變焦鏡頭、鏡頭單元及攝像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及變焦鏡頭、鏡頭單元及攝像裝置，用于例如利用攝像元件拍攝被攝對 象的圖像的光學單元等，尤其是涉及例如變倍比（変倍比）在40倍以上且包括較為廣角的 變焦區域的變焦鏡頭、鏡頭單元以及具備該鏡頭單元的攝像裝置。
【背景技術】
[0002] 近些年，實現了 CO) (Charge Coupled Device :電荷藕合器件）型圖像傳感器或 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體）型圖像傳感 器等攝像元件的高集成化、小型化，伴隨于此，在使用CCD或CMOS的數碼相機或攝像機等攝 像裝置中，謀求實現高變倍比、高性能化和裝置整體的小型化。
[0003] 另外，伴隨著數碼相機等的普及，其所使用的場合也逐漸增多。因此，謀求實現數 碼相機等的便攜性的進一步提高，即小型化及輕量化，因此也謀求實現其搭載的變焦鏡頭 的進一步小型化。從進一步擴大拍攝區域的觀點出發，20倍~30倍程度的變焦鏡頭逐漸普 及，期待進一步的高變倍比化。
[0004] 作為這樣的高變倍比且緊湊的變焦鏡頭，公知正負正負正（從物體側依次配置有 具有正的光焦度的第一透鏡組、具有負的光焦度的第二透鏡組、具有正的光焦度的第三透 鏡組、具有負的光焦度的第四透鏡組和具有正的光焦度的第五透鏡組的結構，以下相同） 的五組型的變焦鏡頭（參照以下專利文獻1~3)。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2011-186417號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2012-247564號公報
[0007] 專利文獻3 :日本特開2013-105142號公報
[0008] 然而，為了使在專利文獻1中所記載的變焦鏡頭性能良好，增多了透鏡片數，因此 成本變高。另外，雖然在專利文獻2、3中所記載的變焦鏡頭的透鏡片數少且變倍比達到 15~30倍程度，但是近些年來，存在謀求實現更高變倍比化的實情。
【發明內容】
[0009] 本發明是鑒于這樣的問題而做出的，目的在于提供一種變焦鏡頭、鏡頭單元及使 用該鏡頭單元的攝像裝置，其能夠實現40倍程度以上的變倍比，實現小型化，并且進一步 良好地校正各種像差。
[0010] 為了實現上述目的中的至少一個，反映本發明一個側面的變焦鏡頭從物體側向像 側依次由
[0011] 具有正的光焦度的第一透鏡組、
[0012] 具有負的光焦度的第二透鏡組、
[0013] 具有光圈且具有正的光焦度的第三透鏡組、
[0014] 具有負的光焦度的第四透鏡組、
[0015] 具有正的光焦度的第五透鏡組構成，
[0016] 通過使各透鏡組的間隔變化來進行變倍，
[0017] 所述第一透鏡組從物體側依次由具有負的光焦度的第1-1透鏡、具有正的光焦度 的第1-2透鏡及具有正的光焦度的第1-3透鏡構成，所述第五透鏡組在變倍時、對焦時不一 起移動，所述變焦鏡頭滿足以下條件式：
[0018] V dl2>80 (1)
[0019] V dl3>80 (2)
[0020] ndll>l. 9 (3)
[0021] 18<fl/fw<22 (4)
[0022] 其中，
[0023] v dl2 :所述第1-2透鏡的阿貝數
[0024] V dl3 :所述第1-3透鏡的阿貝數
[0025] ndll :所述第1-1透鏡的折射率
[0026] fl :所述第一透鏡組的合成焦距（mm)
[0027] fw :所述變焦鏡頭的廣角端的焦距（mm)
[0028] 變焦鏡頭整個系統從物體側向像側依次由具有正的光焦度的第一透鏡組、具有負 的光焦度的第二透鏡組、具有正的光焦度的第三透鏡組、具有負的光焦度的第四透鏡組和 具有正的光焦度的第五透鏡組構成。通過采用這樣的結構，負透鏡組為兩組，成為從所述第 一透鏡組開始依次為正負正負正的配置，因此透鏡系統整體的光焦度結構為對稱結構，能 夠有效地對由畸變、慧差、倍率色差的對稱形狀校正的各像差進行校正。另外，通過使各透 鏡組的空氣間隔（距離）變化，能夠使各透鏡組沿光軸方向移動而進行變倍及伴隨著變倍 的焦點位置變化校正（調焦），由此像差校正的自由度增大，維持良好的光學性能、使整個 長度及前透鏡直徑（第一透鏡組的透鏡最大直徑）小型化，并且能夠確保高變倍比。
[0029] 另外，在所述第三透鏡組中具有光圈，由此能夠使出瞳位置遠離攝像元件，因此容 易確保在攝像元件為C⑶或CMOS的情況下通常所需的遠心性，進一步使入瞳位置更位于物 體側，因此能夠實現前透鏡直徑和后透鏡直徑（第五透鏡組的透鏡最大直徑）的小型化。
[0030] 另外，通過使所述第一透鏡組從物體側依次由具有負的光焦度的第1-1透鏡、具 有正的光焦度的第1-2透鏡及具有正的光焦度的第1-3透鏡構成，能夠良好地進行校正望 遠端的球差及軸上色差、廣角端的軸外光束的場曲及畸變。
[0031] 另外，所述第五透鏡組是離攝像元件最近的透鏡組，假如采用使所述第五透鏡組 在變倍及/或對焦時移動的結構，則由于攝像元件與所述第五透鏡組的距離接近，所以存 在容易受到所述第五透鏡組的雜物、損傷映入的影響，尤其是，在小型化的變焦鏡頭中，由 于離像側最近的透鏡與攝像元件的距離更近，所以該傾向較為顯著。因此，在本發明中，通 過不使所述第五透鏡組沿光軸方向移動，能夠密封離像側最近的透鏡與攝像元件之間的空 間，能夠抑制雜物、損傷的影響。另外，利用所述第五透鏡組和鏡筒能夠使攝像元件處于密 封狀態，因此能夠防止塵埃等雜物混入攝像元件上。
[0032] 條件式（1)、（2)是規定所述第一透鏡組的正透鏡的阿貝數的條件式。在高變倍比 系統的變焦鏡頭中，望遠端的軸上色差容易變大，其成為性能變差的原因。在望遠端，由于 在各透鏡組中所述第一透鏡組的光線高最高，所以受到玻璃材料的影響最大。因此，需要減 小在所述第一透鏡組所產生的軸上色差。相對于此，如條件式（1)、（2)所示，由于在所述 第一透鏡組使用兩個低色散的玻璃材料，所以能夠減小在所述第一透鏡組所產生的軸上色 差。由此，能夠減小望遠端的軸上色差，并且能夠確保良好的性能。
[0033] 條件式（3)是規定所述第一透鏡組的負透鏡的折射率的條件式。通過在所述第一 透鏡組中使用兩個滿足（1)、（2)式的低色散的玻璃材料能夠減小軸上色差，但是導致實際 存在的玻璃材料的光焦度變弱并使光學系統變得大型化。通過使用條件式（3)的值超過下 限的折射率的玻璃材料，能夠使變焦鏡頭小型化。
[0034] 條件式（4)規定所述第一透鏡組的焦距與廣角端的焦距的比。通過同時滿足條 件式（3)，并且使條件式（4)的值低于上限，能夠減弱所述第一透鏡組的光焦度，不使用于 變倍的移動量增大即可滿足要求，因此能夠實現光學系統的小型化。而且，通過使條件式 (4)的值超過下限，能夠不使所述第一透鏡組的光焦度變得過強，因此主要能夠抑制廣角端 的軸外光束所產生的場曲及畸變、望遠端所產生的球差、軸上色差，能夠確保良好的光學性 能。另外，在將所述第一透鏡組安裝于鏡筒時，相對于作為透鏡組的偏芯誤差的像差波動不 會變得過大，量產性變得良好。在從物體側依次為正負正負正的透鏡組內，所述第一透鏡組 是從物體側依次為負正正的透鏡結構，所述第五透鏡組不移動，在這樣的結構中，通過滿足 條件式（1)~（4)，能夠確保光學系統的小型化和良好的光學性能、量產性。
[0035] 本鏡頭單元將上述變焦鏡頭安裝在對所述變焦鏡頭進行保持的鏡筒。
[0036] 本攝像裝置具有上述變焦鏡頭、對該變焦鏡頭進行保持的鏡筒和對利用該變焦鏡 頭形成的圖像進行光電轉換的固體攝像元件。
[0037] 根據本發明，能夠提供一種變焦鏡頭、鏡頭單元及使用該鏡頭單元的攝像裝置，其 能夠實現40倍程度以上的變倍比，實現小型化，并且進一步良好地校正各像差。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本實施方式的攝像裝置的一個例子即數碼相機的從正面上部側看到的立 體圖（a)及從背面下部側看到的立體圖（b)。
[0039] 圖2是具有本實施方式的變焦鏡頭的攝像裝置的框圖。
[0040] 圖3是實施例1的變焦鏡頭的廣角端（a)、中間（b)、望遠端（c)的鏡頭剖面圖。
[0041] 圖4是（a)是實施例1的變焦鏡頭的廣角端的球差、象散及畸變的像差圖，圖4(b) 是實施例1的變焦鏡頭的中間的球差、象散及畸變的像差圖，圖4(C)是實施例1的變焦鏡 頭的望遠端的球差、象散及畸變的像差圖。
[0042] 圖5是實施例2的變焦鏡頭的廣角端（a)、中間（b)、望遠端（c)的鏡頭剖面圖。
[0043] 圖6是（a)是實施例2的變焦鏡頭的廣角端的球差、象散及畸變的像差圖，圖6(b) 是實