變焦鏡頭及攝像裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置，其小型、具有高品質(zhì)的成像性能、且在實(shí)現(xiàn)高變焦倍率的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦。本發(fā)明的變焦鏡頭的特征在于，所述變焦鏡頭由物體側(cè)透鏡組和像面?zhèn)韧哥R組構(gòu)成，所述物體側(cè)透鏡組從物體側(cè)開(kāi)始依次至少具備具有正折射本領(lǐng)的第一透鏡組和具有負(fù)折射本領(lǐng)的第二透鏡組，所述像面?zhèn)韧哥R組從物體側(cè)開(kāi)始依次具備具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組和與該負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔而配置且具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)B透鏡組，通過(guò)向像面?zhèn)葍H移動(dòng)該負(fù)A透鏡組，來(lái)從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體，并滿足以下條件式：-1.80＜β2t＜-0.94?(1)；(1-βAt2)×βBt2＜-4.5?(2)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】變焦鏡頭及攝像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置。尤其涉及變焦倍率高的小型變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，數(shù)碼相機(jī)等采用了固體攝像器件的攝像裝置十分普及。近年來(lái)，微型三分之四等采用了小型固體攝像器件的小型攝像裝置系統(tǒng)正急速普及起來(lái)。但是，作為這些攝像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)于能夠根據(jù)拍攝對(duì)象來(lái)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)距離的變焦鏡頭的市場(chǎng)需求很高，要求其小型且具有高品質(zhì)的成像性能。進(jìn)而，近年來(lái)，對(duì)于如下望遠(yuǎn)變焦鏡頭的市場(chǎng)需求日益增加，即:以35mm規(guī)格膠片進(jìn)行換算時(shí)，焦點(diǎn)距離超過(guò)300mm的變焦倍率高的望遠(yuǎn)變焦鏡頭。
[0003]另外，這種小型的攝像系統(tǒng)用的交換透鏡取代了從前的相位差方式，普遍通過(guò)對(duì)比度方式進(jìn)行對(duì)焦。相位差方式需要基于相位差傳感器所獲得的距離信息找到對(duì)焦位置。另一方面，對(duì)比度方式是使對(duì)焦群沿光軸移動(dòng)的同時(shí)，檢測(cè)出在攝像器件面成像的拍攝對(duì)象的對(duì)比度的峰值位置，將該峰值位置作為對(duì)焦位置。如上所述，由于對(duì)比度方式為了檢測(cè)出對(duì)比度的峰值位置而必須移動(dòng)對(duì)焦透鏡組，相較于相位差方式，存在對(duì)焦速度變慢的傾向，因此，在對(duì)比度方式中，為實(shí)現(xiàn)高速的自動(dòng)對(duì)焦，需要使對(duì)焦透鏡組高速移動(dòng)。
[0004]于是，在專(zhuān)利文件I中公開(kāi)的變焦鏡頭中，通過(guò)增加變焦中的可移動(dòng)透鏡組的數(shù)量，并提高像差矯正的自由度，在整個(gè)變焦范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的成像性能。與此同時(shí)，采用后對(duì)焦(rear focus)方式來(lái)抑制對(duì)焦透鏡組徑向的尺寸，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦透鏡組的輕量化,并由此實(shí)現(xiàn)高速的自動(dòng)對(duì)焦。
[0005]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0006]【專(zhuān)利文獻(xiàn)】
[0007]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】特開(kāi)2009-265652號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]小型的攝像裝置系統(tǒng)由于攝像裝置自身是小型的，即使是變焦倍率高的望遠(yuǎn)變焦鏡頭，也要求光學(xué)總長(zhǎng)方向的小型化，同時(shí)還要求鏡筒直徑的小型化。然而，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的變焦鏡頭雖然通過(guò)將直徑較小的后部透鏡組作為對(duì)焦透鏡組，實(shí)現(xiàn)了鏡筒直徑的小型化，但不能充分實(shí)現(xiàn)光學(xué)總長(zhǎng)方向的小型化。因此，需要通過(guò)變焦鏡頭來(lái)進(jìn)一步小型化。進(jìn)而，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的變焦鏡頭不能夠充分減小對(duì)焦時(shí)的對(duì)焦透鏡組的移動(dòng)量，且要求更高速的自動(dòng)對(duì)焦能力。
[0010]于是，本發(fā)明的課題是:提供一種變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置，所述變焦鏡頭是小型、具有高品質(zhì)的成像性能、且在實(shí)現(xiàn)高變焦倍率的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦的透鏡。
[0011]解決課題的方法
[0012]本發(fā)明人等潛心研究的結(jié)果，在以下的長(zhǎng)焦型的變焦鏡頭中，通過(guò)采用后對(duì)焦式解決了上述課題。
[0013]本發(fā)明的變焦鏡頭，其特征在于，所述變焦鏡頭包括從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有正折射本領(lǐng)的物體側(cè)透鏡組、具有負(fù)折射本領(lǐng)的像面?zhèn)韧哥R組，該物體側(cè)透鏡組從物體側(cè)開(kāi)始依次至少具備具有正折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具有負(fù)折射本領(lǐng)的第二透鏡組，該像面?zhèn)韧哥R組從物體側(cè)開(kāi)始依次包括具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組和與該負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔而配置且具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)B透鏡組，通過(guò)向像面?zhèn)葍H移動(dòng)該負(fù)A透鏡組，來(lái)從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體，并滿足以下條件式。
[0014]【式I】
[0015]-1.80 < β 2t < -0.94...(I)
[0016](1-^At2) X ^Bt2 < -4.5...(2)
[0017]其中，
[0018]β 2t:第二透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0019]β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0020]β Bt:負(fù)B透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
[0021]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選所述像面?zhèn)韧哥R組滿足以下條件式:
[0022]【式2】
[0023]2.1 < β rt < 3.5...(3)
[0024]其中，
[0025]β rt:該像面?zhèn)韧哥R組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的合成橫向放大率；
[0026]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選所述負(fù)A透鏡組滿足以下條件式:
[0027]【式3】
[0028]1.05 < β At/ β Aw < 1.45...(4)
[0029]其中，
[0030]β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0031]β Bw:負(fù)A透鏡組的廣角端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
[0032]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選所述物體側(cè)透鏡組在其最靠像面?zhèn)染邆渑c所述物體側(cè)透鏡組的負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔且具有正折射本領(lǐng)的正C透鏡組。
[0033]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述物體側(cè)的正C透鏡組和所述像面?zhèn)韧哥R組的所述負(fù)B透鏡組按照相同的軌跡移動(dòng)。
[0034]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選所述第一透鏡組滿足以下條件式:
[0035]【式4】
[0036]0.5 < fl/Vfw X ft < 2.5...(5)
[0037]其中，
[0038]fl:第一透鏡組的焦點(diǎn)距離
[0039]fw:廣角端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離；
[0040]ft:望遠(yuǎn)端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離
[0041]本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，具備上述變焦鏡頭和攝像器件，該攝像器件用于將在所述變焦鏡頭的像面?zhèn)韧ㄟ^(guò)所述變焦鏡頭所形成的光學(xué)圖像變換為電信號(hào)。
[0042]發(fā)明的效果
[0043]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)采用所謂長(zhǎng)焦型的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，并構(gòu)成為后對(duì)焦式，將變焦及調(diào)焦時(shí)的各透鏡組的移動(dòng)量抑制到最小，由此提供如下的變焦鏡頭及具備該變焦鏡頭的攝像裝置，即:小型、具有高品質(zhì)的成像性能、且在實(shí)現(xiàn)高變焦倍率的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成的廣角端的透鏡的示意圖。
[0045]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0046]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦鏡頭的中間焦點(diǎn)距離狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0047]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0048]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成的廣角端的透鏡的示意圖。
[0049]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0050]圖7是本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦鏡頭的中間焦點(diǎn)距離狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0051]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0052]圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成的廣角端的透鏡的示意圖。
[0053]圖10是本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦鏡頭的廣角端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0054]圖11是本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦鏡頭的中間焦點(diǎn)距離狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0055]圖12是本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端狀態(tài)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的球面像差圖、像散圖及歪曲像差圖。
[0056]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0057]Gl...第一透鏡組
[0058]G2...第二透鏡組
[0059]G3..?正C透鏡組
[0060]G4..?負(fù)A透鏡組
[0061]G5..?負(fù)B透鏡組
[0062]STOP...光圈

【具體實(shí)施方式】
[0063]以下，對(duì)本發(fā)明的變焦鏡頭及攝像裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0064]1.變焦鏡頭
[0065]1-1.光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成
[0066]首先，對(duì)本發(fā)明的變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的變焦鏡頭是由從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有正折射本領(lǐng)的物體側(cè)透鏡組和具有負(fù)折射本領(lǐng)的像面?zhèn)韧哥R組所構(gòu)成的所謂長(zhǎng)焦型的變焦鏡頭。通過(guò)構(gòu)成為長(zhǎng)焦型的變焦鏡頭，能夠使該變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)(optical full length)比該變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)距離更短。由此，例如，在將變焦倍率提高到用35mm規(guī)格的膠片進(jìn)行換算時(shí)的焦點(diǎn)距離超過(guò)300mm等的情況下，也能夠抑制望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)的增加。
[0067]此處，本發(fā)明的特征在于，該物體側(cè)透鏡組從物體側(cè)開(kāi)始至少依次具備具有正折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具有負(fù)折射本領(lǐng)的第二透鏡組，該像面?zhèn)韧哥R組從物體側(cè)開(kāi)始依次由具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組和與該負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔而配置的具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)B透鏡組所構(gòu)成，通過(guò)向像面?zhèn)葍H移動(dòng)該負(fù)A透鏡組，來(lái)從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體。
[0068]在本發(fā)明中，在構(gòu)成上述的長(zhǎng)焦型的變焦鏡頭的同時(shí)，使該像面?zhèn)韧哥R組由具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組和與該負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔而配置在像面?zhèn)鹊呢?fù)B透鏡組所構(gòu)成，由此，容易使像面?zhèn)韧哥R組的整體的負(fù)折射本領(lǐng)增強(qiáng)。即，由于容易構(gòu)成為長(zhǎng)焦傾向強(qiáng)的變焦鏡頭，因此提高變焦倍率時(shí)，也能夠使望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)相對(duì)于望遠(yuǎn)端的焦點(diǎn)距離更短。
[0069]此處，變焦鏡頭一般在鏡筒(最外筒)內(nèi)收容一個(gè)以上的伸縮式內(nèi)筒。內(nèi)筒根據(jù)變焦倍率從物體側(cè)抽出。若望遠(yuǎn)端和廣角端的光學(xué)總長(zhǎng)的差變大，由于會(huì)使內(nèi)筒收納時(shí)的鏡筒總長(zhǎng)變短，因而可以在最外筒內(nèi)收容多個(gè)內(nèi)筒。但是，若在最外筒內(nèi)收容多個(gè)內(nèi)筒，由于使最外筒的直徑增大與內(nèi)筒的厚度相應(yīng)的尺寸。于是，在本發(fā)明中，通過(guò)構(gòu)成為上述長(zhǎng)焦傾向強(qiáng)的變焦鏡頭，即使在變焦倍率提高的情況下，也能夠抑制望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)的增加，因而能夠抑制在最外筒內(nèi)收容的內(nèi)筒的數(shù)量的增加。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)和鏡筒的外徑的小型化。
[0070]此處，在本發(fā)明中，優(yōu)選物體側(cè)透鏡組在其最靠像面?zhèn)染哂信c所述物體側(cè)透鏡組的負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔且具有正折射本領(lǐng)的正C透鏡組。通過(guò)在物體側(cè)透鏡組的最靠像面?zhèn)扰渲镁哂姓凵浔绢I(lǐng)的正C透鏡組，使物體側(cè)透鏡組整體的焦點(diǎn)距離縮短，且能夠使該變焦鏡頭的光學(xué)總長(zhǎng)更短。另外，通過(guò)該正C透鏡組的聚光作用，能夠使入射到像面?zhèn)韧哥R組的負(fù)A透鏡組的光的光束直徑變小，因而能夠使構(gòu)成像面?zhèn)韧哥R組的透鏡直徑變得更小，實(shí)現(xiàn)徑向的小型化，因而優(yōu)選。
[0071]1-2 動(dòng)作
[0072]接下來(lái)，對(duì)上述構(gòu)成的變焦鏡頭的對(duì)焦動(dòng)作及變倍動(dòng)作按照順序進(jìn)行說(shuō)明。
[0073](I)對(duì)焦動(dòng)作
[0074]首先，對(duì)對(duì)焦動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的變焦鏡頭，如上所述，將負(fù)A透鏡組作為對(duì)焦透鏡組，然后通過(guò)向像面?zhèn)葍H移動(dòng)負(fù)A透鏡組，來(lái)從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體。與構(gòu)成物體側(cè)透鏡組的各透鏡相比，通過(guò)將透鏡直徑比較小的負(fù)A透鏡組作為對(duì)焦透鏡組，能夠在實(shí)現(xiàn)對(duì)焦透鏡組輕量化的同時(shí)，減小對(duì)焦時(shí)的對(duì)焦透鏡組的移動(dòng)量，且在實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)對(duì)焦的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)該變焦鏡頭的小型化。
[0075]此處，作為長(zhǎng)焦傾向強(qiáng)的變焦鏡頭，如上所述，要求像面?zhèn)韧哥R組的負(fù)折射本領(lǐng)增強(qiáng)。一直以來(lái)，對(duì)于長(zhǎng)焦型的變焦鏡頭，一般采用使負(fù)A透鏡組的折射本領(lǐng)為負(fù)，使負(fù)B透鏡組的折射本領(lǐng)為正的方式。但是，當(dāng)負(fù)A透鏡組作為對(duì)焦透鏡組時(shí)，負(fù)A透鏡組具有較強(qiáng)的折射本領(lǐng)，則進(jìn)行對(duì)焦動(dòng)作期間伴隨著負(fù)A透鏡組的移動(dòng)會(huì)出現(xiàn)像差變化或視角變化。于是，在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)負(fù)A透鏡組之后的負(fù)B透鏡組也分配負(fù)折射本領(lǐng)，來(lái)抑制負(fù)A透鏡組的負(fù)折射本領(lǐng)變得過(guò)強(qiáng)，使上述透鏡組作為長(zhǎng)焦傾向強(qiáng)的變焦鏡頭，并能夠抑制對(duì)焦時(shí)的像差變化或視角變化。例如，在無(wú)反光鏡可換鏡頭相機(jī)等的不具備光學(xué)式取景器的攝像裝置等中，使用者通過(guò)設(shè)置于裝置本體背面的液晶屏幕等顯示的實(shí)時(shí)取景圖像等來(lái)確認(rèn)圖像并進(jìn)行調(diào)焦。此時(shí)，若采用本發(fā)明的變焦鏡頭，能夠抑制對(duì)焦期間的變倍等，并將成像性能高的圖像作為實(shí)時(shí)取景圖像來(lái)顯示。因此，本發(fā)明的變焦鏡頭能夠適用于無(wú)反光鏡可換鏡頭相機(jī)等。
[0076]另外，如上所述，在物體側(cè)的最靠像面?zhèn)仍O(shè)置上述正C透鏡組，能夠使通過(guò)正C透鏡組的聚光作用入射到負(fù)A透鏡組的光的光線直徑進(jìn)一步減小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)成負(fù)A透鏡組的透鏡直徑進(jìn)一步減小。由此，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦的高速化以及該變焦鏡頭的小型化。
[0077](2)變倍動(dòng)作
[0078]接下來(lái)，對(duì)變倍動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的變焦鏡頭中，對(duì)于變倍時(shí)的各透鏡組的動(dòng)作并無(wú)特別限定。但是，從提高像差校正的自由度、并在整個(gè)變焦范圍內(nèi)得到高品質(zhì)成像性能的觀點(diǎn)出發(fā)，為在變倍時(shí)使各透鏡組間的間隔分別變化，優(yōu)選使各透鏡組能夠相對(duì)移動(dòng)。通過(guò)變倍時(shí)使各透鏡組間的間隔分別變化，容易使在各變焦倍率中各透鏡組的位置調(diào)整至像差校正中優(yōu)選的位置。此時(shí)，變倍時(shí)通過(guò)將全部透鏡組分別各自移動(dòng)，可以使各透鏡組間的間隔變化，也可以使全部透鏡組中的一部分透鏡組以一體的方式移動(dòng)，其余的透鏡組個(gè)別地移動(dòng)。另外，也可以不將全部透鏡組作為全部移動(dòng)組，而是將一部分透鏡組作為固定透鏡組。
[0079]此處，從進(jìn)一步提高像差校正的自由度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選變倍時(shí)將全部透鏡組分別個(gè)別地移動(dòng)，但是，從制造上的觀點(diǎn)出發(fā)，在本發(fā)明中，優(yōu)選變倍時(shí)將物體側(cè)透鏡組的正C透鏡組和像面?zhèn)韧哥R組的負(fù)B透鏡組按照相同的軌跡以一體的方式進(jìn)行移動(dòng)。通過(guò)使配置于對(duì)焦透鏡組即負(fù)A透鏡組的前后的這些正C透鏡組和負(fù)B透鏡組以一體的方式進(jìn)行移動(dòng)，能夠?qū)⑦@兩個(gè)透鏡組作為一個(gè)單元來(lái)構(gòu)成。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)制造效率的提高及組裝誤差的抑制。其結(jié)果，與使正C透鏡組和負(fù)B透鏡組分別各自移動(dòng)的情況相比，能夠簡(jiǎn)單地構(gòu)成透鏡移動(dòng)機(jī)構(gòu)。進(jìn)而，由于將正C透鏡組和負(fù)B透鏡組單元化，能夠?qū)⒂糜谝龑?dǎo)負(fù)A透鏡組移動(dòng)的引導(dǎo)軸通過(guò)用于保持正C透鏡組內(nèi)的各透鏡的透鏡保持框和用于保持負(fù)B透鏡組內(nèi)的各透鏡的保持框來(lái)從該引導(dǎo)軸的兩端側(cè)進(jìn)行支持。因此，容易將該引導(dǎo)軸以平行于光軸的方式保持，能夠使負(fù)A透鏡組穩(wěn)定地移動(dòng)，并能夠抑制圖像模糊等。
[0080]進(jìn)而，在本發(fā)明中，從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，優(yōu)選地，使負(fù)A透鏡組相對(duì)于正C透鏡組暫且先向像面?zhèn)纫苿?dòng)，其后向物體側(cè)移動(dòng)。通過(guò)變倍時(shí)負(fù)A透鏡組按這樣的方式進(jìn)行移動(dòng)，在正C透鏡組和負(fù)B透鏡組按照相同的軌跡移動(dòng)的情況下，也能使正C透鏡組和負(fù)A透鏡組之間的間隔、負(fù)A透鏡組和負(fù)B透鏡組之間的間隔根據(jù)變焦倍率而變化，因而在進(jìn)行像差校正上優(yōu)選。
[0081]以上說(shuō)明的本發(fā)明的變焦鏡頭只是本發(fā)明的變焦鏡頭的其中一種形式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，自不必說(shuō)可以在其具體范圍內(nèi)對(duì)透鏡的構(gòu)成等做適宜地變更。另夕卜，雖然上述內(nèi)容并未做詳細(xì)敘述，但在本發(fā)明中，在進(jìn)一步縮短光學(xué)總長(zhǎng)及實(shí)現(xiàn)徑向的進(jìn)一步小型化上，在物體側(cè)透鏡組中，在該正C透鏡組和第二透鏡組之間也可以具備具有正折射本領(lǐng)的透鏡組。
[0082]1-3條件式
[0083]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的變焦鏡頭應(yīng)滿足或優(yōu)選滿足的條件式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的變焦鏡頭的特征在于滿足下述條件式(I)及條件式(2)，并優(yōu)選滿足后述的條件式(3)至條件式(5)
[0084]【式5】
[0085]-1.80 < β 2t < -0.94...(I)
[0086](1-β At2) X β Bt2 < -4.5...(2)
[0087]其中，
[0088]β 2t:第二透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0089]β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0090]β Bt:負(fù)B透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
[0091]1-3-1.條件式(I)
[0092]首先，對(duì)條件式(I)進(jìn)行說(shuō)明。條件式(I)是本發(fā)明的變焦鏡頭中用于規(guī)定第二透鏡組的望遠(yuǎn)端的橫向放大率的條件式。通過(guò)滿足條件式(I)，使第二透鏡組的望遠(yuǎn)端的橫向放大率變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹?，能夠?qū)崿F(xiàn)望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)和像差校正的適當(dāng)化。在條件式(I)的下限值以下時(shí)，第二透鏡組的橫向放大率會(huì)變得過(guò)大，因此，要得到較高的成像性能，像差校正時(shí)需要更多的透鏡。因此，望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。另一方面，在條件式(I)的上限值以上時(shí)，第二透鏡組的橫向放大率會(huì)變小，為實(shí)現(xiàn)較高的變焦倍率，有必要使像面?zhèn)鹊臋M向放大率增大。其結(jié)果，為了得到較高的成像性能，像差校正時(shí)需要更多的透鏡。即，由于構(gòu)成變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的數(shù)量增加，光學(xué)總長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。因此，超過(guò)該條件式(I)的范圍時(shí)，任一情況都使該變焦鏡頭的小型化變得困難，因而不優(yōu)選。
[0093]從這些觀點(diǎn)出發(fā)，在得到上述效果上，優(yōu)選條件式(I)滿足以下條件。
[0094]-1.60 < β 2t < -0.94...(I) ’
[0095]進(jìn)而，在得到上述效果上，更優(yōu)選條件式(I)滿足以下條件。
[0096]-1.50 < β 2t < -0.94...(I) ’ ’
[0097]1-3-2.條件式(2)
[0098]接下來(lái)，對(duì)條件式(2)進(jìn)行說(shuō)明。條件式(2)是規(guī)定負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的聚焦靈敏度的條件式。通過(guò)滿足條件式(2)，能夠使望遠(yuǎn)端的聚焦靈敏度適當(dāng)，并能夠使對(duì)焦時(shí)的負(fù)A透鏡組的移動(dòng)量在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在條件式(2)的上限值以上時(shí)，由于聚焦靈敏度變小，對(duì)焦時(shí)的負(fù)A透鏡組的移動(dòng)量會(huì)變大，在實(shí)現(xiàn)該變焦鏡頭的小型化上不優(yōu)選。
[0099]1-3-3.條件式(3)
[0100]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選像面?zhèn)韧哥R組滿足以下的條件式(3)。
[0101]【式6】
[0102]2.1 < ^rt < 3.5...(3)
[0103]其中，
[0104]β rt:該像面?zhèn)韧哥R組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的合成橫向放大率
[0105]條件式(3)是本發(fā)明的變焦鏡頭中規(guī)定像面?zhèn)韧哥R組的橫向放大率的條件式。其中，如上所述，像面?zhèn)韧哥R組是指負(fù)A透鏡組及負(fù)B透鏡組。
[0106]通過(guò)滿足該條件式(3)，能夠在維持較高品質(zhì)成像性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的變焦倍率，且使該變焦鏡頭具有小型化的構(gòu)成。另外，通過(guò)滿足該條件式(3)，例如，能夠確保無(wú)反光鏡可換鏡頭相機(jī)等的攝像裝置所要求的適當(dāng)?shù)姆ㄌm距。
[0107]在該條件式⑶的下限值以下時(shí)，由于像面?zhèn)鹊臋M向放大率變小，為實(shí)現(xiàn)較高的變焦倍率，有必要使物體側(cè)的橫向放大率增大。其結(jié)果，由于構(gòu)成物體側(cè)透鏡組的各透鏡直徑變大，使實(shí)現(xiàn)該變焦鏡頭的徑向的小型化變得困難。另外，此時(shí)，抑制光學(xué)總長(zhǎng)也變得困難。另一方面，在該條件式(3)的上限值以上時(shí)，像面?zhèn)韧哥R組的橫向放大率變得過(guò)大，為了得到較高的成像性能，在像差校正時(shí)需要更多的透鏡。即，由于構(gòu)成變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的數(shù)量增加，光學(xué)總長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。因此，超過(guò)該條件式(3)的范圍時(shí)，任一情況都使該變焦鏡頭的小型化變得困難，因而不優(yōu)選。
[0108]從這些觀點(diǎn)出發(fā)，在得到上述效果上，更優(yōu)選條件式(3)滿足以下的條件。
[0109]2.2 < ^rt < 3.5...(3)，
[0110]另外，在得到上述效果上，進(jìn)一步優(yōu)選條件式(3)滿足以下的條件。
[0111]2.3 < ^rt < 3.5...(3) ’，
[0112]1-3-4.條件式(4)
[0113]在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選負(fù)A透鏡組滿足以下的條件式(4)。
[0114]【式7】
[0115]1.05 < β At/ β Aw < 1.45...(4)
[0116]其中，
[0117]β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率；
[0118]β Aw:負(fù)A透鏡組的廣角端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
[0119]條件式(4)是用于規(guī)定負(fù)A透鏡組的變倍比的條件式。如上所述，在本發(fā)明的變焦鏡頭中，將負(fù)A透鏡組作為對(duì)焦透鏡組，在對(duì)焦時(shí)僅移動(dòng)負(fù)A透鏡組。通過(guò)滿足條件式(4)，能夠使從負(fù)A透鏡組的廣角端到望遠(yuǎn)端的變倍比在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，容易抑制上述對(duì)焦時(shí)的像差變化或者視角變化。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高通過(guò)將負(fù)A透鏡組作為對(duì)焦透鏡組來(lái)得到的上述效果。
[0120]1-3-5.條件式(5)
[0121]接下來(lái)，對(duì)條件式(5)進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的變焦鏡頭中，優(yōu)選第一透鏡組滿足以下的條件式(5)。
[0122]【式8】
[0123]0.5 < fl/Vfw X ft < 2.5...(5)
[0124]其中，
[0125]fl:第一透鏡組的焦點(diǎn)距離
[0126]fw:廣角端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離；
[0127]ft:望遠(yuǎn)端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離
[0128]條件式(5)是用于規(guī)定第一透鏡組的焦點(diǎn)距離的條件式。通過(guò)滿足該條件式(5)，能夠使變倍時(shí)的第一透鏡組的移動(dòng)量在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，且在能夠抑制像差校正時(shí)的透鏡數(shù)量的增加的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)成像性能。因此，在實(shí)現(xiàn)該變焦鏡頭的小型化上優(yōu)選。
[0129]在該條件式(5)的下限值以下時(shí)，由于第一透鏡組的折射本領(lǐng)變得過(guò)大，會(huì)使望遠(yuǎn)端的軸向色差?lèi)夯Ｒ虼?，為維持高品質(zhì)成像性能，在像差校正時(shí)需要更多數(shù)量的透鏡。因此，通過(guò)增加透鏡數(shù)量，會(huì)使光學(xué)總長(zhǎng)變長(zhǎng)，因而從實(shí)現(xiàn)變焦鏡頭的小型化的觀點(diǎn)上不優(yōu)選。另一方面，在該條件式(5)的上限值以上時(shí)，由于第一透鏡組的折射本領(lǐng)變小，變倍時(shí)的第一透鏡組的移動(dòng)量變大。此時(shí)，廣角端和望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)之差變大。此時(shí)，由于廣角端和望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)之差變大，會(huì)使外筒內(nèi)收容的內(nèi)筒數(shù)量增加，或者會(huì)使用于將內(nèi)筒抽出的機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜。即，有可能使鏡筒構(gòu)成會(huì)變復(fù)雜，使鏡筒的外徑也要增大，因而不優(yōu)選。
[0130]從這些觀點(diǎn)出發(fā)，在得到上述效果上，更優(yōu)選條件式(5)滿足以下的條件。
[0131]0.6 < fl/Vfw X ft < 2.2...(5) ’
[0132]另外，在得到上述效果上，進(jìn)一步優(yōu)選條件式(5)滿足以下的條件。
[0133]0.7 < fl/Vfw X ft < 2.0...⑴，，
[0134]2.攝像裝置
[0135]接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的攝像裝置進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，具備上述變焦鏡頭和攝像器件，該攝像器件用于將在其像面?zhèn)韧ㄟ^(guò)該變焦鏡頭所形成的光學(xué)圖像變換為電信號(hào)。此處，對(duì)于攝像器件等并無(wú)特別限定。但是，如上所述，由于本發(fā)明的變焦鏡頭的法蘭距能夠變短，因此該變焦鏡頭適合用在不具備光學(xué)取景器或反光鏡的攝像裝置中。特別地，由于本發(fā)明的變焦鏡頭小型且能夠?qū)崿F(xiàn)較高的變焦倍率，優(yōu)選構(gòu)成所謂的無(wú)反光鏡可換鏡頭相機(jī)等的安裝有小型的個(gè)體攝像器件的小型攝像裝置。
[0136]接下來(lái)，示出實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例，下述的實(shí)施例所公開(kāi)的鏡頭構(gòu)成只不過(guò)是本發(fā)明的一例，自不必說(shuō)本發(fā)明的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行適宜的變更。
[0137]實(shí)施例1
[0138](I)變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成例
[0139]在圖1中，示出了實(shí)施例1的變焦鏡頭的鏡頭構(gòu)成例。如圖1所示，本實(shí)施例1的變焦鏡頭的構(gòu)成為從物體側(cè)開(kāi)始依次具備:具有正折射本領(lǐng)的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射本領(lǐng)的第二透鏡組G2，作為具有正折射本領(lǐng)的正C透鏡組的第三透鏡組G3、作為具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組的第四透鏡組G4、作為具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)B透鏡組的第五透鏡組G5。這些第一透鏡組Gl-第三透鏡組構(gòu)成上述物體側(cè)透鏡組，第四透鏡組及第五透鏡組構(gòu)成上述像面?zhèn)韧哥R組。
[0140]第一透鏡組Gl從物體側(cè)開(kāi)始依次包括接合透鏡和彎月透鏡L3，該接合透鏡是將向著物體側(cè)具有凸面且具有負(fù)折射本領(lǐng)的彎月透鏡LI和具有正折射本領(lǐng)的透鏡L2接合而成的，該彎月透鏡L3向著物體側(cè)具有凸面且具有正折射本領(lǐng)。第二透鏡組G2從物體側(cè)開(kāi)始依次包括彎月透鏡L4、雙凹透鏡L5、雙凸透鏡L6和彎月透鏡L7，該彎月透鏡L4在物體側(cè)的面具有非球面，像面?zhèn)鹊拿媸乔瘦^大的凹面且具有負(fù)折射本領(lǐng)，該彎月透鏡L7向著物體側(cè)具有凹面且具有負(fù)折射本領(lǐng)。第三透鏡組G3從物體側(cè)開(kāi)始依次包括兩面都是非球面的雙凸透鏡L8、雙凹透鏡L9以及雙凸透鏡L10。第四透鏡組G4由接合透鏡構(gòu)成，該接合透鏡是從物體側(cè)開(kāi)始依次將雙凸透鏡Lll和像面?zhèn)鹊拿鏋榉乔蛎娴碾p凹透鏡L12接合而成的。第五透鏡組G5包括彎月透鏡L13和彎月透鏡L14，該彎月透鏡L13向著物體側(cè)具有凹面且具有負(fù)折射本領(lǐng)，該彎月透鏡L14向著像面?zhèn)染哂型姑媲揖哂姓凵浔绢I(lǐng)。
[0141]在具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例1的變焦鏡頭中，從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，如圖1中的箭頭所示，第一透鏡組Gl向物體側(cè)移動(dòng)，第二透鏡組G2以描繪向像面?zhèn)韧沟能壽E的方式移動(dòng)，第三透鏡組G3向物體側(cè)移動(dòng)，第四透鏡組G4相對(duì)于第三透鏡組G3以描繪向像面?zhèn)韧沟能壽E的方式移動(dòng)，第五透鏡組G5向物體側(cè)移動(dòng)。另外，從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體時(shí)，第四透鏡組G4向像面?zhèn)纫苿?dòng)。
[0142](2)數(shù)值實(shí)施例
[0143]在本實(shí)施例1中，表I示出了適用了具體數(shù)值的數(shù)值實(shí)施例1的透鏡數(shù)據(jù)。表I示出的透鏡數(shù)據(jù)如下?！癗S”是透鏡的面編號(hào)，示出了從物體側(cè)數(shù)的透鏡面的序號(hào)。“R”示出透鏡面的曲率半徑，“D”示出互相鄰接的透鏡面在光軸上的間隔，“Nd”示出d線(波長(zhǎng)λ=587.6nm)的折射率v d”示出d線(波長(zhǎng)λ = 587.6nm)的阿貝數(shù)。另外，在圖1中，光圈用符號(hào)“S”表不。表I中該光圈(開(kāi)口光圈)的面編號(hào)表不為“STOP”。另外,透鏡面為非球面時(shí)，在面編號(hào)中標(biāo)記有“ASPH”的曲率半徑“R”的欄表示近軸曲率半徑。
[0144](表 I)
[0145]

【權(quán)利要求】
1.一種變焦鏡頭，其特征在于，所述變焦鏡頭包括從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有正折射本領(lǐng)的物體側(cè)透鏡組、具有負(fù)折射本領(lǐng)的像面?zhèn)韧哥R組， 該物體側(cè)透鏡組從物體側(cè)開(kāi)始依次至少具備具有正折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具有負(fù)折射本領(lǐng)的第二透鏡組， 該像面?zhèn)韧哥R組從物體側(cè)開(kāi)始依次包括具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)A透鏡組和與該負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔而配置且具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)B透鏡組， 通過(guò)向像面?zhèn)葍H移動(dòng)該負(fù)A透鏡組，來(lái)從無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦至臨近物體，并滿足以下條件式: -1.80 < β 2t < -0.94...(I)
(1-Mt2) X β Bt2 < -4.5...(2) 其中， β 2t:第二透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率； β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率； β Bt:負(fù)B透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
2.權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述像面?zhèn)韧哥R組滿足以下條件式:
2.1 < ^rt < 3.5...(3) 其中， β rt:該像面?zhèn)韧哥R組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的合成橫向放大率。
3.權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述負(fù)A透鏡組滿足以下條件式:
1.05 < β At/ β Aw < 1.45...(4) 其中， β At:負(fù)A透鏡組的望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率； β Bw:負(fù)A透鏡組的廣角端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的橫向放大率。
4.權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述物體側(cè)透鏡組在其最靠像面?zhèn)染邆渑c所述物體側(cè)透鏡組的負(fù)A透鏡組隔開(kāi)有空氣間隔且具有正折射本領(lǐng)的正C透鏡組。
5.權(quán)利要求4所述的變焦鏡頭，其中，從廣角端向望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，所述物體側(cè)透鏡組的正C透鏡組和所述像面?zhèn)韧哥R組的負(fù)B透鏡組按照相同的軌跡移動(dòng)。
6.權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其中，所述第一透鏡組滿足以下條件式: O, 5 < fl/Vfw X ft < 2.5...κ 5) 其中， Π:第一透鏡組的焦點(diǎn)距離； fw:廣角端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離； ft:望遠(yuǎn)端的該變焦鏡頭的焦點(diǎn)距離。
7.一種攝像裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的變焦鏡頭和攝像器件，該攝像器件用于將在所述變焦鏡頭的像面?zhèn)韧ㄟ^(guò)所述變焦鏡頭所形成的光學(xué)圖像變換為電信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G02B15/14GK104181678SQ201410218641
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
【發(fā)明者】巖澤嘉人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社騰龍