專利名稱：變焦透鏡以及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡以及攝像裝置，更具體而言，涉及在視頻攝像機(jī)或電子靜止 攝影機(jī)等可使用的、尤其作為監(jiān)視攝像機(jī)用途可適合使用的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡 的攝像裝置。
背景技術(shù)：
以往以防犯或記錄等為目的而使用監(jiān)視攝像機(jī)。對(duì)監(jiān)視攝像機(jī)的攝像透鏡要求如 下搭載于監(jiān)視攝像機(jī)時(shí)可小型地構(gòu)成；以廣角可對(duì)寬范圍進(jìn)行監(jiān)視；以大口徑比的光學(xué) 系統(tǒng)在低照度的攝像條件下也可進(jìn)行被攝體的特定。在近幾年，要求變倍功能的情況較多， 因此使用變焦透鏡的監(jiān)視攝像機(jī)逐漸成為主流。作為可使用在監(jiān)視攝像機(jī)的變焦透鏡，公知有例如下述專利文獻(xiàn)1 3記載的變 焦透鏡。在專利文獻(xiàn)1記載有從物側(cè)依次配置負(fù)的第1透鏡組、光闌、正的第2透鏡組而 構(gòu)成的7片結(jié)構(gòu)的變焦透鏡。在專利文獻(xiàn)2記載有從物側(cè)依次配置負(fù)的第1透鏡組、正的 第2透鏡組而構(gòu)成的10片結(jié)構(gòu)的變焦透鏡。在專利文獻(xiàn)3記載有從物側(cè)依次配置負(fù)的第 1透鏡組、光闌、正的第2透鏡組而構(gòu)成的10片或11片結(jié)構(gòu)的變焦透鏡。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開(kāi)2006-119574號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開(kāi)2007-94371號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利公開(kāi)2008-216591號(hào)公報(bào)目前，伴隨監(jiān)視攝像機(jī)的需求的增加，對(duì)于所搭載的變焦透鏡的小型化、廣角化 的要求變得日益強(qiáng)烈。與此同時(shí)，上述領(lǐng)域的攝像機(jī)的大多數(shù)所搭載的的(XD(Charge Coupled Device) CMOS (Comple MentaryMetal Oxide Semiconductor) 白勺Mf象牛白勺 兆像素化正在進(jìn)化，也就期待能夠與兆像素的攝像元件對(duì)應(yīng)的高光性能。然而，專利文獻(xiàn)1記載的變焦透鏡雖然是小型且廣角，但不能說(shuō)是與兆像素化的 攝像元件可充分對(duì)應(yīng)那樣的高性能。在專利文獻(xiàn)2記載的變焦透鏡雖然是廣角，但是因球 面像差(也稱球差)、非點(diǎn)像差(也稱像散)、軸上色像差(也稱軸上色差)的校正不充分， 所以并非是與兆像素化的攝像元件充分對(duì)應(yīng)的變焦透鏡。專利文獻(xiàn)3記載的變焦透鏡雖然 是高性能，但在小型化的這方面有改進(jìn)的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種實(shí)現(xiàn)小型化及廣角化、且 具有與兆象素化的攝像元件可對(duì)應(yīng)的高光學(xué)性能的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡的攝像
直ο本發(fā)明的變焦透鏡，其特征在于，從物側(cè)依次具備具有負(fù)的折射力的第1透鏡 組、光闌、具有正的折射力的第2透鏡組，按照使第1透鏡組和第2透鏡組的光軸上的間隔 變化來(lái)進(jìn)行變倍、且伴隨該變倍的像面位置的校正由第1透鏡組沿光軸的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行的方 式構(gòu)成，并滿足下述條件式(1)。
-2. 4 < f Ι/fw < -2. 0............(1)其中，fl 第1透鏡組的焦距，fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的焦距。專利文獻(xiàn)1 3記載的變焦透鏡不滿足上述條件式(1)，與此相對(duì)，本發(fā)明的變焦 透鏡構(gòu)成為滿足上述條件式(1)，所以可實(shí)現(xiàn)小型化及廣角化、并且可容易實(shí)現(xiàn)與兆象素化 的攝像元件可對(duì)應(yīng)的高光學(xué)性能。在本發(fā)明的變焦透鏡中，第1透鏡組是通過(guò)從物側(cè)依次配設(shè)3片負(fù)透鏡、正透鏡、 負(fù)透鏡而成的5片結(jié)構(gòu)也可。而且，在本發(fā)明的變焦透鏡中，上述第2透鏡組是通過(guò)從物側(cè) 依次配設(shè)3片正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡而成的5片結(jié)構(gòu)也可。并且，在此所述的透鏡折射力 的符號(hào)對(duì)于非球面透鏡而言設(shè)為在近軸區(qū)域考慮的符號(hào)。而且，在本發(fā)明的變焦透鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(2) (4)。并且，作為優(yōu)選方 式，可以滿足下述條件式(2) (4)中的任意1個(gè)或者也可以滿足任意組合。-0. 5 < m2w <-0. 41............(2)-0. 9 < (rl5f-rl5r) / (rl5f+rl5r) < -0. 2...... (3)vd22 >80............(4)其中，m2w 在廣角端的第2透鏡組的橫倍率，rl5f 第1透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡的物側(cè)面的曲率半徑，rl5r 第1透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡的像側(cè)面的曲率半徑，vd22 第2透鏡組的從物側(cè)起第2個(gè)透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)。另外，在本說(shuō)明書(shū)記載的各條件式的值只要沒(méi)有特別限制，則為變焦透鏡的基準(zhǔn) 波長(zhǎng)的值。本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，具備上述記載的本發(fā)明的變焦透鏡。根據(jù)本發(fā)明，從物側(cè)依次具備具有負(fù)的折射力的第1透鏡組；光闌；具有正的折 射力的第2透鏡組，按照使第1透鏡組和第2透鏡組的光軸上的間隔變化來(lái)進(jìn)行變倍，且伴 隨該變倍的像面位置的校正由第1透鏡組沿光軸的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行的方式構(gòu)成，因滿足條件式 (1)而適當(dāng)設(shè)定第1透鏡組的光焦度，所以能夠提供一種可實(shí)現(xiàn)小型化及廣角化、且具有與 兆象素化的攝像元件可對(duì)應(yīng)高光學(xué)性能的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡的攝像裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例6所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例7所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8的圖8㈧ 圖8(H)是本發(fā)明實(shí)施例1的變焦透鏡的各像差圖。
圖9的圖9(A) 圖9(H)是本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦透鏡的各像差圖。圖10的圖10㈧ 圖(H)是本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦透鏡的各像差圖。圖11的圖Il(A) 圖Il(H)是本發(fā)明的實(shí)施例4的變焦透鏡的各像差圖。圖12的圖12㈧ 圖12(H)是本發(fā)明的實(shí)施例5的變焦透鏡的各像差圖。圖13的圖13(A) 圖13(H)是本發(fā)明的實(shí)施例6的變焦透鏡的各像差圖。圖14的圖14㈧ 圖14(H)是本發(fā)明的實(shí)施例7的變焦透鏡的各像差圖。圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。圖中1_變焦透鏡，5-攝像元件，6-透鏡裝置，7-攝像機(jī)本體，8-光闌機(jī)構(gòu)，9-變 焦旋鈕，10-監(jiān)視攝像機(jī)，11-聚焦旋鈕，Gl-第1透鏡組，G2-第2透鏡組，S im_像面，St-孔 徑光闌，Z-光軸。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施 方式所涉及的變焦透鏡的構(gòu)成例的剖視圖，并對(duì)應(yīng)于后述的實(shí)施例1的變焦透鏡。而且，圖 2 圖7表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的另外的結(jié)構(gòu)例的剖視圖，分別對(duì)應(yīng)于后述的實(shí)施例 2 實(shí)施例7的變焦透鏡。由于圖1 圖7所示的例子的基本結(jié)構(gòu)相同，而且圖示方法也相 同，因此，在此主要參照?qǐng)D1，關(guān)于本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡沿著光軸Z從物側(cè)依次具備具有負(fù)的折射 力的第1透鏡組Gl ；孔徑光闌St ；具有正的折射力的第2透鏡組G2，這種負(fù)的光焦度在先 的結(jié)構(gòu)具有適于廣角化且比較容易確保后截距的特點(diǎn)。另外，圖1所示的孔徑光闌St未必表示大小或形狀而表示光軸Z上的位置。而且， 在圖1中左側(cè)為物側(cè)、右側(cè)為像側(cè)，上段表示在廣角端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的透鏡配置，下段表 示在望遠(yuǎn)端的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦時(shí)的透鏡配置，從廣角端向望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍時(shí)的各透鏡組的移動(dòng) 軌跡由上段和下段之間的箭頭示意性地表示。在將變焦透鏡應(yīng)用于攝像裝置時(shí)，優(yōu)選按照裝載透鏡的攝像機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu)，在光學(xué) 系統(tǒng)和像面Sim之間配置保護(hù)玻璃、棱鏡、紅外線截止濾光片或低通濾光片等的各種濾光 片等。因此，圖1中示有將設(shè)想這些平行平板狀的光學(xué)部件PP配置在第2透鏡組G2和像 面Sim之間的例子。此變焦透鏡按照使第1透鏡組Gl和第2透鏡組G2的光軸Z上的間隔變化來(lái)進(jìn)行 變倍、且伴隨此變倍的像面位置的校正由第1透鏡組Gl沿光軸Z的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行。另外，變 倍時(shí)孔徑光闌St被固定。本實(shí)施方式的變焦透鏡按照滿足下述條件式(1)的方式構(gòu)成。-2. 4 < f Ι/fw < -2. 0............(1)其中，f 1 第1透鏡組Gl的焦距，fw 在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距。條件式(1)涉及第1透鏡組Gl的焦距對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的焦距之比，可以說(shuō)表示光焦度 分配的適當(dāng)范圍。若超過(guò)條件式(1)的上限，發(fā)生高次非點(diǎn)像差，并且像面彎曲(也稱場(chǎng) 曲)校正過(guò)度。若低于條件式(1)的下限，則在廣角端周邊光量不足。為了對(duì)應(yīng)于兆象素化的攝像元件，要求至成像區(qū)域周邊部得到良好的圖片質(zhì)量。通過(guò)滿足條件式(1)，至結(jié)像 區(qū)域附近周邊部能得到良好的圖片質(zhì)量。為了以本變焦透鏡那樣通過(guò)從物側(cè)起依次由負(fù)、正的透鏡組構(gòu)成的2組結(jié)構(gòu)可實(shí) 現(xiàn)小型化、廣角化、且取入來(lái)自大的視場(chǎng)角的光線并抑制后截距的增大，重要的是在物側(cè)所 配置的負(fù)的第1透鏡組Gl的結(jié)構(gòu)。通過(guò)滿足條件式(1)而設(shè)定第1透鏡組Gl的光焦度， 能夠?qū)崿F(xiàn)小型化及廣角化、且可以實(shí)現(xiàn)與兆象素化的攝像元件可對(duì)應(yīng)的高性能。另外，優(yōu)選滿足下述條件式(1-1)，此時(shí)，可進(jìn)一步提高通過(guò)滿足條件式(1)而得 到的效果。-2. 3 < fl/fw < -2. 1............(1-1)作為第1透鏡組Gl的結(jié)構(gòu)，可采用例如從物側(cè)起依次配設(shè)3片負(fù)透鏡、正透鏡、負(fù) 透鏡的5片結(jié)構(gòu)。在圖1所示的例子中，第1透鏡組Gl從物側(cè)起依次由負(fù)彎月形透鏡L11、 負(fù)彎月形透鏡L12、雙凹形透鏡L13、雙凸形狀透鏡L14、負(fù)彎月形透鏡L15構(gòu)成。通過(guò)在透鏡系統(tǒng)的最靠物側(cè)配置負(fù)彎月透鏡，就有利于廣角化。通過(guò)在第1透鏡 組Gl中在物側(cè)配置2片負(fù)彎月透鏡，與負(fù)彎月透鏡為1片時(shí)相比，可以將隨著光學(xué)系統(tǒng)廣 角化而增大的歪曲像差(也稱畸變像差)良好地校正。而且，通過(guò)第1透鏡組Gl包含雙凹 透鏡，容易確保第1透鏡組Gl所需要的負(fù)的光焦度，并且通過(guò)第1透鏡組Gl包含正透鏡， 容易保持第1透鏡組Gl的色像差的平衡。通過(guò)構(gòu)成為第1透鏡組Gl包括4片負(fù)透鏡而使 負(fù)光焦度分散，變得容易進(jìn)行球面像差的良好的校正，并變得容易實(shí)現(xiàn)大口徑比。作為第2透鏡組G2的結(jié)構(gòu)，可采用從物側(cè)依次配設(shè)3片正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡的 5片結(jié)構(gòu)。在圖1所示的例子中，第2透鏡組G2從物側(cè)依次由在近軸區(qū)域?yàn)殡p凸形狀的非 球面透鏡的透鏡L21、雙凸形狀透鏡L22、正彎月形狀透鏡L23、負(fù)彎月形狀透鏡L24、雙凸形 狀透鏡L25構(gòu)成。因?yàn)榈?透鏡組Gl具有負(fù)的折射力，所以從第1透鏡組Gl所發(fā)散的光束入射到 第2透鏡組時(shí)的光線高度變高，這成為使高次球面像差或彗形像差(也稱慧差)發(fā)生的原 因。尤其伴隨大口徑比而易于發(fā)生高次的球面像差或彗形像差，但是如圖1所示的例子，通 過(guò)將第2透鏡組G2的最靠物側(cè)的透鏡設(shè)成非球面透鏡，可有效地抑制球面像差或彗形像差 的發(fā)生，變得容易實(shí)現(xiàn)大口徑比。并且，按照第2透鏡組G2包含多個(gè)雙凸透鏡的方式構(gòu)成， 從而容易確保用于使第1透鏡組Gl發(fā)散的光束會(huì)聚所需要的正的光焦度。圖1所示的變焦透鏡全部由單透鏡構(gòu)成。如此，通過(guò)盡量不使用接合透鏡，可以與 由同片數(shù)的透鏡包含更多的接合透鏡的結(jié)構(gòu)時(shí)相比，增加空氣接觸面的數(shù)，提高設(shè)計(jì)的自 由度，有利于實(shí)現(xiàn)至結(jié)像區(qū)域周邊部為止良好像差校正的高性能的光學(xué)系統(tǒng)。優(yōu)選本實(shí)施方式的變焦透鏡滿足下述條件式(2)。-0. 5 < m2w <-0. 41............(2)其中，m2w 在廣角端的第2透鏡組G2的橫倍率。條件式(2)表示在廣角端的第2透鏡組G2的橫倍率的適合范圍。若超過(guò)條件式 (2)的上限，則非點(diǎn)像差的校正變得不夠，在廣角端周邊光量不夠。若低于條件式(2)的下 限，則像面彎曲校正過(guò)剩，性能劣化。另外，更優(yōu)選滿足下述條件式(2-1)，此時(shí)，能進(jìn)一步提高通過(guò)滿足條件式(2)所得到的效果。-0. 48 < m2w < -0. 42............(2-1)而且，優(yōu)選本實(shí)施方式的變焦透鏡滿足下述條件式(3)。-0. 9 < (rl5f-rl5r) / (rl5f+rl5r) < -0· 2............(3)其中，rl5f 第1透鏡組Gl的最靠像側(cè)的透鏡的物側(cè)的面的曲率半徑，rl5r 第1透鏡組Gl的最靠像側(cè)的透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑。條件式(3)是有關(guān)第1透鏡組Gl所包括的透鏡中的最靠孔徑光闌St的透鏡的形 狀的式子，若超過(guò)條件式(3)的上限，則在望遠(yuǎn)側(cè)球面像差校正不夠。若低于條件式(3)的 下限，則周邊光量不夠。如果要使周邊光量不足改善，則第1透鏡組Gl的前透鏡(最靠物 側(cè)的透鏡)的直徑變大，與小型化背道而馳。另外，優(yōu)選滿足下述條件式(3-1)，此時(shí)，能提高通過(guò)滿足條件式(3)所得到的效^ ο-0. 84< (rl5f-rl5r)/(rl5f+rl5r) <-0.23............(3-1)而且，本實(shí)施方式的變焦透鏡的第2透鏡組G2是從物側(cè)依次配設(shè)3片正透鏡、負(fù) 透鏡、正透鏡的5片結(jié)構(gòu)時(shí)，優(yōu)選滿足下述條件式(4)。vd22 >80............(4)其中，vd22 第2透鏡組G2的從物側(cè)起的第2個(gè)透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)。條件式(4)意味著在第2透鏡組G2的從物側(cè)起的第2個(gè)透鏡(透鏡L22)使用低 色散材料。若低于條件式(4)的下限，則色像差的校正不夠，尤其軸上色像差的良好校正就 變得困難。另外，本實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的第2透鏡組G2的橫倍率β2為β2 = -1 時(shí)，按照從整個(gè)系統(tǒng)的最靠物側(cè)的面至像面Sim為止的光軸方向的長(zhǎng)度為最小的方式構(gòu) 成。若將β 2 = -1時(shí)的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fm，則fm在使用上述第1透鏡組Gl的焦距 Π的狀態(tài)下表示如下。fm = β 2Xfl = -fl而且，此時(shí)的整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的變焦倍率Zm如下表示。Zm = fm/fw = -fl/fw本變焦透鏡例如在處于室外等惡劣環(huán)境下使用時(shí)，對(duì)于在最靠物側(cè)所配置的透 鏡，優(yōu)選使用耐抗由風(fēng)雨引起的表面劣化、由直射日光引起的溫度變化、并且耐抗由油脂、 洗滌劑等化學(xué)藥品的材料，即，耐水性、耐氣候性、耐酸性、耐藥品性等高的材料，并且，優(yōu)選 使用耐堅(jiān)、耐碎的材料。從以上可知，作為最靠物側(cè)所配置的材料，具體優(yōu)選使用玻璃或也 可以使用透明的陶瓷。本變焦透鏡在惡劣的環(huán)境下使用時(shí)，優(yōu)選施以保護(hù)用多層膜涂層。并且，除保護(hù)用 涂層膜以外也可以施以用于減少重影光等的防反射涂層。在圖1所示的例子中，表示了在透鏡系統(tǒng)和像面Sim之間配置光學(xué)部件PP的例 子，但是，代替配置低通濾光片或用于截止所定波長(zhǎng)區(qū)域的各種濾光片，也可以在各透鏡配 置各種濾光片，或者也可以在任一變焦透鏡面上施以具有與各種濾光片相同作用的涂層。
其次，對(duì)于本發(fā)明的變焦透鏡的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1 實(shí)施例7的變 焦透鏡的透鏡剖視圖分別表示在圖1 圖7。將實(shí)施例1的變焦透鏡的透鏡數(shù)據(jù)示在表1、有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)示在表2、將非球面 數(shù)據(jù)示在表3。同樣，有關(guān)實(shí)施例2 7的變焦透鏡的透鏡數(shù)據(jù)、變焦的數(shù)據(jù)、非球面數(shù)據(jù)示 在表4 表21。在以下，對(duì)表中記號(hào)的意義以實(shí)施例1的變焦透鏡為例進(jìn)行說(shuō)明，但對(duì)實(shí)施 例2 7的變焦透鏡也基本相同。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，在Si欄表示通過(guò)將最靠物側(cè)的構(gòu)成要素作為第1個(gè)而隨著 朝向像側(cè)增加的第i個(gè)(i = 1、2、3、…)的面號(hào)碼、在Ri欄表示第i個(gè)面的曲率半徑、在 Di欄表示第i個(gè)面和第i+Ι個(gè)面的光軸Z上的間隔。另外，就曲率半徑的符號(hào)而言，將在物 側(cè)為凸的情況設(shè)為正、將在像側(cè)為凸的情況設(shè)為負(fù)。而且，在透鏡數(shù)據(jù)中，在Ndj欄表示通過(guò)將最靠物側(cè)的透鏡設(shè)為第1個(gè)而隨著朝向 像側(cè)依次增加的第j個(gè)(j = 1、2、3、…)的透鏡對(duì)d線(波長(zhǎng)587.6nm)的折射率，在ν d j欄表示第j個(gè)透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)。另外，在透鏡數(shù)據(jù)中也包括表示孔徑光闌St，在相當(dāng) 于孔徑光闌St的面的曲率半徑的欄記載有(孔徑光闌)的語(yǔ)句。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，變倍時(shí)間隔變化的面間隔的欄分別記載有可變1、可變2、可 變3?？勺?是第1透鏡組Gl和孔徑光闌St之間的間隔、可變2是孔徑光闌St和第2透 鏡組G2之間的間隔、可變3是變焦透鏡的最靠像側(cè)的面和光學(xué)部件PP的間隔。在表2的有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)中表示有在廣角端及望遠(yuǎn)端的、整個(gè)系統(tǒng)的焦距及Fno. (F數(shù))及全視場(chǎng)角及與可變1、可變2、可變3相對(duì)應(yīng)的面間隔的值。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，在非球面的面號(hào)碼附加*記號(hào)，作為非球面的曲率半徑表示 近軸的曲率半徑的數(shù)值。在表3的非球面數(shù)據(jù)中表示非球面的面號(hào)碼、及有關(guān)各非球面的 非球面系數(shù)。表3的非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值的1+00”意味著“\10+°”，1-11”(11:整數(shù))意味 著“X10_n”。而且，非球面系數(shù)是下述非球面式的各系數(shù)K、Am(m= 3、4、5、"·20)的值。Zd = C · h2/{l+(l"K · C2 · h2)1/2} + Σ Am · hm其中，Zd 非球面深度(從高度h的非球面上的點(diǎn)下垂到非球面頂點(diǎn)相切的垂直于光軸 的平面的垂線長(zhǎng)度)，h 高度(從光軸到透鏡面的距離)，C:近軸曲率半徑的倒數(shù)，K、Am 非球面系數(shù)(m = 3、4、5、...20)。另外，在此作為一例，對(duì)各表的長(zhǎng)度單位使用“mm”、對(duì)角度單位使用“度”、對(duì)非球 面式的Zd、h的單位使用“mm”。但光學(xué)系統(tǒng)即使按比例放大或比例縮小也可得到相等的光 學(xué)性能，所以單位不限于“mm”，也可使用其他適當(dāng)?shù)膯挝?。[表1]實(shí)施例1透鏡數(shù)據(jù) [表 2]實(shí)施例1有關(guān)變焦的數(shù)據(jù) [表3]實(shí)施例1非球面數(shù)據(jù)
[表 7]實(shí)施例3透鏡數(shù)據(jù)
[表11]實(shí)施例4有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)
焦距Fno.全視場(chǎng)角可變1可變2可變3廣角端2. 501. 251437. 817. 467. 90望遠(yuǎn)端6. 011. 92571. 451. 5713. 79[表 12]實(shí)施例4非球面數(shù)據(jù)
面號(hào) 碼KA3A4A5A611-1. 0000000E+00-3. 5609220E-048. 1608398E-04-7. 6547039E-042.8973332E-0412-1. 0000000E+00-7. 6892221E-056. 3560850E-04-2.0098296E-046. 7832040E-05
[表16]實(shí)施例6透鏡數(shù)據(jù)
Si (面號(hào)碼)Ri (曲率半徑)Di (面間隔)Ndj (折射率)vdj (阿貝數(shù))118.54241. 101.8830040. 827.73182. 80319. 81880. 801.9033631. 347.65423. 005-31.55700. 711.5924068. 368. 01073. 921.8466623. 87-24. 95000. 548-11. 44810. 701.8061033. 39-103. 0311可變110孔徑光闌可變2*1118. 66551. 421.6940056. 3*1296. 15390. 101313. 21964. 051.4970081. 514-13.78950. 1015224. 51272. 141.7291654. 716-18. 68710. 10 [表17]實(shí)施例6有關(guān)變焦的數(shù)據(jù) [表 18]實(shí)施例6非球面數(shù)據(jù) 實(shí)施例1的變焦透鏡的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)如下。實(shí)施例1的變焦透鏡中，從物側(cè)起依次配 置第1透鏡組Gl是凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的負(fù)的透鏡L11、凸面朝向物側(cè)的彎月形狀 的負(fù)的透鏡L12、雙凹形狀的負(fù)的透鏡L13、雙凸形狀的正的透鏡L14、凸面朝向像側(cè)的彎月 形狀的負(fù)的透鏡L15的5片結(jié)構(gòu)；第2透鏡組G2是在近軸區(qū)域內(nèi)雙凸形狀的正的透鏡L21、 雙凸形狀的正的透鏡L22、凸面朝向像側(cè)的彎月形狀的正的透鏡L23、凸面朝向物側(cè)的彎月 形狀的負(fù)的透鏡L24、雙凸形狀的正的透鏡L25的5片結(jié)構(gòu)，所有透鏡是未被接合的單透鏡， 非球面施于透鏡L21的物側(cè)的面以及像側(cè)的面。實(shí)施例2的變焦透鏡的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的變焦透鏡相同。實(shí)施例3、4的變焦 透鏡的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的變焦透鏡的不同點(diǎn)在于，使透鏡L13和透鏡L14接合；其他與 實(shí)施例1的變焦透鏡相同。實(shí)施例5的變焦透鏡的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的變焦透鏡的不同 點(diǎn)在于透鏡L23是雙凸形狀，其他與實(shí)施例1的變焦透鏡相同。實(shí)施例6的變焦透鏡的簡(jiǎn)要 結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的變焦透鏡的不同點(diǎn)在于，使透鏡L13和透鏡L14接合、透鏡L21在近軸區(qū) 域是凸面朝向物側(cè)的彎月形狀、及透鏡L23為雙凸形狀；其他與實(shí)施例1的變焦透鏡相同。 實(shí)施例7的變焦透鏡的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，透鏡L21在近軸區(qū)域是凸面朝 向物側(cè)的彎月形狀、及透鏡L23是平面朝向物側(cè)的平凸形狀；其他與實(shí)施例1的變焦透鏡相 同。在表22表示實(shí)施例1 7變焦透鏡的條件式(1) (4)所對(duì)應(yīng)的值。從表22可 知，實(shí)施例1 7中任何一項(xiàng)都滿足條件式(1) (4)。[表 22] 在圖8(A) 圖8(H)表示實(shí)施例1的變焦透鏡的在廣角端及望遠(yuǎn)端的、球面像差、 非點(diǎn)像差、畸變(畸變像差)、倍率色像差(也稱倍率色差)的各像差。上段記載成WIDE 的是在廣角端的像差圖，下段記載成TELE的是在望遠(yuǎn)端的像差圖。在各像差圖表示將d線 (波長(zhǎng)587. 6nm)作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)的像差，但在球面像差圖以及倍率色像差圖中也表示對(duì)C線 (波長(zhǎng)656.3nm)、g線(波長(zhǎng)436nm)的像差。球面像差圖的Fno.意味著F數(shù)、其他的像差 圖的ω意味著半視場(chǎng)角。同樣，在圖9(A) 圖 9 (H)、圖 10(A) 圖 10 (H)、圖 Il(A) 圖 11 (H)、圖 12(A) 圖12 (H)、圖13㈧ 圖13 (H)、圖14㈧ 圖14(H)表示實(shí)施例2 7的變焦透鏡的在廣 角端及望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、畸變(歪曲像差)、倍率色像差(倍率色差)的各像差 圖。從以上數(shù)據(jù)可知，實(shí)施例1 7的變焦透鏡的變倍比為2. 4倍且構(gòu)成為小型化，成 為在廣角端的F值是1. 25 1. 26的大口徑比的光學(xué)系統(tǒng)，而且，具有在廣角端的全視場(chǎng)角 為138° 151°的視場(chǎng)角，各像差被良好地校正，在廣角端及望遠(yuǎn)端均具有較高的光學(xué)性 能。在圖15中表示作為本發(fā)明的攝像裝置的一實(shí)施方式的、搭載有本發(fā)明的實(shí)施方 式所涉及的變焦透鏡的監(jiān)視攝像機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。圖15所示的監(jiān)視攝像機(jī)10主要由透鏡 裝置6和攝像機(jī)本體7構(gòu)成。在透鏡裝置6的內(nèi)部配置變焦透鏡1。另外，在圖15中示意 性表示了具備第1透鏡組G1、孔徑光闌St、第2透鏡組G2的變焦透鏡1。在攝像機(jī)本體7的內(nèi)部配置對(duì)變焦透鏡1所成像的被攝體的圖像進(jìn)行攝像的攝像 元件5。作為攝像元件5的具體例，可舉出將變焦透鏡所形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的CCD 或CMOS等。攝像元件5按照其攝像面與變焦透鏡1的像面一致的方式配置。在透鏡裝置6的上方設(shè)置了用于變更孔徑光闌St的光闌直徑的光闌機(jī)構(gòu)8。在透 鏡裝置6的下方設(shè)置了為了變更變焦透鏡1的倍率的變焦旋鈕9和用于變焦透鏡1的聚焦 調(diào)整的聚焦旋鈕11。本發(fā)明所涉及的變焦透鏡1由于具有前述的優(yōu)點(diǎn)，所以本實(shí)施方式的攝像裝置可 小型地構(gòu)成、且具有寬的視場(chǎng)角、并可得到高圖像質(zhì)量的影像。以上，舉出實(shí)施方式以及實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式以 及實(shí)施例可進(jìn)行各種變形。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、折射率、阿貝數(shù)等的值不 限于在上述各數(shù)值實(shí)施例表示的值，可以取其他的值。
權(quán)利要求
一種變焦透鏡，其特征在于，從物側(cè)依次具備負(fù)折射力的第1透鏡組；光闌；正折射力的第2透鏡組，按照使上述第1透鏡組和上述第2透鏡組的光軸上的間隔變化來(lái)進(jìn)行變倍、且伴隨該變倍的像面位置的校正由上述第1透鏡組沿光軸的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行的方式構(gòu)成，滿足下述條件式(1) 2.4＜f1＜fw＜ 2.0…… (1)其中，f1上述第1透鏡組的焦距，fw在廣角端的整體系統(tǒng)的焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于，上述第1透鏡組是通過(guò)從物側(cè)依次配設(shè)3片負(fù)透鏡、正透鏡、負(fù)透鏡而成的5片結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于，上述第2透鏡組是通過(guò)從物側(cè)依次配設(shè)3片正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡而成的5片結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式(2)-0. 5 < m 2w < -0. 41............(2)其中，m2w 在廣角端的上述第2透鏡組的橫倍率。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式(3)-0. 9 < (rl5f-rl5r)/(rl5f+rl5r) < -0. 2...... (3)其中，rl5f 上述第1透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡的物側(cè)面的曲率半徑， rl5r 上述第1透鏡組的最靠像側(cè)的透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡，其特征在于， 滿足下述條件式(4)vd22 > 80............(4)其中，vd22 上述第2透鏡組的從物側(cè)起第2個(gè)透鏡對(duì)d線的阿貝數(shù)。
7.一種攝像裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的變焦透鏡。全文摘要
本發(fā)明提供一種變焦透鏡以及攝像裝置，該變焦透鏡中，實(shí)現(xiàn)小型化、廣角化，并且具有與兆像素的攝像元件可對(duì)應(yīng)的高光學(xué)性能。變焦透鏡從物側(cè)依次具備負(fù)折射力的第1透鏡組(G1)、光闌、正折射力的第2透鏡組(G2)。按照使第1透鏡組(G1)和第2透鏡組(G2)的光軸(Z)上的間隔變化來(lái)進(jìn)行變倍、且伴隨該變倍的像面位置的校正由第1透鏡組(G1)沿光軸(Z)的移動(dòng)來(lái)進(jìn)行的方式構(gòu)成。并且，滿足下述條件式(1)-2.4＜f1/fw＜-2.0……(1)，其中，f1第1透鏡組(G1)的焦距，fw在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101923208SQ20101020011
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者小松大樹(shù) 申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社