变焦透镜制造技术

提供一种更加小型化结构并且发挥高成像性能的变焦透镜。该变焦透镜，是一种从物体侧顺次具备负的第１透镜（Ｇ１）、正的第２透镜（Ｇ２）、孔径光阑（Ｓｔ）、负的第３透镜（Ｇ３）、正的第４透镜（Ｇ４）的４块结构的变焦透镜。按照通过使上述第１透镜（Ｇ１）～第４透镜（Ｇ４）的各个相互间隔变化来进行变焦动作并且完全满足规定的条件式（１）～（４）的方式构成。满足条件式（１），可谋求整体小型化和轴外光射出角适宜化的相兼容。满足条件式（２），可较好地矫正诸像差并且使后焦距适宜化。满足条件式（３），可使后焦距及轴外射出光的射出角适宜化。满足条件式（４），可谋求轴上色差的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适于搭载到采用了CCD(Charge Coupled Device电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互补型金属氧化半导体)等摄像元件的电子静物照相机和便携终端用照相机组件(camera module)等上的变焦透镜。
技术介绍
现有，采用了CCD(Charge Coupled Device电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件的电子静物照相机(也称为数字静物照相机)或电子摄像机、或者便携终端用照相机组件等电子摄像装置一直处于开发中。近年来，个人计算机也普及到一般家庭，能够将拍摄的风景和人物像等图像信息输入个人计算机中简单便捷地进行加工和分配等，因此，这些电子摄像装置的市场正急剧扩大。在这种状况下，对于搭载在电子摄像装置上的摄像透镜(特别是变焦透镜)来说，越来越强烈地要求在性能、成本以及大小这些方面取得很好的平衡。作为现有的变焦透镜，已知专利文献1及2所公布的装置。这些专利文献1及2所述的变焦透镜，均采用4块结构。具体地说，专利文献1的变焦透镜，包括由负的单透镜构成的第1组、正透镜及负透镜的2块构成的第2组和由正的单透镜构成的第3组，变焦时使第3组保持固定而第1组及第2组可动。另一方面，专利文献2的变焦透镜，其构成为从物体侧顺次具备具有正透镜和负透镜各一块的负的第1透镜组、具有正透镜和负透镜各一块的正的第2透镜组，变焦时使第1透镜组及第2透镜组的相互间隔发生变化。另外，作为具有与上述摄像用的变焦透镜类似结构的装置，能够举出搭载在实像式光学变焦取景器(以下，只称作取景器)上的物镜系统(例如，参照专利文献3)。专利文献3所述的取景器，具备分别在规定位置设置遮光装置的4块结构的物镜系统和目镜系统等，不仅谋求小型化并且实现对成为杂散光(flare)成因的有害光束的遮光。这种取景器中，通常，物镜系统采用变焦结构，在该物镜系统与目镜系统之间设置正像棱镜系统。正像棱镜系统从成本降低的观点来看，往往不为玻璃制而为塑料制，在反射面上没有反射涂层的情况较多。从而，按照使入射到正像棱镜系统的光束成为远心的方式构成物镜系统专利文献1日本特开2003-177315号公报专利文献2日本特开2005-004020号公报专利文献3日本特开平9-211547号公报不过，在如专利文献3那样的取景器中的物镜系统中，不设置决定亮度的固定孔径。这是因为使用取景器的观察者本身的瞳孔直径成为固定孔径。另外，由于从物镜系统射出而入射到正像棱镜系统的光束为远心的，因此变焦时通常物镜系统内各透镜位置及口径发生变化。与之相对地，在摄像用变焦透镜中孔径光阑就成为必需的。从而，若把取景器的物镜系统保持原样直接用作摄像用变焦透镜，则随着光束的入射高度不同而在成像性能上出现影响。另外，取景器中如上所述配置正像棱镜系统，因而必须确保与其相当的比较大的后焦距，由此存在欠缺小型性的倾向。例如，采用专利文献3的取景器的情况下，后焦距相对于由入射视场角推算的在物镜系统成像面上的图像对角尺寸之比为2.12(空气换算)。还有，这种取景器中，依赖于观察者肉眼调节能力的部分较多，因而不得不说当把物镜系统取作摄像用的变焦透镜时，在畸变、球差及色差等性能方面是不够的。还有，专利文献3中，作为第1透镜组L1的构成材料，使用阿贝数30.0的高色散材料，不过，这起因于相当于固定孔径的瞳孔位于目镜系统一侧。另外，专利文献1的变焦透镜，主要是搭载在便携终端用照相机组件上的电子摄像元件用的变焦透镜，透镜全长短而小型化，但是后焦距过短，难于确保凸缘衬圈(flange back)。还有，广角端的射出角增大为20°左右，由此作为通用的摄像元件用变焦透镜难以对应。另一方面，专利文献2的变焦透镜，由于第1透镜组及第2透镜组中分别成对地形成正透镜和负透镜，因而可抑制第1透镜组及第2透镜组的各个内部发生的诸像差。可是，相反的一方面是不太能增加各透镜组的折射本领。从而，在维持良好的光学性能并且使变焦比增大到3倍左右的情况下，各透镜组的移动量增大。其结果导致全长增大或透镜直径大型化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种更小型化结构并且发挥高成像性能的变焦透镜。本专利技术的变焦透镜，是从物体侧顺次具备负的第1透镜、正的第2透镜、孔径光阑、负的第3透镜和正的第4透镜的4块结构的变焦透镜。通过使第1透镜至第4透镜的各个相互间隔变化来进行变焦动作，并且按照完全满足以下的条件式(1)～(4)的方式构成。其中，f2为第2透镜的焦距，f4为第4透镜的焦距，dt为广角端的第2透镜与第3透镜在光轴上的间隔，dw为望远端的第2透镜与第3透镜在光轴上的间隔，fw为望远端的整个系统的焦距，νd1为第1透镜相对于d线的阿贝数。在此，所谓第1透镜至第4透镜的各个相互间隔，是指第1透镜和第2透镜的间隔、第2透镜和第3透镜的间隔及第3透镜和第4透镜的间隔。0.35＜f2/f4＜0.70(1)0.04＜(dt-dw)/fw＜0.40 (2)1.65＜f4/fw＜2.20(3)50＜νd1 (4)本专利技术的透镜中，配置4块这样较少块数的透镜，使它们的相互间隔各自变化。从而，可确保变焦比同时实现小型化，并且可确保良好的成像性能。在此，第2透镜的焦距和第4透镜的焦距之比满足条件式(1)，从而谋求整体的小型化和轴外光的射出角适宜化相兼容。还有，由于采用满足条件式(2)的构成，因此，可很好地矫正诸像差同时谋求后焦距的适宜化。还有，由于满足条件式(3)，因此后焦距及轴外射出光的射出角可适宜化。还有，由于满足条件式(4)，因此轴上色差降低。本专利技术的变焦透镜中，例如至少使第2透镜及第3透镜在光轴上移动从而使第1透镜至第4透镜的各个相互间隔变化。另外，也可以至少在变焦动作时保持第4透镜和成像面的距离为一定，也可以按照使第1透镜和第4透镜成为一体的方式在光轴上移动，或者也可以使第1透镜和成像面的距离保持一定。本专利技术的变焦透镜中，其构成优选通过第3透镜在光轴上移动来进行对焦动作。在把第3透镜组作为聚焦组的情况下，对焦动作时较小的移动量就够了，且难于发生由场曲等造成的图像劣化。另外，本专利技术的变焦透镜，在至少第1透镜及第2透镜由有机材料构成的情况下，有利于降低成本及轻量化。本专利技术的变焦透镜中还可以包括测定周围温度的温度检测部；控制部，根据来自温度检测部的温度信息算出焦点位置矫正量；和驱动部，根据来自控制部的控制信号使第1透镜至第4透镜中的至少1个按照焦点位置矫正量移动。本专利技术的变焦透镜中，也可采用以下构成至少第3透镜沿光轴连续地移动，而使变焦动作和对焦动作交替地进行。本专利技术的变焦透镜中，用以构成折射光学系统的反射面，可以设置在第1透镜或其前后上。专利技术的效果根据本专利技术的变焦透镜，从物体侧顺次具备负的第1透镜、正的第2透镜、孔径光阑、负的第3透镜和正的第4透镜，通过使第1透镜至第4透镜的各个相互间隔变化来进行变焦动作，并且完全满足以下的条件式(1)～(4)，因此，能够确保足够的变焦比并实现小型化且发挥较高的成像性能。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的变焦透镜的第1构成例、与实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，其特征在于其构成为：从物体侧顺次具备负的第１透镜、正的第２透镜、孔径光阑、负的第３透镜、正的第４透镜；通过使上述第１透镜至第４透镜的各个相互间隔变化来进行变焦动作，并且完全满足以下的条件式（１）～（４）：０．３ ５＜ｆ２／ｆ４＜０．７０（１）０．０４＜（ｄｔ－ｄｗ）／ｆｗ＜０．４０（２）１．６５＜ｆ４／ｆｗ＜２．２０（３）５０＜ｖｄ１（４）其中，ｆ２：第２透镜的焦距，ｆ４：第４透镜的焦 距，ｄｔ：广角端的第２透镜与第３透镜在光轴上的间隔，ｄｗ：望远端的第２透镜与第３透镜在光轴上的间隔，ｆｗ：望远端的全系统的焦距，ｖｄ１：第１透镜相对于ｄ线的阿贝数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大野和则，
申请(专利权)人：富士能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]