專利名稱：變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適合于小型數(shù)碼照相機和數(shù)碼攝像機(以下統(tǒng)稱為 數(shù)碼相機)的變焦鏡頭、及具有該變焦鏡頭和攝像元件的攝像裝置。
背景技術：
以往，對數(shù)碼相機中使用的變焦鏡頭要求廣視場角、高變倍、小型 等。并且，滿足這種要求的變焦鏡頭從物體側起依次由正光焦度的第1
透鏡組、負光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組、正光焦度的 第4透鏡組、和正光焦度的第5透鏡組構成，在第1透鏡組中設有變更 光路的棱鏡，這種結構已被公知，在日本特開2004—347712號中記載著 其中一個示例。如果釆用這種變焦鏡頭，則可以實現(xiàn)3倍左右的變倍比 和良好的光學特性，并實現(xiàn)采用該變焦鏡頭的數(shù)碼相機的薄型化。
但是，日本特開2004—347712號記載的變焦鏡頭在從廣角端向望遠 端變倍時，不能使在光軸上移動的負光焦度的第2透鏡組和正光焦度的 第4透鏡組的變倍負擔滿足合適的關系，所以存在導致變焦鏡頭的總長 度極長的問題。
并且，在日本特開2004—347712號中記載了增強第2透鏡組和第4 透鏡組的光焦度以縮短變焦鏡頭的總長度的技術，但在使用這種方法時， 存在導致廣角端的像場彎曲和望遠端的球差增大的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于這樣的現(xiàn)有技術的問題而提出的，其目的在于，提 供一種具有5 7倍左右的高變倍、關于軸上及軸外的像差具有良好的光
學特性的小型變焦鏡頭、及使用該變焦鏡頭的攝像裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的變焦鏡頭通過適當改變多個透鏡組的間隔來進行變倍，其特征在于，從物體側起依次具有正光焦度的第1透 鏡組、負光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組、正光焦度的第4
透鏡組、和正光焦度的第5透鏡組，所述第1透鏡組具有變更光路的反 射部件，并滿足以下條件式(1)和(2)。
1.6<|32 (t) /(32 (w) <10.0 ...... (1)
3.3<卩4 (t) /卩4 (w) <10.0 ……(2)
其中，P2 (t)指望遠端的無限遠對焦時的所述第2透鏡組的橫倍率， P2 (w)指廣角端的無限遠對焦時的所述第2透鏡組的橫倍率，p4 (t)指 望遠端的無限遠對焦時的所述第4透鏡組的橫倍率，p4 (w)指廣角端的 無限遠對焦時的所述第4透鏡組的橫倍率。
另外，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(3)。
0.3<|(|)4/(j)2l<0.7 ...... (3)
其中，(|)2指所述第2透鏡組的光焦度，(j)4指所述第4透鏡組的光焦度。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述反射部件是棱鏡，并滿足以下條 件式(4)。
l<Dp/ihw<5 ...... (4)
其中，Dp指所述棱鏡的光軸上的長度，ihw指廣角端的像高度。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第1透鏡組從物體側起依次具有 負光焦度的第l透鏡、變更光路的反射部件、和正光焦度的第2透鏡。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第1透鏡組在最靠近物體側具有負光 焦度的第l透鏡時，滿足以下條件式(5)和(6)。
1.95<ndl<2.1 ...... (5)
18<Ddl<30 ...... (6)
其中，nd,指所述第1透鏡組的負光焦度的第1透鏡的折射率，udl 指所述第1透鏡組的負光焦度的第1透鏡的阿貝數(shù)。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(7)。 3.5<ft<fw<7.0 ...... (7)
其中，fw指整個變焦鏡頭系統(tǒng)的廣角端的焦距，ft指整個變焦鏡頭系
5統(tǒng)的望遠端的焦距。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選所述第3透鏡組的正透鏡成分利用單 透鏡構成。
并且，為了達到上述目的，本發(fā)明的攝像裝置的特征在于，具有上 述任意一個變焦鏡頭、和電氣校正畸變像差及/或倍率色差的電路。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有5 7倍左右的高變倍、關于軸上及 軸外的像差具有良好的光學特性的小型變焦鏡頭、及使用該變焦鏡頭的 攝像裝置。
本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點，根據(jù)表示作為本發(fā)明示例 的優(yōu)選實施方式的附圖及以下相關說明將更加明確。


圖1A、 1B和1C是表示本發(fā)明的實施例1涉及的變焦鏡頭在無限遠
物點對焦時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間 狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖2A 2D、2E 2H和2I 2L分別是表示圖1所示的變焦鏡頭在無 限遠物點對焦時的球差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示廣 角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖3A、 3B和3C是表示本發(fā)明的實施例2涉及的變焦鏡頭在無限遠 物點對焦時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間 狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖4A 4D、4E 4H和4I 4L分別是表示圖3所示的變焦鏡頭在無 限遠物點對焦時的球差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示廣 角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖5是表示本發(fā)明的實施例3涉及的變焦鏡頭在無限遠物點對焦時 的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望遠 端的狀態(tài)。
圖6A 6D、6E 6H和6I 6L分別是表示圖5所示的變焦鏡頭在無 限遠物點對焦時的球差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示廣
6角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖7A、 7B和7C是表示本發(fā)明的實施例4涉及的變焦鏡頭在無限遠 物點對焦時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間 狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖8A 8D、8E 8H和8I 8L分別是表示圖7所示的變焦鏡頭在無
限遠物點對焦時的球差、像散、畸變像差、倍率色差的圖，分別表示廣 角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
圖9是表示裝配了本發(fā)明的攝像裝置的數(shù)碼相機的一例外觀的從前 面觀看時的立體圖。
圖IO是圖9所示數(shù)碼相機的從后面觀看時的主視圖。
圖11是表示圖9所示數(shù)碼相機的結構的剖面圖。
圖12是表示圖9所示數(shù)碼相機的內部電路的主要部分的結構的框圖。
圖13是裝配了本發(fā)明的攝像裝置的電腦的一例的打開蓋的狀態(tài)下 從前面觀看時的立體圖。
圖14是使用了內置于圖13所示電腦中的本發(fā)明的變焦鏡頭的攝像 裝置及其周邊的剖面圖。
圖15是圖13所示電腦的側視圖。
圖16A、 16B禾B 16C是表示裝配了使用本發(fā)明的變焦鏡頭的攝像裝 置的手機的一例的圖，分別是主視圖、側視圖、及內置的本發(fā)明的攝像 裝置及其周邊的剖面圖。
具體實施例方式
在說明本發(fā)明的變焦鏡頭和使用該變焦鏡頭的攝像裝置的實施例之 前，說明基于本發(fā)明各個結構的作用效果。
本發(fā)明的變焦鏡頭構成為從物體側起依次具有正光焦度的第1透鏡 組、負光焦度的第2透鏡組、正光焦度的第3透鏡組、正光焦度的第4 透鏡組、和正光焦度的第5透鏡組，通過適當改變這些透鏡組的間隔來 進行變倍。并且，當變倍時在光軸上移動的主要是第2透鏡組和第4透鏡組。
在這種結構中，第2透鏡組和第4透鏡組的變倍負擔必須滿足合適
的關系。因為例如在第2透鏡組的變倍負擔較大時，為了確保變倍比， 必須增大第2透鏡組的光焦度和移動量，但如果這樣增大第2透鏡組的 光焦度，則主要容易產生軸外的像差，并且由于第2透鏡組的移動量增 大，必須在廣角端增大第2透鏡組和第3透鏡組的空氣間隔，這將導致 第l透鏡組的直徑變大。同樣，在第4透鏡組的變倍負擔較大時，為了 確保變倍比，必須增大第4透鏡組的光焦度和移動量，但如果這樣增大 第4透鏡組的光焦度，則主要容易產生軸上的像差，并且由于第4透鏡 組的移動量增大，必須在廣角端增大第3透鏡組和第4透鏡組的空氣間 隔，這將導致總長度變長。
因此，本發(fā)明的變焦鏡頭構成為滿足以下條件式(1)和(2)，
1.6<p2 (t) /(32 (w) <10.0 ……(1)
3.3<(34 (t) /(34 (w) <10.0 ……(2)
其中，p2 (t)指望遠端的無限遠對焦時的第2透鏡組的橫倍率，(32 (w)指廣角端的無限遠對焦時的第2透鏡組的橫倍率，p4 (t)指望遠端 的無限遠對焦時的第4透鏡組的橫倍率，p4 (w)指廣角端的無限遠對焦 時的第4透鏡組的橫倍率。
條件式(1)和條件式(2)表示從廣角端向望遠端變倍時的第2透 鏡組與第4透鏡組的橫倍率關系，如果使雙方同時滿足這些關系，則可 以在第2透鏡組和第4透鏡組中合理地承擔變倍。如果低于條件式(1) 或條件式(2)的下限，則一方透鏡組的變倍負擔明顯降低，所以不得不 使另一方透鏡組具有較大的變倍作用。在這種情況下，承擔較大的變倍 作用的透鏡組需要增大移動量或增強光焦度，因此導致總長度的增加和 產生軸上或軸外的諸像差。同樣，如果超過條件式(1)或條件式(2) 的上限，則一方透鏡組的變倍作用過度增強，所以導致總長度的增加和 產生軸上或軸外的諸像差，導致透鏡直徑增大。
另外，更優(yōu)選構成為滿足取代條件式(l)的以下條件式(l)'、 (l)" 中的任意一個條件式。1.7<|32 (t) /(32 (w) <6.0 1.9<p2 (t) /p2 (w) <3.0
并且，也可以把條件式(1)，的上限值或下限值作為條件式(1 )、 ( 1)" 的上限值或下限值，還可以把條件式(1)"的上限值或下限值作為條件 式(1)、 (1)，的上限值或下限值。
另外，更優(yōu)選構成為滿足取代條件式(2)的以下條件式(2) '、 (2)" 中的任意一個條件式。
3.4<p4 (t) /p4 (w) <7.0 ...... (2)'
3.5<p4 (t) /(34 (w) <5.0 ...... (2)"
并且，也可以把條件式(2)，的上限值或下限值作為條件式(2)、(2)" 的上限值或下限值，還可以把條件式(2)"的上限值或下限值作為條件 式(2)、 (2)，的上限值或下限值。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭構成為第1透鏡組具有變更光路的反射部 件。由于采用這種結構，所以本發(fā)明的變焦鏡頭可以在第1透鏡組中變 更光路，即使移動其他透鏡組來進行變倍，也能夠在沿著入射光軸的方 向上實現(xiàn)薄型化。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(3)，
0.3<|<1)4/(|)2|<0.7 ...... (3)
其中，(j)2指第2透鏡組的光焦度，(()4指第4透鏡組的光焦度。
條件式(3)是有關承擔變倍的第2透鏡組和第4透鏡組的光焦度的 分擔的條件式。如果低于條件式(3)的下限或超過上限，則導致一方透 鏡組的光焦度過度增強，容易產生較大的軸上或軸外的像差。
另外，更優(yōu)選構成為滿足取代條件式(3)的以下條件式(3) '、 (3)"
中的任意一個條件式。
0.35<|(|)4/(()2|<0.65 ...... (3)，
0.39<|(j)4/(l)2l<0.61 ……(3)"
并且，也可以把條件式(3 )'的上限值或下限值作為條件式(3)、 ( 3 )" 的上限值或下限值，還可以把條件式(3)"的上限值或下限值作為條件 式(3)、 (3)，的上限值或下限值。并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選反射部件是棱鏡，并滿足以下條件式 (4)。
l<Dp/ihw<5 ...... (4)
其中，Dp指棱鏡的光軸上的長度，ihw指廣角端的像高度。
條件式(4)是在變焦鏡頭內合理地配置變更光線的棱鏡的條件式。 如果低于條件式(4)的下限，則導致周邊光量明顯降低，所以不是優(yōu)選 方式。另一方面，如果超過條件式(4)的上限，則導致總長度增加。
另外，更優(yōu)選構成為滿足取代條件式(4)的以下條件式(4) '、 (4)" 中的任意一個條件式。
1.5<Dp/ihw<4 ...... (4)，
2.5<Dp/ihw<3.5 ...... (4)"
并且，也可以把條件式(4)'的上限值或下限值作為條件式(4)、 (4)" 的上限值或下限值，還可以把條件式(4)"的上限值或下限值作為條件 式(4)、 (4)，的上限值或下限值。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第1透鏡組從物體側起依次具有負光 焦度的第1透鏡、變更光路的反射部件、和正光焦度的第2透鏡。如果 形成這種結構，則可以減小有效直徑，使其具有充足的光焦度，同時容 易良好地校正像差、尤其是廣角端的軸外的像差。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(5)和(6)。
1.95<ndl<2.1 ...... (5)
18 30 ...... (6)
其中，n^指第1透鏡組的負光焦度的第1透鏡的折射率，v^指第1 透鏡組的負光焦度的第1透鏡的阿貝數(shù)。
條件式(5)和(6)是用于規(guī)定確保第1透鏡組的最靠近物體側的 負透鏡的折射率，同時抑制像差并使變焦鏡頭的總長度小型化的條件的 條件式。如果低于條件式(5)的下限，則導致第1透鏡組的最靠近物體 側的負透鏡的曲率半徑減小，容易產生軸外像差。另一方面，如果超過 條件式(5)的上限，則導致難以獲得用于形成第1透鏡組的最靠近物體 側的負透鏡的玻璃部件，導致成本上升并使批量生產性惡化。并且，如果滿足條件式(5)但低于條件式(6)的下限或超過上限，則導致難以 獲得用于形成第i透鏡組的最靠近物體側的負透鏡的玻璃部件，導致成
本上升并使批量生產性惡化。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選滿足以下條件式(7)。
3.5<ft<fw<7.0 ...... (7)
其中，fw指整個變焦鏡頭系統(tǒng)的廣角端的焦距，ft指整個變焦鏡頭系
統(tǒng)的望遠端的焦距。
條件式(7)是有關變倍比的條件式，如果超過條件式(7)的上限， 則廣角端和望遠端的總長度容易增加。另一方面，如果低于條件式(7) 的下限，則不能獲得所期望的變倍比。并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選第3 透鏡組的正透鏡成分利用單透鏡構成。如果形成這種結構，則容易防止 第3透鏡組和變焦鏡頭的總長度增加，也有助于降低成本。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭優(yōu)選在變倍時總長度不變，亮度光闌不移 動。如果形成這種結構，則可以減少變焦鏡頭的驅動部分，容易制造。
并且，本發(fā)明的攝像裝置具有上述任意一個變焦鏡頭、和電氣校正 畸變像差及/或倍率色差的電路。如果形成這樣可以允許變焦鏡頭的畸變 像差的結構，則容易削減變焦鏡頭的透鏡數(shù)量，容易實現(xiàn)小型化。并且， 通過電氣校正倍率色差，可以減輕攝影圖像的顏色滲透，可以提高析像 度。
以下，參照

本發(fā)明的實施例1 實施例4。.
在附圖中，光學系統(tǒng)剖面圖中的n、 r2、......和d,、 d2、......中被表
示為下標文字的數(shù)字對應于數(shù)值數(shù)據(jù)中的面序號1、 2.......。并且，在
像差曲線圖中，像散中的AM表示子午面的像散，AS表示弧矢面的像散。 另外，子午面指包括光學系統(tǒng)的光軸和主光線的面(與紙面平行的面)， 弧矢面指與包括光學系統(tǒng)的光軸和主光線的面垂直的面(與紙面垂直的 面)。
并且，在以下各個實施例的透鏡的數(shù)值數(shù)據(jù)中，R表示各個面的曲 率半徑，D表示面間隔，Nd表示d線處的折射率，ud表示d線處的阿貝 數(shù)，K表示圓錐系數(shù)，A4、 A6、 A8、 A,。表示非球面系數(shù)。并且，各個非球面形狀使用各個實施例的各個非球面系數(shù)，利用下式來表示。其中，
把沿著光軸的方向的坐標設為Z，把與光軸垂直的方向的坐標設為Y。 Z- (YVr) / [1+ {1- (1十K) (Y/r) " ，/2]
+ A4Y4 + A6Ye+A8Y8 + A10Y'0 + ."實施例1
圖1A、 1B、 1C是表示本實施例涉及的變焦鏡頭的無限遠物點對焦 時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望 遠端的狀態(tài)。圖2A 2D、 2E 2H和2I 2L分別是表示圖1所示變焦鏡 頭的無限遠物點對焦時的球面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖， 分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
首先，使用圖1說明本實施例的變焦鏡頭的光學結構。本實施例的 變焦鏡頭由在光軸Lc上從物體側起依次配置的、正光焦度的第1透鏡組 G,、負光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3、正光焦度的 第4透鏡組G4、和正光焦度的第5透鏡組Gs構成。并且，在第3透鏡組 G3和第4透鏡組G4之間配置有與第3透鏡組G3構成為一體的亮度光闌S。 另外，在第5透鏡組G5的像側，從物體側起依次配置有低通濾波器LF、 CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,由從物體側起依次配置的、雙凹透鏡即具有負光焦度 的第l透鏡Lu、變更光路的反射部件即棱鏡P、和兩面為非球面的雙凸 透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L。構成。第2透鏡組G2由從物體側起 依次配置的、兩面為非球面的雙凹透鏡即具有負光焦度的第1透鏡L2,、
以及雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L22與雙凹透鏡即具有負光焦度
的第3透鏡L23的接合透鏡構成。
第3透鏡組G3僅由兩面為非球面并使凸面朝向物體側的彎月透鏡即 具有正光焦度的透鏡L3構成。第4透鏡組G4由兩面為非球面的雙凸透鏡 即具有正光焦度的第4透鏡L41、以及雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透 鏡L42與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L43的接合透鏡構成。第5 透鏡組G5僅由使凸面朝向物體側的彎月透鏡即具有正光焦度的透鏡L5 構成。
12并且，在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G,不在光軸Lc上
移動。第2透鏡組G2在光軸Lc上向像側移動，同時增大與第1透鏡組 G,的間隔。第3透鏡組G3不在光軸Lc上移動。第4透鏡組G4在光軸 Lc上向物體側移動，同時減小與第3透鏡組G3的間隔。第5透鏡組G5 在光軸Lc上移動，使得增大與第4透鏡組G4的間隔。并且，亮度光闌S 與第3透鏡組G3構成為一體，所以不在光軸Lc上移動。
下面，表示構成本實施例涉及的各個光學系統(tǒng)的透鏡的結構和數(shù)值 數(shù)據(jù)。其中，單位是mm。
面數(shù)據(jù)
f序號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
RDNdud
1-159.4470.802細6925.46
212.7341.85
3009.151.9036631.32
4000.20
5(非球面)21.0622.801.7680249.24
6(非球面)-14.867D6
7(非球面)-16.4260.691.8348142.71
8(非球面)11.8110.44
927.6191.401.9228620.88
10-25.1290.701.8830040.76
1139.277Dll
12(非球面)7.7051,041.5955139.24
13(非球面)13.3970.66
14(亮度光闌) ooD14
15(非球面)8.5052.951.4970081.54
16(非球面)-17.0230.15
179.4053.131.7570047.82
18-24.7120.642.0033028.27195.684D19
209.3912,301.5224959.84
2138.786D21
22oo0.501.5477162.84
23000.50
24GO0.501.5163364.14
25000.37
26 (攝像面)OO
非球面數(shù)據(jù)
面序號曲率半徑圓錐系數(shù) 非球面系數(shù)
RKA4A6AsAio
21.062O細-1.18078e-05-1.90391e-068,99387e-08-1.76200e-09
6-14.867O細7.65238e-05-1.74543e-068.30719e-08-1.62841e-09
7-16.426O細2.78488e-04-1.18575e-053.97423e-07-6.09139e-09
81〗.8110.0001.31584e-05-9.9〗138e-061.93868e-07
127.705O扁2.89672e-042.36998e-069.78844e-07
1313.3970.0006.53762e-042.72922e-061.51791e-06
138.5050.000-1.12708e-047.45314e-06-4.75456e-072.59125e-08
16-17.023o細2.3959e-049.88823e-06-6.26792e-073.45650e-08
各種數(shù)據(jù)
變焦比4.72廣角中間望遠
焦距5.1311.0324.20
F值3.514.886.00
視場角82.7037.9917.71
像高度3.843.843.84
鏡頭總長度60.6160.6160.61
后焦距5.724.124.12
D60.605.409.74Dll9.644,840.50
D1413.077.091.05
D192.7010.2816.33
D214.202,602.60
變焦鏡頭組數(shù)據(jù)
組開始面焦距
1 1 17.56
2 7 -8.97
3 12 28.52
4 15 19.40
5 20 23.09基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)l .6<p2(t)/p2(w)<10.0:1.96
條件式(2)3.3〈卩4(t)/(34(w)〈10.0:4.41
條件式(3)0.3<|94 2|<0.7:0.46
條件式(4)KDp/ihw〈5:2.38
條件式(5)1.95〈ncn《.1:2.00
條件式(6)18〈v引〈30:25.46
條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:4.72下面，說明具有本實施例的變焦鏡頭的攝像裝置具有電氣校正畸變像差的電路的情況。在本實施例的攝像裝置具有的變焦鏡頭中，在CCD的光電轉換面上，在廣角端產生桶狀畸變像差。而在中間焦距狀態(tài)附近和望遠端不怎么產生這種畸變像差。因此，在具有本實施例的變焦鏡頭的攝像裝置中，為了校正畸變像差，使有效攝像區(qū)域在廣角端成為桶狀形狀，在中間焦距狀態(tài)附近和望遠端成為矩形。并且，在廣角端得到的桶狀的圖像數(shù)據(jù)通過電氣圖像處理被轉換為降低畸變的矩形的圖像信息，并進行記錄和顯示。
另外，像高度構成為使廣角端的像高度低于中間焦距狀態(tài)附近和望遠端的像高度。并且，在廣角端將有效攝像區(qū)域規(guī)定為，使光電轉換面的短邊方向的長度與有效攝像區(qū)域的短邊方向的長度相同，使圖像處理 后的畸變像差約保留-3%。當然，也可以構成比其小的桶狀的有效攝像區(qū) 域，使轉換為矩形的圖像成為記錄及/或再現(xiàn)圖像。
下面，表示在本實施例中電氣校正畸變像差時的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外， 以下沒有記載的數(shù)據(jù)是與沒有電氣校正畸變像差時的上述數(shù)據(jù)相同的
值。并且，單位是mm。
電氣地進行了畸變像差的校正時的各種數(shù)據(jù)
變焦比6.72
廣角中間望遠
78.5637.9917.71
3.633.843.84
基于電氣地進行了畸變像差的校正時的上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)1.6〈P2(t)/卩2(w)〈10.0:1.96 條件式(2)3.3<p4(t)/p4(w)<l 0.0:4.41 條件式(3)0.3叫(p4Ap2l〈0.7:0.46 條件式(4)KDp/ihw〈5:2.52 條件式(5)1.95〈nai〈2.1:2.00 條件式(6)18〈Vd,〈30:25.46 條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:4.實施例2
圖3A、 3B、 3C是表示本實施例涉及的變焦鏡頭的無限遠物點對焦 時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望 遠端的狀態(tài)。圖4A 4D、 4E 4H和4I 4L分別是表示圖3所示變焦鏡 頭的無限遠物點對焦時的球面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖， 分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
首先，使用圖3說明本實施例的變焦鏡頭的光學結構。本實施例的 變焦鏡頭在光軸Lc上從物體側起依次由正光焦度的第1透鏡組G,、負光 焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3、正光焦度的第4透鏡 組G4、和正光焦度的第5透鏡組G5構成。并且，在第3透鏡組G3和第4透鏡組G4之間配置有與第3透鏡組G3構成為一體的亮度光闌S。另外，
在第5透鏡組Gs的像側，從物體側起依次配置有低通濾波器LF、 CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,由從物體側起依次配置的、雙凹透鏡即具有負光焦度的第l透鏡Lu、變更光路的反射部件即棱鏡P、和兩面為非球面的雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L,2構成。第2透鏡組G2由從物體側起依次配置的、兩面為非球面的雙凹透鏡即具有負光焦度的第1透鏡L^、以及雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L22與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L23的接合透鏡構成。
第3透鏡組G3僅由兩面為非球面并使凸面朝向物體側的彎月透鏡即具有正光焦度的透鏡L3構成。第4透鏡組G4由兩面為非球面的雙凸透鏡即具有正光焦度的第4透鏡L4,、雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L42與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L43的接合透鏡、以及使凸面朝向物體側的彎月透鏡即具有負光焦度的透鏡L44構成。第5透鏡組Gs僅由雙凸透鏡即具有正光焦度的透鏡Ls構成。
并且，在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G,不在光軸Lc上移動。第2透鏡組G2在光軸Lc上向像側移動，同時增大與第1透鏡組Gj的間隔。第3透鏡組G3不在光軸Lc上移動。第4透鏡組G4在光軸Lc上向物體側移動，同時減小與第3透鏡組G3的間隔。第5透鏡組G5在光軸Lc上移動，使得增大與第4透鏡組G4的間隔。并且，亮度光闌S與第3透鏡組G3構成為一體，所以不在光軸Lc上移動。
下面，表示構成本實施例涉及的各個光學系統(tǒng)的透鏡的結構和數(shù)值數(shù)據(jù)。其中，單位是mm。
面數(shù)據(jù)
面序號 曲率半徑
R
1 -34.040
2 20.017
面間隔折射率阿貝數(shù)
D Nd ud
0.80 2細69 25.461.19
9.40 1.90366 31.324000.20
5(非球面)20.9912.801.7725049.60
6(非球面)-13.950D6
7(非球面)-16.4070.691.8348142.71
8(非球面)11.1770.42
922.3081.401.9228620.88
10-39.8650.701.8830040.76
1125.377Dll
12(非球面)7.8531.111.5927035.31
13(非球面)13.2210.63
14(亮度光闌)D14
15(非球面)7.9653.401.4970081.54
16(非球面)-13.5750.15
1718.0023.131.7570047.82
18-13細0.642細3028.27
1919.4201.59
2015.8101.201.8830040.76
215.413D21
229.6702.471.5182358.90
23-57.515D23
24000.501.5477162.84
25oo0.50
26000.501.5163364.14
27000.37
28(攝像面)00
非球面數(shù)據(jù)
面序號曲率半徑圓錐系數(shù) 非球面系數(shù)
R K A4 A6 A8 A10
5 20.991 0,000-1.26885e-05 -3.88277e-07 2.89538e-08 -8.31662e-106-13.9500扁1.16300e-04-4.54516e-072.99407e-08-8.09645e-10
7-16.4070扁3.00514e-04-9.16469e-061.65600e-07-2.23444e-09
811.1770細-1.78285e-05-7.64955e-06-2.75532e-08
127.8530細-1.92卯8e-047.86589e-06-1.34431e-06
1313.2210扁9.67685e-051.09082e-05-1.35601e-06
157.9650扁-2.61562e-049.01262e-07-7.95652e-086.17247e-0
16-13.5750.0002.20142e-041.96196e-06-8.50929e-081.30736e-09
各種數(shù)據(jù)
變焦比6.72
廣角中間望遠
焦距5.1313.2334.45
F值3.515.556.00
視場角82.8331.3712.48
像高度3.843.843.84
鏡頭總長度65.6565.6565.65
后焦距5.054.114,12
D60.605.369.21
Dll9,114.350.50
D1417.9810.161.05
D211.009.7518.86
D233.532.592.60
變焦鏡頭組數(shù)據(jù)
組開始面焦距
1116.11
2了-8.20
31230.29
41518.61
52216.18
基于上述條件式的數(shù)據(jù)條件式(l)1.6〈(32(t)/p2(w)〈10.0:2.20 條件式(2)3.3〈(34(t)/卩4(w)〈10.0:3.96 條件式(3)0.3〈lcp4Ap2lO.7:0.44 條件式(4)KDp/ihw〈5 :2.45 條件式(5)1.95〈ncn〈2.1:2.00 條件式(6)18〈vcn〈30:25.46 條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:6.72 下面，表示在本實施例中電氣校正畸變像差時的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外， 以下沒有記載的數(shù)據(jù)是與沒有電氣校正畸變像差時的上述數(shù)據(jù)相同的 值。并且，單位是mm。
電氣地進行了畸變像差的校正時的各種數(shù)據(jù) 變焦比 6.72
廣角中間望遠
78.5831.3712.48
3.623.843.84
基于電氣地進行了畸變像差的校正時的上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)1.6〈p2(t)/p2(w)〈10.0:2.20 條件式(2)3.3〈卩4(t)/p4(w)〈10.0:3.96 條件式(3)0.3<|94/92|<0.7:0.44 條件式(4)KDp/ihw〈5:2.59 條件式(5)1.95〈nd,〈2.1:2.00 條件式(6)18〈Vd,〈30:25.46 條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:6.實施例3
圖5A、 5B、 5C是表示本實施例涉及的變焦鏡頭的無限遠物點對焦 時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望 遠端的狀態(tài)。圖6A 6D、 6E 6H和6I 6L分別是表示圖5所示變焦鏡 頭的無限遠物點對焦時的球面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖， 分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。首先，使用圖5說明本實施例的變焦鏡頭的光學結構。本實施例的 變焦鏡頭由在光軸LC上從物體側起依次配置的、正光焦度的第1透鏡組
G,、負光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3、正光焦度的 第4透鏡組G4、和正光焦度的第5透鏡組G5構成。并且，在第3透鏡組 G3和第4透鏡組G4之間配置有與第3透鏡組G3構成為一體的亮度光闌S。 另外，在第5透鏡組G5的像側，從物體側起依次配置有低通濾波器LF、 CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組G,由從物體側起依次配置的、雙凹透鏡即具有負光焦度 的第l透鏡Ln、變更光路的反射部件即棱鏡P、和兩面為非球面的雙凸 透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L,2構成。第2透鏡組G2由從物體側起 依次配置的、兩面為非球面的雙凹透鏡即具有負光焦度的第1透鏡L2,、
以及雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L22與雙凹透鏡即具有負光焦度
的第3透鏡L23的接合透鏡構成。
第3透鏡組G3僅由兩面為非球面并使凸面朝向物體側的彎月透鏡即 具有正光焦度的透鏡L3構成。第4透鏡組G4由兩面為非球面的雙凸透鏡 即具有正光焦度的第4透鏡L4!、雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡L42 與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L43的接合透鏡、以及使凸面朝向 物體側的彎月透鏡即具有負光焦度的透鏡"4構成。第5透鏡組Gs僅由
雙凸透鏡即具有正光焦度的透鏡L5構成。
并且，在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G,不在光軸Lc上 移動。第2透鏡組G2在光軸Lc上向像側移動，同時增大與第1透鏡組 G,的間隔。第3透鏡組G3在減小與第2透鏡組G2的間隔的同時，首先 向像側移動，然后向物體側移動，如此在光軸Lc上往復運動。第4透鏡 組G4在光軸Lc上向物體側移動，同時減小與第3透鏡組G3的間隔。第 5透鏡組G5在光軸Lc上移動，使得增大與第4透鏡組G4的間隔。并且， 亮度光闌S與第3透鏡組G3構成為一體，所以不在光軸Lc上移動。
下面，表示構成本實施例涉及的各個光學系統(tǒng)的透鏡的結構和數(shù)值 數(shù)據(jù)。其中，單位是mm。
面數(shù)據(jù)面序號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
RDNd
1-48.5410.802細6925.46
216.8321.48
3oo10.001.9036631.32
4000.20
5(非球面)18.0892.801.7291654.68
6(非球面)-13.688D6
7(非球面)-15.6660.691.8348142.71
8(非球面)10.4200.48
922.8491.401.9228620.88
10-26.8250.701.8830040.76
1128.091Dll
12(非球面)7.9841.101.6200436.26
13(非球面)12.8410.63
14(亮度光闌)ooD14
15(非球面)8.3904.201.4970081.54
16(非球面)-12.7150.15
1720.8583.131.7331048.90
18-11.0960.642.0033028.27
1945.4442.03
2029.6281.001.8830040.76
215.905D2I
229.4852.601.4970081.54
23-67.288D23
24000.501.5477162.84
25oo0.50
26oo0.501.5163364.14
27000.3728 (攝像面) w 非球面數(shù)據(jù)
面序號曲率半徑圓錐系數(shù) 非球面系數(shù)
RKA4A6A8Aio
18.0890細-3.20227e-05-4.41726e-082.02047e-08-7,06606e-10
6-13細0細1.21565e-04-1.36822e-072.04976e-08-6.73719e-10
7-15.6660細3.17622e-04-1.05265e-052.2029 le-07-3.54143e-09
810.4200細-5.88966e-05-7.49146e-06-7.70010e-08
127.9840扁-2.63292e-041.31949e-05-1.72362e-06
1312.841o細1.00751e-051.54948e-05-1.73639e-06
158細0.000-2.25513e-041.09723e-06-7.01220e-081.21220e-09
16-12.715o細2.31583e-04L27253e-06-4.58me-081.24344e-09
各種數(shù)據(jù)
變焦比 6.72
廣角中間望遠
焦距5.1313.1634.45
F值3.515.616.00
視場角82.8831.7712.50
像高度3.843.843.84
鏡頭總長度66.6566.6566.65
后焦距4.934.114.12
D60.604.998.76
Dll8.664.280.50
D1417.439.721.05
D211.009.5318.19
D233.412.592.60
變焦鏡頭組數(shù)據(jù)
組開始面焦距
1 1 14.80
232 7 -7.89
3 12 31.33
4 15 17.72
5 22 16.92 基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(1)1.6<|32,2( )<10.0:2.25 條件式(2)3.3〈p4(t)/(34(w)〈10.0 :3.55 條件式(3)0.3<|94/92|<0.7 :0.45 條件式(4)KDp/ihw〈5:2.60 條件式(5)1.95〈ncu〈2.1:2.00 條件式(6)18〈Vcu〈30:25.46 條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:6.72 下面，表示在本實施例中電氣校正畸變像差時的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外， 以下沒有記載的數(shù)據(jù)是與沒有電氣校正畸變像差時的上述數(shù)據(jù)相同的 值。并且，單位是mm。
電氣地進行了畸變像差的校正時的各種數(shù)據(jù) 變焦比6.72
廣角 中間望遠
78.5831.7712.50
3.623.843.84
基于電氣地進行了畸變像差的校正時的上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)1.6鄰2(t)/卩2(w)〈10.0:2.25 條件式(2)3.3〈(34(t)/l34(w)〈10.0:3.55 條件式(3)0.3〈l(p4/cp2lO.7:0.45 條件式(4)KDp/ihZ5 :2.76 條件式(5)1.95〈ncn〈. 1:2.00 條件式(6)18〈Vtn〈30:25.46 條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:6.實施例4圖7A、 7B、 7C是表示本實施例涉及的變焦鏡頭的無限遠物點對焦
時的光學結構的、沿著光軸的剖面圖，分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望
遠端的狀態(tài)。圖8A 8D、 8E 8H和8I 8L分別是表示圖7所示變焦鏡 頭的無限遠物點對焦時的球面像差、像散、畸變像差、倍率色差的圖， 分別表示廣角端、中間狀態(tài)、望遠端的狀態(tài)。
首先，使用圖7說明本實施例的變焦鏡頭的光學結構。本實施例的 變焦鏡頭由在光軸Lc上從物體側起依次配置的、正光焦度的第1透鏡組 G,、負光焦度的第2透鏡組G2、正光焦度的第3透鏡組G3、正光焦度的 第4透鏡組G4、和正光焦度的第5透鏡組G5構成。并且，在第3透鏡組 G3和第4透鏡組G4之間配置有與第3透鏡組G3構成為一體的亮度光闌S。 另外，在第5透鏡組G5的像側，從物體側起依次配置有低通濾波器LF、 CCD玻璃罩CG、具有攝像面IM的CCD。
第1透鏡組^由從物體側起依次配置的、像側的面為非球面并使凹 面朝向像側的平凹透鏡即具有負光焦度的第1透鏡Ln、變更光路的反射 部件即棱鏡P、和兩面為非球面的雙凸透鏡即具有正光焦度的第2透鏡 L,2構成。第2透鏡組G2由從物體側起依次配置的、物體側的面為非球面 的雙凹透鏡即具有負光焦度的第1透鏡L2,、以及雙凸透鏡即具有正光焦 度的第2透鏡L22與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L23的接合透鏡 構成。
第3透鏡組G3僅由物體側的面為非球面并使凸面朝向物體側的彎月 透鏡即具有正光焦度的透鏡L3構成。第4透鏡組G4由兩面為非球面的雙 凸透鏡即具有正光焦度的第4透鏡L41、以及雙凸透鏡即具有正光焦度的 第2透鏡L42與雙凹透鏡即具有負光焦度的第3透鏡L43的接合透鏡構成。 第5透鏡組G5僅由雙凸透鏡即具有正光焦度的透鏡L5構成。
并且，在從廣角端向望遠端變倍時，第1透鏡組G,不在光軸Lc上 移動。第2透鏡組G2在光軸Lc上向像側移動，同時增大與第1透鏡組 G,的間隔。第3透鏡組G3不在光軸Lc上移動。第4透鏡組G4在光軸 Lc上向物體側移動，同時減小與第3透鏡組G3的間隔。第5透鏡組G5 在光軸Lc上移動，使得增大與第4透鏡組G4的間隔。并且，亮度光闌S
25與第3透鏡組G3構成為一體，所以不在光軸Lc上移動。
下面，表示構成本實施例涉及的各個光學系統(tǒng)的透鏡的結構和數(shù)值
數(shù)據(jù)。其中，單位是mm。 面數(shù)據(jù)
面序號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
RDNdud
1oo0.802.0006925.46
2(非球面)11.3972.42
3009.501.9036631.32
4000.20
5(非球面)18.9432.801.6968055.53
6(非球面)-13.861D6
7(非球面)-21.4310.691.8348142.71
818.2100.34
943.訓1.501.9228620.88
10-13.4790.701.8830040.76
1118.361Dll
12(非球面)6.5041.301.5955139.24
139.1040.63
14(亮度光闌)00D14
15(非球面)7.7793.721.4970081.54
16(非球面)-10.4810.15
1711.7523.131.7737747.17
18-12.4121.422.0033028.27
195.701D19
2011.5002.001.4970081.54
21-115.635D21
22000.501.5477162.84
230.5024 oo 0.501.51633 64.14
，s n 17
26(攝像面) oo 非球面數(shù)據(jù)
面序號曲率半徑圓錐系數(shù) 非球面系數(shù)
RKA4A6A8Aio
211.3970.000-1.49688e-05 --1.66327e-07 -1.53468e-091.83307e-10
18.9430細-4.43998e-056,79485e-07-8.12120e-09 --1.64936e-10
6-13.8610細6.45550e-059.91432e-07-1.73289e-08-3.66996e-ll
7-21.4310細1.32626e-04-1.01545e-061.97526e-08-6.86320e-10
126.5040.000-3.42007e-04-4.57563e-06-3.6084 le-07
157.7790扁-3.9U52e-04-6.95999e-071.50407e-07-5.07404e-09
16-10.4810扁3.61646e-04-3.02044e-063.29434e-07-7.68518e-09
各種數(shù)據(jù)
變焦比4.66
廣角中間望遠
焦距4.399.3820.45
F值3.514.616.00
視場角97.3046.0822.30
像高度4.204.204.20
鏡頭總長度57.6157.6157.61
后焦距4.494.124.12
D60.605.839.67
Dll9.574.340.50
D149.866.041.05
D191.805.9910.98
D212.972.602.60
變焦鏡頭組數(shù)據(jù) 組開始面焦距1 1 16.78
2 7 -8.81
3 12 32,23
4 15 14.24
5 20 2U6 基于上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)1.6〈P2(t)/卩2(w)〈10.0:1.96
條件式(2)3.3<卩4(1)/卩4 <10.0:3.46
條件式(3)0.3叫cp4Ap2lO.7:0.62
條件式(4)KDp/ihw〈:2.47
條件式(5)1.95〈nd,〈2.1:2.00
條件式(6)18〈Vch〈30:25.46
條件式(7)3.5〈ft/fw〈7.0:4.66 下面，表示在本實施例中電氣校正畸變像差時的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外， 以下沒有記載的數(shù)據(jù)是與沒有電氣校正畸變像差時的上述數(shù)據(jù)相同的 值。并且，單位是mm。
電氣地進行了畸變像差的校正時的各種數(shù)據(jù)
變焦比4.66
廣角中間望遠
93.1046.0822.30
3.944.204.20
基于電氣地進行了畸變像差的校正時的上述條件式的數(shù)據(jù)
條件式(l)l .6〈卩2(t)/卩2(w)〈10.0:1.96
條件式(2)3.3〈卩4(t)/卩4(w)〈10.0:3.46
條件式(3)0.3<|94/92|<0.7:0.62
條件式(4)KDp/ihw〈5:2.41
條件式(5)1.95〈n引〈2.1:2.00
條件式(6)18〈Vd^30:25.46
條件式(7)3.5《/fw〈7.0:4.66另外，在上述各個實施例中，變焦鏡頭由5個透鏡組構成，但本發(fā) 明不限于這種結構，還可以在第5透鏡組的像惻配置透鏡組。并且，在 上述各個實施例中，反射部件利用棱鏡構成，但本發(fā)明不限于這種結構， 也可以使用反射鏡等構成。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭還可以按照下面所述構成。在本發(fā)明的變 焦鏡頭中，優(yōu)選用于進行焦點調節(jié)的對焦由最靠近像側配置的透鏡組進 行。配置在這種位置的透鏡組由于透鏡重量比較輕，所以對焦時施加給 電機的負荷比較小。另外，在對焦時，變焦鏡頭的總長度不變，并且容 易在鏡框內部配置驅動電機，所以容易實現(xiàn)攝像裝置整體的小型化。這 樣，雖然優(yōu)選由最靠近像側配置的透鏡組進行對焦，但也可以由其他透 鏡組進行。并且，還可以由多個透鏡組進行。另外，該對焦也可以通過 使變焦鏡頭整體移動來進行，還可以通過使一個透鏡組的一部分透鏡移 動來進行。
并且，本發(fā)明的變焦鏡頭可以通過使CCD的微型透鏡移位，來減輕
圖像周邊部的亮度的明暗度(shading)。例如，可以根據(jù)各個像高度中的 光線的入射角來改變CCD的微型透鏡的設計。并且，也可以通過圖像處 理來校正圖像周邊部的亮度的下降量。
本發(fā)明的變焦鏡頭為了截止掉重影及/或眩光等不需要的光，除亮度 光闌外，還可以配置眩光光闌。另外，眩光光闌的配置位置可以在第1 透鏡組的物體側、第1透鏡組與第2透鏡組之間、第2透鏡組與第3透 鏡組之間、第3透鏡組與第4透鏡組之間、第4透鏡組與第5透鏡組之 間、第5透鏡組與攝像面之間的任意位置。并且，眩光光闌也可以使用 框架部件構成，還可以使用其他部件構成。另外，眩光光闌也可以通過 直接在光學部件上印刷來構成，還可以使用涂料或粘接密封部件等構成。 并且，眩光光闌的形狀可以是圓形、橢圓形、矩形、多邊形、由函數(shù)曲 線包圍的形狀等任何形狀。并且，眩光光闌不僅截止掉有害光束，還可 以截止掉畫面周邊的彗星像差(coma flare)等的光束。
并且，也可以對本發(fā)明的變焦鏡頭的各個透鏡實施防反射涂層，減 輕重影及/或眩光。該情況時，為了可以有效減輕重影及/或眩光，優(yōu)選實施的防反射涂層為多層涂層。并且，也可以不對低通濾波器實施紅外截
ji:^;-伝，iiu"j貪'r;iS.t見tnj邁卞兄Lflj、雙羽早守大^Hfr丄7i、傲K;^,石。刀？i、，
為了防止發(fā)生重影及/或眩光， 一般在透鏡的空氣接觸面上實施防反射涂
層。另一方面，在接合透鏡的接合面中，粘接劑的折射率與空氣的折射
率相比非常高。因此，接合透鏡的接合面采用原有的單層涂層或者形成
比其小的反射率的情況居多，特意實施涂層的情況較少。但是，如果在
接合透鏡的接合面也積極實施防反射涂層，則可以進一步減輕重影及/或
眩光，能夠獲得更良好的圖像。
尤其近年來像差校正效果良好的高折射率玻璃材料普及，多被應用
于照相機用光學系統(tǒng)中，但是在把高折射率玻璃材料用作接合透鏡時， 接合面上的反射也不能忽視。在這種情況下，對接合面實施防反射涂層 特別有效。關于這種針對接合面的有效涂敷方法，公開在日本特開平2 —27301號公報、日本特開2001—324676號公報、日本特開2005 — 92115 號公報、USP第7116482號等中。作為使用的涂層材料，根據(jù)作為基材 的透鏡的折射率和粘接劑的折射率，可以適當選擇能夠獲得較高折射率 的丁3205、 Ti02、 Nb205、 Zr02、 HfD2、 Ce02、 Sn02、 In2〇3、 ZnO、 Y203 等涂層材料；以及能夠獲得較低折射率的MgF2、 Si02、 A1203等涂層材 料，并設定為滿足相位條件的膜厚。
當然，與在鏡頭的空氣接觸面上的涂層相同，也可以使接合面上的 涂層形成為多層涂層。該情況時，通過適當組合各層的涂層材料和膜厚， 能夠進一步降低反射率、進行反射率的分光特性和角度特性等的控制等。
另外，使用了以上所述的本發(fā)明的變焦鏡頭的攝影裝置適合應用于 數(shù)碼相機和電腦、手機等。以下示出其實施方式。
首先，表示裝配了本發(fā)明的攝影裝置的數(shù)碼相機的一例。圖9是表 示裝配了本發(fā)明的攝影裝置的數(shù)碼相機的外觀的從前方觀看時的立體 圖，圖10是該數(shù)碼相機的從后方觀看時的立體圖。圖11是表示圖9和 圖IO所示數(shù)碼相機的內部結構的示意圖。圖12是數(shù)碼相機1的內部電 路的主要部分的結構框圖。
首先，使用圖9 圖11說明數(shù)碼相機1的結構。數(shù)碼相機1在前面
30設有攝影用開口部101、取景器用開口部102、閃光燈發(fā)光部103。并且， 在上部設有快門按鈕104。在背面設有液晶顯示監(jiān)視器105、信息輸入部 106。另外，在數(shù)碼相機1的內部具有攝像裝置107、處理單元108、記 錄單元109、取景器光學系統(tǒng)IIO。在攝影用開口部IOI、取景器用開口 部102、取景器光學系統(tǒng)110的射出側、即數(shù)碼相機1的背面設置的開口 部111上，配置有蓋部件112。
內置于數(shù)碼相機1中的攝像裝置107是在上述實施例中說明的本發(fā) 明的攝像裝置，由從物體側起依次配置的具有棱鏡P的變焦鏡頭107a、 低通濾波器LF、 CCD玻璃罩CG和CCD107b構成。因此，從攝影用開 口部101入射的來自被攝體的光的光路在數(shù)碼相機1的內部，通過變焦 鏡頭107a具有的棱鏡P從與數(shù)碼相機1的前面垂直的方向變更為與其平 行的方向。
并且，取景器光學系統(tǒng)110由取景器用物鏡光學系統(tǒng)110a、正像棱 鏡110b和目鏡光學系統(tǒng)110c構成。從取景器用開口部102入射的來自被 攝體的光，由取景器用物鏡光學系統(tǒng)110a引導到作為正像部件的正像棱 鏡110b，使物體像在視野框110bi內成像為正像，然后該物體像由目鏡 光學系統(tǒng)110c引導到觀察者的眼睛E。
該數(shù)碼相機1在按壓設于其上部的快門按鈕104時，與該動作聯(lián)動， 通過攝像裝置107獲取圖像信息。由攝像裝置107獲取的圖像信息通過 處理單元108記錄在記錄單元109中。并且，所記錄的圖像信息可以由 處理單元108取出，并作為電子圖像顯示在設于相機背面的液晶顯示監(jiān) 視器105上。
這樣構成的數(shù)碼相機1由于在數(shù)碼相機1的內部變更用于獲取圖像 信息的光路，所以與不變更光路的數(shù)碼相機相比，可以實現(xiàn)小型化、尤 其是相機深度方向尺寸的小型化。并且，用于獲取圖像的攝像裝置107 具有后焦距較大的變焦鏡頭107a，其具有廣視場角和高變倍比、像差良 好、明亮、并可以配置濾波器等，所以能夠實現(xiàn)高性能，并降低成本。
另外，在本示例中，將用于獲取圖像信息的光路變更為數(shù)碼相機1 的橫方向，但也可以構成為變更為縱方向。并且，在本示例中，配置平行平面板作為蓋部件U2，但也可以不在開口部配置蓋部件112，而在開
口部直接嵌入攝像裝置107的變焦鏡頭107a的最靠近物體側的透鏡、取 景器用物鏡光學系統(tǒng)110a的最靠近物體側的透鏡、目鏡光學系統(tǒng)110c 的最靠近像側的透鏡。
下面，使用圖12說明在數(shù)碼相機1內部進行的圖像信息的處理。如 圖12所示，數(shù)碼相機1在其內部除攝像裝置107、處理單元108、記錄 單元109外，還具有攝像驅動電路113。并且，處理單元108具有控制部 108a、 CDS/ADC部108b、臨時存儲用存儲器部108c、設定信息存儲用 存儲器部108d、圖像處理部108e、顯示處理部108f、和存儲處理部108g， 它們相互連接并可以輸入或輸出數(shù)據(jù)。另外，通過與處理單元具有的信 號輸入輸出端口連接的總線114，將處理單元108與液晶顯示監(jiān)視器105、 信息輸入部106、攝像裝置107、記錄單元109、攝像驅動電路113連接。 攝像驅動電路113是根據(jù)來自處理單元108的控制部108a的信號驅動控 制攝像裝置107的變焦鏡頭107a和CCD107b的電路。
控制單元108具有的控制部108a例如由CPU等中央運算處理裝置 構成，內置有未圖示的程序存儲器?？刂撇?08a是按照存儲在該程序存 儲器中的程序、和相機使用者等通過由輸入按鈕及開關構成的信息輸入 部106輸入的指示命令，控制整個數(shù)碼相機1的電路?？刂茊卧?08具 有的CDS/ADC部108b是放大從攝像裝置107的CCD 107b輸入的電信 號并進行模擬/數(shù)字轉換，把進行了該放大和數(shù)字轉換的影像原始數(shù)據(jù) (Beyer數(shù)據(jù)，以下稱為RAW數(shù)據(jù))輸出給臨時存儲用存儲器部108c 的電路?？刂茊卧?08具有的臨時存儲用存儲器部108c例如是由SDRAM 等構成的緩沖器，是臨時存儲從CDS/ADC部108b輸出的上述RAW數(shù) 據(jù)的存儲器裝置。
控制單元108具有的設定信息存儲用存儲器部108d是具有未圖示的 ROM部和RAM部，讀出預先存儲在ROM部中的各種畫質參數(shù)，同時 通過相機使用者等操作信息輸入部106進行輸入，把從讀出的畫質參數(shù) 中選擇出的畫質參數(shù)存儲在RAM部中的電路?？刂茊卧?08具有的圖像 處理部108e是讀出存儲在臨時存儲用存儲器部108c或存儲介質部108h中的RAW數(shù)據(jù)，并根據(jù)由相機使用者等指定的畫質參數(shù)，電氣地進行包 括畸變像差校正在內的各種圖像處理的電路。顯示處理部108f是與液晶
顯示監(jiān)視器105連接，在該液晶顯示監(jiān)視器105上顯示圖像和操作菜單
等的電路。
存儲介質部108g是裝置的控制電路，其對從臨時存儲用存儲器部 106c轉發(fā)的RAW數(shù)據(jù)和在圖像處理部108e中進行了圖像處理后的圖像 數(shù)據(jù)進行記錄及/或保存。另外，在本示例中，進行記錄及/或保存的裝置 是內置于數(shù)碼相機1中的記錄單元109，但也可以是例如可以安裝在數(shù)碼 相機1外部的閃存等可以自由裝卸的記錄介質。
下面，表示裝配了本發(fā)明的攝像裝置的信息處理裝置即電腦的一例。 圖13是表示裝配了本發(fā)明的攝像裝置的電腦的打開蓋的狀態(tài)下從前面觀 看時的立體圖，圖14是其側視圖。圖15是內置于電腦中的本發(fā)明的攝 像裝置及其周邊的剖面圖。如圖13 圖15所示，電腦2具有用于使操作 者從外部輸入信息的鍵盤201、和將信息顯示給操作者的液晶顯示監(jiān)視器 202。另外，在液晶顯示監(jiān)視器202的側方形成有攝影用開口部203。并 且，在內部具有用于攝影操作者自身及其周邊的像的攝像裝置204、未圖
示的信息處理單元和記錄單元。
內置于電腦2中的攝像裝置204是在上述實施例中說明的本發(fā)明的 攝像裝置，從物體側起依次由具有棱鏡P的變焦鏡頭204a、低通濾波器 LF、 CCD玻璃罩CG和作為攝像元件芯片的CCD204b構成，從攝影用 開口部203入射的來自操作者自身及其周邊的光的光路在電腦2的內部， 通過變焦鏡頭201a具有的棱鏡P從與電腦2的液晶顯示監(jiān)視器202垂直 的方向變更為與其平行的方向。
這樣構成的電腦2由于使用在其內部變更用于獲取圖像信息的光路 的攝像裝置204，所以與使用不變更光路的攝像裝置時相比，可以容易實 現(xiàn)小型化。并且，用于獲取圖像的攝像裝置204具有后焦距較大的變焦 鏡頭204a，其具有廣視場角和高變倍比、像差良好、明亮、并可以配置 濾波器等，所以能夠容易實現(xiàn)高性能，并降低成本。
并且，在作為攝像元件芯片的CCD204b上附加粘貼有玻璃罩CG而一體地形成為攝像單元，而且能夠以單觸方式嵌入安裝在保持變焦鏡頭
204a的鏡框205的后端。因此，不需要變焦鏡頭204a和CCD204b的對 中心及面間隔的調整，能夠容易裝配。并且，在鏡框205的前端(未圖 示)配置有用于保護變焦鏡頭204a的蓋部件206。另外，設于鏡框205 的變焦鏡頭204a的驅動機構等省略圖示。由CCD204b成像的物體像通 過端子207輸入電腦2的處理單元，作為電子圖像顯示在液晶顯示監(jiān)視 器202上。并且，該圖像也可以從處理單元通過因特網或電話線路從遙 遠地方顯示在通信對象的電腦上。
并且，在本示例中，攝像裝置204配置在液晶顯示監(jiān)視器202的側 方，但不限于該位置，也可以配置在液晶顯示監(jiān)視器202的側方以外的 位置和鍵盤201周圍等任何位置。并且，在本示例中，液晶顯示監(jiān)視器 202使用由未圖示的背照燈從背面照明的透射型液晶顯示元件，但也可以 使用反射來自前面的光進行顯示的反射型液晶顯示元件。并且，還可以 取代液晶顯示監(jiān)視器202而采用使用CRT顯示器等的顯示裝置。
下面，表示裝配了本發(fā)明的攝像裝置的信息處理裝置即手機的一例。 圖16A是裝配了本發(fā)明的攝像裝置的手機的主視圖，圖16B是其側視圖。 圖16C是內置于手機中的本發(fā)明的攝像裝置及其周邊的剖面圖。如圖 16A 16C所示，手機3具有輸入操作者的聲音作為信息的傳聲器部301、 輸出通話對象的聲音的揚聲器部302、用于使操作者輸入信息的輸入鍵 303、顯示操作者自身及通話對象等的攝影像和電話號碼等信息的液晶顯 示監(jiān)視器304、進行通信電波的發(fā)送和接收的天線305。另外，在揚聲器 部302的側方形成有攝影用開口部306。并且，在內部具有用于攝影操作 者自身及其周邊的像的攝像裝置307、和未圖示的信息處理單元及記錄單 元。另外，液晶顯示監(jiān)視器304使用液晶顯示元件。圖中各個構成部分 的配置位置不限于這種配置位置，也可以適當變更。
內置于手機3中的攝像裝置307是在上述實施例中說明的本發(fā)明的 攝像裝置，從物體側起依次由具有棱鏡P的變焦鏡頭307a、低通濾波器 LF、 CCD玻璃罩CG和作為攝像元件芯片的CCD307b構成，并配置在 從攝影用開口部306入射的來自操作者自身及其周邊的光的光路上。因此，從攝影用開口部306入射的來自操作者自身及其周邊的光的光路在
手機3的內部，通過變焦鏡頭307a具有的棱鏡P從與手機的液晶顯示監(jiān) 視器304垂直的方向變更為與其平行的方向。
這樣構成的手機3由于使用在其內部變更用于獲取圖像信息的光路 的攝像裝置307，所以與使用不變更光路的攝像裝置時相比，可以容易實 現(xiàn)小型化。并且，用于獲取圖像的攝像裝置307具有后焦距較大的變焦 鏡頭307a，其具有廣視場角和高變倍比、像差良好、明亮、并可以配置 濾波器等，所以能夠容易實現(xiàn)高性能，并降低成本。
并且，在作為攝像元件芯片的CCD307b上附加粘貼有玻璃罩CG而 一體地形成為攝像單元，而且能夠以單觸方式嵌入安裝在保持變焦鏡頭 307a的鏡框308的后端。因此，不需要變焦鏡頭307a和CCD307b的對 中心及面間隔的調整，能夠容易裝配。并且，在鏡框308的前端(未圖 示)配置有用于保護變焦鏡頭307a的蓋部件309。另外，設于鏡框308 的變焦鏡頭307a的驅動機構等省略圖示。由CCD307b成像的物體像通 過端子310輸入手機3的處理單元，作為電子圖像顯示在液晶顯示監(jiān)視 器304上。并且，處理單元具有在向通信對象發(fā)送圖像時把該圖像信息 轉換為可以發(fā)送的信號的信號處理功能。
權利要求
1.一種變焦鏡頭，包括從物體側起依次配置的、具有正光焦度的第1透鏡組、具有負光焦度的第2透鏡組、具有正光焦度的第3透鏡組、具有正光焦度的第4透鏡組、和具有正光焦度的第5透鏡組，通過改變所述各個透鏡組之間的距離來進行變倍，所述第1透鏡組具有反射光路的反射部件，并滿足以下條件式(1)和(2)，1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0......(1)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0......(2)其中，β2(t)和β2(w)指望遠端和廣角端的無限遠對焦時的所述第2透鏡組的橫倍率，β4(t)和β4(w)指望遠端和廣角端的無限遠對焦時的所述第4透鏡組的橫倍率。
2. 根據(jù)權利要求l所述的變焦鏡頭，滿足以下條件式(3)， 0.3<|c))4/(j)2l<0.7 ...... (3) -其中，(!)2指所述第2透鏡組的光焦度，(h指所述第4透鏡組的光焦度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的變焦鏡頭，所述第1透鏡組包括從物體側 起依次配置的、具有負光焦度的第1透鏡部件、使光路折彎的反射部件、 和具有正光焦度的第2透鏡部件。
4. 根據(jù)權利要求l所述的變焦鏡頭，所述反射部件是棱鏡，并滿足 以下條件式(4)，l<Dp/ihw<5 ...... (4)其中，Dp指所述棱鏡的光軸上的長度，ihw指廣角端的像高度。
5. 根據(jù)權利要求l所述的變焦鏡頭，滿足以下條件式(5)和(6)， 1.95<ndl<2.1 ...... (5)18<Ddl<30 ...... (6)其中， ,指所述第1透鏡組的最靠近物體側的負透鏡的折射率，udl 指所述負透鏡的阿貝數(shù)。
6. 根據(jù)權利要求1所述的變焦鏡頭，滿足以下條件式(7)，<formula>formula see original document page 3</formula> (7)其中，fw指整個變焦鏡頭系統(tǒng)的廣角端的焦距，ft指整個變焦鏡頭系 統(tǒng)的望遠端的焦距。
7. 根據(jù)權利要求i所述的變焦鏡頭，所述第3透鏡組包括具有正光焦度的一個透鏡。
8. —種攝像裝置，其安裝了權利要求l所述的變焦鏡頭，并具有電 氣校正畸變像差的電路或電氣校正倍率色差的電路。
全文摘要
一種通過適當改變多個透鏡組的間隔來進行變倍的變焦鏡頭及使用該變焦鏡頭的攝像裝置，所述變焦鏡頭從物體側起依次具有正的第1透鏡組、負的第2透鏡組、正的第3透鏡組、正的第4透鏡組、和正的第5透鏡組，第1透鏡組具有變更光路的反射部件，并滿足以下條件式，1.6＜β₂(t)/β₂(w)＜10.0；3.3＜β₄(t)/β₄(w)＜10.0，其中，β₂(t)和β₂(w)指望遠端和廣角端的無限遠對焦時的所述第2透鏡組的橫倍率，β₄(t)和β₄(w)指望遠端和廣角端的無限遠對焦時的所述第4透鏡組的橫倍率。
文檔編號G02B15/20GK101515060SQ20091000425
公開日2009年8月26日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權日2008年2月20日
發(fā)明者片倉正弘 申請人:奧林巴斯映像株式會社