裝置。
背景技術(shù)：
伴隨信息的多元化，逐漸在便攜電話機(jī)或便攜信息終端上搭載攝像透鏡，另外，通過(guò)信息傳輸速度的提高也使圖像的信息量迅速增大。而且，也提出了多種搭載定焦透鏡、搭載變倍透鏡的便攜裝置的方案。
為了在這種便攜裝置如便攜電話機(jī)或便攜信息終端等上搭載透鏡模組，而需要光學(xué)(透鏡)系極其緊湊。
針對(duì)這樣希望，提出了一種具有實(shí)現(xiàn)了緊湊化的變倍功能的小型可變焦距透鏡的方案(例如，參照專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平9-311275號(hào)公報(bào))。
在該專利文獻(xiàn)1中所記載的可變焦距透鏡由具有正放大率的前組與具有負(fù)放大率的后組構(gòu)成。
而且，通過(guò)前組從物體側(cè)依次由負(fù)放大率的粘合透鏡、彎月負(fù)透鏡、雙凸正透鏡、雙凸正透鏡4組5片構(gòu)成，后組由雙凸正透鏡、負(fù)透鏡、彎月負(fù)透鏡3組3片構(gòu)成，合計(jì)由7組8片透鏡構(gòu)成，并在第3組或第4組的透鏡的至少1面上采用非球面，而構(gòu)成小型高性能的光學(xué)系。
可是，如果考慮具有可制造的厚度的透鏡及隨著變倍的透鏡組的移動(dòng)量就可想而知了，為了實(shí)現(xiàn)可搭載在便攜裝置上的極緊湊的光學(xué)系的條件之一，要著手于減少構(gòu)成光學(xué)系的透鏡片數(shù)。
但是，上述專利文獻(xiàn)1中所記載的可變焦距透鏡，其透鏡的構(gòu)成片數(shù)為7組8片而比較多，在攝像光學(xué)系的小型化上存在局限，很難說(shuō)相對(duì)于便攜電話機(jī)等總長(zhǎng)有限制的設(shè)備充分地實(shí)現(xiàn)了小型化。
在具有變倍功能的光學(xué)系中，以構(gòu)成片數(shù)少、為2到5片的透鏡片數(shù)構(gòu)成的例子，基本上局限于作為物理尺寸小的以攝像元件為對(duì)象的攝像透鏡上。
使用在緊湊的數(shù)碼靜物相機(jī)、便攜電話搭載相機(jī)上的攝像元件，作為通常例，由于與銀鹽薄膜相比攝像面尺寸極其小、為幾％到20％的程度，所以作為通常例必須能夠確保高的光學(xué)性能。
從而，使用攝像元件的攝像光學(xué)系，由于重視遠(yuǎn)心性，所以作為透鏡類型分類為如下2類。
第1類型，是從物體側(cè)起依次由負(fù)的折射能力的第1透鏡組、及正的折射能力的第2透鏡組這2組構(gòu)成的透鏡類型。在該2組構(gòu)成透鏡類型中，可由最小2片的透鏡構(gòu)成。
該第1類型是所謂的負(fù)焦距型(retro focus type)，容易適用在廣角化上。
但是，上述的第1透鏡類型，雖然是所謂的負(fù)焦距型并容易適用在廣角化上，但很難說(shuō)相對(duì)于便攜電話機(jī)等總長(zhǎng)有限制的設(shè)備充分地實(shí)現(xiàn)了小型化。
第2類型，是從物體側(cè)起依次由負(fù)的折射能力的第1透鏡組、正的折射能力的第2透鏡組及正的折射能力的第3透鏡組這3組構(gòu)成的透鏡類型。在該3組構(gòu)成透鏡類型中，可由最小3片的透鏡構(gòu)成。
而且，該第2類型是所謂遠(yuǎn)心性好，在使用攝像元件的光學(xué)系中多采用。
但是，第2透鏡類型，雖然遠(yuǎn)心性好，但與上述的負(fù)正的2組構(gòu)成相同，也是負(fù)焦距型，因此很難說(shuō)充分地實(shí)現(xiàn)了小型化。
另一方面，從物體側(cè)起依次由負(fù)的折射能力的第1透鏡組、正的折射能力的第2透鏡組及負(fù)的折射能力的第3透鏡組這3組構(gòu)成。提出了所謂的負(fù)、正、負(fù)的透鏡類型的方案。由于該透鏡類型可增強(qiáng)調(diào)焦系的作用，所以可有利于縮短光學(xué)系總長(zhǎng)，適合用在以銀鹽薄膜為對(duì)象的攝像透鏡上。
但是，該透鏡類型由于其最接近攝像面的透鏡組的第3透鏡組具有負(fù)折射能力，所以，有從光學(xué)系的射出角跳起的傾向，在將攝像元件作為對(duì)象使用時(shí)，擔(dān)心由于攝像元件的開(kāi)口產(chǎn)生遮光。
對(duì)于便攜電話機(jī)等上需要極其緊湊的光學(xué)系，如上所述，在所謂負(fù)焦距型中難以緊湊化。
另一方面，增強(qiáng)了遠(yuǎn)攝系的作用的負(fù)、正、負(fù)的透鏡類型在緊湊方面有利，但有從光學(xué)系的射出角跳起的傾向。另外，在當(dāng)前的攝像元件中，為了促使減少由開(kāi)口產(chǎn)生的遮光，一般在各像素上搭載微型透鏡，通過(guò)該微型透鏡來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而做出的，其目的在于提供一種雖然是負(fù)、正、負(fù)的透鏡類型，但可以抑制射出角，并且可以實(shí)現(xiàn)極其緊湊的光學(xué)系的變倍攝像透鏡及變倍攝像裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1類型是具有攝像光學(xué)系且該攝像光學(xué)系具有以攝像元件為對(duì)象的變倍功能的變倍攝像透鏡，上述攝像光學(xué)系由從物體側(cè)起依次配置的5片透鏡構(gòu)成，變倍比約為2.5以下，并且，滿足條件式0.17＜y’/L，其中，y’表示上述攝像元件的攝像面的最大像高，L表示在從光學(xué)系的最靠物體一側(cè)的透鏡的面頂點(diǎn)到光軸上的攝像面的距離最大時(shí)的、從光學(xué)系最前面到攝像面的距離。
優(yōu)選上述攝像光學(xué)系由從物體側(cè)起依次配置的、第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組構(gòu)成，上述第1透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、并作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，在進(jìn)行變倍時(shí)，至少上述第2透鏡組與上述第3透鏡組在光軸上移動(dòng)。
優(yōu)選上述第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組的焦點(diǎn)距離分別滿足各條件式2.0＜|f1|/fw＜3.0、0.74＜f2/fw＜0.86、1.0＜|f3|/fw＜1.42，其中，f1表示第1透鏡組的焦點(diǎn)距離，f2表示第2透鏡組的焦點(diǎn)距離，f3表示第3透鏡組的焦點(diǎn)距離，fw表示廣角端的光學(xué)系的焦點(diǎn)距離。
優(yōu)選在上述第2透鏡組中具有至少1面的非球面，并且，在上述第3透鏡組中具有至少1面的非球面。
優(yōu)選上述第3透鏡組是凹面朝向像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足條件式tanω×fst/Lst＜0.35，其中，ω表示在廣角端的最大入射角度，fst表示比廣角端的光圈靠像一側(cè)的光學(xué)系的合成焦點(diǎn)距離，Lst表示從廣角端的光圈到攝像面的距離。
優(yōu)選上述第2透鏡組由3片塑料透鏡構(gòu)成。
優(yōu)選上述第1透鏡組是在第1面上以物體側(cè)為凸面的負(fù)彎月透鏡。
優(yōu)選上述第2透鏡組的3片透鏡從物體側(cè)起由正彎月透鏡、負(fù)彎月透鏡、以及正雙凸透鏡構(gòu)成。
本發(fā)明的第2類型的變倍攝像裝置，具有變倍攝像透鏡和驅(qū)動(dòng)裝置，上述變倍攝像透鏡具有攝像光學(xué)系，該攝像光學(xué)系具有以攝像元件為對(duì)象的變倍功能、并由在光軸上從物體側(cè)起依次配置的5片透鏡構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)裝置，包括在與上述光軸大致平行的方向上引導(dǎo)上述攝像光學(xué)系的5片透鏡中的、規(guī)定的透鏡的引導(dǎo)部，上述攝像光學(xué)系由從物體側(cè)起依次配置的、第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組構(gòu)成，上述第1透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、并作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，在進(jìn)行變倍時(shí)，至少上述第2透鏡組與上述第3透鏡組在光軸上沿上述引導(dǎo)部移動(dòng)，變倍比約為2.5以下，并且，滿足條件式0.17＜y’/L，其中，y’表示上述攝像元件的攝像面的最大像高，L表示在從光學(xué)系的最靠物體一側(cè)的透鏡的面頂點(diǎn)到光軸上的攝像面的距離最大時(shí)的、從光學(xué)系最前面到攝像面的距離。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)可搭載在信息終端、便攜電話機(jī)等上的緊湊的變倍攝像透鏡。
另外，也可以應(yīng)用在數(shù)碼靜物相機(jī)上，能夠?qū)崿F(xiàn)超薄型的變倍透鏡搭載的相機(jī)，具有能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用范圍廣的變倍攝像透鏡的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示變倍攝像透鏡的基本構(gòu)成的圖，(A)表示廣角端的透鏡構(gòu)成、(B)表示望遠(yuǎn)端的透鏡構(gòu)成。
圖2是在實(shí)施例1～4中，表示對(duì)構(gòu)成變倍攝像透鏡的各透鏡組的各透鏡、光圈、以及構(gòu)成攝像部的蓋玻璃賦予的面編號(hào)的圖。
圖3是在實(shí)施例1中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖4是在實(shí)施例1中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖5是在實(shí)施例2中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖6是在實(shí)施例2中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖7是在實(shí)施例3中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖8是在實(shí)施例3中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖9是在實(shí)施例4中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖10是在實(shí)施例4中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、及變形像差的像差圖。
圖11是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的從正面一側(cè)觀察的外觀斜視圖。
圖12是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的從后面一側(cè)觀察的局部省略的外觀斜視圖。
圖13是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的主視圖。
圖14是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的俯視圖。
圖15是圖14的A-A線箭頭方向的剖面圖。
圖16是圖14的B-B線箭頭方向的剖面圖。
圖17是從正面一側(cè)表示本實(shí)施方式的第1透鏡移動(dòng)框體與第2透鏡移動(dòng)框體、以及第1引導(dǎo)軸與第2引導(dǎo)軸、凸輪裝置的配置和配合關(guān)系的斜視圖。
圖18是從后面一側(cè)表示本實(shí)施方式的第1透鏡移動(dòng)框體與第2透鏡移動(dòng)框體、以及第1引導(dǎo)軸與第2引導(dǎo)軸、凸輪裝置的配置和配合關(guān)系的斜視圖。
圖19是從上面一側(cè)表示本實(shí)施方式的第1透鏡移動(dòng)框體與第2透鏡移動(dòng)框體、以及第1引導(dǎo)軸與第2引導(dǎo)軸、凸輪裝置的配置和配合關(guān)系的斜視圖。
圖20是表示本實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)系的俯視圖，是用于說(shuō)明第1被卡扣部的第1軸承部與第2軸承部的形狀、及第2被卡扣部的第3軸承部與第4軸承部的形狀的圖。
圖21是表示本實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)系的側(cè)視圖，是用于說(shuō)明第1被卡扣部的第1軸承部與第2軸承部的形狀、及第2被卡扣部的第3軸承部與第4軸承部的形狀的圖。
圖22是表示本實(shí)施方式的透鏡驅(qū)動(dòng)系的斜視圖，是用于說(shuō)明第1被卡扣部的第1軸承部與第2軸承部的形狀、及第2被卡扣部的第3軸承部與第4軸承部的形狀的圖。
圖23是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的第1被卡扣部的第1軸承部與第2軸承部的形狀、及第2被卡扣部的第3軸承部與第4軸承部的形狀的圖。
圖24是從上面?zhèn)缺硎颈緦?shí)施方式的凸輪裝置被軸支撐在固定框體上的狀態(tài)的局部剖開(kāi)斜視圖。
圖25是從下面?zhèn)缺硎颈緦?shí)施方式的凸輪裝置被軸支撐在固定框體上的狀態(tài)的局部剖開(kāi)斜視圖。
圖26是局部剖開(kāi)表示本實(shí)施方式的凸輪裝置的整體的剖面結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖27是本實(shí)施方式的凸輪裝置的軸心部的剖面圖。
圖28是本實(shí)施方式的凸輪裝置的軸心部及驅(qū)動(dòng)部的剖面圖。
圖中100-變倍攝像透鏡，110-第1透鏡組，111-負(fù)彎月透鏡，120-第2透鏡組，121-正彎月透鏡，122-負(fù)彎月透鏡，123-雙凸透鏡，130-第3透鏡組，131-負(fù)透鏡，140-攝像部，141-玻璃制平行平面板(蓋玻璃)，142-攝像元件，142a-攝像面，200-可變焦距透鏡單元，211-固定框體，212-攝像光學(xué)系，2121-第1透鏡組，2122-第2透鏡組，2123-第3透鏡組，213-引導(dǎo)部，2131-第1引導(dǎo)軸，2132-第2引導(dǎo)軸，214-凸輪裝置，2141-旋轉(zhuǎn)體，21411-旋轉(zhuǎn)軸，21411a-前端部，21411b-后端部，2142-帶狀體，2142a-第1面，2142b-第2面，21421-第1凸輪部，21422-第2凸輪部，2143-前端部軸承部，2144-后端部軸承部，2145-盤簧，215-基臺(tái)，2151-攝像元件，216-第1透鏡移動(dòng)框體，2161-第1框體，2162-第2框體，2163-第1被卡扣部，2164-第1被引導(dǎo)部，21641-第1軸承部，21642-第2軸承部，2165-第3被引導(dǎo)部，217-第2透鏡移動(dòng)框體，2171-第2被卡扣部，2172-第2被引導(dǎo)部，21721-第3軸承部，21722-第4軸承部，2173-第4被引導(dǎo)部，218-盤簧。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1(A)、(B)是變表示變倍攝像透鏡的基本構(gòu)成的圖，其中圖1(A)表示廣角端的透鏡構(gòu)成、圖1(B)表示望遠(yuǎn)端的透鏡構(gòu)成。
該變倍攝像透鏡100，如圖1所示，由從物體側(cè)OBJS依次配置的第1透鏡組110、第2透鏡組120、第3透鏡組130、攝像部140、以及配置在第2透鏡組120的物體側(cè)(第1透鏡組110一側(cè))的光圈部150構(gòu)成，其中，第1透鏡組110由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組120由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組130由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成。
在該變倍攝像透鏡100進(jìn)行變倍時(shí)，第1透鏡組110、第2透鏡組120、及第3透鏡組130中的、例如第2透鏡組120與第3透鏡組130在光軸AX上移動(dòng)。
此外，對(duì)于變倍功能，可設(shè)成固定第1透鏡組110的結(jié)構(gòu)，但也可以設(shè)成使第1透鏡組110變動(dòng)(可以移動(dòng))的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)使用目的進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
通過(guò)這些構(gòu)成要件中的、第1透鏡組110、第2透鏡組120、第3透鏡組130構(gòu)成變倍攝像透鏡100的攝像光學(xué)系，其中，第1透鏡組110由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組120由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組130由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成。
即，在本實(shí)施方式中，攝像光學(xué)系總共由5片透鏡構(gòu)成，其中從物體側(cè)OBJS起依次配置的、第1透鏡組110為1片構(gòu)成、第2透鏡組120為3片構(gòu)成、第3透鏡組130為1片構(gòu)成。
第1透鏡組110例如在第1面上由物體側(cè)為凸面的具有負(fù)的折射能力的彎月透鏡111構(gòu)成。
這樣，通過(guò)由具有負(fù)的折射能力的彎月透鏡111構(gòu)成第1透鏡組110，能夠容易抑制失真。
第2透鏡組120，由于為唯一的具有正的折射能力的組，所以為了進(jìn)行各像差補(bǔ)正而采用3片構(gòu)成。并且，當(dāng)該第2透鏡組120使用玻璃透鏡時(shí)，由于小所以比通常的透鏡高價(jià)。因此，為了實(shí)現(xiàn)成本降低，而通過(guò)塑料制透鏡來(lái)作為構(gòu)成第2透鏡組120的3片透鏡。
構(gòu)成第2透鏡組120的3片塑料制透鏡，例如，從第1透鏡組110側(cè)(物體側(cè))依次由正彎月透鏡121、負(fù)彎月透鏡122及正雙凸透鏡123構(gòu)成。
正彎月透鏡121可很好地進(jìn)行球面像差補(bǔ)正，通過(guò)將位于3片中央的透鏡設(shè)為負(fù)彎月透鏡122，可抑制在正透鏡產(chǎn)生的象面彎曲的補(bǔ)正過(guò)量并且抑制幀像差產(chǎn)生，從而達(dá)到性能均衡，通過(guò)這些來(lái)抑制隨著變倍產(chǎn)生的像差變動(dòng)，可以高性能進(jìn)行變倍。
第3透鏡組130，由于為1片構(gòu)成，所以在這里需要進(jìn)行各像差的補(bǔ)正，如進(jìn)行球面像差、幀像差、非點(diǎn)像差、變形補(bǔ)正，并且也需要進(jìn)行廣角端的射出角的補(bǔ)正。
第3透鏡組130由例如像面?zhèn)葹榘嫉呢?fù)透鏡131構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，焦點(diǎn)調(diào)整是通過(guò)第3透鏡組130進(jìn)行的，從無(wú)限遠(yuǎn)到最近向攝像面?zhèn)纫苿?dòng)。
第3透鏡組130在為正透鏡時(shí)，由于向物體側(cè)移動(dòng)，所以尤其需要確保望遠(yuǎn)端的第2透鏡組120與第3透鏡組130之間的距離。
在本實(shí)施方式中，由于向像面?zhèn)纫苿?dòng)，所以能夠減窄望遠(yuǎn)端的第2透鏡組120與第3透鏡組130的距離。
這是可以使變倍光學(xué)系緊湊化的要因之一，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能化及降低偏心靈敏度。
攝像部140從第3透鏡組130一側(cè)依次配置玻璃制的平行平面板(蓋玻璃)141、例如由CCD或CMOS傳感器等構(gòu)成的攝像元件142。
介由攝像光學(xué)系來(lái)自被攝體(物體)的光被成像在攝像元件142的攝像面142a上。
具有以上的第1透鏡組110、第2透鏡組120及第3透鏡組130的攝像光學(xué)系，由于其光學(xué)系整體為負(fù)、正、負(fù)的透鏡構(gòu)成，所以為了具有遠(yuǎn)攝作用可以縮短總長(zhǎng)。
具有以上構(gòu)成的本實(shí)施方式的變倍攝像透鏡100，為了實(shí)現(xiàn)緊湊化以搭載在便攜電話機(jī)等上，并且緩和向攝像元件的入射角度的射出光瞳限制，而設(shè)定了如下所述那樣的各種條件。
以下，對(duì)在實(shí)施方式的變倍攝像透鏡100中設(shè)定的各條件進(jìn)行說(shuō)明。
本變倍攝像透鏡100，其變倍比約為2、5以下，并且，攝像元件142的攝像面142a的最大像高設(shè)為y’，在從攝像光學(xué)系的最靠物體一側(cè)的透鏡111的面頂點(diǎn)到光軸AX上的攝像面142a的距離最大時(shí)的、從光學(xué)系最前面到攝像面的距離設(shè)為L(zhǎng)，這樣分別進(jìn)行表示時(shí)，以滿足以下的(條件式1)的方式構(gòu)成。
0.17＜y’/L(條件式1)攝像光學(xué)系通過(guò)減小透鏡的片部成為5片構(gòu)成，可縮短總長(zhǎng)，并且地行約2.5倍以下的變倍。并且，光學(xué)系的大小也由使用的傳感器尺寸所決定，但是為了實(shí)現(xiàn)緊湊化，即使是變倍透鏡，在超過(guò)條件式1的下限(0.17)時(shí)其總長(zhǎng)也變長(zhǎng)，并且，構(gòu)成第1透鏡組110的透鏡直徑也變大，因此，不能稱為緊湊的光學(xué)系。
在本實(shí)施方式中，縮短攝像光學(xué)系的總長(zhǎng)，據(jù)此可以使直徑最大的透鏡的第1透鏡組110的透鏡的直徑也小型化。
此外，條件式1的y’與L的關(guān)系制約條件是根據(jù)攝像面142a的大小以及光學(xué)系的大小來(lái)決定的。
但是，在本實(shí)施方式中，盡管為負(fù)、正、負(fù)3組構(gòu)成但也可以得到緊湊的縮短總長(zhǎng)的光學(xué)系。
另外，本實(shí)施方式以少的片數(shù)即5片構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)緊湊化。若減小片數(shù)則為了進(jìn)行像差補(bǔ)正難以縮短L，在本實(shí)施方式中設(shè)成y＜0.23。
本實(shí)施方式的變倍攝像透鏡100，其第1透鏡組110的焦點(diǎn)距離f1、第2透鏡組120的焦點(diǎn)距離f2、及第3透鏡組的焦點(diǎn)距離f3，利用合成放大率變強(qiáng)的廣角端的攝像光學(xué)系的焦點(diǎn)距離fw以滿足以下的(條件式2)、(條件式3)、及(條件式4)的方式構(gòu)成。
2.0＜|f1|/fw＜3.0 (條件式2)0.74＜f2/fw＜0.86 (條件式3)1.0＜|f3|/fw＜1.42 (條件式4)上述的條件式2、條件式3及條件式4，表示用于實(shí)現(xiàn)變倍攝像透鏡100的緊湊化的各組的放大率條件，換句話說(shuō)，表示通過(guò)使各透鏡組的放大率均衡，而可實(shí)現(xiàn)高性能緊湊的變倍攝像透鏡的條件。
條件式2表示第1透鏡組110的放大率條件，在超過(guò)上限時(shí)不容易負(fù)失真補(bǔ)正，并且，會(huì)由第2透鏡組120的放大率變大產(chǎn)生像差劣化。另外，在超過(guò)下限時(shí)，總長(zhǎng)變大、不能實(shí)現(xiàn)緊湊化，并且，第1透鏡組110的放大率變大、非點(diǎn)像差、變形像差變差。
條件式3表示第2透鏡組120的放大率條件，在超過(guò)上限時(shí)總長(zhǎng)變大，并且難以進(jìn)行球面像差補(bǔ)正。在超過(guò)下限時(shí)，球面像差、非點(diǎn)像差、幀像差變差。
條件式4表示第3透鏡組130的放大率條件，在超過(guò)上限時(shí)，難以進(jìn)行負(fù)的變形補(bǔ)正，在超過(guò)下限時(shí)，使幀像差、正變形增大，并且總長(zhǎng)變大。
另外，本實(shí)施方式的變倍攝像透鏡100，以在第2透鏡組120具有至少1面非球面，并且，在第3透鏡組130具有至少1面非球面的方式構(gòu)成。
具體地，本實(shí)施方式的變倍攝像透鏡100，如上所述，在像差補(bǔ)正上，通過(guò)優(yōu)化各組的放大率配置可實(shí)現(xiàn)緊湊化，并且，在第2透鏡組120與第3透鏡組130適當(dāng)配置非球面，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)緊湊化。通過(guò)優(yōu)化這些條件，盡管為緊湊的變倍透鏡，但能夠?yàn)楦咝阅?、且減小變形。
即，在本實(shí)施方式中，在全為球面系時(shí)難以進(jìn)行緊湊的變倍攝像透鏡的像差補(bǔ)正，而通過(guò)在適當(dāng)位置配置非球面能夠進(jìn)行各像差的補(bǔ)正。
在本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系中，第2透鏡組120唯一具有的正折射能力，必然地其放大率變大、像差產(chǎn)生變大，因此需要至少1面以上的非球面，據(jù)此，進(jìn)行球面像差、幀像差、非點(diǎn)像差的補(bǔ)正。
另外，第3透鏡組130為1片構(gòu)成，所以，需要在此進(jìn)行各像差的補(bǔ)正，如進(jìn)行球面像差、幀像差、非點(diǎn)像差、變形補(bǔ)正，并且也用于需要廣角端的射出角的補(bǔ)正。
這樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在第2透鏡組120上配置適當(dāng)?shù)姆乔蛎妫蛇M(jìn)行在第2透鏡組120產(chǎn)生的球面像差、非點(diǎn)像差及幀像差的補(bǔ)正。并且，通過(guò)在第3透鏡組130上配置非球面，而進(jìn)行變形像差補(bǔ)正、幀像差、非點(diǎn)像差補(bǔ)正，另外，也進(jìn)行望遠(yuǎn)端的球面像差補(bǔ)正。
而且，緩和了廣角(wide)端的射出光瞳位置。在本實(shí)施方式中，在各透鏡上設(shè)置至少1面的非球面，而進(jìn)行上述性能的補(bǔ)正。
本實(shí)施方式所用的非球面如下式設(shè)置。
Z＝(h2/r)/{1+[1-(1+k)(h/r)2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10其中，Z表示接觸面相對(duì)于面頂點(diǎn)的深度，r表示曲率半徑，h表示距光軸的高度，k圓錐常數(shù)，A表示4次方的非球面系數(shù)，B表示6次方的非球面系數(shù)，C表示8次方的非球面系數(shù)，D表示10次方的非球面系數(shù)。
另外，如上所述，第3透鏡組130可由例如凹面朝向像面?zhèn)鹊呢?fù)的透鏡131構(gòu)成，這時(shí)，以廣角端的最大入射角度ω、比廣角端的光圈靠像一側(cè)的光學(xué)系的合成焦點(diǎn)距離fst、從廣角端的光圈到攝像面的距離Lst，滿足以下(條件式5)的方式構(gòu)成。
tanω×fst/Lst＜0.35 (條件式5)在目前的像素的微細(xì)化的攝像元件中，由于隨之向受光部的光線被開(kāi)口部所遮擋的傾向變強(qiáng)，所以要使用微型透鏡進(jìn)行周邊光量的補(bǔ)正。
從而，使用攝像元件的光學(xué)系，不一定需要遠(yuǎn)心性。
但是，為了確保向攝像元件的光線光量，入射角有邊界，限制該邊界角，在超過(guò)上限時(shí)，向受光部的角度苛刻，在畫面周邊部產(chǎn)生突然的光量降低。
條件式5表示相對(duì)于向攝像元件142的入射角度限制的射出光瞳位置的條件，是條件苛刻的廣角端的條件式。
也就是說(shuō)，成為關(guān)系到射出光瞳距離的、光圈位置與距光圈的攝像面142a一側(cè)的光學(xué)系的焦點(diǎn)距離(放大率)相對(duì)于入射到光學(xué)系的角度(兩角)的關(guān)系式。在本實(shí)施方式中，廣像角、緊湊，卻緩和了射出光瞳的限制，而該條件式表示實(shí)現(xiàn)其的條件。
以下，表示變位攝像透鏡的具體的數(shù)值的實(shí)施例1～4。
此外，在各實(shí)施例1～4中，對(duì)于構(gòu)成變倍攝像透鏡100的各透鏡組的各透鏡、光圈部150、以及構(gòu)成攝像部140的蓋玻璃141，賦予了圖2所示的面編號(hào)。
具體地，將構(gòu)成第1透鏡組110的負(fù)彎月透鏡111的物體側(cè)面(凸面)設(shè)為第1號(hào)、將相反側(cè)的凹面設(shè)為第2號(hào)，將光圈部150設(shè)為第3號(hào)，將構(gòu)成第2透鏡組120的正彎月透鏡121的光圈側(cè)面(凸面)設(shè)為第4號(hào)，將透鏡121的相反側(cè)的凹面設(shè)為第5號(hào)，將負(fù)彎月透鏡122的透鏡121側(cè)的面(凹面)設(shè)為第6號(hào)，將透鏡122的相反側(cè)的凸面設(shè)為第7號(hào)，將雙凸透鏡123的透鏡122一側(cè)的凸面設(shè)為第8號(hào)，將透鏡123的相反側(cè)的凸面設(shè)為第9號(hào)，將構(gòu)成第3透鏡組130的負(fù)透鏡131的第2透鏡組120一側(cè)的面(凸面)設(shè)為第10號(hào)，將透鏡131的相反側(cè)的面(凹面)設(shè)為第11號(hào)，將蓋玻璃141的第3透鏡組130一側(cè)的面設(shè)為第12號(hào)，將攝像元件142一側(cè)的面設(shè)為第13號(hào)。
(實(shí)施例1)表1～表4表示實(shí)施例1的各數(shù)值。
表1表示與實(shí)施例1的變倍攝像透鏡的各面編號(hào)相對(duì)應(yīng)的各透鏡、光圈、蓋玻璃的曲率半徑(rmm)與間隔(dmm)。
表1(實(shí)施例1)

表2表示實(shí)施例1的包含非球面的第2透鏡組120、及第3透鏡組130的規(guī)定面的非球面系數(shù)。在表2中，K表示圓錐常數(shù)，A表示4次方的非球面系數(shù)，B表示6次方的非球面系數(shù)，C表示8次方的非球面系數(shù)，D表示10次方的非球面系數(shù)。
表2非球面系數(shù)(實(shí)施例1)

表3表示隨著變倍而間隔變化的面2、9、11、13的廣角端、望遠(yuǎn)端的可變間隔的數(shù)值、光圈直徑、焦點(diǎn)距離、及F值(Fno)的數(shù)值。
表3可變間隔(實(shí)施例1)

表4表示條件式1～條件式5的各數(shù)值。在實(shí)施例1中，條件式1的(y’/L)為0.221(0.17＜0.221＜0.23)，條件式2的(f1/fw)為2.946(2.0＜2.946＜3.0)，條件式3的(f2/fw)為0.772(0.74＜0.772＜0.86)，條件式4的(f3/fw)為1.224(1.0＜1.224＜1.42)，條件式5的(tanω×fst/Lst)為0.329(0.329＜0.35)。
表4各條件式的值(實(shí)施例1)

圖3是在實(shí)施例1中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖，圖4是在實(shí)施例1中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖。圖3及圖4的(A)表示球面像差，(B)表示非點(diǎn)像差，(C)表示變形像差。在圖3及圖4的(B)中，實(shí)線表示子午像面的d線的值，虛線表示弧矢像面的d線的值。
從圖3及圖4中可知根據(jù)實(shí)施例1，可得到在從廣角端到望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)位置距離上，很好地補(bǔ)正球面、非點(diǎn)、變形各像差，成像性能優(yōu)越的變倍攝像透鏡。
(實(shí)施例2)
表5～表8表示實(shí)施例2的各數(shù)值。
表5表示與實(shí)施例2的變倍攝像透鏡的各面編號(hào)相對(duì)應(yīng)的各透鏡、光圈、蓋玻璃的曲率半徑(rmm)與間隔(dmm)。
表5(實(shí)施例2)

表6表示實(shí)施例2的包含非球面的第2透鏡組120、及第3透鏡組130的規(guī)定面的非球面系數(shù)。在表6中，K表示圓錐常數(shù)，A表示4次方的非球面系數(shù)，B表示6次方的非球面系數(shù)，C表示8次方的非球面系數(shù)，D表示10次方的非球面系數(shù)。
表6非球面系數(shù)(實(shí)施例2)

表7表示隨著變倍而間隔變化的面2、9、11、13的廣角端、望遠(yuǎn)端的可變間隔的數(shù)值、光圈直徑、焦點(diǎn)距離、及F值(Fno)的數(shù)值。
表7可變間隔(實(shí)施例2)

表8表示條件式1～條件式5的各數(shù)值。在實(shí)施例2中，條件式1的(y’/L)為0.215(0.17＜0.215＜0.23)、條件式2的(f1/fw)為2.608(2.0＜2.608＜3.0)，條件式3的(f2/fw)為0.746(0.74＜0.746＜0.86)，條件式4的(f3/fw)為1.173(1.0＜1.173＜1.42)，條件式5的(tanω×fst/Lst)為0.323(0.323＜0.35)。
表8各條件式的值(實(shí)施例2)

圖5是在實(shí)施例2中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖，圖6是在實(shí)施例2中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖。圖5及圖6的(A)表示球面像差，(B)表示非點(diǎn)像差，(C)表示變形像差。在圖5及圖6的(B)中，實(shí)線表示子午像面的d線的值，虛線表示弧矢像面的d線的值。
從圖5及圖6中可知根據(jù)實(shí)施例2，可得到在從廣角端到望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)位置距離上，很好地補(bǔ)正球面、非點(diǎn)、變形各像差，成像性能優(yōu)越的變倍攝像透鏡。
(實(shí)施例3)表9～表12表示實(shí)施例3的各數(shù)值。
表9表示與實(shí)施例3的變倍攝像透鏡的各面編號(hào)相對(duì)應(yīng)的各透鏡、光圈、蓋玻璃的曲率半徑(rmm)與間隔(dmm)。
表9(實(shí)施例3)

表10表示實(shí)施例3的包含非球面的第2透鏡組120、及第3透鏡組130的規(guī)定面的非球面系數(shù)。在表10中，K表示圓錐常數(shù)，A表示4次方的非球面系數(shù)，B表示6次方的非球面系數(shù)，C表示8次方的非球面系數(shù)，D表示10次方的非球面系數(shù)。
表10非球面系數(shù)(實(shí)施例3)


表11表示隨著變倍而間隔變化的面2、9、11、13的廣角端、望遠(yuǎn)端的可變間隔的數(shù)值、光圈直徑、焦點(diǎn)距離、及F值(Fno)的數(shù)值。
表11可變間隔(實(shí)施例3)

表12表示條件式1～條件式5的各數(shù)值。在實(shí)施例3中，條件式1的(y’/L)為0.188(0.17＜0.188＜0.23)，條件式2的(f1/fw)為2.075(2.0＜2.075＜3.0)，條件式3的(f2/fw)為0.854(0.74＜0.854＜0.86)，條件式4的(f3/fw)為1.417(1.0＜1.417＜1.42)，條件式5的(tanω×fst/Lst)為0.325(0.325＜0.35)。
表12各條件式的值(實(shí)施例3)

圖7是在實(shí)施例3中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖，圖8是在實(shí)施例3中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖。圖7及圖8的(A)表示球面像差，(B)表示非點(diǎn)像差，(C)表示變形像差。在圖7及圖8的(B)中，實(shí)線表示子午像面的d線的值，虛線表示弧矢像面的d線的值。
從圖7及圖8中可知根據(jù)實(shí)施例3，可得到在從廣角端到望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)位置距離上，很好地補(bǔ)正球面、非點(diǎn)、變形各像差，成像性能優(yōu)越的變倍攝像透鏡。
(實(shí)施例4)表13～表16表示實(shí)施例4的各數(shù)值。
表13表示與實(shí)施例4的變倍攝像透鏡的各面編號(hào)相對(duì)應(yīng)的各透鏡、光圈、蓋玻璃的曲率半徑(rmm)與間隔(dmm)。
表13(實(shí)施例4)

表14表示實(shí)施例4的包含非球面的第2透鏡組120、及第3透鏡組130的規(guī)定面的非球面系數(shù)。在表14中，K表示圓錐常數(shù)，A表示4次方的非球面系數(shù)，B表示6次方的非球面系數(shù)，C表示8次方的非球面系數(shù)，D表示10次方的非球面系數(shù)。
表14非球面系數(shù)(實(shí)施例4)


表15表示隨著變倍而間隔變化的面2、9、11、13的廣角端、望遠(yuǎn)端的可變間隔的數(shù)值、光圈直徑、焦點(diǎn)距離、及F值(Fno)的數(shù)值。
表15可變間隔(實(shí)施例4)

表16表示條件式1～條件式5的各數(shù)值。在實(shí)施例4中，條件式1的(y’/L)為0.178(0.17＜0.178＜0.23)，條件式2的(f1/fw)為2.358(2.0＜2.358＜3.0)，條件式3的(f2/fw)為0.791(0.74＜0.791＜0.86)，條件式4的(f3/fw)為1.058(1.0＜1.058＜1.42)，條件式5的(tanω×fst/Lst)為0.341(0.341＜0.35)。
表16各條件式的值(實(shí)施例4)

圖9是在實(shí)施例4中，表示廣角端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖，圖10是在實(shí)施例4中，表示望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差及變形像差的像差圖。圖9及圖10的(A)表示球面像差，(B)表示非點(diǎn)像差，(C)表示變形像差。在圖9及圖10的(B)中，實(shí)線表示子午像面的d線的值，虛線表示弧矢像面的d線的值。
從圖9及圖10中可知根據(jù)實(shí)施例4，可得到在從廣角端到望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)位置距離上，很好地補(bǔ)正球面、非點(diǎn)、變形各像差，成像性能優(yōu)越的變倍攝像透鏡。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，攝像光學(xué)系為3組構(gòu)成的變倍透鏡，第1透鏡組110為1片構(gòu)成，第2透鏡組120為3片構(gòu)成，第3透鏡組為1片構(gòu)成，并且，第2透鏡組120的3片全部為塑料制的，因此，可縮短光學(xué)系的總長(zhǎng)，據(jù)此，也可使直徑最大的透鏡的第1透鏡組110的透鏡直徑小型化，又能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
在變倍時(shí)，也可以使第1透鏡組110固定或變動(dòng)，能夠根據(jù)使用目的進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
在像差補(bǔ)正中，通過(guò)優(yōu)化各透鏡組的放大率配置，而實(shí)現(xiàn)緊湊化，并且，在第2透鏡組120與第3透鏡組130上適當(dāng)配置非球面，而能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)緊湊化。通過(guò)優(yōu)化這些條件，盡管為緊湊的變倍透鏡，但卻具有高性能、并且可減少變形的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在本實(shí)施方式中，焦點(diǎn)調(diào)整通過(guò)第3透鏡組130進(jìn)行，從無(wú)限遠(yuǎn)到最近向攝像面?zhèn)纫苿?dòng)，因此，能夠減窄在望遠(yuǎn)端的第2透鏡組120與第3透鏡組130的距離。據(jù)此，可以使變倍光學(xué)系緊湊化，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能夠?qū)崿F(xiàn)高性化及降低偏心靈敏度。
另外，塑料制的第2透鏡組120的3片透鏡為正彎月透鏡、負(fù)彎月透鏡、正雙凸透鏡構(gòu)成，因此，能由正彎月透鏡很好地進(jìn)行球面像差補(bǔ)正，在負(fù)彎月透鏡中，可抑制在正透鏡產(chǎn)生的像面彎曲的補(bǔ)正過(guò)度，與此同時(shí)能夠抑制幀像差變動(dòng)。據(jù)此，具有可以使性能均衡，抑制隨著變倍產(chǎn)生的像差變動(dòng)，可以高性能地進(jìn)行變倍的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在各透鏡組的焦點(diǎn)距離(f1、f2、f3)與合成放大率變強(qiáng)的廣角端的焦點(diǎn)距離fw的關(guān)系上，通過(guò)使各透鏡放大率均衡，可以實(shí)現(xiàn)高性能、緊湊的變倍透鏡。
通過(guò)將射出光瞳位置相對(duì)于向攝像元件142的入射角度限制的條件規(guī)定在所希望的條件上，而廣像角、緊湊，并且可緩和射出光瞳的限制。
接著，如上述那樣，對(duì)于作為搭載了具有雖然為負(fù)、正、負(fù)的透鏡類型，但可以抑制射出角、并且可以實(shí)現(xiàn)極其緊湊的光學(xué)系這樣的特征的變倍攝像透鏡，而可實(shí)現(xiàn)小型化，并且，能夠順暢地移動(dòng)透鏡，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的位置調(diào)整的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的具體的構(gòu)成例參照?qǐng)D11～圖28進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，其中也有一部分重復(fù)。
圖11是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的從正面一側(cè)觀察的外觀斜視圖，圖12是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的從后面一側(cè)觀察的局部省略的外觀斜視圖，圖13是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的主視圖，圖14是作為本發(fā)明的變倍攝像裝置的可變焦距透鏡單元的俯視圖。
本可變焦距透鏡單元200，如圖所示，具有固定框體211、攝像光學(xué)系212、引導(dǎo)部213、凸輪裝置214以及基臺(tái)215，固定框體211收容透鏡、引導(dǎo)軸、凸輪裝置等主要構(gòu)成部，攝像光學(xué)系212具有第1透鏡組2121、第2透鏡組2122及第3透鏡組2123這3組構(gòu)成，在固定框體211上固定第1透鏡組2121，在固定框體211內(nèi)沿光軸可移動(dòng)地配置第2、第3透鏡組2122、2123，引導(dǎo)部213具有在與光軸平行的方向上引導(dǎo)攝像光學(xué)系212的第2透鏡組2122及第3透鏡組2123的第1引導(dǎo)軸2131及第2引導(dǎo)軸2132，凸輪裝置214在固定框體211內(nèi)相對(duì)攝像光學(xué)系212并排配置，基臺(tái)215以包含作為攝像光學(xué)系212的一部分的光軸的方式配置由CCD或CMOS傳感器構(gòu)成的攝像元件2151。
在可變焦距透鏡單元200上，攝像光學(xué)系212相當(dāng)于圖1的攝像光學(xué)系100，第1透鏡組2121相當(dāng)于圖1的第1透鏡組110，第2透鏡組2122相當(dāng)圖1的第2透鏡組120，第3透鏡組2123相當(dāng)圖1的第3透鏡組130，攝像元件2151相當(dāng)于圖1的攝像部12的攝像元件142。另外，通過(guò)引導(dǎo)部213、凸輪裝置214、馬達(dá)(未圖示)等構(gòu)成變倍攝像裝置的驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，在圖11及圖12中，攝像光學(xué)系212的光軸，以成為圖11中設(shè)定的正交坐標(biāo)系的Z軸方向的方式構(gòu)成，如后詳述，第2透鏡組2122及第3透鏡組2123對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而在光軸方向上移動(dòng)(進(jìn)退)。
固定框體211，例如，在圖11及圖12中，前面?zhèn)?、后面?zhèn)燃跋旅鎮(zhèn)乳_(kāi)口，左右兩側(cè)部的下面?zhèn)劝惭b在基臺(tái)215上。而且，引導(dǎo)部213的第1引導(dǎo)軸2131及第2引導(dǎo)軸2132的一端部被軸支撐在以大致180°相對(duì)向的位置。
固定框體211的上面部211a的圖11、圖13中左側(cè)具有作為第1透鏡組固定框2111的功能，其上形成有為了固定攝像光學(xué)系212的第1透鏡組2121而在光軸方向上連通的截面呈圓形的開(kāi)口部2111a。
另外，與第1透鏡組固定框2111并排地一體形成有凸輪驅(qū)動(dòng)部收容部2112，該凸輪驅(qū)動(dòng)部收容部2112上配置凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸的軸承部、和以規(guī)定的減速比將馬達(dá)(未圖示)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給旋轉(zhuǎn)體的齒輪的齒輪列等。
圖15是圖14的A-A線箭頭方向的剖面圖，圖16是圖14的B-B線箭頭方向的剖面圖。
以下，除了上述圖11～圖14之外，還參照?qǐng)D15及圖16對(duì)本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系212的具體的構(gòu)成例進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系212，如圖15及圖16所示，由從物體側(cè)OBJS依次配置的第1透鏡組2121、第2透鏡組2122、第3透鏡組2123、設(shè)在基臺(tái)側(cè)的攝像部2124、以及配置在第2透鏡組2122的物體側(cè)(第1透鏡組2121一側(cè))的光圈部2125構(gòu)成，其中，第1透鏡組2121由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組2122由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組2123由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成。
在該攝像光學(xué)系212進(jìn)行變倍時(shí)，第1透鏡組2121、第2透鏡組2122、及第3透鏡組2123中的、例如第2透鏡組2122與第3透鏡組2123對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而在光軸上移動(dòng)。
這樣，在本實(shí)施方式中，攝像光學(xué)系212總共由5片透鏡構(gòu)成，其中從物體側(cè)OBJS起依次配置的、第1透鏡組2121為1片構(gòu)成、第2透鏡組2122為3片構(gòu)成、第3透鏡組2123為1片構(gòu)成。
第1透鏡組2121由例如在第1面上物體側(cè)為凸面的具有負(fù)的折射能力的彎月透鏡21211構(gòu)成。
這樣，通過(guò)由具有負(fù)的折射能力的彎月透鏡21211構(gòu)成第1透鏡組2121，能夠容易抑制失真。
第2透鏡組2122，由于為唯一的具有正的折射能力的組，所以為了進(jìn)行各像差補(bǔ)正而采用3片構(gòu)成。并且，當(dāng)該第2透鏡組2122使用玻璃透鏡時(shí)，由于小所以比通常的透鏡高價(jià)。因此，在本實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)成本降低，而通過(guò)塑料制透鏡來(lái)作為構(gòu)成第2透鏡組2122的3片透鏡。
構(gòu)成第2透鏡組2122的3片塑料制透鏡，例如，從第1透鏡組2121側(cè)(物體側(cè))依次由正彎月透鏡21221、負(fù)彎月透鏡21222及正雙凸透鏡21223構(gòu)成。
正彎月透鏡21221可很好地進(jìn)行球面像差補(bǔ)正，通過(guò)將位于3片中央的透鏡設(shè)為負(fù)彎月透鏡21222，可抑制在正透鏡產(chǎn)生的象面彎曲的補(bǔ)正過(guò)量并且抑制幀像差產(chǎn)生，從而達(dá)到性能均衡，通過(guò)這些來(lái)抑制隨著變倍產(chǎn)生的像差變動(dòng)，可以高性能進(jìn)行變倍。
第3透鏡組2123，由于為1片構(gòu)成，所以在這里需要進(jìn)行各像差的補(bǔ)正，如進(jìn)行球面像差、幀像差、非點(diǎn)像差、變形補(bǔ)正，并且也需要進(jìn)行廣角端的射出角的補(bǔ)正。
第3透鏡組2123由例如像面?zhèn)葹榘嫉呢?fù)透鏡21231構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，焦點(diǎn)調(diào)整是通過(guò)第3透鏡組2123進(jìn)行的，從無(wú)限遠(yuǎn)到最近向攝像面?zhèn)纫苿?dòng)。
第3透鏡組2123在為正透鏡時(shí)，由于向物體側(cè)移動(dòng)，所以尤其需要確保望遠(yuǎn)端的第2透鏡組2122與第3透鏡組2123之間的距離。
在本實(shí)施方式中，由于向像面?zhèn)纫苿?dòng)，所以能夠減窄望遠(yuǎn)端的第2透鏡組2122與第3透鏡組2123的距離。
這是可以使變倍光學(xué)系緊湊化的要因之一，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能夠?qū)崿F(xiàn)高性化及降低偏心靈敏度。
設(shè)在基臺(tái)215一側(cè)的攝像部2124從第3透鏡組2123一側(cè)依次配置玻璃制的平行平面板(蓋玻璃)2152、例如由CCD或CMOS傳感器等構(gòu)成的攝像元件2151。玻璃制的平行平面板(蓋玻璃)2152相當(dāng)于圖1的攝像部140的蓋玻璃141。
介由攝像光學(xué)系212來(lái)自被攝體(物體)的光被成像在攝像元件2151的攝像面2151a上。
具有以上的第1透鏡組2121、第2透鏡組2122及第3透鏡組2123的攝像光學(xué)系，由于其光學(xué)系整體為負(fù)、正、負(fù)的透鏡構(gòu)成，所以為了具有調(diào)焦作用可以縮短總長(zhǎng)。
具有以上構(gòu)成的本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系212，實(shí)現(xiàn)緊湊化，以搭載在便攜電話機(jī)等上。
而且，如上所述，攝像光學(xué)系212的第1透鏡組2121被固定在第1透鏡固定框2111上，并且，第2透鏡組2122被固定在第1透鏡移動(dòng)框體216中，第3透鏡組2123被收容固定在第2透鏡移動(dòng)框體217中。
第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217，沿光軸方向被第1引導(dǎo)軸2131與第2引導(dǎo)軸2132所引導(dǎo)而構(gòu)成。
其次，對(duì)第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217的構(gòu)成、以及第1引導(dǎo)軸2131與第2引導(dǎo)軸2132、凸輪裝置214的配置和配合關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
圖17是從正面一側(cè)表示本實(shí)施方式的第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217、以及第1引導(dǎo)軸2131與第2引導(dǎo)軸2132、凸輪裝置214的配置和配合關(guān)系的斜視圖，圖18是從后面一側(cè)表示第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217、以及第1引導(dǎo)軸2131與第2引導(dǎo)軸2132、凸輪裝置214的配置和配合關(guān)系的斜視圖，圖19是從上面一側(cè)表示第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217、以及第1引導(dǎo)軸2131與第2引導(dǎo)軸2132、凸輪裝置214的配置和配合關(guān)系的斜視圖。
此外，在本實(shí)施方式中，第1引導(dǎo)軸2131以在凸輪裝置214附近稍微位于正面一側(cè)的方式被軸支撐在固定框體211上，第2引導(dǎo)軸2132以與第1引導(dǎo)軸2131夾隔第1及第2透鏡框體216、217地以大致180°相對(duì)向且稍微位于后面一側(cè)的方式被軸支撐在固定框體211上。
第1透鏡移動(dòng)框體216，出于收容固定由3片透鏡構(gòu)成的第2透鏡組2122的關(guān)系，而被形成為由塑料等一體形成的、第1透鏡組2121側(cè)的第1框體2161與第3透鏡組2123側(cè)的第2框體2162這2段構(gòu)成。
第1透鏡移動(dòng)框體216，從第1框體2161的后面?zhèn)鹊膫?cè)部在與光軸大致垂直的方向上延伸，形成有與凸輪裝置214的第1凸輪部21421相卡扣的呈板狀的第1被卡扣部2163。
第1透鏡移動(dòng)框體216，在第1被卡扣部2163的前面?zhèn)纫惑w形成有貫通插入第1引導(dǎo)軸2131進(jìn)行軸支撐的、對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而被第1引導(dǎo)軸2131引導(dǎo)的第1被引導(dǎo)部2164。
并且，第1透鏡移動(dòng)框體216，在第2框體2162的規(guī)定位置形成有從軸的側(cè)部插入第2引導(dǎo)軸2132外并以嵌入形式配合的、對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而被第2引導(dǎo)軸2132引導(dǎo)的第3被引導(dǎo)部2165，其中該第2框體2162的規(guī)定位置具體為與第1被卡扣部2163的形成位置大致以180°對(duì)向的位置。
第2透鏡移動(dòng)框體217，出于收容固定由1片透鏡構(gòu)成的第3透鏡組2123的關(guān)系，而通過(guò)塑料等以1段構(gòu)成形成。
第2透鏡移動(dòng)框體217，從后面?zhèn)鹊膫?cè)部在與光軸大致垂直的方向上延伸，形成有與凸輪裝置214的第2凸輪部21422相卡扣的呈板狀的第2被卡扣部2171。
第2透鏡移動(dòng)框體217，在第2被卡扣部2171的前面?zhèn)纫惑w形成有貫通插入第1引導(dǎo)軸2131進(jìn)行軸支撐的、對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而被第1引導(dǎo)軸2131引導(dǎo)的第2被引導(dǎo)部2172。
并且，第2透鏡移動(dòng)框體217，在與第1被卡扣部2171的形成位置大致以180°對(duì)向的位置形成有從軸的側(cè)部插入第2引導(dǎo)軸2132外并以嵌入形式配合的、對(duì)應(yīng)凸輪裝置214的旋轉(zhuǎn)而被第2引導(dǎo)軸2132引導(dǎo)的第4被引導(dǎo)部2173。
而且，在本實(shí)施方式中，第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217，在正面?zhèn)鹊呐c第1被卡扣部2163及第2被卡扣部2171的形成位置大致相對(duì)向的位置，將作為彈性體的盤簧218架設(shè)在第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217之間，以使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217穩(wěn)定靠向一方。
另外，在本實(shí)施方式中，在光軸方向被第1引導(dǎo)軸2131引導(dǎo)的第1透鏡移動(dòng)框體216的第1被引導(dǎo)部2164及第2透鏡移動(dòng)框體217的第2被引導(dǎo)部2172，分別設(shè)置多個(gè)第1引導(dǎo)軸2131的支撐點(diǎn)而被穩(wěn)定引導(dǎo)，又以規(guī)定間隔形成多個(gè)軸承部，以盡量抑制傾斜偏心等的發(fā)生。
具體地，如圖17所示，第1透鏡移動(dòng)框體216的第1被引導(dǎo)部2164，具有在光軸方向上以規(guī)定間隔形成的第1軸承部21641及第2軸承部21642。
同樣，第2透鏡移動(dòng)框體217的第2被引導(dǎo)部2172，具有在光軸方向上以規(guī)定間隔形成的第3軸承部21721及第4軸承部21722。
而且，第1軸承部21641、第2軸承部21642、第3軸承部21721及第4軸承部21722，相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131分別間隔開(kāi)規(guī)定間隔，并且，將第1引導(dǎo)軸2131依次插入第1軸承部21641、第2軸承部21642、第3軸承部21721及第4軸承部21722中。
這樣，通過(guò)相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131交替插入第1軸承部21641、第2軸承部21642、第3軸承部21721及第4軸承部21722，而即使是實(shí)現(xiàn)小型化的情況，也可充分設(shè)置第1軸承部21641與第2軸承部21642之間的間隔、以及第3軸承部21721與第4軸承部21722之間的間隔，能夠設(shè)置多個(gè)支撐點(diǎn)而穩(wěn)定地進(jìn)行引導(dǎo)，另外可以充分發(fā)揮盡量抑制傾斜偏心等的發(fā)生的效果。
并且，在本實(shí)施方式中，如上所述，在第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217之間架設(shè)作為彈性體的盤簧218，使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217穩(wěn)定靠向一方，與此構(gòu)成相對(duì)應(yīng)，以第1被引導(dǎo)部2164的第1軸承部21641與第2軸承部21642的形狀、及第2被引導(dǎo)部2172的第3軸承部21721與第4軸承部21722的形狀不相同的方式形成。
即，在具有圖20、圖21及圖22所示的構(gòu)成的透鏡驅(qū)動(dòng)系中，例如，如圖23(A)～(D)所示那樣形成第1被引導(dǎo)部2164的第1軸承部21641與第2軸承部21642的形狀、及第2被引導(dǎo)部2172的第3軸承部21721與第4軸承部21722的形狀。
具體地，如下述那樣構(gòu)成在同一第1被引導(dǎo)部2164上形成的第1軸承部21641與第2軸承部21642的形狀。
即，圖21的A點(diǎn)的第1軸承部21641，如圖23(A)所示，被大致形成扇狀，在第1引導(dǎo)軸2131的外側(cè)(配置凸輪裝置214一側(cè))形成有錐狀的滑動(dòng)接觸部21641a、21641b，在第1引導(dǎo)軸2131的內(nèi)側(cè)(配置攝像光學(xué)系212一側(cè))形成有圓弧狀部21641c。
與此相對(duì)，圖21的C點(diǎn)的第2軸承部21642，如圖23(C)所示，被大致形成扇狀，在第1引導(dǎo)軸2131的內(nèi)側(cè)(配置攝像光學(xué)系212一側(cè))形成有錐狀的滑動(dòng)接觸部21642a、21642b，在第1引導(dǎo)軸2131的外側(cè)(配置凸輪裝置214一側(cè))形成有圓弧狀部21642c。
即，第1軸承部21641與第2軸承部21642被形成如其滑動(dòng)接觸部夾隔第1引導(dǎo)軸2131位于相反側(cè)那樣的形狀。
據(jù)此，即使通過(guò)盤簧218使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217靠向一方，也可使第1透鏡移動(dòng)框體216相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131解除靠向一方的狀態(tài)、而不傾斜地大致沿軸穩(wěn)定引導(dǎo)。
如下述那樣構(gòu)成在同一第2被引導(dǎo)部2172上形成的第3軸承部21721與第4軸承部21722的形狀。
即，圖21的B點(diǎn)的第3軸承部21721，如圖23(B)所示，被大致形成扇狀，在第1引導(dǎo)軸2131的內(nèi)側(cè)(配置攝像光學(xué)系212一側(cè))形成有錐狀的滑動(dòng)接觸部21721a、21721b，在第1引導(dǎo)軸2131的外側(cè)(配置凸輪裝置214一側(cè))形成有圓弧狀部21721c。
與此相對(duì)，圖21的D點(diǎn)的第4軸承部21722，如圖23(D)所示，被大致形成扇狀，在第1引導(dǎo)軸2131的外側(cè)(配置凸輪裝置214一側(cè))形成有錐狀的滑動(dòng)接觸部21722a、21722b，在第1引導(dǎo)軸2131的內(nèi)側(cè)(配置攝像光學(xué)系212一側(cè))形成有圓弧狀部21722c。
即，第3軸承部21721與第4軸承部21722被形成如其滑動(dòng)接觸部夾隔第1引導(dǎo)軸2131位于相反側(cè)那樣的形狀。
據(jù)此，即使通過(guò)盤簧218使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217靠向一方，也可使第2透鏡移動(dòng)框體217相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131解除靠向一方的狀態(tài)、而不傾斜地大致沿軸穩(wěn)定引導(dǎo)。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的凸輪裝置214進(jìn)行說(shuō)明。
圖24及圖25是表示本實(shí)施方式的凸輪裝置被軸支撐在固定框體上的狀態(tài)的局部剖開(kāi)斜視圖，圖26是局部剖開(kāi)表示本實(shí)施方式的凸輪裝置的整體的剖面結(jié)構(gòu)的斜視圖，圖27是本實(shí)施方式的凸輪裝置的軸心部的剖面圖。
如圖18等所示，凸輪裝置214形成有旋轉(zhuǎn)體2141及帶狀體2142，旋轉(zhuǎn)體2141能夠以與第1引導(dǎo)軸2131及第2引導(dǎo)軸2132大致平行的旋轉(zhuǎn)軸21411旋轉(zhuǎn)，帶狀體2142包括第1凸輪部21421和第2凸輪部21422，第1凸輪部21421，沿旋轉(zhuǎn)體2141的外側(cè)面以根據(jù)旋轉(zhuǎn)體2141的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的方式形成，并與第1透鏡移動(dòng)框體216的第1被卡扣部2163相卡扣，而對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)來(lái)引導(dǎo)該第1被卡扣部2163，第2凸輪部21422，沿旋轉(zhuǎn)體2141的外側(cè)面以根據(jù)旋轉(zhuǎn)體2141的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的方式形成，并與第2透鏡移動(dòng)框體217的第2被卡扣部2171相卡扣，而對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)來(lái)引導(dǎo)該第2被卡扣部2171。
帶狀體2142，具有在攝像光學(xué)系的光軸方向上相互對(duì)向的第1面2142a與第2面2142b，第1面2142a具有作為第1凸輪部21421的功能，第2面2142b具有作為第2凸輪部21422的功能。
即，如圖18所示，帶狀體2142，被形成從后端部側(cè)向前端部?jī)A斜并且呈螺旋狀，前端部側(cè)構(gòu)成第1面2142a，后端部側(cè)構(gòu)成第2面2142b。
帶狀體2142的寬度，被設(shè)定成與形成在第1透鏡移動(dòng)框體216上的第1被卡扣部2163和形成在第2透鏡移動(dòng)框體217上的第2被卡扣部2171的光軸方向的間隔大致相等。
具有這樣的結(jié)構(gòu)，通過(guò)盤簧218使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217靠向一方，因此，形成在第1透鏡移動(dòng)框體216上的第1被卡扣部2163和形成在第2透鏡移動(dòng)框體217上的第2被卡扣部2171夾在第1面2142a與第2面2142b上，而能夠相對(duì)于第1面2142a與第2面2142b、即第1凸輪部21421與第2凸輪部21422保持穩(wěn)定卡扣的狀態(tài)。
從而，也無(wú)需通過(guò)螺絲等將形成在第1透鏡移動(dòng)框體216上的第1被卡扣部2163和形成在第2透鏡移動(dòng)框體217上的第2被卡扣部2171相對(duì)于帶狀體2142的第1面2142a與第2面2142b進(jìn)行固定，組裝本身變得簡(jiǎn)單。
形成傾斜的帶狀體2142的第1面2142a及第2面2142b以對(duì)應(yīng)第2透鏡組2122及第3透鏡組2123的功能的步驟來(lái)形成，第2透鏡組2122及第3透鏡組2123分別收容在第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217內(nèi)，分別在形成第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217上的第1被卡扣部2163及第2被卡扣部2171由第1面2142a及第2面2142b(第1凸輪部及第2凸輪部)進(jìn)行引導(dǎo)。
并且，如圖24及圖25所示，本凸輪裝置214，在前端部設(shè)有接受馬達(dá)(未圖示)的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)的齒輪21412。
該齒輪21412例如圖28所示，與以規(guī)定的減速比傳遞馬達(dá)(未圖示)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的齒輪的齒輪列219相咬合。
而且，在凸輪裝置214上，為了確保作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217的位置精度，而如圖26～圖27所示，將旋轉(zhuǎn)體2141的旋轉(zhuǎn)軸21411的前端部21411a及后端部21411b分別由前端部軸承部2143及后端部軸承部2144進(jìn)行軸支承，并且，由作為施力機(jī)構(gòu)的盤簧2145對(duì)前端部21411a朝向前端部軸承部2143施加規(guī)定的彈性力而使之靠向一方。
在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)軸21411的前端部21411a及后端部21411b相對(duì)于前端部軸承部2143及后端部軸承部2144形成大致點(diǎn)接觸。
具體地，在旋轉(zhuǎn)軸21411的中心部，作為施力機(jī)構(gòu)的靠向一方用的盤簧2145的一端部抵接在旋轉(zhuǎn)軸21411的前端部21411a，并在盤簧2145與后端部軸承部2144之間配置與后端部軸承部2144大致點(diǎn)接觸的中間體2146。
中間體2146，以至少與后端部軸承部2144接觸的一側(cè)具有大致球面形狀而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)接觸的方式構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，作為中間體2146使用球體。
具有這樣的構(gòu)成的凸輪裝置214，通過(guò)馬達(dá)(未圖示)來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體2141旋轉(zhuǎn)，而由帶狀體2142的第1面2142a及第2面2142b穩(wěn)定地引導(dǎo)第1被卡扣部2163及第2被卡扣部2171。
這時(shí)，旋轉(zhuǎn)體2141，因?yàn)橛勺鳛槭┝C(jī)構(gòu)的盤簧2145對(duì)旋轉(zhuǎn)軸21411的前端部21411a朝向前端部軸承部2143施加規(guī)定的彈性力而使之靠向一方，所以可以保證作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217的較高的位置精度，實(shí)現(xiàn)精度高的透鏡驅(qū)動(dòng)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的可變焦距透鏡單元200，攝像光學(xué)系212成為3片構(gòu)成的變倍透鏡，第1透鏡組2121為1片構(gòu)成，第2透鏡組2122為3片構(gòu)成，第3透鏡組2123為1片構(gòu)成，并且第2透鏡組2122的3片全部由塑料制成，因此，可縮短光學(xué)系總長(zhǎng)，據(jù)此，也使直徑最大的透鏡的第1透鏡組2121的透鏡直徑小型化，又能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
在像差補(bǔ)正上，通過(guò)優(yōu)化各透鏡組的放大率配置，而實(shí)現(xiàn)緊湊化，并且，在第2透鏡組2122與第3透鏡組2123上適當(dāng)配置非球面，而能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)緊湊化。通過(guò)優(yōu)化這些條件，盡管為緊湊的變倍透鏡，但卻具有高性能、并且可減少變形的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在本實(shí)施方式中，焦點(diǎn)調(diào)整通過(guò)第3透鏡組2123進(jìn)行，從無(wú)限遠(yuǎn)到最近向攝像面?zhèn)纫苿?dòng)，因此，能夠減窄在望遠(yuǎn)端的第2透鏡組2122與第3透鏡組2123的距離。據(jù)此，可以使變倍光學(xué)系緊湊化，另外，只要是相同大小，就可以配置合理的放大率，能夠?qū)崿F(xiàn)高性化及降低偏心靈敏度。
另外，塑料制的第2透鏡組2122的3片透鏡為正彎月透鏡、負(fù)彎月透鏡、正雙凸透鏡構(gòu)成，因此，能由正彎月透鏡很好地進(jìn)行球面像差補(bǔ)正，在負(fù)彎月透鏡上，可抑制在正透鏡產(chǎn)生的像面彎曲的補(bǔ)正過(guò)度，與此同時(shí)能夠抑制幀像差變動(dòng)。據(jù)此，具有可以使性能均衡，抑制隨著變倍產(chǎn)生的像差變動(dòng)，可以高性能地進(jìn)行變倍的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在各透鏡組的焦點(diǎn)距離(f1、f2、f3)與合成放大率變強(qiáng)的廣角端的焦點(diǎn)距離fw的關(guān)系上，通過(guò)使各透鏡放大率均衡，可以實(shí)現(xiàn)高性能、緊湊的變倍透鏡。
通過(guò)將射出光瞳位置相對(duì)于向攝像元件2151的入射角度限制的條件規(guī)定在所希望的條件上，而廣像角、緊湊，并且可緩和射出光瞳的限制。
并且，在搭載這樣可實(shí)現(xiàn)小型化(緊湊化)的攝像光學(xué)系212的可變焦距透鏡單元200中，第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217在正面?zhèn)鹊拇笾屡c第1被卡扣部2163與第2被卡扣部2171的形成位置大致相對(duì)向的位置，將作為彈性體的盤簧218架設(shè)在第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217之間，以使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217穩(wěn)定靠向一方，另外，在光軸方向上被第1引導(dǎo)軸2131引導(dǎo)的第1透鏡移動(dòng)框體216的第1被引導(dǎo)部2164及第2透鏡移動(dòng)框體217的第2被引導(dǎo)部2172上，分別以規(guī)定間隔形成多個(gè)軸承部，因此，由多個(gè)第1引導(dǎo)軸2131的支撐點(diǎn)穩(wěn)定引導(dǎo)，并且，為了盡量抑制傾斜偏心等的發(fā)生，相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131分別間隔開(kāi)規(guī)定間隔，并且依次插入第1軸承部21641、第3軸承部21721、第2軸承部21642、及第4軸承部21722，從而可充分設(shè)置第1軸承部21641與第2軸承部21642之間的間隔、以及第3軸承部21721與第4軸承部21722之間的間隔，能夠設(shè)置多個(gè)支撐點(diǎn)而穩(wěn)定地進(jìn)行引導(dǎo)，又可以充分發(fā)揮盡量抑制傾斜偏心等的發(fā)生的效果。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，在第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217之間架設(shè)作為彈性體的盤簧218，使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217穩(wěn)定靠向一方，與此構(gòu)成相對(duì)應(yīng)，以第1被引導(dǎo)部2164的第1軸承部21641與第2軸承部21642的形狀、及第2被引導(dǎo)部2172的第3軸承部21721與第4軸承部21722的形狀不相同的方式形成。
據(jù)此，即使通過(guò)盤簧218使第1透鏡移動(dòng)框體216與第2透鏡移動(dòng)框體217靠向一方，也可使第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217相對(duì)于第1引導(dǎo)軸2131解除靠向一方的狀態(tài)、而可不傾斜地大致沿軸穩(wěn)定引導(dǎo)。
具有這樣的構(gòu)成的凸輪裝置214，通過(guò)馬達(dá)(未圖示)來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體2141旋轉(zhuǎn)，而由帶狀體2142的第1面2142a及第2面2142b穩(wěn)定地引導(dǎo)第1被卡扣部2163及第2被卡扣部2171。旋轉(zhuǎn)體2141，因?yàn)橛勺鳛槭┝C(jī)構(gòu)的盤簧2145對(duì)旋轉(zhuǎn)軸21411的前端部21411a朝向前端部軸承部2143施加規(guī)定的彈性力而使之靠向一方，所以可以保證作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的第1透鏡移動(dòng)框體216及第2透鏡移動(dòng)框體217的較高的位置精度，實(shí)現(xiàn)精度高的透鏡驅(qū)動(dòng)。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供一種在可實(shí)現(xiàn)小型化的基礎(chǔ)上，不容易產(chǎn)生偏心誤差及傾斜誤差，可順暢地移動(dòng)透鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的位置調(diào)整的可變焦距透鏡單元。
權(quán)利要求
1.一種變倍攝像透鏡，具有攝像光學(xué)系，且該攝像光學(xué)系具有以攝像元件為對(duì)象的變倍功能，其特征在于上述攝像光學(xué)系，由從物體側(cè)起依次配置的5片透鏡構(gòu)成，變倍比約為2.5以下，并且，滿足條件式0.17＜y’/L，其中，y’表示上述攝像元件的攝像面的最大像高，L表示在從光學(xué)系的最靠物體一側(cè)的透鏡的面頂點(diǎn)到光軸上的上述攝像面的距離最大時(shí)的、從光學(xué)系最前面到攝像面的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述攝像光學(xué)系由從物體側(cè)起依次配置的第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組構(gòu)成，上述第1透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、并作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，在進(jìn)行變倍時(shí)，至少上述第2透鏡組與上述第3透鏡組在光軸上移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組的焦點(diǎn)距離分別滿足各條件式2.0＜|f1|/fw＜3.0、0.74＜f2/fw＜0.86、1.0＜|f3|/fw＜1.42，其中，f1表示第1透鏡組的焦點(diǎn)距離，f2表示第2透鏡組的焦點(diǎn)距離，f3表示第3透鏡組的焦點(diǎn)距離，fw表示廣角端的光學(xué)系的焦點(diǎn)距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變倍攝像透鏡，其特征在于在上述第2透鏡組中具有至少1面的非球面，并且，在上述第3透鏡組中具有至少1面的非球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述第3透鏡組是凹面朝向像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足條件式tanω×fst/Lst＜0.35，其中，ω表示在廣角端的最大入射角度，fst表示比廣角端的光圈靠像一側(cè)的光學(xué)系的合成焦點(diǎn)距離，Lst表示從廣角端的光圈到攝像面的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述第2透鏡組由3片塑料透鏡構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述第1透鏡組是在第1面上以物體側(cè)為凸面的負(fù)彎月透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變倍攝像透鏡，其特征在于上述第2透鏡組的3片透鏡從物體側(cè)起由正彎月透鏡、負(fù)彎月透鏡、以及正雙凸透鏡構(gòu)成。
9.一種變倍攝像裝置，其特征在于具有變倍攝像透鏡和驅(qū)動(dòng)裝置，上述變倍攝像透鏡，具有攝像光學(xué)系，該攝像光學(xué)系具有以攝像元件為對(duì)象的變倍功能，并由在光軸上從物體側(cè)起依次配置的5片透鏡構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)裝置，包括在與上述光軸大致平行的方向上引導(dǎo)上述攝像光學(xué)系的5片透鏡中的規(guī)定透鏡的引導(dǎo)部，上述攝像光學(xué)系，由從物體側(cè)起依次配置的第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組構(gòu)成，上述第1透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成、并作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，在進(jìn)行變倍時(shí)，至少上述第2透鏡組與上述第3透鏡組在上述光軸上沿上述引導(dǎo)部移動(dòng)，變倍比約為2.5以下，并且，滿足條件式0.17＜y’/L，其中，y’表示上述攝像元件的攝像面的最大像高，L表示在從光學(xué)系的最靠物體一側(cè)的透鏡的面頂點(diǎn)到光軸上的上述攝像面的距離最大時(shí)的、從光學(xué)系最前面到攝像面的距離。
全文摘要
一種變倍攝像透鏡及變倍攝像裝置，該變倍攝像透鏡(100)的攝像光學(xué)系由第1透鏡組(110)、第2透鏡組(120)、第3透鏡組(130)構(gòu)成，其中第1透鏡組(110)由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成，第2透鏡組(120)由具有正及負(fù)的折射能力的3片構(gòu)成并作為整體具有正的折射能力，第3透鏡組(130)由具有負(fù)折射能力的1片構(gòu)成。即，攝像光學(xué)系由負(fù)、正、負(fù)的透鏡構(gòu)成，且總共構(gòu)成的透鏡有5片，其中從物體側(cè)OBJS依次配置的、第1透鏡組(110)為1片構(gòu)成、第2透鏡組(120)為3片構(gòu)成、第3透鏡組(130)為1片構(gòu)成。因此，這種變倍攝像透鏡，是負(fù)、正、負(fù)的透鏡類型，但可抑制射出角，且能實(shí)現(xiàn)極其緊湊的光學(xué)系。
文檔編號(hào)G02B9/12GK1591071SQ20041007484
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者皆川博幸, 上村耕平, 杉田丈也 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社