变焦镜头及使用它的摄像机制造技术

在包括由从物体侧开始依次配置的负透镜、正透镜和凸面向着物体侧的正弯月形透镜构成的第１透镜组、由负透镜、两个凹透镜和正透镜的接合透镜构成的第２透镜组、由正透镜和负塑料透镜构成且上述透镜组的至少１个面是非球面的第３透镜组、由负塑料透镜和正塑料透镜的接合透镜构成且上述透镜组的至少１个面是非球面的第４透镜组的变焦镜头中，若设第３透镜组的负塑料透镜的焦距为ｆｐ１、第４透镜组的负塑料透镜的焦距、正塑料透镜的焦距分别为为ｆｐ２、ｆｐ３、宽端的系统合成焦距为ｆｗ，则满足下式。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变焦镜头及使用它的摄像机。详细地说，涉及变焦距比高达23、后截距长、F为1.6的高亮度、低成本的高倍率非球面变焦镜头及使用它的摄像机。
技术介绍
过去，为了降低变焦镜头的成本，透镜材料通常使用塑料。此外，近年来，为了加强市场地竞争力，特别希望开发出高变焦倍率、高分辨力的变焦镜头。即，作为变焦镜头，必须实现具有高变焦倍率和高分辨力且成本低的产品。采用塑料透镜的变焦镜头例如在特开平8-106046号、特开平9-311272号公报中已经公开。在特开平8-106046号公报中，提出了一种在10个透镜的结构中有4个是塑料透镜的变焦镜头，由此可达到12倍的变焦距比。此外，在特开平9-311272号公报中，提出了一种在10个透镜的结构中有5个是塑料透镜的变焦镜头，由此可达到18倍的变焦距比。但是，若对变焦距比在20以上的变焦镜头采用塑料透镜，伴随塑料的温度变化折射率会发生很大的变化。这样，因高倍率变焦镜头使用塑料透镜在技术上有困难，故现在几乎都是由玻璃透镜构成。专利技术的公开本专利技术是为了解决先有技术中的上述课题而提出的，通过其目的在于提供一种变焦镜头及使用它的摄像机，通过采用最佳放大率配置和最佳塑料透镜配置，可以实现F为1.6的高亮度、变焦距比为23倍的高倍率，达到高性能和低成本。为了达到上述目的，本专利技术第1方面的变焦镜头是包括相对成像面固定的第1透镜组、具有负折射率且通过在光轴上移动进行变倍的第2透镜组、具有正折射率且相对成像面固定的第3透镜组、具有正折射率且跟随上述第2透镜组和物体的移动而在光轴上移动以使变动的成像面始终与基准面保持一定距离的第4透镜组，其特征在于上述第1透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、正透镜和凸面向着物体侧的正弯月形透镜构成，上述第2透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、粘接的两个凹透镜和正透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，上述第3透镜组由从物体侧开始依次配置的正透镜和负塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，上述第4透镜组由从物体侧开始依次配置的粘接的负塑料透镜和正塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，若设上述第3透镜组的负塑料透镜的焦距为fp1、上述第4透镜组的负塑料透镜的焦距为fp2、正塑料透镜的焦距为fp3、宽端的系统合成焦距为fw，则满足下面(式36)。式36若按照第1方面的变焦镜头，可以实现各象差平衡、变焦倍率可达20倍以上的高倍率变焦镜头。此外，可以使各塑料透镜材料的折射率随温度的变化相互抵消，减小成像面位置的偏差。此外，在上述本专利技术第1方面的变焦镜头中，最好满足下面(式37)式37若按照这样的例子，可以使各塑料透镜材料的折射率随温度的变化相互抵消，几乎不产生成像面位置的偏差。这时，若设上述第1透镜组的合成焦距为f1、上述第2透镜组的合成焦距为f2、上述第3透镜组的合成焦距为f3、上述第4透镜组的合成焦距为f4，则最好满足下面(式38)～(式41)。式38式39式40式41若按照该例子，可以构成各象差性能良好的轻便的变焦镜头。这时，进而当上述第3透镜组的正透镜和负塑料透镜的间隔为D12时，最好满足下面式(式42)式42 d12×fw＜1.2若按照该例子，在从宽端到末端的变焦区，可以很好地进行色差改正。此外，在上述本专利技术第1方面的变焦镜头中，对于上述第2透镜组的两个凹透镜，若设在入射面中从透镜中心到上述入射面和上述第2透镜组的最靠物体一侧的负透镜的射出面的接触位置的垂度为sag(rl)、在射出面中从透镜中心到最边缘部的垂度为sag(r2)、透镜厚度为d8，则最好满足下面(式43)。式43若按照该例子，因容易使两凹透镜成形，故能够提高成品率。此外，在上述本专利技术第1方面的变焦镜头中，上述第1透镜组的最靠成像面侧的透镜面的曲率半径最好和上述第2透镜组的最靠物体侧的透镜面的曲率半径相同。若按照该例子，因能防止第1透镜组的最靠成像面侧的面和第2透镜组的最靠物体侧的面的间隔越往透镜的周边部越小，故镜筒的制作容易。此外，在上述本专利技术第1方面的变焦镜头中，若设空气中从透镜的最终面到成像面的间隔为BF，则最好满足下面(式44)。式44若按照该例子，可以确保用来插入红外截止滤光片或水晶等低频滤光器所必要的后截距。此外，因后截距不会大于必要值，故可以实现小型变焦镜头。此外，本专利技术第2方面的变焦镜头是包括从物体侧向成像面依次配置的具有正折射率且相对成像面固定的第1透镜组、具有负折射率且通过在光轴上移动进行变倍的第2透镜组、具有正折射率且相对成像面固定的第3透镜组、具有正折射率且跟随上述第2透镜组和物体的移动而在光轴上移动以使变动的成像面始终与基准面保持一定距离的第4透镜组，其特征在于上述第1透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、正透镜和凸面向着物体侧的正弯月形透镜构成，上述第2透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、粘接的两个凹透镜和正透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，上述第3透镜组由从物体侧开始依次配置的正透镜和负塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，上述第4透镜组由从物体侧开始依次配置的粘接的正塑料透镜和负塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少1个面是非球面，若设上述第3透镜组的负塑料透镜的焦距为fp1、上述第4透镜组的正塑料透镜的焦距为fp2、负塑料透镜的焦距为fp3、宽端的系统合成焦距为fw，则满足下面(式45)。式45若按照第2方面的变焦镜头，可以实现各象差平衡、变焦倍率可达20倍以上的高倍率变焦镜头。此外，可以使各塑料透镜材料的折射率随温度的变化相互抵消，减小成像面位置的偏差。此外，在上述本专利技术第2方面的变焦镜头中，最好满足下面(式46)式46若按照这样的例子，可以使各塑料透镜材料的折射率随温度的变化相互抵消，几乎不产生成像面位置的偏差。这时，若设上述第1透镜组的合成焦距为f1、上述第2透镜组的合成焦距为f2、上述第3透镜组的合成焦距为f3、上述第4透镜组的合成焦距为f4，则最好满足下面(式47)～(式50)。式47式48式49式50若按照该例子，可以构成各象差性能良好的轻便的变焦镜头。这时，进而当上述第3透镜组的正透镜和负塑料透镜的间隔为d12时，最好满足下面式(式51)式51d12×fw＜1.2若按照该例子，在从宽端到末端的变焦区，可以很好地进行色差改正。此外，在上述本专利技术第2方面的变焦镜头中，对于上述第2透镜组的两个凹透镜，若设在入射面中从透镜中心到上述入射面和上述第2透镜组的最靠物体一侧的负透镜的射出面的接触位置的垂度为sag(rl)、在射出面中从透镜中心到最边缘部的垂度为sag(r2)、透镜厚度为d8，则最好满足下面(式52)。式52若按照该例子，因容易使两凹透镜成形，故能够提高成品率。此外，在上述本专利技术第2方面的变焦镜头中，上述第1透镜组的最靠成像面侧的透镜面的曲率半径最好和上述第2透镜组的最靠物体侧的透镜面的曲率半径相同。若按照该例子，因能防止第1透镜组的最靠成像面侧的面和第2透镜组的最靠物体侧的面的间隔越往透镜的周边部越小，故镜筒的制作容易。此外，在上述本专利技术第2方面的变焦镜头中，若设空气中从透镜的最终面到成像面的间隔为BF，则最好满足下面(式53)。式53若按照该例子，可以确保用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦镜头，包括从物体侧到成像面侧按顺序配置的具有正折射率且相对成像面固定的第１透镜组、具有负折射率且通过在光轴上移动进行变倍的第２透镜组、具有正折射率且相对成像面固定的第３透镜组、具有正折射率且跟随上述第２透镜组和物体的移动而在光轴上移动以使变动的成像面始终与基准面保持一定距离的第４透镜组，其特征在于：上述第１透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、正透镜和凸面向着物体侧的正弯月形透镜构成，上述第２透镜组由从物体侧开始依次配置的负透镜、粘接的两个凹透镜和正透镜构成，同时，上述透镜组的至少１个面是非球面，上述第３透镜组由从物体侧开始依次配置的正透镜和负塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少１个面是非球面，上述第４透镜组由从物体侧开始依次配置的粘接的负塑料透镜和正塑料透镜构成，同时，上述透镜组的至少１个面是非球面，若设上述第３透镜组的负塑料透镜的焦距为ｆｐ１、上述第４透镜组的负塑料透镜的焦距为ｆｐ２、正塑料透镜的焦距为ｆｐ３、宽端的系统合成焦距为ｆｗ，则满足下面（式１）。 【式１】 ５＜│ｆｐ１＋ｆｐ２＋ｆｐ３／ｆｗ│＜１２。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴一武，小野周佑，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]