变倍光学系统以及摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种具有高的变倍比并且在变倍范围的整个范围内具有良好的光学性能的小型的变倍光学系统以及摄像装置。为了解决上述课题，本发明专利技术的变倍光学系统从像侧起依次具备正屈光度的C透镜组、负屈光度的B透镜组以及正屈光度的A透镜组，并且，在比该A透镜组靠物体侧具备负屈光度的N透镜组，在从广角端向远摄端变倍时，至少使A透镜组、B透镜组以及N透镜组相对于像面I移动并且使其满足规定的条件式。

【技术实现步骤摘要】
变倍光学系统以及摄像装置
本专利技术涉及变倍光学系统以及摄像装置，特别是涉及适合于使用了数字静态相机、数字摄像机等的固态摄像元件(CCD、CMOS等)的摄像装置的变倍光学系统以及摄像装置。
技术介绍
以往，使用了数字静态相机、数字摄像机等的固态摄像元件的摄像装置广为普及。作为在这样的摄像装置中使用的光学系统，广泛使用能改变焦距的变倍光学系统。变倍光学系统还被广泛用作监视用摄像装置的光学系统。如果使用变倍比高的变倍光学系统，则可以根据监视区域等来调节焦距，所以，易于应对各种需求。此外，由于监视用摄像装置始终被使用，所以，要求大口径的明亮的变倍光学系统。这是因为，若是大口径的变倍光学系统，即使在光量匮乏的时间段，也能得到鲜明的被摄体像。此外，近年来，固态摄像元件的高像素化、高灵敏度化得到发展，要求能应对全高清以上的分辨率的变倍光学系统。此外，对于监视用摄像装置小型化的需求很大，这也强烈要求变倍光学系统的小型化。为了实现变倍光学系统的小型化并且在变倍范围的整个范围内很好地修正各像差，在变倍时使多个透镜组相对于像面移动是有效的。但是，当将很多透镜组作为可动组时，用于使各透镜组移动的移动机构变得复杂，导致摄像装置整体的大型化。因此，在谋求摄像装置整体的小型化的基础上，适当地选定将哪个透镜组作为可动组是很重要的。此外，为了实现变倍比高的变倍光学系统，需要提高被称为变焦器(variator)的对于变倍最有帮助的透镜组的放大率。特别是，通过增大变焦器在远摄端的横向倍率的绝对值，或是增大变焦器在远摄端的横向倍率相对于变焦器在广角端的横向倍率的比率等，能实现变倍比高的变倍光学系统。但是，在使这些值过度增大的情况下，由制造、组装误差等引起的性能恶化变得显著。因此，考虑它们的平衡并且适当地选定变焦器的放大率是重要的。作为以往的变倍光学系统，例如，在专利文献1中提出有如下变焦镜头，该变焦镜头由从物体侧起依次排列的正屈光度的第1透镜组、负屈光度的第2透镜组、孔径光阑、正屈光度的第3透镜组、正屈光度的第4透镜组、负屈光度的第5透镜组以及正屈光度的第6透镜组构成，通过改变各透镜组间的间隔来从广角端向远摄端变倍。在该变焦镜头中，通过将4组以上透镜组作为变倍时的可动组，从而良好地修正各像差。但是，作为变焦器发挥功能的第2透镜组在远摄端的横向倍率的绝对值较小，因此实现高的变倍比和小型化是困难的。在专利文献2中提出了如下一种变焦镜头，配置于最靠物体侧的透镜组具有正的放大率，在从摄像时的广角端向远摄端变焦时，配置于最靠像侧的透镜组相对于像面固定。在该变焦镜头中，作为变焦器发挥功能的第2透镜组在远摄端的横向倍率的绝对值较大，因此，对于小型化有利。但是，第2透镜组的从广角端到远摄端的横向倍率相对于变倍比的变化过大。因此，不得不用其它透镜组进行减小倍数，不能有效地使变焦器对变倍起作用。此外，由于第2透镜组的横向倍率的变化过大，所以，像场弯曲、像散的修正是困难的。此外，变倍比也很小。在专利文献3中提出一种在能转动的相机主体内收纳了变焦镜头的半球型相机(domecamera)。在该变焦镜头中，第2透镜组在远摄端的横向倍率的绝对值较大，所以，实现了高的变倍比。此外，该半球型相机具备修正光学系统，根据相机主体的转动角，进行静态、偏心以及转动中的至少一者，因此，能抑制画质变差。但是，在该变焦镜头中，第2透镜组在从广角端到远摄端的横向倍率变化小。因此，为了实现高的变倍比，不仅需要第2透镜组分担变倍作用，其它透镜组也要分担变倍作用。为此，需要增强其它透镜组的放大率，增大变倍时的移动量，谋求充分的小型化是困难的。此外，得到有效的变倍作用是困难的。专利文献专利文献1：日本专利第4642386号公报专利文献2：日本专利第5462111号公报专利文献3：日本特开2015－180044号公报
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种具有高的变倍比并且在变倍范围的整个范围内具有良好的光学性能的小型的变倍光学系统以及摄像装置。为了解决上述课题，本专利技术的变倍光学系统的特征在于，从像侧起依次具备正屈光度的C透镜组、负屈光度的B透镜组以及正屈光度的A透镜组，并且，在比该A透镜组靠物体侧至少具备负屈光度的N透镜组，在从广角端向远摄端变倍时，至少使所述A透镜组、所述B透镜组以及所述N透镜组相对于像面移动，并满足以下条件式(1)和条件式(2)。(1)0.450≤(bnt/bnw)/(ft/fw)≤1.000(2)1.200≤|bnt|其中，bnt是所述N透镜组在远摄端的横向倍率，bnw是所述N透镜组在广角端的横向倍率，ft是该变倍光学系统整个系统在远摄端的焦距，fw是该变倍光学系统整个系统在广角端的焦距。此外，为了解决上述课题，本专利技术的摄像装置的特征在于，具备上述本专利技术的变倍光学系统和在该变倍光学系统的像侧将由该变倍光学系统形成的光学像转换为电信号的摄像元件。专利技术效果根据本专利技术，能够提供具有高的变倍比并且在变倍范围的整个范围内具有良好的光学性能的小型的变倍光学系统以及摄像装置。附图说明图1是表示本专利技术的实施例1的变倍光学系统的透镜构成例的剖视图，上图表示广角端对焦状态，中图表示中间焦点位置对焦状态，下图表示远摄端对焦状态。图2是实施例1的变倍光学系统的广角端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图3是实施例1的变倍光学系统的中间焦点位置对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图4是实施例1的变倍光学系统的远摄端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图5是表示本专利技术的实施例2的变倍光学系统的透镜构成例的剖视图，上图表示广角端对焦状态，中图表示中间焦点位置对焦状态，下图表示远摄端对焦状态。图6是实施例2的变倍光学系统的广角端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图7是实施例2的变倍光学系统的中间焦点位置对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图8是实施例2的变倍光学系统的远摄端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图9是表示本专利技术的实施例3的变倍光学系统的透镜构成例的剖视图，上图表示广角端对焦状态，中图表示中间焦点位置对焦状态，下图表示远摄端对焦状态。图10是实施例3的变倍光学系统的广角端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图11是实施例3的变倍光学系统的中间焦点位置对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图12是实施例3的变倍光学系统的远摄端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图13是表示本专利技术的实施例4的变倍光学系统的透镜构成例的剖视图，上图表示广角端对焦状态，中图表示中间焦点位置对焦状态，下图表示远摄端对焦状态。图14是实施例4的变倍光学系统的广角端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图15是实施例4的变倍光学系统的中间焦点位置对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图16是实施例4的变倍光学系统的远摄端对焦状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。图17是表示本专利技术的实施例5的变倍光学系统的透镜构成例的剖视图，上图表示广角端对焦状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变倍光学系统，其特征在于，从像侧起依次具备正屈光度的C透镜组、负屈光度的B透镜组以及正屈光度的A透镜组，并且，在比该A透镜组靠物体侧至少具备负屈光度的N透镜组，在从广角端向远摄端变倍时，至少使所述A透镜组、所述B透镜组以及所述N透镜组相对于像面移动，满足以下的条件式(1)以及条件式(2)，(1)0.450≤(bnt/bnw)/(ft/fw)≤1.000(2)1.200≤|bnt|其中，bnt是所述N透镜组在远摄端的横向倍率，bnw是所述N透镜组在广角端的横向倍率，ft是该变倍光学系统整个系统在远摄端的焦距，fw是该变倍光学系统整个系统在广角端的焦距。

【技术特征摘要】
2016.05.19 JP 2016-1007881.一种变倍光学系统，其特征在于，从像侧起依次具备正屈光度的C透镜组、负屈光度的B透镜组以及正屈光度的A透镜组，并且，在比该A透镜组靠物体侧至少具备负屈光度的N透镜组，在从广角端向远摄端变倍时，至少使所述A透镜组、所述B透镜组以及所述N透镜组相对于像面移动，满足以下的条件式(1)以及条件式(2)，(1)0.450≤(bnt/bnw)/(ft/fw)≤1.000(2)1.200≤|bnt|其中，bnt是所述N透镜组在远摄端的横向倍率，bnw是所述N透镜组在广角端的横向倍率，ft是该变倍光学系统整个系统在远摄端的焦距，fw是该变倍光学系统整个系统在广角端的焦距。2.根据权1所述的变倍光学系统，其中，满足以下的条件式(3)，(3)3.000≤ft/fw。3.根据权1所述的变倍光学系统，其中，满足以下的条件式(4)，(4)0.020≤|fN/ft|≤0.100，其中，fN是所述N透镜组的焦距。4.根据权1所述的变倍光学系统，其中，在所述A透镜组的物体侧具备至少一个正屈光度的透镜组。5.根据权4所述的变倍光学系统，其中在将所述A透镜组的物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：未来，濑川敏也，
申请(专利权)人：株式会社腾龙，
类型：发明
国别省市：日本,JP