專利名稱：變焦透鏡及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在視頻攝像機(jī)、數(shù)字靜止攝像機(jī)及信息便攜終端(PDA :pers0nal Digital Assistance)等中所適用的變焦透鏡及攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在數(shù)字靜止攝像機(jī)等的攝像裝置中，隨著COKChargeCoupled Device)或 CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)等的攝像元件的小型化的發(fā)展，要求作 為裝置整體的小型化。一方面，作為最適于數(shù)字靜止攝像機(jī)或便攜終端裝置的小型的變焦 透鏡系統(tǒng)，以往以來，公知有在透鏡系統(tǒng)設(shè)置直角棱鏡等的反射部件而將光路在中途以直 角折彎的、所謂彎曲式的變焦透鏡(參照專利文獻(xiàn)1至4)。作為有利于小型化或廣角化的 類型的彎曲式變焦透鏡，公知有第1透鏡組具有負(fù)折射力的所謂負(fù)領(lǐng)型(7 4少7 U — K 夕4 )。例如專利文獻(xiàn)1至3中，公開有從物側(cè)起依次配置負(fù)、正、負(fù)、正的透鏡組并使第 2透鏡組和第3透鏡組移動(dòng)來進(jìn)行變倍之結(jié)構(gòu)的彎曲式變焦透鏡。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開2006-330349號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開2006-284790號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利公開2007-86307號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本專利公開2004-295075號(hào)公報(bào)然而，尤其在按便攜終端用途采用彎曲式變焦透鏡的情況下，不僅要求作為透鏡 組件的薄度，而且要求整體的體積變小。在專利文獻(xiàn)1至3所述的變焦透鏡中，從薄型化的 觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)第1透鏡的外徑或作為反射部件的棱鏡小型化進(jìn)行了悉心鉆研，但對(duì)于彎曲 后的光軸方向的長度，有著由光路已經(jīng)折彎而使在數(shù)字靜止攝像機(jī)等中所搭載的單元謀求 了充分的小型化之認(rèn)識(shí)，而為了謀求光學(xué)性能或規(guī)格、成本等的平衡所必要以上的縮短沒 有被進(jìn)行。但是，在帶攝像頭的便攜電話機(jī)中采用時(shí)需要進(jìn)一步的小型化。作為能夠想到的最簡單的結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為各透鏡組僅由1片透鏡構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。此 時(shí)，與以往以來在數(shù)字靜止攝像機(jī)等中所使用的彎曲式的變焦透鏡相比而透鏡片數(shù)極少， 但通過根據(jù)非球面透鏡的有效利用或透鏡所使用的材料的選擇，能夠得到良好的光學(xué)性 能。在如這樣各透鏡組由1片透鏡構(gòu)成時(shí)，需要各透鏡組的光焦度由1片透鏡承擔(dān)，從而必 須使用多片玻璃模具。這種結(jié)構(gòu)在最優(yōu)先尺寸的規(guī)格的情況下是合適的，但成本變高，所以 根據(jù)所要求的規(guī)格、性能、成本，就有必要采取適當(dāng)、更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。例如，為謀求低成本化， 使用塑料透鏡的結(jié)構(gòu)是有效的，但塑料因溫度引起的特性的變化大，所以無法具有強(qiáng)的光 焦度。所以，在各透鏡組中，使1片透鏡分散到同一符號(hào)(正或負(fù))的2片透鏡，由此將 每1片的光焦度減小之結(jié)構(gòu)是有效的。而且，若為了小型化而1片透鏡太具有光焦度，則透 鏡的曲率變大，變倍時(shí)的像差變動(dòng)變大或?qū)χ圃煺`差的性能劣化的敏感度會(huì)提高，從而制 造的難易度提高，所以不優(yōu)選，從這個(gè)意義上而言，也可認(rèn)為將1片透鏡分散到2片相一符 號(hào)的透鏡之結(jié)構(gòu)是有效的。無論如何，若各透鏡組僅由單一符號(hào)的透鏡構(gòu)成，則可以加強(qiáng)各
4透鏡組的光焦度，所以可以認(rèn)為將透鏡組的厚度或透鏡組的移動(dòng)量、后截距(back focus) 等縮小，從而可以將透鏡系統(tǒng)小型化。然而，在以往的彎曲式變焦透鏡中，如上述的僅由單一符號(hào)的透鏡構(gòu)成各透鏡組 的例子幾乎沒有，由于透鏡片數(shù)多，所以總長大。如專利文獻(xiàn)4，也有各透鏡組由1片透鏡構(gòu) 成的例子，但變倍比小到2倍左右。而且，在專利文獻(xiàn)4所記載的變焦透鏡中使作為反射部 件的棱鏡具有折射力，但難以加工這種棱鏡，在制造方面費(fèi)時(shí)間之問題存在。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于這種問題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種不僅抑制像差性能的 劣化、且尤其最適于便攜終端等的小型化得以實(shí)現(xiàn)的變焦透鏡及攝像裝置。根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡，從物側(cè)依次由具有負(fù)的折射力的第1透鏡組、具有正的 折射力的第2透鏡組、具有負(fù)的折射力的第3透鏡組、具有正的折射力的第4透鏡組構(gòu)成， 并且通過使各透鏡組的光軸上的間隔變化而進(jìn)行變倍。而且，第1透鏡組具有通過反射入 射光而使光路折彎的反射部件，在第1透鏡組及第3透鏡組中所包含的透鏡只有具有負(fù)的 折射力的透鏡，在第2透鏡組及第4透鏡組中所包含的透鏡只有具有正的折射力的透鏡，各 透鏡組由2片以下的透鏡構(gòu)成。而且，將在第1透鏡組內(nèi)的最靠物側(cè)所配置的具有負(fù)的折 射力的透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為ν dl，將在第2透鏡組內(nèi)的至少1片具有正的折射力的透 鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為ν d2時(shí)，滿足以下的條件式。ν dl > 50......(1)ν d2 > 58......(2)在本發(fā)明的變焦透鏡中，通過采用由在第1透鏡組內(nèi)所配置的反射部件使光路折 彎的彎曲式的光學(xué)系統(tǒng)，從而不僅維持良好的光學(xué)性能、且抑制光學(xué)系統(tǒng)的厚度方向的長 度、并使組裝到攝像裝置時(shí)的薄型化變得容易。而且，從物側(cè)依次配設(shè)折射力為負(fù)、正、負(fù)、 正的4個(gè)透鏡組，通過采用使各透鏡組的光軸上的間隔變化而進(jìn)行變倍的4組方式的變焦 透鏡，從而總長的縮短化變得容易。并且，通過將各透鏡組由2片以下的單一符號(hào)(正或 負(fù))的透鏡構(gòu)成而謀求各透鏡組的結(jié)構(gòu)的最佳化，從而不僅抑制像差性能的劣化并且小型 化變得容易。而且，還通過進(jìn)一步適當(dāng)采用并滿足下面的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，良好地保持作為透鏡整 體的光學(xué)性能，并且變得容易謀求進(jìn)一步的小型化。在本發(fā)明的變焦透鏡中，將第3透鏡組內(nèi)的至少1片具有負(fù)的折射力的透鏡對(duì)d 線的阿貝數(shù)設(shè)為ν d3時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式。16 < ν d3 < 32......(3)而且，將第1透鏡組的焦距設(shè)為Π、將在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fV時(shí)，優(yōu)選 滿足以下的條件式。1. 4 < |fl/fw| < 2. 5......(4)而且，將第2透鏡組的焦距設(shè)為f2、將在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fV時(shí)，優(yōu)選 滿足以下的條件式。0. 7 < f2/fw <1.6......(5)而且，將第1透鏡組內(nèi)的反射部件的構(gòu)成材料對(duì)d線的折射率設(shè)為Ndlp時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式。Ndlp > 1. 78......(6)第2透鏡組僅由2片具有正的折射力的透鏡構(gòu)成也可。第4透鏡組僅由1片具有 正的折射力的透鏡構(gòu)成也可。第1透鏡組從物側(cè)依次由第1負(fù)透鏡(也稱具有負(fù)折射力的透鏡)、反射部件、第 2的具有負(fù)折射力的透鏡構(gòu)成也可?；蛘撸?透鏡組從物側(cè)依次由1片具有負(fù)的折射力的 透鏡、反射部件構(gòu)成也可。而且，光闌配置在第2透鏡組和第3透鏡組之間也可。此時(shí)，變倍時(shí)，光闌可以與 第3透鏡組一體移動(dòng)。第4透鏡組在變倍時(shí)被固定也可。而且，通過使第3透鏡組或第4透鏡組在光軸 上移動(dòng)而進(jìn)行對(duì)焦也可。本發(fā)明的攝像裝置具備本發(fā)明的變焦透鏡、及將該變焦透鏡形成的光學(xué)像所對(duì) 應(yīng)的攝像信號(hào)輸出的攝像元件。在本發(fā)明的攝像裝置中，將本發(fā)明的謀求小型化的高性能的變焦透鏡作為攝像透 鏡加以使用，而可以謀求作為裝置整體的小型化。根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡，將基本結(jié)構(gòu)設(shè)為有利于小型化的彎曲式的4組變焦的結(jié) 構(gòu)，而且，將各透鏡組由2片以下的單一符號(hào)(正或負(fù))的透鏡構(gòu)成而謀求各透鏡組的結(jié)構(gòu) 的最優(yōu)化，所以能夠不僅抑制像差性能的劣化，并且謀求尤其適合便攜終端等的小型化。而且，根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，將上述本發(fā)明的謀求小型化的高性能的變焦透鏡 作為攝像透鏡加以使用，所以能夠不僅維持抑制良好的攝像性能，并且謀求作為裝置整體 的小型化。

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第1結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例1的透鏡剖面圖。圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第2結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例2的透鏡剖面圖。圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第3結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例3的透鏡剖面圖。圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第4結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例4的透鏡剖面圖。圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第5結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例5的透鏡剖面圖。圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第6結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例6的透鏡剖面圖。圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第7結(jié)構(gòu)例，并且是對(duì)應(yīng)于 實(shí)施例7的透鏡剖面圖。圖8是表示圖1所示的變焦透鏡在光路折彎的狀態(tài)下的透鏡剖面圖。圖9是表示實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖10是表示實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖11是表示實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖12是表示實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖13是表示實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖14是表示實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖15是表示實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖16是表示實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖17是表示實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖18是表示實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖19是表示實(shí)施例6所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖20是表示實(shí)施例6所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖21是表示實(shí)施例7所涉及的變焦透鏡的在廣角端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖22是表示實(shí)施例7所涉及的變焦透鏡的在望遠(yuǎn)端的各種像差的像差圖，(A)表 示球面像差、(B)表示非點(diǎn)像差、(C)表示畸變、(D)表示倍率像差。圖23是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的數(shù)碼攝像機(jī)的一結(jié)構(gòu) 例的前側(cè)外觀圖。圖24是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的數(shù)碼攝像機(jī)的一結(jié)構(gòu) 例的后側(cè)外觀圖。圖中GC_光學(xué)部件、Gl-第1透鏡組、G2-第2透鏡組、G3-第3透鏡組、G4-第4 透鏡組、LP-直角棱鏡(反射部件)、St-孔徑光闌、Ri-從物側(cè)的第i個(gè)透鏡面的曲率半徑、 Di-從物側(cè)的第i個(gè)和第i+Ι個(gè)的透鏡面的面間隔、Zl-光軸、100-攝像元件。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。圖1 (A)、(B)表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第1結(jié)構(gòu)例。該結(jié)構(gòu)例 對(duì)應(yīng)于后述的第1數(shù)值實(shí)施例的透鏡結(jié)構(gòu)。另外，圖1 (A)與在無窮遠(yuǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下且在廣角
7端(最短焦距狀態(tài))的光學(xué)系統(tǒng)配置對(duì)應(yīng)、圖I(B)與在無窮遠(yuǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下且在望遠(yuǎn)端(最 長焦距狀態(tài))的光學(xué)系統(tǒng)配置對(duì)應(yīng)。同樣地，將與后述的第2至第7的數(shù)值實(shí)施例的透鏡 結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的第2至第7的結(jié)構(gòu)例的剖面結(jié)構(gòu)示于圖2(A)、(B) 圖7(A)、(B)。在圖1(A)、 (B) 圖7(A)、(B)中，符號(hào)Ri表示將最靠物側(cè)的結(jié)構(gòu)要素的面設(shè)為第1個(gè)而隨著朝向像 側(cè)(成像側(cè))依次增加所附加了符號(hào)的第i個(gè)面的曲率半徑。符號(hào)Di是表示第i個(gè)面和 第i+Ι個(gè)面的在光軸Zl上的面間隔。另外，關(guān)于符號(hào)Di，僅對(duì)隨著變倍而變化的部分的面 間隔(例如關(guān)于第1結(jié)構(gòu)例是，D6、D10、D15)附加符號(hào)。該變焦透鏡沿光軸Zl從物側(cè)依次具備第1透鏡組G1、第2透鏡組G2、第3透鏡 組G3、第4透鏡組G4。光學(xué)性孔徑光闌St被配置在第2透鏡組G2和第3透鏡組G3之間。該變焦透鏡，除了例如視頻攝像機(jī)及數(shù)字靜止攝像機(jī)等的攝影設(shè)備以外，也能夠 搭載在PDA等的信息便攜終端。在該變焦透鏡的像側(cè)配置有與所搭載的攝像機(jī)的攝像部結(jié) 構(gòu)對(duì)應(yīng)的部件。例如，在該變焦透鏡的成像面(攝像面)配置(XD(Charge Coupled Device) 或 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的攝像元件 100。攝像元件 100 輸出與由變焦透鏡形成的光學(xué)像對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)。至少由該變焦透鏡和攝像元件100構(gòu)成 本實(shí)施方式的攝像裝置。在最終透鏡組(第4透鏡組G4)和攝像元件100之間可以根據(jù)裝 載透鏡的攝像機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu)來配置各種光學(xué)部件GC。例如，也可以配置攝像面保護(hù)用蓋玻片 或紅外線截止濾光片等的平板形的光學(xué)部件。該變焦透鏡通過使各透鏡組的光軸上的間隔變化而進(jìn)行變倍。例如第2透鏡組G2 及第3透鏡組G3在變倍時(shí)在光軸Zl上移動(dòng)。而且，也可以使第3透鏡組G3或第4透鏡組 G4在對(duì)焦時(shí)移動(dòng)。優(yōu)選第1透鏡組Gl在變倍及對(duì)焦時(shí)始終固定。并優(yōu)選第4透鏡組G4在 變倍時(shí)固定。孔徑光闌St成為例如與第3透鏡組G3—起移動(dòng)。圖1(A)、(B) 圖7(A)、 (B)中，在從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍時(shí)的各移動(dòng)組的軌跡由實(shí)線箭頭表示。第1透鏡組Gl作為整體具有負(fù)的折射力。第1透鏡組Gl具有通過反射入射光而 使光路折彎的、作為反射部件的直角棱鏡LP。第1透鏡組Gl由直角棱鏡LP和2片以下的 負(fù)透鏡(也稱具有負(fù)的折射力的透鏡)構(gòu)成。例如如圖2(A)、(B)所示的第2結(jié)構(gòu)例，從 物側(cè)依次由第1的具有負(fù)折射力的透鏡Lll和直角棱鏡LP構(gòu)成。而且，也可以例如如圖 1(A)、(B)所示的第1結(jié)構(gòu)例，從物側(cè)依次由第1的具有負(fù)折射力的透鏡L11、直角棱鏡LP、 第2的具有負(fù)折射力的透鏡L12構(gòu)成。在此，本實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡是彎曲光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)際上如圖8所示，在第1 透鏡組Gl中由例如直角棱鏡LP的內(nèi)部反射面將光路折彎大致90°。另外，雖然圖8對(duì)應(yīng) 于圖KA)所示的第1結(jié)構(gòu)例，但對(duì)其他結(jié)構(gòu)例也相同。在圖1(A)、⑶ 圖7(A)、⑶中， 將光軸Zl設(shè)為直線形，通過省略直角棱鏡LP的內(nèi)部反射面而向同一方向展開，作為等效的 直線性光學(xué)系統(tǒng)加以表示。另外，也可以代替直角棱鏡LP而使用反射鏡等其他的反射部 件。但作為反射部件使用直角棱鏡LP比使用反射鏡的情況能更縮短外觀上的光路長度，所 以可以將第1透鏡組Gl小型化，進(jìn)而可以將整體小型化，所以優(yōu)選。而且，優(yōu)選直角棱鏡LP 的入射面和出射面成為相對(duì)于光軸Zl是垂直(曲率半徑⑴)的平面，并且是不具有折射力 的結(jié)構(gòu)。由此可以謀求低成本化。第2透鏡組G2作為整體具有正的折射力。第2透鏡組G2僅由2片以下的正透鏡 (也稱具有正的折射力的透鏡)構(gòu)成。圖1(A)、⑶ 圖7(A)、⑶中，作為第2透鏡組G2表示有僅由第1正透鏡L21構(gòu)成的例子、及由第1正透鏡L21和第2正透鏡L22的2片構(gòu) 成的例子。第3透鏡組G3作為整體具有負(fù)的折射力。第3透鏡組G3僅由2片以下的具有負(fù) 的折射力的透鏡構(gòu)成。圖1(A)、⑶ 圖7㈧、(B)中，示有作為第3透鏡組G3僅由第1負(fù) 透鏡L31構(gòu)成的例子、及由第1負(fù)透鏡L31和第2負(fù)透鏡L32的2片構(gòu)成的例子。第4透鏡組G4作為整體具有正的折射力。第4透鏡組G4僅由2片以下的正透鏡 (也稱具有正的折射力的透鏡)構(gòu)成。圖1(A)、⑶ 圖7(A)、⑶中，示有作為第4透鏡 組G4僅由第1正透鏡L41構(gòu)成的例子、及由第1正透鏡L41和第2正透鏡L42的2片構(gòu)成 的例子。該變焦透鏡構(gòu)成為，將在第1透鏡組Gl內(nèi)的最靠物側(cè)所配置的第1負(fù)透鏡Lll對(duì) d線的阿貝數(shù)設(shè)為ν dl、將第2透鏡組G2內(nèi)的至少1片具有正的折射力的透鏡對(duì)d線的阿 貝數(shù)設(shè)為ν d2時(shí)，滿足以下的條件式。ν dl > 50......(1)ν d2 > 58......(2)而且，將第3透鏡組G3內(nèi)的至少1片具有負(fù)的折射力的透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為 ν d3時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式。16 < vd3 < 32......(3)而且，將第1透鏡組Gl的焦距設(shè)為fl、將在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fV時(shí)， 優(yōu)選滿足以下的條件式。1. 4 < |fl/fw| < 2. 5......(4)而且，將第2透鏡組G2的焦距設(shè)為f2時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式。0. 7 < f2/fw < 1. 6......(5)而且，將第1透鏡組Gl內(nèi)的反射部件(直角棱鏡LP)的構(gòu)成材料對(duì)d線的折射率 設(shè)為Ndlp時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式。Ndlp > 1. 78......(6)在圖23、圖24中，作為搭載有該變焦透鏡的攝像裝置的一例，表示數(shù)字靜止攝像 機(jī)。尤其是，圖23表示該數(shù)字靜止攝像機(jī)10從前側(cè)看到的外觀，圖24表示該數(shù)字靜止攝 像機(jī)10從后側(cè)看到的外觀。該數(shù)字靜止攝像機(jī)10在其前面?zhèn)鹊闹醒肷喜烤邆湔丈漕l閃光 的頻閃光發(fā)光部21。而且，在該前面?zhèn)仍陬l閃光發(fā)光部21的側(cè)部設(shè)有入射來自攝像對(duì)象的 光的攝像孔徑22。而且該數(shù)字靜止攝像機(jī)10在上面?zhèn)染邆溽尫沛I23和電源鍵24。該數(shù) 字靜止攝像機(jī)10還在背面?zhèn)染邆滹@示部25和操作部26、27。顯示部25用于顯示所拍攝的 畫像。該數(shù)字靜止攝像機(jī)10通過按壓操作釋放鍵23，進(jìn)行1幀份的靜止圖像的攝影，從而 將在該攝影中得到的圖像數(shù)據(jù)記錄在裝載于數(shù)字靜止攝像機(jī)10的儲(chǔ)存卡(未圖示)。該數(shù)字靜止攝像機(jī)10在筐體內(nèi)部具備攝影透鏡1。作為該攝像透鏡1，使用本實(shí) 施方式所涉及的變焦透鏡。攝像透鏡1按照使最靠物側(cè)的透鏡Lll位于設(shè)置在前面?zhèn)鹊臄z 像孔徑22的方式進(jìn)行配置。攝像透鏡1按照使由直角棱鏡LP折彎后的光軸Zl與攝像機(jī) 體的縱向一致的方式，在數(shù)字靜止攝像機(jī)10的內(nèi)部而其整體上被縱向組裝。另外，也可以 使折彎后的光軸Zl成為攝像機(jī)體的橫向，在數(shù)字靜止攝像機(jī)10的內(nèi)部而其整體上被橫向 組裝。[0081]接著，說明如以上構(gòu)成的變焦透鏡的作用及效果。該變焦透鏡采用由在第1透鏡組Gl內(nèi)所配置的反射部件使光路折彎的彎曲式的 光學(xué)系統(tǒng)，不僅維持良好地光學(xué)性能、且抑制光學(xué)系統(tǒng)的厚度方向的長度，并使在被組裝到 攝像裝置時(shí)的薄型化變得容易。而且，從物側(cè)依次配設(shè)折射力為負(fù)、正、負(fù)、正的4個(gè)透鏡 組，通過采用使各透鏡組的光軸上的間隔變化而進(jìn)行變倍的4組方式的變焦透鏡，從而總 長的縮短化變得容易。并且，通過各透鏡組由2片以下的單一符號(hào)(正或負(fù))的透鏡構(gòu)成 而謀求各透鏡組結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化，由此不僅抑制像差性能的劣化，并且小型化變得容易。該類型的變焦透鏡中，由從廣角端向望遠(yuǎn)端的變倍所引起的FNo.的變動(dòng)大。因 此，為了使在望遠(yuǎn)端的FNo.變明亮，需要預(yù)先使在廣角端的FNo.變明亮(加大開放徑)。 然而，若在廣角端的FNo.增亮到所必要以上，則難以進(jìn)行像差校正并且透鏡變大。所以，通 過按照將在廣角端的開放徑設(shè)為小于望遠(yuǎn)端的開放徑等、成為按變焦倍率不同的開放徑的 方式進(jìn)行控制(開放規(guī)制)，可以加大明亮度的變動(dòng)。根據(jù)需要進(jìn)行這種控制也可。以下，關(guān)于上述的條件式的作用及效果更詳細(xì)地進(jìn)行說明。條件式(1)規(guī)定在第1透鏡組Gl內(nèi)的最靠物側(cè)所配置的第1負(fù)透鏡Lll的阿貝 數(shù)。若低于條件式(1)的下限，則倍率色像差在變焦整個(gè)區(qū)域變大，所以不優(yōu)選。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(1)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。ν dl > 52......(1，)條件式⑵規(guī)定第2透鏡組G2內(nèi)的至少1片具有正的折射力的透鏡的阿貝數(shù)。若 低于條件式(2)的下限，則難以在變焦整個(gè)區(qū)域良好地校正色像差。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(2)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。ν d2 > 60......(2，)條件式(3)規(guī)定第3透鏡組G3內(nèi)的至少1片具有負(fù)的折射力的透鏡的阿貝數(shù)。若 低于條件式(3)的下限或者超過上限，則難以在變焦整個(gè)區(qū)域保持軸上色像差及倍率色像 差的平衡，所以不優(yōu)選。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(3)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。18 < vd3 < 29......(3，)條件式(4)是將第1透鏡組Gl的焦距f 1以廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fw進(jìn)行了 規(guī)格化的式子。若低于條件式(4)的下限，則難以加大變倍比。相反，若超過條件式(4)的 上限，則后截距按必要以上變長，從而透鏡系統(tǒng)成為大型化。即，可以說是用于使約2. 8倍 的變倍比與小型化兼顧的條件。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(4)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。1. 5 < |fl/fw| < 2. 4......(4，)條件式(5)是將第2透鏡組G2的焦距f2以廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距fw進(jìn)行了 規(guī)格化的式子。若低于條件式(5)的下限，則第2透鏡組G2內(nèi)的透鏡的曲率變大，難以進(jìn) 行像差校正的同時(shí)伴隨變倍的像差變動(dòng)變大，所以不優(yōu)選。而且，因制造誤差或裝配誤差所 引起的性能劣化的敏感度變高，所以不優(yōu)選。相反，若超過條件式(5)的上限，則第2透鏡 組G2的移動(dòng)量變大，從而透鏡系統(tǒng)成為大型化。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(5)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。0. 8 < f2/fw <1.5......(5，)[0100]條件式(6)規(guī)定在第1透鏡組Gl所配置的反射部件(直角棱鏡LP)的折射率。 如該變焦透鏡，在第1透鏡組Gl的光焦度為負(fù)的透鏡類型中，需要將在最靠物側(cè)所配置的 第1負(fù)透鏡Lll由在某種程度上色散小的材料構(gòu)成。一般色散低的材料折射率低，若用這 種材料構(gòu)成第1透鏡組G1，則透鏡的曲率變大。此時(shí)，彎曲后的透鏡單元的厚度變大的問題 會(huì)產(chǎn)生。因此，優(yōu)選通過將構(gòu)成反射部件的材料采用高折射率材料，實(shí)施使第1負(fù)透鏡Lll 的有效直徑變小或使反射部件變小等的對(duì)策。為了得到更高的光學(xué)性能，條件式(6)的數(shù)值范圍優(yōu)選為如下。Ndlp > 1. 80......(6，)如以上說明，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡，將基本結(jié)構(gòu)設(shè)為有利于小型化 的彎曲式的4組變焦結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步將各透鏡組由2片以下的單一符號(hào)(正或負(fù))的透鏡構(gòu) 成來謀求各透鏡組結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化，所以能夠不僅抑制像差性能的劣化并且謀求尤其適于便 攜終端等的小型化。而且，根據(jù)搭載有本實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的攝像裝置，能夠不僅 維持良好的攝像性能并且謀求作為裝置整體的小型化。實(shí)施例接著，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的具體的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。在以下，將 多個(gè)數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行部分歸納且進(jìn)行說明。[數(shù)值實(shí)施例1][表1] [表3]表示圖1(A)、⑶所示的變焦透鏡結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的具體的透鏡數(shù) 據(jù)。尤其在[表1]示出其基本透鏡數(shù)據(jù)，在[表2]及[表3]示出其他數(shù)據(jù)。在[表1] 所示的透鏡數(shù)據(jù)中的面號(hào)碼Si的欄表示關(guān)于實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡將最靠物側(cè)的結(jié) 構(gòu)要素的面作為第1個(gè)而隨著朝向像側(cè)依次增加所附加符號(hào)的第i個(gè)的面號(hào)碼。曲率半徑 Ri的欄中表示與圖1⑶中所附加的符號(hào)Ri對(duì)應(yīng)、從物側(cè)起第i個(gè)面的曲率半徑的值(mm)。 關(guān)于面間隔Di的欄也同樣地表示從物側(cè)起第i個(gè)面Si和第i+Ι個(gè)面Si+Ι的在光軸上的 的間隔(mm)。在Ndj的欄中表示從物側(cè)起第j個(gè)光學(xué)要素對(duì)d線(587. 6nm)的折射率的 值。在ν dj的欄中表示從物側(cè)起第j個(gè)光學(xué)要素對(duì)d線的阿貝數(shù)。實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡中，由于隨著變倍而第2透鏡組G2及第3透鏡組3G 在光軸上移動(dòng)，所以這些各移動(dòng)組的前后的面間隔D6、D10、D15的值變化。在[表2]中作 為這些可變面間隔D6、D10、D15在變倍時(shí)的數(shù)據(jù)表示在廣角端及望遠(yuǎn)端的值。在[表2]作 為各數(shù)據(jù)還表示有關(guān)在廣角端及望遠(yuǎn)端的整個(gè)系統(tǒng)的近軸焦距f(mm)、視場角(2ω)及F號(hào) 碼(FNo.)的值。在[表1]的透鏡數(shù)據(jù)中，附加在面號(hào)碼左側(cè)的記號(hào)“*”表示其透鏡面為非球面形 狀。實(shí)施列1所涉及的變焦透鏡的第1透鏡組Gl內(nèi)的第2負(fù)透鏡L12的雙面S5、S6，第2 透鏡組G2內(nèi)的第1正透鏡L21的雙面S7、S8，第3透鏡組G3內(nèi)的第1負(fù)透鏡L31的雙面 S12、S13，第4透鏡組G4內(nèi)的第1負(fù)透鏡L41的雙面S16、S17均成為非球面形狀。在[表 1]的基本透鏡數(shù)據(jù)中，作為這些非球面的曲率半徑表示光軸附近的曲率半徑的數(shù)值。在[表3]表示實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的非球面數(shù)據(jù)。作為非球面數(shù)據(jù)所示 的數(shù)值中，記號(hào)“E”表示其之后的數(shù)值是以10為底的“冪指數(shù)”，并表示由以10為底的指數(shù) 函數(shù)表示的數(shù)值與“E”之前的數(shù)值相差的值。例如，若是“1.0E-02”，則表示“1.0X10_2”。作為實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的非球面數(shù)據(jù)，記載由以下式(A)所示的非球面形狀的式中的各系數(shù)RA”KA的值。更詳細(xì)地，Z表示從距光軸具有高度h的位置的非球面 上的點(diǎn)垂下到非球面的頂點(diǎn)的切平面(垂直于光軸的平面)的垂線長度(mm)。Z = C· h2/{l+(l-KA · C2 · h2)1/2} + Σ RAi · h1......(A)(i = n，n :3以上的整數(shù))其中，Z 非球面的深度(mm)h 從光軸到透鏡面的距離(高度)(mm)ΚΑ:非球面常數(shù)C:近軸曲率=1/R(R:近軸曲率半徑)RAi:第i次非球面系數(shù)[表1]
GH
G3 —
G4χ.
{
實(shí)施例1·基本透鏡數(shù)據(jù)SiRiDiNdjν dj(面號(hào)碼)(曲率半徑)(面間隔)(折射率)(阿貝數(shù))1-70. 10210. 131.6180063, 321. 31840.213CO1. 301.8830040. 84OO0. 03-33, 76000. 181. 5095756. 5*68. 8400D6(可變)氺70. 81520. 361.4713676.6*8-1,97180. 12·9-2. 99920. 211.4387594.910-1.0627DlO (可變)11(光闌)OO0. 12-2. 69070, 201.5095756. 5*13-3. 36340. 0914-1. 10770. 121.8080822.8151.2191D15(可變)2. 44060, 551.6825831. 3*17-1. 24900‘ 1018OO0. 071.5168064.219OO0. 25(*:非球面)[表2]
12實(shí)施例1·關(guān)于變焦的數(shù)據(jù)fFNo.2ωD6DlOD15廣角端1. 003. 0164. 61. 730. 220. 33望遠(yuǎn)端2. 755. 2024. 80. 280. 371. 62[表 3]
實(shí)施例1·非球面數(shù)據(jù)非球面 系數(shù)L12L21L31L41第5面第7面第12面第16面KA0. 99999980. 99882290. 99998400. 9999417RA3一一7.9672848Ε-03一RA46. 4322286Ε-02-1.5452586Ε-011.8288096Ε+00-7. 0355495Ε-02RA5一一3.6505024Ε-01一RAe1. 4732315Ε-015.5450430Ε-01-2.2972179Ε+002.6995265Ε-01RA7一一-9.3534395Ε+00—RAs-7.7839986Ε-01-2.3242672Ε+00-1.2682124Ε+01-3.3459951Ε-01RAb一一3. 2954911Ε+01—RA1,,6.7672613Ε-018. 0302314Ε+002. 4204707Ε+021.4697387Ε-01第6面第8面第13面第17面KA0. 99999850.99927800.99314930.9982800RAi一一-1.9556428Ε-02一RA,4.9734360Ε-024.7106389Ε-012.7684312Ε+001.9156599Ε-01RA5—一-1.5538120Ε-01一RA81.2049986Ε-019.6339324Ε-01-3.0966698Ε+001.7616271Ε-01RA7一一1.4713902Ε+00一RAb-8. 3121715Ε-01-3.7575125Ε+001.8296667Ε+01-3.2999851Ε-01RA9一一3.4704420Ε+01—RA107. 8544926Ε-011.4838534Ε+013. 1653926Ε+011.7878672Ε-01 - - ■ —■ ... _■ V.[0128][數(shù)值實(shí)施例2 7]與以上實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡同樣地，將圖2(A)、(B)所示的變焦透鏡的結(jié) 構(gòu)所對(duì)應(yīng)的具體的透鏡數(shù)據(jù)作為實(shí)施例2示于[表4] [表6]。而且同樣地，將圖3(A)、 (B) 圖7(A)、(B)所示的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的具體的透鏡數(shù)據(jù)作為實(shí)施例3 7示 于[表7] [表21]。[表 4]
權(quán)利要求一種變焦透鏡，其特征在于，從物側(cè)依次由具有負(fù)的折射力的第1透鏡組、具有正的折射力的第2透鏡組、具有負(fù)的折射力的第3透鏡組、具有正的折射力的第4透鏡組構(gòu)成，并且通過使各透鏡組的光軸上的間隔變化而進(jìn)行變倍，上述第1透鏡組具有通過反射入射光而使光路折彎的反射部件，在上述第1透鏡組及第3透鏡組中所包含的透鏡僅是負(fù)透鏡，在上述第2透鏡組及第4透鏡組中所包含的透鏡僅是正透鏡，各透鏡組由2片以下的透鏡構(gòu)成，并且將在上述第1透鏡組內(nèi)的最靠物側(cè)所配置的負(fù)透鏡對(duì)d的阿貝數(shù)設(shè)為v d1、將在上述第2透鏡組內(nèi)的至少1片正透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為v d2時(shí)，滿足以下的條件式v d1＞50……(1)v d2＞58……(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，將上述第3透鏡組內(nèi)的至少1片負(fù)透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為ν d3時(shí)，滿足以下的條件式16 < ν d3 < 32......(3)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，將上述第1透鏡組的焦距設(shè)為Π、將在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fV時(shí)，滿足以下 的條件式1. 4 < fl/fw < 2. 5......(4)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，將上述第2透鏡組的焦距設(shè)為f2、將在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fV時(shí)，滿足以下 的條件式0. 7 < f2/fw < 1. 6......(5)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，將上述第1透鏡組內(nèi)的反射部件的構(gòu)成材料對(duì)d線的折射率設(shè)為Ndlp時(shí)，滿足以下的 條件式Ndlp > 1. 78......(6)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 上述第2透鏡組僅由2片正透鏡構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 上述第4透鏡組僅由1片正透鏡構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，上述第1透鏡組從物側(cè)依次由第1負(fù)透鏡、上述反射部件、第2負(fù)透鏡構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，上述第1透鏡組從物側(cè)依次由1片負(fù)透鏡、上述反射部件構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 光闌被配置于上述第2透鏡組和上述第3透鏡組之間。
11.如權(quán)利要求10所述的變焦透鏡，其特征在于，在變倍時(shí)，上述光闌與上述第3透鏡組一體移動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 上述第4透鏡組在變倍時(shí)被固定。
13.一種攝像裝置，其特征在于， i備· 權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡、及輸出與上述變焦透鏡所形成的光學(xué)像對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)的攝像元件。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種不僅像差性能劣化得以抑制、且尤其最適于便攜終端等的小型化得以實(shí)現(xiàn)的變焦透鏡及攝像裝置。該變焦透鏡從物側(cè)依次配置具有負(fù)的折射力的第1透鏡組；具有正的折射力的第2透鏡組；具有負(fù)的折射力的第3透鏡組；具有正的折射力的第4透鏡組。并且將第1透鏡組及第3透鏡組所包含的透鏡僅設(shè)為具有負(fù)的折射力的透鏡、將第2透鏡組及第4透鏡組所包含的透鏡僅設(shè)為具有正的折射力的透鏡。并且各透鏡組由2片以下的透鏡構(gòu)成。將第1透鏡組內(nèi)最靠物側(cè)所配置的具有負(fù)的折射力的透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為v d1、將第2透鏡組內(nèi)的至少1片具有正的折射力的透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)設(shè)為v d2時(shí)，滿足以下條件式，v d1＞50……(1)、v d2＞58……(2)。
文檔編號(hào)G02B15/177GK201716463SQ20102017793
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者河村大樹 申請人:富士能株式會(huì)社