变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置。该变焦镜头从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组固定，第2透镜组向像面侧移动，第3透镜组固定，第4透镜组移动，在对焦时第4透镜组移动，所述变焦镜头满足以下的条件式(101)、(108”)、(117”)：0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)‑0.15<f2/f1<‑0.06…(108”)0.76<|βFW|<0.90…(117”)。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201210185141.6，申请日为2012年6月6日，专利技术名称为“变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置。
技术介绍
在动态图像摄影中，始终一边进行变倍及对焦一边进行摄影。所谓始终进行变倍及对焦就是始终移动光学系统的透镜组。当透镜组移动时，与其相伴产生滑动音。当该滑动音大时，被作为噪音进行了录音。因此，提出了减少移动的透镜组的变焦镜头。作为减少移动的透镜组的变焦镜头的例子，提出了如下这样的变焦镜头，该变焦镜头从物体侧起依次由具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组构成，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组固定，第2透镜组向像面侧移动，第3透镜组固定，使第4透镜组移动，还使第4透镜组移动来进行对焦(专利文献1～专利文献3)。此外，还提出了在第4透镜组的像侧加入具有正屈光力的第5透镜组(固定组)的变焦镜头。(专利文献4～专利文献7)。【专利文献1】日本特开昭62-178917号公报【专利文献2】日本特开昭63-29718号公报【专利文献3】日本特开昭63-123009号公报【专利文献4】日本特开平3-154014号公报【专利文献5】日本特开平5-264902号公报【专利文献6】日本特开平6-27375号公报【专利文献7】日本特开平7-151967号公报近几年来，在摄像装置中盛行面向高品质电视化的匹配。在现有的NTSC或PAL这样的标准电视方式中，摄像元件所需的像素数是30万像素～40万像素。与此相对，在高品质电视方式中，摄像元件所需的像素数是200万像素(1920×1080)。因此，变焦镜头的成像性能也需要与其相称。作为一例，在变焦镜头中需要广角端的F值是2、宽高比是16：9、水平视场角约为70度(对角为77度)、变倍比超过10倍这样的成像性能。另外，当然小型轻量也是必须条件。但是，还没有提出可满足这些条件的变焦镜头。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供一种在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能够良好地校正各像差的小型变焦镜头。本专利技术的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组固定，第2透镜组向像面侧移动，第3透镜组固定，第4透镜组移动，在对焦时第4透镜组移动，所述变焦镜头满足以下的条件式(101)、(108”)、(117”)：0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)-0.15<f2/f1<-0.06…(108”)0.76<|βFW|<0.90…(117”)其中，β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率，β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率，fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离，fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离，γ＝fT/fW>7，β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离，另外，f1是第1透镜组的焦点距离，f2是第2透镜组的焦点距离，βFW是广角端的最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。另外，本专利技术的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组固定，第2透镜组向像面侧移动，第3透镜组固定，第4透镜组移动，在对焦时第4透镜组移动，所述变焦镜头满足以下的条件式(201)、(202)、(203”)、(211”)：0.35<(β34T/β34W)/(β2T/β2W)<1.2…(201)3.0<β2T/β2W<fT/fW…(202)0.1<|β2W|<0.22…(203”)0.76<|βFW|<0.90…(211”)其中，β2W是广角端的第2透镜组的倍率，β2T是望远端的第2透镜组的倍率，β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率，β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率，fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离，fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离，fT/fW>7，β2W、β2T、β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离，另外，βFW是广角端的最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。另外，本专利技术的摄像装置的特征是具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面配置的摄像元件。附图说明图1A、1B、1C是表示本专利技术实施例1的变焦镜头(摄像光学系统)的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，是广角端(图1A)、中间状态(图1B)、望远端(图1C)的剖视图。图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J、2K、2L分别是实施例1的无限远物点对焦时的像差图。图3A、3B、3C是表示本专利技术实施例2的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，是广角端(图3A)、中间状态(图3B)、望远端(图3B)的剖视图。图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4I、4J、4K、4L分别是实施例2的无限远物点对焦时的像差图。图5A、5B、5C是表示本专利技术实施例3的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，是广角端(图5A)、中间状态(图5B)、望远端(图5C)的剖视图。图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6J、6K、6L分别是实施例3的无限远物点对焦时的像差图。图7A、7B、7C是表示本专利技术实施例4的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，是广角端(图7A)、中间状态(图7B)、望远端(图7C)的剖视图。图8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H、8I、8J、8K、8L分别是实施例4的无限远物点对焦时的像差图。图9A、9B、9C是表示本专利技术实施例5的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，是广角端(图9A)、中间状态(图9B)、望远端(图9C)的剖视图。图10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J、10K、10L分别是实施例5的无限远物点对焦时的像差图。图11是示出装有本专利技术的光学系统的数字照相机40的外观的前方立体图。图12是数字照相机40的后方立体图。图13是示出数字照相机40的光学结构的剖视图。图14是将本专利技术的光学系统作为物镜光学系统而内置的信息处理装置的一例即个人计算机300的盖打开的状态的前方立体图。图15是个人计算机300的摄影光学系统303的剖视图。图16是个人计算机300的侧视图。图17A、17B、17C是示出将本专利技术的光学系统作为摄影光学系统而内置的信息处理装置的一例即移动电话的图，图17A是移动电话400的正视图，图17B是侧视图，图17C是摄影光学系统405的剖视图。具体实施方式对实施方式的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第1透镜组固定，所述第2透镜组向像面侧移动，所述第3透镜组固定，所述第4透镜组移动，在对焦时所述第4透镜组移动，所述变焦镜头满足以下的条件式(101)、(108”)、(117”)：0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)‑0.15<f2/f1<‑0.06…(108”)0.76<|βFW|<0.90…(117”)其中，β34W是广角端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的倍率，β34T是望远端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的倍率，fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦点距离，fT是望远端的所述变焦镜头整个系统的焦点距离，γ＝fT/fW>7，β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离，另外，f1是所述第1透镜组的焦点距离，f2是所述第2透镜组的焦点距离，βFW是广角端的所述最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。...

【技术特征摘要】
2011.06.08 JP JP2011-128543;2011.06.08 JP JP2011-11.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组，在从广角端向望远端变倍时，所述第1透镜组固定，所述第2透镜组向像面侧移动，所述第3透镜组固定，所述第4透镜组移动，在对焦时所述第4透镜组移动，所述变焦镜头满足以下的条件式(101)、(108”)、(117”)：0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)-0.15<f2/f1<-0.06…(108”)0.76<|βFW|<0.90…(117”)其中，β34W是广角端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的倍率，β34T是望远端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的倍率，fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦点距离，fT是望远端的所述变焦镜头整个系统的焦点距离，γ＝fT/fW>7，β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离，另外，f1是所述第1透镜组的焦点距离，f2是所述第2透镜组的焦点距离，βFW是广角端的所述最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(102)：0.1<|β2W|<0.30…(102)其中，β2W是广角端的所述第2透镜组的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(103)：0.3<log(β2T/β2W)/logγ<0.8…(103)其中，β2W是广角端的所述第2透镜组的倍率，β2T是望远端的所述第2透镜组的倍率，β2W和β2T都是无限远物点对焦时的倍率。4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(104)：0.30<|β34W|<0.70…(104)。5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(105)：1.10<f34W/f34T<2.00…(105)其中，f34W是广角端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的焦点距离，f34T是望远端的所述第3透镜组与所述第4透镜组的合成系统的焦点距离，f34W和f34T都是无限远物点对焦时的焦点距离。6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(106)：-0.5<fW/f123T<0.10…(106)其中，f123T是望远端的从所述第1透镜组到所述第3透镜组的合成系统的焦点距离，f123T是无限远物点对焦时的焦点距离。7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(107)：9<f1/fW<18…(107)。8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(109)：4.0<f4/fW<10.0…(109)其中，f4是所述第4透镜组的焦点距离。9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(110)：-2.00<ff4/f4<-1.00…(110)其中，f4是所述第4透镜组的焦点距离，ff4是从所述第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到所述第4透镜组的前侧焦点位置的距离。10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成，其中，所述透镜成分是单透镜或接合透镜，具有两个与空气接触的光学面。11.根据权利要求10所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(111)：-0.3<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.6…(111)其中，R42F是所述第4透镜组的所述负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径，R42R是所述第4透镜组的所述负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。12.根据权利要求10所述的变焦镜头，其特征在于，所述第4透镜组的所述负屈光力的透镜成分是接合透镜，所述接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成，所述变焦镜头满足以下的条件式(112)：-0.5<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<1.2…(112)其中，R422F是所述第4透镜组的所述负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径，R422R是所述第4透镜组的所述负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。13.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下的条件式(113)：0.50<fb3/f3<1.5…(113)其中，f3是所述第3透镜组的焦点距离，fb3是从所述第3透镜组的最靠近像侧的面顶到所述第3透镜组的后侧焦点位置的距离。14.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成，所述变焦镜头满足以下的条件式(114)：0.1<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<5.0…(114)其中，R32F是所述第3透镜组的所述负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径，R32R是所述第3透镜组的所述负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径，所述透镜成分是单透镜或接合透镜，具有两个与空气接触的光学面。15.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成，其中，所述透镜成分是单透镜或接合透镜，具有两个与空气接触的光学面。16.一种摄像装置，其具备：权利要求1所述的变焦镜头；以及在所述变焦镜头的像面配置的摄像元件。17.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光...

【专利技术属性】
技术研发人员：大田龙，三原伸一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP