專利名稱：變焦鏡頭、照相機、信息裝置以及攜帶型信息終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦鏡頭、用該變焦鏡頭作為攝影光學(xué)系統(tǒng)的照相機、信息裝置以及攜帯型信息終端裝置。
背景技術(shù)：
近年來，變焦鏡頭作為攝影光學(xué)系統(tǒng)被廣泛用于數(shù)碼相機等信息裝置中。尤其是焦距范圍達到以35mm銀鹽照相機換算時視角約50mm的變焦鏡頭已廣為所知。對于這些變焦鏡頭，用戶進一歩提出小型化、廣角化、自動聚焦高速化等要求。上述變焦鏡頭為具有從被攝體一方出發(fā)向成像面一方依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組和具有負折射能力的第二鏡片組以及后續(xù)鏡片組結(jié)構(gòu)的的、能夠兼顧大變倍比和鏡頭長度小型化雙方的所謂正鏡片先行型(Positive-Lead type)變焦鏡頭。這類變焦鏡頭在專利文獻I 5(JP特開平3-228008、特開平10-48518、特開平11-44848、特開2000-28923、特開2010-175954號公報)中有具體描述。而采用上述結(jié)構(gòu)的理由首先在于容易提高變倍比，其次在于正鏡片組先行結(jié)構(gòu)有利于減小鏡頭整體長度。現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于這類變焦鏡頭的聚焦方式，首先有專利文獻I等公開的移動第二鏡片組的方式，即所謂內(nèi)部聚焦方式。該內(nèi)部聚焦方式在聚焦時由于發(fā)生移動的鏡片組重量較大，因此需要較大的驅(qū)動電機或執(zhí)行器，造成鏡筒的最大直徑増大。對此，專利文獻2 5提出了減輕聚焦鏡片組重量的方法，即從被攝體一方開始ー次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組、具有負折射能力的第二鏡片組、具有負折射能力的第三鏡片組以及此后的后續(xù)鏡片組，通過移動其中的第三鏡片組來進行聚焦。但是，專利文獻2 4公開的變焦鏡頭中的聚焦鏡片組難以保證實現(xiàn)輕量化，不足以滿足上述的用戶要求。而專利文獻5提出采用具有一片負鏡片的聚焦鏡片組的方案，該方法減輕了聚焦鏡片組重量，有利于自動聚焦的高速化或鏡筒直徑小型化等，但是，各組鏡片組的焦距范圍不恰當(dāng)，有必要改善像差補償，此外，鏡片組的小型化也不夠充分。關(guān)于內(nèi)部聚焦方式，另有專利文獻6 9(JP特許第3716418號、特許第3397686號、特許第4401451號、特開2009-251112號公報)也公開了在比光圈更接近被攝體一方依次從被攝體ー側(cè)開始設(shè)置具有正、負、負折射能力的第一、第二、第三鏡片組，移動其中的第三鏡片組進行聚焦。其中專利文獻9公開的變焦鏡頭也是用一片負鏡片構(gòu)成實行聚焦的第三鏡片組，減輕了第三鏡片組的重量，有利于聚焦的高速化。但是專利文獻4描述的變焦鏡頭中與聚焦有關(guān)的第三鏡片組的橫倍率的絕對值大，因而聚焦需要大移動量，變焦鏡頭在使用狀態(tài)下的小型化的實現(xiàn)還有待進ー步改善
發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于數(shù)碼相機的高性能小型變焦鏡頭，該變焦鏡頭中的聚焦鏡片組密集設(shè)置、聚焦移動量小、但能夠進行高速聚焦并具有大視角。本發(fā)明的目的還在于開發(fā)廣角時半視角為36. 8度以上、變倍比約為I. 5 5倍、而且具有能夠?qū)?yīng)像素超過500萬 1000萬的攝像元件的分辨能的變焦鏡頭。進而，本發(fā)明的目的還在于提供具備上述變焦鏡頭的照相機、信息裝置以及攜帯型信息終端裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。以下本發(fā)明(I) (5)提供的變焦鏡頭從被攝體一方開始向成像面一方沿著光軸依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組、具有負折射能力的第二鏡片組、具有負折射能力的第三鏡片組、具有正折射能力的第四鏡片組以及具有正折射能力的第五鏡片組，第三鏡片組和第四鏡片組之間設(shè)置光圏。在從廣角向望遠變倍時，第一鏡片組向被攝體一方移動，第一鏡片組和第二鏡片組之間的距離増大，第二鏡片組和第三鏡片組之間的距離增大，第三鏡片組和第四鏡片組之間的距離減小，第四鏡片組和第五鏡片組之間的距離減小。第三鏡片組以一片負鏡片構(gòu)成，通過該第三鏡片組的移動來實行聚焦。本發(fā)明(I)提供的變焦鏡頭的特征在于，第二鏡片組的焦距F2、第三鏡片組的焦距F3、廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw和望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft的幾何平均Fm之間滿足以下條件式(I)，-3. O < (F2-F3) /Fm < -O. 5 式(I)其中
權(quán)利要求
1.一種變焦鏡頭，其構(gòu)成為從被攝體一方開始向成像面一方沿著光軸依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組、具有負折射能力的第二鏡片組、具有負折射能力的第三鏡片組、具有正折射能力的第四鏡片組以及具有正折射能力的第五鏡片組，第三鏡片組和第四鏡片組之間設(shè)置光圈，在從廣角向望遠變倍時，所述第一鏡片組向被攝體一方移動，該第一鏡片組和所述第二鏡片組之間的距離增大，該第二鏡片組和所述第三鏡片組之間的距離增大，該第三鏡片組和所述第四鏡片組之間的距離減小，該第四鏡片組和所述第五鏡片組之間的距離減小，所述第三鏡片組以一片負鏡片構(gòu)成，通過該第三鏡片組的移動來實行聚焦，其特征在于，在所述第二鏡片組的焦距F2、所述第三鏡片組的焦距F3、廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw和望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft的幾何平均Fm之間滿足以下條件式(1)，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于，廣角時所述第三鏡片組的橫倍率^3w和望遠時第三鏡片組的橫倍率P3t分別滿足以下條件式(2)和(3)，
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于，廣角時的出射光瞳距離Exp和望遠時的最大像高V之間滿足以下條件式(4)， I < ExpAi <3 式(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于，望遠時的最大像高Y'和廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw之間滿足以下條件式(5)， Y' /Fw > O. 75 式(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變焦鏡頭，其特征在于，望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft和廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw之間滿足以下條件式(6)， Ft/Fw > I. 5 式(6)。
6.一種變焦鏡頭，其構(gòu)成為從被攝體一方開始向成像面一方沿著光軸依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組、具有負折射能力的第二鏡片組、具有負折射能力的第三鏡片組、以及以多組或一組構(gòu)成的后續(xù)鏡片組，在從廣角向望遠變倍時，所述第一鏡片組和所述第二鏡片組之間的距離增大，該第二鏡片組和所述第三鏡片組之間的距離增大，該第三鏡片組和所述后續(xù)鏡片組之間的距離發(fā)生變化，通過該第三鏡片組的移動來實行聚焦，其特征在于，在第二鏡片組的焦距F2、第三鏡片組的焦距F3、望遠時的第二鏡片組和第三鏡片組的合成焦距F23t、廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw和望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft的幾何平均Fm之間滿足以下條件式⑵ (9)，2.O < F3/F23t < 3. O 式(7)-2. 5 < F2/Fm < -I. O 式(8)-I. 4 < F3/Fm < -O. 5 式(9) 其中，。
7.一種變焦鏡頭，其構(gòu)成為從被攝體一方開始向成像面一方沿著光軸依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組、具有負折射能力的第二鏡片組、具有負折射能力的第三鏡片組、以及以多組或一組構(gòu)成的后續(xù)鏡片組，在從廣角向望遠變倍時，所述第一鏡片組和所述第二鏡片組之間的距離增大，該第二鏡片組和所述第三鏡片組之間的距離增大，該第三鏡片組和所述后續(xù)鏡片組之間的距離發(fā)生變化，通過該第三鏡片組的移動來實行聚焦，其特征在于，用一片負鏡片構(gòu)成所述第三組鏡片，并且，在所述第二鏡片組的焦距F2、第三鏡片組的焦距F3、望遠時的第二鏡片組和第三鏡片組的合成焦距F23t、廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw和望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft的幾何平均Fm之間滿足以下條件式(7) (9)， 、2.O < F3/F23t < 3. O 式(7) -2. 5 < F2/Fm < -I. O 式(8) -I. 4 < F3/Fm < -O. 5 式(9) 其中，凡
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變焦鏡頭，其特征在于，構(gòu)成所述第三鏡片組的所述負鏡片的阿倍數(shù)滿足以下條件式(10)， V d > 50 式(10)
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變焦鏡頭，其特征在于，后續(xù)鏡片組為從被攝體一方開始向成像面一方依次設(shè)置的光圈以及具有正折射能力的第四鏡片組和具有正折射能力的第五鏡片組。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變焦鏡頭，其特征在于，構(gòu)成為變倍時所有鏡片組發(fā)生移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變焦鏡頭，其特征在于，望遠時的最大像高Y'和廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw之間滿足以下條件式(11)， Y' /Fw > O. 75 式(11)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變焦鏡頭，其特征在于，望遠時整個系統(tǒng)的焦距Ft和廣角時整個系統(tǒng)的焦距Fw之間滿足以下條件式(12)， Ft/Fw > 3. O 式(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、6、7中任意一項所述的變焦鏡頭，其特征在于，可用于信息裝置，該信息裝置用攝像元件讀取該變焦鏡頭拍攝的圖像，該變焦鏡頭中允許發(fā)生能夠用電子處理對經(jīng)過攝像元件信息化處理后的數(shù)據(jù)進行補償?shù)难a償范圍以內(nèi)的畸變。
14.一種照相機，其特征在于，用權(quán)利要求I 13中任意一項所述的變焦鏡頭作為攝影用光學(xué)系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照相機，其特征在于，具有用攝像元件讀取變焦鏡頭拍攝的圖像的功能。
16.一種信息裝置，其特征在于，用權(quán)利要求I 13中任意一項所述的變焦鏡頭作為攝影用光學(xué)系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信息裝置，其特征在于，具有用攝像元件讀取變焦鏡頭拍攝的圖像的功能。
18.一種攜帶型信息終端裝置，其特征在于用權(quán)利要求I 13中任意一項所述的變焦鏡頭作為照相機功能部的攝影用光學(xué)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及變焦鏡頭、用該變焦鏡頭作為攝影光學(xué)系統(tǒng)的照相機和信息裝置以及攜帶型信息終端裝置。其目的在于提供一種聚焦鏡片組設(shè)置密集、聚焦移動量小、廣角時半視角為36.8度以上、變倍比約為1.5～5倍、具有能夠?qū)?yīng)像素超過500萬～1000萬攝像元件的分辨能的高性能小型變焦鏡頭。其構(gòu)成為從被攝體一方開始沿著光軸依次設(shè)置具有正折射能力的第一鏡片組(G1)、具有負折射能力的第二鏡片組(G2)、具有負折射能力的第三鏡片組(G3)、具有正折射能力的第四鏡片組(G4)以及具有正折射能力的第五鏡片組(G5)，第三鏡片組進行聚焦，第二、第三鏡片組的焦距與廣角以及望遠時整個系統(tǒng)焦距的幾何平均之間滿足規(guī)定條件式。
文檔編號G03B17/12GK102636865SQ20121002266
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者厚海廣道, 高野洋平 申請人:株式會社理光