CN104698575B - 变焦镜头，镜头单元及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供变焦镜头、搭载该变焦镜头的镜头单元及摄像装置，应对广角化、确保大的相对孔径，良好校正各像差。变焦镜头由从物体侧依次配置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组构成，第一透镜组有反射部件，第四透镜组从物体侧依次由第41透镜、第42透镜构成，第五透镜组从物体侧依次由第51透镜、第52透镜、第53透镜构成，满足：‑1.50<f2/fw<‑1.003.30<f4/fw<4.300.3<|β4T/β4W|<1.0其中，f2第二透镜组的焦距mmf4第四透镜组的焦距mmfw广角端的整个***的合成焦距mmβ4W第四透镜组的广角端的横向放大率β4T第四透镜组的望远端的横向放大率。
Description
技术领域
本发明涉及变焦镜头、镜头单元及摄像装置，例如用于利用摄像元件拍摄被摄对象的静止图像或动画的光学单元等，尤其是涉及具有高变倍率和图像模糊校正功能、且能够实现小型化、薄型化、广角化的变焦镜头、具备该变焦镜头的镜头单元以及摄像装置。
背景技术
以往，作为能够减小照相机的厚度尺寸的光学***，广泛使用在变焦镜头中最靠近物体侧的透镜组即第一透镜组使用棱镜等反射部件使光轴曲折弯曲)的弯曲光学***。通过将这样的屈曲光学***搭载于照相机，在使用时不使透镜从照相机主体伸出即可进行拍摄，因此能够提高照相机的防水性、耐冲击性。
另一方面，考虑到摄像装置的薄型化的需求，最近，存在变焦镜头的高变倍化、广角化、大口径化的需求。在以下专利公报中公开了与这样的对摄像装置的需求对应的光学***(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2011-70220号公报
专利文献2：日本特开2011-141328号公报
然而，专利文献1所记载的变焦镜头是四组结构比较简单，但是存在不能实现焦距的广角化的问题。另外，专利文献2所记载的变焦镜头为五组结构且能够实现焦距的广角化，但是存在广角端F数大(暗)的问题，不能同时满足焦距的广角化和亮度。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种变焦镜头及搭载该变焦镜头的镜头单元以及摄像装置，其能够应对广角化、确保大的相对孔径，进一步良好地校正各像差。
为了实现上述目的中的至少一个，反映本发明的一个侧面的变焦镜头由从物体侧依次配置的变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组、包括光圈且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组、变倍时不移动的第五透镜组构成，
所述第一透镜组具有用于使光轴弯曲的反射部件，
所述第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜、具有正的光焦度的第42透镜构成，
所述第五透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜、具有正的光焦度的第52透镜、第53透镜构成，该变焦镜头满足以下条件式：
-1.50<f2/fw<-1.00 (1)
3.30<f4/fw<4.30 (2)
0.3<|β4T/β4W|<1.0 (3)
其中，
f2：所述第二透镜组的焦距(mm)
f4：所述第四透镜组的焦距(mm)
fw：广角端的整个***的合成焦距(mm)
β4W：所述第四透镜组的广角端的横向放大率
β4T：所述第四透镜组的望远端的横向放大率。
本发明的基本结构从物体侧依次由具有正的光焦度的第一透镜组、具有负的光焦度的第二透镜组、具有正的光焦度的第三透镜组、具有正的光焦度的第四透镜组和第五透镜组构成。
而且，所述第一透镜组、所述第三透镜组、所述第五透镜组成为在变倍或对焦时不沿光轴方向移动的结构。通过固定所述第一透镜组，在拍摄时最靠物体侧的透镜不会突出，因此能够避免对拍摄对象造成压迫感。另外，在摄像装置不经意掉落时等，如果是最靠物体侧的透镜不突出的结构，则能够减小掉落的冲击所造成的影响，因此优选这样的结构。而且，通过固定所述第三透镜组，即使在所述第三透镜组具有可变光圈机构的情况下，结构也不变得复杂而是简单的机构。另外，通过固定所述第五透镜组，能够封闭所述第五透镜组的最靠像侧的透镜与固体摄像元件之间的空间，能够防止异物或灰尘进入摄像元件。
另外，所述第二透镜组、所述第四透镜组在变倍或对焦时，成为沿光轴移动的结构，在进行从广角端到望远端的变倍动作时，使所述第二透镜组向像侧方向一栋，并且通过使所述第四透镜组向物体侧方向移动，能够将变倍功能分担到两个透镜组，因此与利用单一透镜组进行变倍相比能够抑制透镜组光焦度、变倍移动量，能够兼顾紧凑性和良好的光学性能。
所述第一透镜组具有用于使光轴弯曲(曲折)的反射部件，由此入射光轴方向的大小变小，因此能够减小摄像装置的进深方向的大小(厚度)。
所述第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的透镜(第41透镜)、具有正的光焦度的透镜(第42透镜)构成，由此能够良好地校正像散而确保高的光学性能。
所述第五透镜组从物体侧由具有负的光焦度的透镜(第51透镜)、具有正的光焦度的透镜(第52透镜)、透镜(第53透镜)构成，成为具有负的光焦度的透镜和具有正的光焦度的透镜的组合，由此能够抑制倍率色差等各像差的产生。此外，所述第五透镜组可以具有正的光焦度，也可以具有负的光焦度，另外所述第53透镜可以具有正的光焦度，也可以具有负的光焦度，也可以不具有光焦度。
条件式(1)是规定所述第二透镜组的光焦度、透镜整个***的广角端的焦距的条件式。在条件式(1)的值低于上限时，能够抑制珀兹瓦尔和向负方向校正过剩，在条件式(1)的值超过下限时，用于变倍的所述第二透镜组的移动量不会变得过大，能够使镜头单元紧凑化。此外，优选满足以下条件式。
-1.40<f2/fw<-1.00 (1)’
条件式(2)是规定所述第四透镜组的光焦度和透镜整个***的广角端的焦距的条件式。在条件式(2)的值超过下限值时，所述第四透镜组的光焦度不会变得过弱，即使确保变倍所需的移动量也能够使光学***小型化。另外，在条件式(2)的值低于上限值时，所述第四透镜组的光焦度不会变得过强，能够有效抑制在此产生的像差变得过大，并且能够有效抑制所述第四透镜组的制造误差所导致的光学性能变化过大。此外，优选满足以下条件式。
3.40<f4/fw<4.00 (2)’
条件式(3)规定所述第四透镜组的望远端的横向放大率和广角端的横向放大率。在条件式(3)的值低于上限时，场曲的波动量不会变得过大，容易地利用其他透镜组(在这种情况下，所述第四透镜组以外的透镜组)进行校正。相反，在条件式(3)的值超过下限时，容易得到高的变焦比。通过满足条件式(2)、(3)，进一步提高条件式(1)的效果。此外，优选满足以下条件式。
0.3<|β4T/β4W|<0.9 (3)’
本镜头单元将上述变焦镜头安装在对所述变焦镜头进行保持的镜筒。
本摄像装置搭载有上述变焦镜头、保持所述变焦镜头的镜筒、对利用该变焦镜头形成的图像进行光电转换的固体摄像元件。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种变焦镜头、搭载该变焦镜头的镜头单元以及摄像装置，其能够应对广角化，确保大的相对孔径，进一步良好地校正各像差。
附图说明
图1是本实施方式的摄像装置10的正面侧立体图。
图2是本实施方式的摄像装置10的背面侧立体图。
图3(a)是实施例1的变焦镜头的广角端的剖面图，图3(b)是实施例1的变焦镜头的中间的剖面图，图3(c)是实施例1的变焦镜头的望远端的剖面图。
图4(a)是实施例1的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图4(b)是实施例1的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图4(c)是实施例1的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
图5(a)是实施例2的变焦镜头的广角端的剖面图，图5(b)是实施例2的变焦镜头的中间的剖面图，图5(c)是实施例2的变焦镜头的望远端的剖面图。
图6(a)是实施例2的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图6(b)是实施例2的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图6(c)是实施例2的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
图7(a)是实施例3的变焦镜头的广角端的剖面图，图7(b)是实施例3的变焦镜头的中间的剖面图，图7(c)是实施例3的变焦镜头的望远端的剖面图。
图8(a)是实施例3的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图8(b)是实施例3的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图8(c)是实施例3的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
图9(a)是实施例4的变焦镜头的广角端的剖面图，图9(b)是实施例4的变焦镜头的中间的剖面图，图9(c)是实施例4的变焦镜头的望远端的剖面图。
图10(a)是实施例4的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图10(b)是实施例4的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图10(c)是实施例4的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
图11(a)是实施例5的变焦镜头的广角端的剖面图，图11(b)是实施例5的变焦镜头的中间的剖面图，图11(c)是实施例5的变焦镜头的望远端的剖面图。
图12(a)是实施例5的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图12(b)是实施例5的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图12(c)是实施例5的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
具体实施方式
参照附图对本发明实施方式的摄像装置进行说明。图1是本实施方式的摄像装置10的正面侧立体图，图2是本实施方式的摄像装置10的背面侧立体图。
数码相机即摄像装置10具有框体12，该框体12对收纳从物体侧依次由第一透镜组至第五透镜组构成的弯曲形状的变焦镜头(详情后述)的镜筒50进行保持并构成外包装。如图1、2所示，框体12具有前后方向的厚度、比厚度大的尺寸的上下方向的高度、比高度大的尺寸的左右方向的宽度，形成为扁平的薄矩形板状。
如图1所示，在框体12的前表面上部的靠右侧部的部位设有开口12a，后述的变焦镜头的第一透镜组经由开口12a朝向前方设置。
如图2所示，在框体12的背面设有显示屏32，其显示所拍摄的画面(图像数据)和用于进行与摄像、回放有关的各种设定操作等的操作画面或菜单画面等。利用显示屏32构成显示部。作为显示屏32，能够采用液晶显示装置或有机EL显示装置等现有公知的显示装置。
在框体12的上表面设有释放按钮34、电源开关36。在框体12的后表面的左侧部设有：变焦操作开关38，其用于向望远侧(远侧)或广角侧(广角侧)对摄像透镜***的变焦率进行调整；多个操作开关40，其进行摄像模式、回放模式的切换等各种操作或在显示屏32所显示的菜单画面的选择项目的选择操作、设定项目的设定操作等。此外，在图1中，附图标记44为闪光灯发光部，附图标记46为存储卡，附图标记48为电池。
对本实施方式的摄像装置的动作进行说明。在图1、2中，在电源开关36被进行打开操作的状态下，通过对变焦操作开关38进行操作，变焦镜头的第二透镜组和第三透镜组以规定的关系沿光轴方向移动，实现变倍。或者，利用公知的AF像面功能，使第四透镜组沿光轴方向移动，实现对焦。
另外，在按下释放按钮34时，经由变焦镜头入射的被摄对象光入射到摄像元件的摄像面由快门机构所规定的规定的曝光时间而转换为图像信号，因此在处理装置进行规定的图像处理后，基于该图像信号的被摄对象图像在显示屏32中显示，并且存储在存储卡46中。
变焦镜头由从物体侧依次配置的变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组、包括光圈且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组、变倍时不移动的第五透镜组构成。第一透镜组具有用于使光轴弯曲的反射部件，第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜和具有正的光焦度的第42透镜构成，第五透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜、具有正的光焦度的第52透镜、第53透镜构成，并且满足以下条件式。
-1.50<f2/fw<-1.00 (1)
3.30<f4/fw<4.30 (2)
0.3<|β4T/β4W|<1.0 (3)
其中，
f2：第二透镜组的焦距(mm)
f4：第四透镜组的焦距(mm)
fw：广角端的整个***的合成焦距(mm)
β4W：第四透镜组的广角端的横向放大率
β4T：第四透镜组的望远端的横向放大率
以下，对变焦镜头优选的实施方式进行说明。
优选上述变焦镜头的所述第一透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜、所述反射部件、具有正的光焦度的第12透镜构成。
所述第一透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的透镜(第11透镜)、用于使光路曲折(弯曲)的光学元件(反射部件)、具有正的光焦度的透镜(第12透镜)构成，因此能够将入射到用于使光路曲折的所述反射部件的光线高抑制得较低，能够减小所述反射部件，并且尤其是由于能够从物体侧配置具有负的光焦度的透镜·具有正的光焦度的透镜的组，所以能够良好地进行广角端的慧差的校正。
另外，优选满足以下条件式。
5<dL1PR/(2Y/fw)<8 (4)
其中，
dL1PR：在光轴上从所述第11透镜的物体侧的顶点到所述第12透镜的最靠物体侧的顶点的距离(mm)
2Y：利用所述变焦镜头形成图像的固体摄像元件的摄像面对角长(mm)
条件式(4)规定在所述第一透镜组中，从比所述反射部件更位于物体侧的透镜的物体侧面到所述反射部件的像侧面的距离、所述固体摄像元件的摄像面对角长、广角端的透镜整个***的焦距的关系。具体地说，在条件式(4)的值超过下限时，相对于广角端的视场角，能够抑制从比所述反射部件更位于物体侧的透镜的物体侧面到所述反射部件的像侧面的距离变得过小，由于缩小广角端的所述第一透镜组的有效直径所以容易地进行轴外像差校正，能够确保良好的光学性能。另一方面，在条件式(4)的值低于上限时，能够抑制摄像装置的厚度尺寸变得过大，能够确保紧凑性，此外，优选满足以下条件式。
6<dL1PR/(2Y/fw)<7 (4)’
另外，优选满足以下条件式。
1.0<f1/(fw×Fnow)<1.5 (5)
f1：所述第一透镜组的焦距(mm)
Fnow：广角端的F数
条件式(5)规定所述第一透镜组的焦距、广角端的透镜整个***的焦距、广角端的F数的关系。具体地说，在条件式(5)的值超过下限时，相对于广角端的透镜整个***的光焦度，所述第一透镜组的光焦度不会变得过弱，能够抑制广角端的像差，能够确保良好的光学性能。在条件式(5)的值低于上限时，相对于广角端的透镜整个***的光焦度，所述第一透镜组的光焦度不会变得过强，能够抑制摄像装置的厚度尺寸变得过大，能够确保紧凑性。此外，优选满足以下条件式。
1.1<f1/(fw×Fnow)<1.4 (5)’
另外，优选满足以下条件式。
2.0<|β2T/β2W|<3.0 (6)
β2W：所述第二透镜组的广角端的横向放大率
β2T：所述第二透镜组的望远端的横向放大率
条件式(6)规定整个***的广角端与整个***的望远端的第二透镜组的横向放大率的比。在条件式(6)的值低于上限时，能够确保高变焦化并且能够进行像差校正。另一方面，在条件式(6)的值超过下限时，能够得到高的变焦比。此外，优选满足以下条件式。
2.2<|β2T/β2W|<2.7 (6)’
另外，所述第五透镜组的所述第52透镜是通过向与光轴垂直的方向移动来校正像面上的图像模糊的图像模糊校正透镜，优选满足以下条件式。
0.3<(1-β52T)×β53T<0.9 (7)
其中，
β52T：所述第五透镜组的第52透镜的望远端的横向放大率
β53T：所述第五透镜组的第53透镜的望远端的横向放大率
通过使所述第五透镜组的具有正的光焦度的透镜(第52透镜)沿与光轴垂直的方向移动而能够校正图像模糊。在变倍、对焦时通过使沿光轴方向不移动的所述第五透镜组的第52透镜沿与光轴垂直的方向移动，能够消除抖动校正的驱动机构与其他驱动机构干涉，因此能够进一步实现小型化。而且，由于所述第52透镜是具有正的光焦度的透镜，所以能够抑制倍率色差，因此能够确保高的光学性能。
条件式(7)是规定像相对于在抖动校正时移动的所述第五透镜组的具有正的光焦度的透镜(第52透镜)的单位移动量移动多少这一比例的条件式。具体地说，在条件式(7)的值超过下限时，由于使像移动某一规定量所需的透镜移动量不会变得过大，所以能够抑制必要的空间变得过大。在条件式(7)的值低于上限时，由于使像移动某一规定量所需的透镜移动量不会变得过小，对驱动装置的控制不要求高的精度，所以能够抑制摄像装置的成本。此外，优选满足以下条件式。
0.3<(1-β52T)×β53T<0.8 (7)’
另外，优选所述第五透镜组的所述第53透镜由塑料形成。由于所述第五透镜组的所述第53透镜由塑料透镜形成，所以能够容易地对所述第53透镜附加非球面形状，能够进行各像差校正而确保高的光学性能。而且，与玻璃相比塑料廉价、轻量，因此有助于成本降低、轻量化。
另外，优选满足以下条件式。
0.3<|fp/ft| (8)
fp：所述第53透镜的焦距(mm)
ft：望远端的整个***的合成焦距(mm)
条件式(8)是规定所述第53透镜与整个***的望远端的焦距的比的条件式。具体地说，在条件式(8)的值超过下限时，透镜的光焦度不会变得过强，塑料的温度变化对折射率的变化的影响不会变得过大，能够抑制焦点偏离或光学性能变差。此外，优选满足以下条件式。
0.3<|fp/ft|<10 (8)’
在低于条件式(8)’的上限时，透镜的光焦度不会变得过弱，能够抑制摄像光学***整体的尺寸变得过大，能够确保紧凑性。
另外，优选满足以下条件式。
1.0<d2wt/d4wt<1.7 (9)
d2wt：在变倍时所述第二透镜组从广角端移动到望远端的距离(mm)
d4wt：在变倍时所述第四透镜组从广角端移动到望远端的距离(mm)
条件式(9)规定变倍时移动的所述第二透镜组与所述第四透镜组的移动量的比的条件式。具体地说，在条件式(9)的值超过下限时，与所述第四透镜组的移动量相比所述第二透镜组的移动量不会变得过少，所述第二透镜组的变倍效果不会变得过小，即使使第四透镜组承担相应的变倍效果，由于所述第四透镜组之后的有效直径不会增大过多，所以能够确保摄像装置的薄型化。另外，即使确保所述第二透镜组的变倍效果，所述第二透镜组的光焦度也不会变得过强，容易地确保光学性能，误差灵敏度不会变得过大。另一方面，在条件式(9)的值低于上限时，与所述第四透镜组的移动量相比所述第二透镜组的移动量不会变得过多，从所述光圈到所述第一透镜组的最靠物体侧的透镜的距离不会变得过大，能够抑制所述第一透镜的有效直径变大。
另外，优选将光圈配置在所述第三透镜组的物体侧。通过将所述光圈设置在比位于所述变焦镜头的大致中央部的所述第三透镜组的透镜更靠物体侧，能够平衡地校正轴外像差，前透镜直径(比所述光圈更靠物体侧配置的各透镜直径)·后透镜直径(比所述光圈更靠像侧配置的各透镜直径)难以产生大的差值，因此存在容易使摄像装置的厚度方向上的镜头单元形状平坦，摄像装置的布置自由度提高的优点。
另外，优选所述第四透镜组的所述第41透镜和所述第42透镜是接合透镜。通过使所述第41透镜与所述第42透镜接合，将组部件抑制为一个，能够作为与在使第四透镜组的所有透镜为单透镜化时相比生产管理更容易的变焦镜头。另外，能够缩短摄像光学***整体的距离。此外，在不是接合透镜的情况下，与是接合透镜的情况相比，由于光学面的自由度增加，所以能够良好地校正像差。
另外，优选通过使所述第四透镜组沿光轴移动来进行调焦。通过利用所述第四透镜组进行调焦，不会导致伸出的光学全长的增加、前透镜直径的增大，直到近距离物体都能够进行适当的对焦而得到清楚的图像。
另外，所述变焦镜头可以具有实质上不具有光焦度的透镜。
以下，表示了在图1的摄像装置10中能够使用的变焦镜头的实施例，但本发明不限于此。在各实施例中使用的符号如下所示。此外，在后述的透镜数据中，表示长度的单位为mm。
f：变焦镜头整个***的焦距(mm)
Fno：F数
R：曲率半径(mm)
D：轴上面间隔(mm)
nd：透镜材料的相对于d线的折射率
νd：透镜材料的d线的阿贝数
2Y：固体摄像元件的摄像面对角线长(mm)
在各实施例中，在各面序号后标注“*”的面是具有非球面形状的面，非球面的形状是以面的顶点为原点，以光轴方向为X轴，以与光轴垂直的方向的高度为h，并且如以下“数学式1”所示。
【数学式1】
其中，
Ai：i次非球面系数
R：曲率半径
K：圆锥常数
此外，此后(包括表内的透镜数据)使用E(例如2.5E-02)来表示10的幂数(例如2.5×10-02)。
(实施例1)
实施例1的变焦镜头的透镜数据如表1所示。另外，图3(a)表示实施例l的变焦镜头的广角端的剖面图，图3(b)表示实施例1的变焦镜头的中间的剖面图，图3(c)表示实施例1的变焦镜头的望远端的剖面图。而且，图4(a)表示实施例1的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图4(b)表示实施例1的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图4(c)表示实施例1的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。此外，在此后的像差图中，在球差图中，实线表示d线，虚线表示g线，在像散图中，实线表示弧失像面，虚线表示子午像面。
【表1】
实施例1
f＝4.43-9.66-21.06[广角、中间、望远]
Fno＝2.88-4.50-5.05[广角、中间、望远]
变焦比＝4.75
非球面系数
各位置的焦距、F数、组间距
透镜组数据
实施例1的变焦镜头沿光轴从物体侧依次由变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组Gr1、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组Gr2、包括光圈S且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组Gr3、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组Gr4、变倍时不移动的第五透镜组Gr5构成。在第五透镜组Gr5与固体摄像元件的摄像面IM之间配置有在光学面实施红外线截止涂层的红外线截止滤光片F、覆盖固体摄像元件的摄像面IM的密封玻璃CG。
第一透镜组Gr1从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜L11、用于使光轴弯曲的反射部件即棱镜ML、具有正的光焦度的第12透镜L12构成。第二透镜组Gr2从物体侧依次由具有正的光焦度的第21透镜L21、具有负的光焦度的第22透镜L22、具有正的光焦度的第23透镜L23构成。第22透镜L22和第23透镜L23是相互接合的接合透镜。第三透镜组Gr3从物体侧依次由光圈S、具有正的光焦度的第31透镜L31构成。第四透镜组Gr4从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜L41、具有正的光焦度的第42透镜L42构成。第41透镜L41和第42透镜L42是相互接合的接合透镜。第五透镜组Gr5从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜L51、具有正的光焦度的第52透镜L52、第53透镜L53构成。另外，在对焦时，第四透镜组Gr4沿光轴方向移动。而且，在抖动校正时，第五透镜组Gr5的第52透镜L52沿与光轴垂直的方向移动。第53透镜L53由塑料形成。
(实施例2)
实施例2的变焦镜头的透镜数据如表2所示。另外，图5(a)表示实施例2的变焦镜头的广角端的剖面图，图5(b)表示实施例2的变焦镜头的中间的剖面图，图5(c)表示实施例2的变焦镜头的望远端的剖面图。而且，图6(a)表示实施例2的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图6(b)表示实施例2的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图6(c)表示实施例2的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
【表2】
实施例2
f＝4.43-9.65-21.05[广角、中间、望远]
Fno＝2.88-4.46-5.17[广角、中间、望远]
变焦比＝4.75
非球面系数
各位置的焦距、F数、组间距
透镜组数据
实施例2的变焦镜头沿光轴从物体侧依次由变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组Gr1、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组Gr2、包括光圈S且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组Gr3、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组Gr4、变倍时不移动的第五透镜组Gr5构成。在第五透镜组Gr5与固体摄像元件的摄像面IM之间配置有在光学面实施红外线截止涂层的红外线截止滤光片F、覆盖固体摄像元件的摄像面IM的密封玻璃CG。
第一透镜组Gr1从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜L11、用于使光轴弯曲的反射部件即棱镜ML、具有正的光焦度的第12透镜L12构成。第二透镜组Gr2从物体侧依次由具有正的光焦度的第21透镜L21、具有负的光焦度的第22透镜L22、具有正的光焦度的第23透镜L23构成。第22透镜L22和第23透镜L23是相互接合的接合透镜。第三透镜组Gr3从物体侧依次由光圈S、具有正的光焦度的第31透镜L31构成。第四透镜组Gr4从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜L41、具有正的光焦度的第42透镜L42构成。第41透镜L41和第42透镜L42是相互接合的接合透镜。第五透镜组Gr5从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜L51、具有正的光焦度的第52透镜L52、第53透镜L53构成。另外，在对焦时，第四透镜组Gr4沿光轴方向移动。而且，在抖动校正时，第五透镜组Gr5的第52透镜L52沿与光轴垂直的方向移动。第53透镜L53由塑料形成。
(实施例3)
实施例3的变焦镜头的透镜数据如表3所示。另外，图7(a)表示实施例3的变焦镜头的广角端的剖面图，图7(b)表示实施例3的变焦镜头的中间的剖面图，图7(c)表示实施例3的变焦镜头的望远端的剖面图。而且，图8(a)表示实施例3的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图8(b)表示实施例3的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图8(c)表示实施例3的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
【表3】
实施例3
f＝4.42-9.66-20.98[广角、中间、望远]
Fno＝2.88-4.49-5.01[广角、中间、望远]
变焦比＝4.75
非球面系数
各位置的焦距、F数、组间距
透镜组数据
实施例3的变焦镜头沿光轴从物体侧依次由变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组Gr1、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组Gr2、包括光圈S且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组Gr3、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组Gr4、变倍时不移动的第五透镜组Gr5构成。在第五透镜组Gr5与固体摄像元件的摄像面IM之间配置有在光学面实施红外线截止涂层的红外线截止滤光片F、覆盖固体摄像元件的摄像面IM的密封玻璃CG。
第一透镜组Gr1从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜L11、用于使光轴弯曲的反射部件即棱镜ML、具有正的光焦度的第12透镜L12构成。第二透镜组Gr2从物体侧依次由具有正的光焦度的第21透镜L21、具有负的光焦度的第22透镜L22、具有正的光焦度的第23透镜L23构成。第22透镜L22和第23透镜L23是相互接合的接合透镜。第三透镜组Gr3从物体侧依次由光圈S、具有正的光焦度的第31透镜L31构成。第四透镜组Gr4从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜L41、具有正的光焦度的第42透镜L42构成。第五透镜组Gr5从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜L51、具有正的光焦度的第52透镜L52、第53透镜L53构成。另外，在对焦时，第四透镜组Gr4沿光轴方向移动。而且，在抖动校正时，第五透镜组Gr5的第52透镜L52沿与光轴垂直的方向移动。第53透镜L53由塑料形成。
(实施例4)
实施例4的变焦镜头的透镜数据如表4所示。另外，图9(a)表示实施例4的变焦镜头的广角端的剖面图，图9(b)表示实施例4的变焦镜头的中间的剖面图，图9(c)表示实施例4的变焦镜头的望远端的剖面图。另外，图10(a)表示实施例4的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图10(b)表示实施例4的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图10(c)表示实施例4的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
【表4】
实施例4
f＝4.43-9.57-21.05[广角、中间、望远]
Fno＝2.88-4.54-5.07[广角、中间、望远]
变焦比＝4.75
非球面系数
各位置的焦距、F数、组间距
透镜组数据
实施例4的变焦镜头沿光轴从物体侧依次由变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组Gr1、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组Gr2、包括光圈S且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组Gr3、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组Gr4、变倍时不移动的第五透镜组Gr5构成。在第五透镜组Gr5与固体摄像元件的摄像面IM之间配置有在光学面实施红外线截止涂层的红外线截止滤光片F、覆盖固体摄像元件的摄像面IM的密封玻璃CG。
第一透镜组Gr1从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜L11、用于使光轴屈曲的反射部件即棱镜ML、具有正的光焦度的第12透镜L12构成。第二透镜组Gr2从物体侧依次由具有正的光焦度的第21透镜L21、具有负的光焦度的第22透镜L22、具有正的光焦度的第23透镜L23构成。第22透镜L22和第23透镜L23是相互接合的接合透镜。第三透镜组Gr3从物体侧依次由光圈S、具有正的光焦度的第31透镜L31构成。第四透镜组Gr4从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜L41、具有正的光焦度的第42透镜L42构成。第41透镜L41和第42透镜L42是相互接合的接合透镜。第五透镜组Gr5从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜L51、具有正的光焦度的第52透镜L52、第53透镜L53构成。另外，在对焦时，第四透镜组Gr4沿光轴方向移动。而且，在抖动校正时，第五透镜组Gr5的第52透镜L52沿与光轴垂直的方向位移。第53透镜L53由塑料形成。
(实施例5)
实施例5的变焦镜头的透镜数据如表5所示。另外，图11(a)表示实施例5的变焦镜头的广角端的剖面图，图11(b)表示实施例5的变焦镜头的中间的剖面图，图11(c)表示实施例5的变焦镜头的望远端的剖面图。另外，图12(a)表示实施例5的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图12(b)表示实施例5的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图12(c)表示实施例5的变焦镜头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
【表5】
实施例5
f＝4.43-9.66-21.03[广角、中间、望远]
Fno＝2.88-4.37-5.07[广角、中间、望远]
变焦比＝4.75
非球面系数
各位置的焦距、F数、组间距
透镜组数据
实施例5的变焦镜头沿光轴从物体侧依次由变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组Gr1、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组Gr2、包括光圈S且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组Gr3、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组Gr4、变倍时不移动的第五透镜组Gr5构成。在第五透镜组Gr5与固体摄像元件的摄像面IM之间配置有在光学面上实施红外线截止涂层的红外线截止滤光片F、覆盖固体摄像元件的摄像面IM的密封玻璃CG。
第一透镜组Gr1从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜L11、用于使光轴弯曲的反射部件即棱镜ML、具有正的光焦度的第12透镜L12构成。第二透镜组Gr2从物体侧依次由具有正的光焦度的第21透镜L21、具有负的光焦度的第22透镜L22、具有正的光焦度的第23透镜L23构成。第22透镜L22和第23透镜L23是相互接合的接合透镜。第三透镜组Gr3从物体侧依次由光圈S、具有正的光焦度的第31透镜L31构成。第四透镜组Gr4从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜L41、具有正的光焦度的第42透镜L42构成。第41透镜L41和第42透镜L42是相互接合的接合透镜。第五透镜组Gr5从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜L51、具有正的光焦度的第52透镜L52、第53透镜L53构成。另外，在对焦时，第四透镜组Gr4沿光轴方向移动。而且，在抖动校正时，第五透镜组Gr5的第52透镜L52沿与光轴垂直的方向移动。第53透镜L53由塑料形成。
与上述实施例对应的数学式和用于计算各数学式的各数值如表6、7整理所示。
【表6】
【表7】
本发明不限于本说明书所述的实施方式或实施例，对于本领域技术人员而言，能够从本说明书所记载的实施方式、实施例或技术思想显而易见地得到其他实施例、变形例。例如，进一步安装实质上不具有光焦度的伪透镜的情况也在本发明的适用范围内。
附图标记说明
10 摄像装置
12 框体
12a 开口
32 显示屏
34 释放按钮
36 电源开关
38 变焦操作开关
40 操作开关
50 镜筒
F 红外线截止滤光片
Grl～Gr5 透镜组
ML 棱镜(反射部件)
S 光圈
CG 密封玻璃
IM 固体摄像元件的摄像面
Claims (15)
1.一种变焦镜头，其由从物体侧依次配置的变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组、变倍时沿光轴移动的具有负的光焦度的第二透镜组、包括光圈且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组、变倍时不移动的第五透镜组构成，
该变焦镜头的特征在于，
所述第一透镜组具有用于使光轴弯曲的反射部件，
所述第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜、具有正的光焦度的第42透镜构成，
所述第五透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜、具有正的光焦度的第52透镜、第53透镜构成，其中所述第53透镜具有正的光焦度，或者具有负的光焦度，
该变焦镜头满足以下条件式：
-1.50<f2/fw<-1.00 (1)
3.30<f4/fw<4.30 (2)
0.3<|β4T/β4W|<1.0 (3)
其中，
f2：所述第二透镜组的焦距(mm)
f4：所述第四透镜组的焦距(mm)
fw：广角端的整个***的合成焦距(mm)
β4W：所述第四透镜组的广角端的横向放大率
β4T：所述第四透镜组的望远端的横向放大率。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第一透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第11透镜、所述反射部件、具有正的光焦度的第12透镜构成。
3.根据权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式：
5<dL1PR/(2Y/fw)<8 (4)
其中，
dL1PR：在光轴上从所述第11透镜的物体侧的顶点到所述第12透镜的最靠物体侧的顶点的距离(mm)
2Y：利用所述变焦镜头形成图像的固体摄像元件的摄像面对角长(mm)。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式：
1.0<f1/(fw×Fnow)<1.5 (5)
f1：所述第一透镜组的焦距(mm)
Fnow：广角端的F数。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式：
2.0<|β2T/β2W|<3.0 (6)
β2W：所述第二透镜组的广角端的横向放大率
β2T：所述第二透镜组的望远端的横向放大率。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第五透镜组的所述第52透镜是通过向与光轴垂直的方向移动来校正像面上的图像模糊的图像模糊校正透镜，并且满足以下条件式：
0.3<(1-β52T)×β53T<0.9 (7)
其中，
β52T：所述第五透镜组的第52透镜的望远端的横向放大率
β53T：所述第五透镜组的第53透镜的望远端的横向放大率。
7.根据权利要求l所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第五透镜组的所述第53透镜由塑料形成。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式：
0.3<|fp/ft| (8)
fp：所述第53透镜的焦距(mm)
ft：望远端的整个***的合成焦距(mm)。
9.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件式：
1.0<d2wt/d4wt<1.7 (9)
d2wt：在变倍时所述第二透镜组从广角端移动到望远端的距离(mm)
d4wt：在变倍时所述第四透镜组从广角端移动到望远端的距离(mm)。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
在所述第三透镜组的物体侧配置光圈。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第四透镜组的所述第41透镜和所述第42透镜是接合透镜。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
通过使所述第四透镜组沿光轴移动而进行调焦。
13.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头具有实质上不具有光焦度的透镜。
14.一种镜头单元，其特征在于，
将权利要求1至13中任一项所述的变焦镜头安装在对所述变焦镜头进行保持的镜筒。
15.一种摄像装置，其特征在于，搭载有如权利要求1至13中任一项所述的变焦镜头；保持所述变焦镜头的镜筒；对由该变焦镜头形成的图像进行光电转换的固体摄像元件。
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