變焦鏡頭以及攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等中使用的、小型且高變倍的變焦鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，不斷實(shí)現(xiàn)CO) (Charge Coupled Device，電荷親合裝置）型圖像傳感器或 者CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）型圖像傳 感器等的攝像元件的高集成化、小型化，伴隨于此，在使用了 CCD或CMOS的數(shù)碼相機(jī)或攝像 機(jī)等的攝像裝置中，尋求高功能化和作為裝置整體的小型化。
[0003]另外，數(shù)碼相機(jī)等伴隨其普及，所使用的情況也在擴(kuò)大。因此，由于數(shù)碼相機(jī)等被 謀求進(jìn)一步的便攜性的提高、即小型化以及輕量化，所以搭載其上的變焦鏡頭也被尋求進(jìn) 一步的小型化。進(jìn)而，從擴(kuò)大攝影區(qū)域的觀點(diǎn)來(lái)看，變倍比超過(guò)10倍的變焦鏡頭不斷普及， 期待進(jìn)一步的高變倍化。
[0004] 作為這樣的高變倍且緊湊型的變焦鏡頭，已知按照正負(fù)正負(fù)正（是指從物體側(cè)起 按順序，配置了具有正的折射力的透鏡、具有負(fù)的折射力的透鏡、具有正的折射力的透鏡、 具有負(fù)的折射力的透鏡、具有正的折射力的透鏡這樣的結(jié)構(gòu)，以下相同）的5組類型的變焦 鏡頭（參考以下的專利文獻(xiàn)）。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:(日本）特開2011-186417號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)1:(日本）特開2012-008601號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:(日本）特開2012-048199號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:(日本）特開2012-247564號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的課題
[0012] 然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)1的變焦鏡頭，能夠得到10倍以上的高變倍，但是為了得到良 好的光學(xué)性能，透鏡枚數(shù)變多，導(dǎo)致成本高。
[0013] 接著，根據(jù)專利文獻(xiàn)2的變焦鏡頭，與專利文獻(xiàn)1的變焦鏡頭同樣，能夠得到10倍 以上的高變倍，但是除了透鏡枚數(shù)多之外，由于還使光圈可動(dòng)，因此，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜化且大 型化。此外，2組、3組透鏡比較有光軸方向厚度，因此難以說(shuō)是緊湊型的變焦鏡頭。相對(duì) 于此，如果要使2組、3組透鏡變薄，則像差等光學(xué)特性容易惡化，但是若要適當(dāng)?shù)匦Ｕ撎?性，則導(dǎo)致透鏡枚數(shù)的增大，由此，有2組、3組透鏡會(huì)變厚的顧慮。
[0014] 另一方面，根據(jù)專利文獻(xiàn)3的變焦鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)15倍左右以上的高變倍且小型 化，但是與專利文獻(xiàn)1同樣，透鏡枚數(shù)多，會(huì)變?yōu)楦叱杀尽４送猓?組、3組透鏡比較有光軸方 向厚度，因此難以說(shuō)是緊湊型的變焦鏡頭，此外，在搭載在數(shù)碼相機(jī)等的狀態(tài)下使變焦鏡頭 收縮這樣的情況下，收縮時(shí)的厚度也變大，因此小型化受損。
[0015] 再者，根據(jù)專利文獻(xiàn)4的變焦鏡頭，能夠進(jìn)行15倍左右以上的高變倍，且能夠?qū)崿F(xiàn) 小型化，但是為了確保良好的光學(xué)性能，增厚了 2組、3組透鏡的厚度，因此，難以說(shuō)是緊湊 型的變焦鏡頭，并且，在可收縮的變焦鏡頭的情況下，收縮時(shí)的厚度也變大。
[0016] 本發(fā)明鑒于這樣的問(wèn)題而完成，其目的在于，提供一種適合數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)等 的、緊湊型且具有高變倍比的變焦鏡頭以及攝像裝置。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 技術(shù)方案1的變焦鏡頭，是從物體側(cè)至像側(cè)按順序由具有正的折射力的第1透鏡 組、具有負(fù)的折射力的第2透鏡組、具有光圈和正的折射力的第3透鏡組、具有負(fù)的折射力 的第4透鏡組、具有正的折射力的第5透鏡組構(gòu)成，通過(guò)改變各透鏡組的間隔進(jìn)行變倍的變 焦鏡頭，其特征在于，滿足以下的條件式。
[0019] (T2+T3)/fff<2. 58 (1)
[0020] fT/fff>16. 7
[0021]其中，
[0022] T2 :從所述第2透鏡組的最靠近物體側(cè)的透鏡面至最靠近像側(cè)的透鏡面的光軸上 的厚度（mm)
[0023] T3:從所述第3透鏡組的最靠近物體側(cè)的透鏡面至最靠近像側(cè)的透鏡面的光軸上 的厚度（mm)
[0024] fW :所述變焦鏡頭的廣角端的焦距（mm)
[0025] fT :所述變焦鏡頭的望遠(yuǎn)端的焦距（mm)
[0026] 從物體側(cè)至像側(cè)按順序由具有正的折射力的第1透鏡組、具有負(fù)的折射力的第2 透鏡組、具有正的折射力的第3透鏡組、具有負(fù)的折射力的第4透鏡組、具有正的折射力的 第5透鏡組構(gòu)成變焦鏡頭整體，通過(guò)改變各透鏡組的間隔，能夠得到高變倍下的良好的光 學(xué)性能。進(jìn)而，如改變各透鏡組的空氣間隔這樣，通過(guò)將各透鏡組沿光軸方向移動(dòng)進(jìn)行變倍 以及焦點(diǎn)位置變化校正，像差校正的自由度增加，維持良好的光學(xué)性能的同時(shí)，能夠?qū)⑷L(zhǎng) 以及最前方透鏡直徑緊湊化且能夠確保高變倍。
[0027] 另外，通過(guò)在第3透鏡組具有光圈，能夠使出射光瞳位置遠(yuǎn)離攝像元件，因此，容 易確保攝像元件為(XD、CMOS的情況下需要的遠(yuǎn)心性，進(jìn)而能夠使入射光瞳位置更位于物 體側(cè)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)最前方透鏡直徑和最后方透鏡直徑的小型化。
[0028] 這里，在倍率比f(wàn)T/fW為16. 7以上的高變倍的變焦鏡頭中，如果條件式（1)的值 變得大到上限以上，第2透鏡組和第3透鏡組的總厚度會(huì)變大，變焦鏡頭的有效直徑和全長(zhǎng) 也會(huì)變大。另外，若總厚度變大，則透鏡變重，用于使透鏡可動(dòng)的機(jī)構(gòu)會(huì)復(fù)雜化和大型化。根 據(jù)本發(fā)明，通過(guò)設(shè)為滿足條件式（1)的設(shè)計(jì)，變焦鏡頭的小型化成為可能。再有，若滿足以 下的式子更優(yōu)選。通過(guò)條件式（1'）的值高于下限，對(duì)于良好地確保像差等的光學(xué)特性有 利。另外，通過(guò)條件式（1'）的值低于上限，能夠提供更小型的變焦鏡頭。
[0029] 1. 8<(T2+T3)/fff<2. 58 (1'）
[0030] 技術(shù)方案2記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1記載的發(fā)明中，其特征在于，滿足以下 的條件式。
[0031] 1. 0< ( P 2t/ P 2w) / ( P 3t/ P 3w) <3. 0 (2)
[0032]其中，
[0033] 0 2t:所述第2透鏡組的望遠(yuǎn)端的橫向倍率
[0034] 0 2w:所述第2透鏡組的廣角端的橫向倍率
[0035] 0 3t:所述第3透鏡組的望遠(yuǎn)端的橫向倍率
[0036] 0 3w:所述第3透鏡組的廣角端的橫向倍率
[0037] 通過(guò)條件式（2)的值低于上限，第2透鏡組的橫向倍率的比不變得過(guò)大，通過(guò)第2 透鏡組的變倍作用不會(huì)過(guò)大。因此，由于能夠抑制第2透鏡組的移動(dòng)量，所以能夠?qū)⒆兘圭R 頭小型化、或能夠使得第2透鏡組的光焦度（A7-）不過(guò)強(qiáng)，因而校正在第2透鏡組中產(chǎn) 生的像差變?nèi)菀?。另外，通過(guò)條件式（2)的值高于下限，第2透鏡組的橫向倍率的比不變得 過(guò)小，通過(guò)第3透鏡組的變倍作用不會(huì)過(guò)大。因此，能夠抑制第3透鏡組的移動(dòng)量，所以能 夠?qū)⒆兘圭R頭小型化、或能夠使得第3透鏡組的光焦度不過(guò)強(qiáng)，因而校正在第3透鏡組中產(chǎn) 生的像差變?nèi)菀?。也就是說(shuō)，通過(guò)滿足條件式（2)，能夠?qū)⒌玫礁咦儽稌r(shí)的變倍作用分擔(dān)給 第2透鏡組和第3透鏡組，良好的光學(xué)性能的確保和變焦鏡頭的小型化成為可能。另外，若 滿足以下的式則更優(yōu)選。
[0038] 1. 1<(P 2t/ P 2w)/ (P 3t/ P 3w) <2. 8 (2'）
[0039] 技術(shù)方案3記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1或2記載的發(fā)明中，其特征在于，滿足 以下的條件式。
[0040] 0. 4< | f2/f3 | <0. 8 (3)
[0041] f2:所述第2透鏡組的焦距（mm)
[0042] f3:所述第3透鏡組的焦距（mm)
[0043] 通過(guò)條件式（3)的值低于上限，第2透鏡組的光焦度不會(huì)過(guò)弱，不需要為了確保變 倍而加大第2透鏡組的移動(dòng)量，能夠進(jìn)行變焦鏡頭全長(zhǎng)的小型化。另外，通過(guò)條件式（3)的 值高于下限，第2透鏡組的光焦度不過(guò)強(qiáng)，彗形像差、像散、像面彎曲等的各個(gè)像差良好，能 夠確保優(yōu)良的光學(xué)性能。另外，在將第2透鏡組向鏡筒組裝時(shí)，對(duì)于作為透鏡組的偏心誤差 的像差變動(dòng)不過(guò)大，批量生產(chǎn)性變良好。也就是說(shuō)，通過(guò)滿足條件式（3)，能夠確保有效直徑 和全長(zhǎng)的小型化以及良好的性能，并且能夠提高批量生產(chǎn)性。再有，若滿足以下的式則更優(yōu) 選。
[0044] 0. 55<|f2/f3|<0. 75 (3'）
[0045] 技術(shù)方案4記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~3的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特征 在于，滿足以下的條件式。
[0046]
[0047]其中，
[0048] H :所述第1透鏡組的焦距（mm)
[0049]條件式（4)的值低于上限，第1透鏡組的光焦度不過(guò)弱，能夠減小變焦鏡頭的有效 直徑和全長(zhǎng)。另一方面，通過(guò)條件式（4)的值高于下限，第1透鏡組的光焦度不過(guò)強(qiáng)，能夠 良好地校正主要在廣角端的軸外光束產(chǎn)生的彗形像差、像散、像面彎曲、倍率色像差、在望 遠(yuǎn)端產(chǎn)生的球面像差、軸上色像差。也就是說(shuō)，通過(guò)滿足條件式（4)，能夠確保變焦鏡頭的小 型化、良好的光學(xué)性能。再有，若滿足以下的式，則更優(yōu)選。
[0050]
[0051] 技術(shù)方案5記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~4的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特征 在于，滿足以下的條件式。
[0052]
[0053]其中，
[0054] T1 :從所述第1透鏡組的最靠近物體側(cè)的透鏡面至最靠近像側(cè)的透鏡面的光軸上 的厚度（mm)，
[0055] 通過(guò)條件式（5)的值低于上限，第1透鏡組的總厚度不過(guò)大，能夠減小變焦鏡頭的 有效直徑和全長(zhǎng)。另外，由于第1透鏡組的總厚度不過(guò)大，因此能夠避免用于驅(qū)動(dòng)第1透鏡 組的機(jī)構(gòu)復(fù)雜化和大型化。另一方面，通過(guò)條件式（5)的值高于下限，各透鏡的邊緣厚度的 確保成為可能，加工變?nèi)菀?。也就是說(shuō)，通過(guò)滿足條件式（5)，能夠確保變焦鏡頭的小型化和 良好的生產(chǎn)率。另外，若滿足以下的式，則更優(yōu)選。
[0056]
[0057] 技術(shù)方案6記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~5的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特征 在于，滿足以下的條件式。
[0058]
[0059] 通過(guò)條件式（6)的值低于上限，第3透鏡組的總厚度不過(guò)大，能夠縮短變焦鏡頭的 全長(zhǎng)。另外，由于第3透鏡組的總厚度不過(guò)大，因此能夠避免用于驅(qū)動(dòng)第3透鏡組的機(jī)構(gòu)復(fù) 雜化和大型化。另一方面，通過(guò)條件式（6)的值高于下限，各透鏡的邊緣厚度的確保成為可 能，加工變?nèi)菀住Ｒ簿褪钦f(shuō)，通過(guò)條件式（6)，能夠確保變焦鏡頭的小型化和良好的生產(chǎn)率。 再有，若滿足以下的式則更優(yōu)選。
[0060]
[0061] 技術(shù)方案7記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~6的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特征 在于，所述第1透鏡組、所述第2透鏡組、所述第3透鏡組中、至少2個(gè)透鏡組的各組的至少 一個(gè)透鏡，滿足下述的條件式。
[0062] nd>l. 9 (7)
[0063]其中，
[0064] nd :各組中包含的透鏡對(duì)于d線的折射率
[0065] 通過(guò)第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組中至少2個(gè)透鏡組的各組的至少一透鏡 滿足條件式（7)，容易增強(qiáng)包含這樣的透鏡的各組的光焦度，并能夠減小各組的移動(dòng)量，因 此能夠?qū)⒆兘圭R頭整體小型化。另外，通過(guò)使用滿足條件式（7)的透鏡，能夠使透鏡的曲率 半徑變緩，因此能夠抑制各個(gè)像差的產(chǎn)生，并確保良好的光學(xué)性能。另外，通過(guò)曲率半徑變 緩，能夠抑制相對(duì)向鏡筒的組裝時(shí)的偏心誤差的像差變動(dòng)。進(jìn)而，通過(guò)使用滿足條件式（7) 的透鏡，確保變焦鏡頭的小型化和良好的光學(xué)性能，并且能夠提高批量生產(chǎn)性。
[0066]技術(shù)方案8記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~7的任意一項(xiàng)載的發(fā)明中，所述第3 透鏡組具有正透鏡和負(fù)透鏡的接合透鏡，所述接合透鏡中的正透鏡為至少一個(gè)以上，所述 第3透鏡組滿足以下的條件式。
[0067] v d3p- v d3n>27 (8)
[0068]其中，
[0069] v d3p :所述第3透鏡組中包含的接合透鏡的正透鏡的阿貝數(shù)
[0070] v d3n :所述第3透鏡組中包含的接合透鏡的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)
[0071]通過(guò)在第3透鏡組中包含正透鏡和負(fù)透鏡的接合透鏡，所述接合透鏡中的正透鏡 為至少一個(gè)以上，能夠良好地校正第3透鏡組中產(chǎn)生的軸上色像差。另外，通過(guò)設(shè)為接合透 鏡，與將正透鏡、負(fù)透鏡一個(gè)一個(gè)地配置的情況相比，能夠減少向鏡筒的組裝時(shí)的透鏡間隔 誤差和偏心誤差因素，并能夠提高生產(chǎn)率。另外，通過(guò)條件式（8)的值超過(guò)下限，能夠良好 地校正在第3透鏡組中產(chǎn)生的軸上色像差。具體而言，能夠確保g線更位于超出（才一A 一）側(cè)這樣的軸上色像差，因此能夠確保良好的光學(xué)性能。另外，若滿足以下的式子則更優(yōu) 選。
[0072] vd3p_vd3n>45 (8'）
[0073]技術(shù)方案9記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~8的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特征 在于，所述第3透鏡組從物體側(cè)起按順序由光圈、正透鏡、正透鏡和負(fù)透鏡的接合透鏡、正 透鏡構(gòu)成。
[0074]通過(guò)將第3透鏡組設(shè)為從物體側(cè)起，光圈、正透鏡、正透鏡和負(fù)透鏡的接合透鏡、 正透鏡這樣的結(jié)構(gòu)，能夠校正球面像差、彗形像差、像散等各種像差，能夠確保良好的光學(xué) 性能。另外，通過(guò)使光圈位于第3透鏡組的最靠近物體側(cè)，能夠使出射光瞳位置遠(yuǎn)離攝像元 件，因此，容易確保攝像元件為C⑶或CMOS的情況下需要的遠(yuǎn)心（亍U七 > 卜y y夕）性。 另外，通過(guò)使入射光瞳位置位于像側(cè)，能夠減小最前方透鏡有效直徑。也就是說(shuō)，通過(guò)使第 3透鏡組為光圈、正透鏡、正透鏡和負(fù)透鏡的接合透鏡、正透鏡的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)變焦鏡頭的 小型化和良好的光學(xué)性能的確保。
[0075] 技術(shù)方案10記載的變焦鏡頭，在技術(shù)方案1~9的任意一項(xiàng)記載的發(fā)明中，其特