变焦透镜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种能够在摄影机或电子静态相机等中使用的、且特别适合进行昼夜 的拍摄的监控相机的变焦透镜。
【背景技术】
[0002] -直以来，为了进行无人设施的监控，而广泛使用CCTV(ClosedCircuit Television)等监控相机。监控相机中，大多是昼间使用利用可见光的拍摄，而夜间进行利 用近红外线的拍摄。因此，监控相机中要求使用无论昼夜均能够使用的透镜系统，即要求能 够应对可见光区域与近红外线区域双方的光的透镜系统。
[0003]-般来讲，在设计成用于可见光区域的透镜系统中，特别是，在近红外线区域产生 色像差，从而在夜间的利用近红外线进行拍摄时造成散焦。对此，作为在监控相机中所搭 载的透镜系统，为了相对于从可见光区域到近红外线区域的宽波长区域的光使焦点位置固 定，优选能够良好地补正宽频带的色像差的透镜系统。此外，如果是能够变倍、且以小型、大 口径比具有良好的光学性能的透镜则更为优选。
[0004]以往，为了能够搭载在监控相机中，提出了一种能够应对从可见光区域到近红外 线区域的光的变焦透镜（例如，参照专利文献1、2。）。
[0005] 专利文献1所公开的变倍光学系统从物体侧依次配置有具有负光焦度的第一透 镜群、光阑、具有正光焦度的第二透镜群而成。而且，在第一透镜群中，从物体侧依次配置有 负弯月透镜、双凹透镜、正透镜。而且，在第二透镜群中配置有五片单透镜。
[0006]专利文献2所公开的变焦透镜从物体侧依次配置有具有负光焦度的第一透镜群、 光阑、具有正光焦度的第二透镜群而成。而且，在第一透镜群中，从物体侧依次配置有负弯 月透镜、双凹透镜、正透镜。而且，在第二透镜群中配置有三片的接合透镜。
[0007] 专利文献1 :日本特开2009-230122号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2011-175174号公报
【发明内容】
[0009]【发明要解决的课题】
[0010] 然而，近几年，作为监控相机用的透镜系统，除能够应对从可见光区域到近红外线 区域的宽频带的波长的功能以外，也要求能够实现高变倍。而且，也要求如即使在微暗场所 也能够鲜明地进行拍摄的大口径比的透镜系统。此外，近几年，由于摄像元件（C⑶或CMOS 等）的高像素化急速发展，从而也要求能够确认被拍摄体的更细微的特征的应对所谓兆像 素化的透镜系统。
[0011] 而且，另一方面，由于小型的监控用半球摄像机的普及，对能够收纳在半球内的小 型的透镜系统的要求也提高。因此，作为能够应对兆像素化的监控相机用的透镜系统，要求 小型且具有能够良好地补正在整个全变倍区域内从可见光区域到近红外线区域的光所对 应的各像差的极高的光学性能。
[0012] 然而，在上述专利文献1所公开的监控相机用透镜系统中，变倍比最多两倍左右， 从而仍然存在发展空间。对此，如果在专利文献1所公开的技术的前提下，要实现高变倍比 化、大口径比化，则难以获取能够应对兆像素化的程度的高光学性能这样的重大问题会产 生。
[0013] 而且，虽然上述专利文献2所公开的监控相机用透镜系统具备能够应对兆像素化 的高光学性能，然而由于全长为65mm以上，因此难以收纳在小型的监控相机用半球内。 [0014] 为了消除上述的现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种实现小型化、高变 倍比化并且具备能够应对兆像素化的摄像元件的高光学性能的变焦透镜。而且，本发明的 目的还在于提供一种实现大口径比化并且具备能够良好地补正在整个全变倍区域内相对 于从可见光区域到近红外线区域的光而产生的各像差的高光学性能的变焦透镜。
[0015] 【用于解决课题的方案】
[0016] 为了解决上述的课题而实现目的，本发明所涉及的变焦透镜包括从物体侧依次配 置的具有负光焦度的第一透镜群、孔径光阑、具有正光焦度的第二透镜群，通过使所述第二 透镜群沿着光轴向物体侧移动来进行从广角端向望远端的变倍，通过使所述第一透镜群沿 着光轴向像侧移动来进行伴随变倍的成像面变动的补正，所述变焦透镜的特征在于，所述 第二透镜群包括从物体侧依次配置的至少在一个面形成有非球面的正透镜、由负透镜和正 透镜及负透镜构成的接合透镜，所述变焦透镜满足以下所示的条件式，
[0017] (1) 1.8<D2/Z< 2. 3
[0018] 其中，D2表示所述第二透镜群的伴随变倍的从广角端到望远端的移动量，Z表示 变倍比（望远端焦点距离/广角端焦点距离）。
[0019] 根据本发明，能够提供一种实现小型化、高变倍比化并且具备能够应对兆像素化 的摄像元件的高光学性能的变焦透镜。
[0020] 此外，根据所述发明，本发明所涉及的变焦透镜的特征在于，满足以下所示的条件 式。
[0021] (2)vd2p> 80
[0022] (3) 0. 6 <vd22/vd24 < 1
[0023] 其中，vd2p表示所述第二透镜群中的构成接合透镜的正透镜的对d线的阿贝数， vd22表示在所述第二透镜群中的接合透镜中最靠物体侧配置的负透镜的对d线的阿贝数， vd24表示在所述第二透镜群中的接合透镜中最靠像侧配置的负透镜的对d线的阿贝数。
[0024] 根据本发明，能够提供实现大口径比化并且具备能够良好地补正在整个全变倍区 域内相对于从可见光区域到近红外线区域的光而产生的各像差的高光学性能的变焦透镜。
[0025] 此外，根据所述发明，本发明所涉及的变焦透镜的特征在于，在所述第二透镜群中 的接合透镜的像侧配置有正透镜，所述变焦透镜满足以下所示的条件式。
[0026] (4) 0. 02 <Dp/L2 < 0. 15
[0027] 其中，Dp表示所述接合透镜与在该接合透镜的像侧所配置的正透镜的间隔，L2表 示所述第二透镜群的全长。
[0028] 根据本发明，能够提供缩短了第二透镜群的全长并且具备保持第二透镜群中的珀 兹伐和的适当平衡而能够良好地补正各像差的高光学性能的变焦透镜。
[0029] 【发明效果】
[0030] 根据本发明，起到了能够提供实现小型化、高变倍比化并且具备能够应对兆像素 化的摄像元件的高光学性能的变焦透镜的效果。此外，起到了能够提供实现大口径比化并 且具备能够良好地补正在整个全变倍区域内相对于从可见光区域到近红外线区域的光而 产生的各像差的高光学性能的变焦透镜的效果。
【附图说明】
[0031] 图1为表示实施例1所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。
[0032] 图2为实施例1所涉及的变焦透镜的各像差图。
[0033] 图3为表示实施例2所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。
[0034] 图4为实施例2所涉及的变焦透镜的各像差图。
[0035] 图5为表示实施例3所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。
[0036] 图6为实施例3所涉及的变焦透镜的各像差图。
[0037] 图7为表示实施例4所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。
[0038] 图8为实施例4所涉及的变焦透镜的各像差图。
[0039] 符号说明
[0040] Gn、G21、G31、G41第一透镜群
[0041] G12、G22、G32、G42第二透镜群
[0042]Lm、Ln2、Li22、Li24、L2n、L2i 2、L222、L224、L3n、L3i 2、L322、L324、L411、L412、L422>L424负is 镜
[0043] L113、L121、L123、L125、L213、L221、L223、L225、L313、L321、L323、L325、L413、L421、L423、L425IE透 镜
[0044] ST孔径光阑
[0045] CG保护玻璃
[0046] IMG成像面
【具体实施方式】
[0047] 以下，详细说明本发明所涉及的变焦透镜的适宜的实施方式。
[0048] 本发明所涉及的变焦透镜从物体侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜群、对预 定的口径进行规定的孔径光阑、具有正光焦度的第二透镜群。而且，该变焦透镜通过使第二 透镜群沿着光轴向物体侧移动来进行从广角端向望远端的变倍。而且，通过使所述第一透 镜群沿着光轴移动来进行伴随变倍的成像面变动（成像位置）的补正。
[0049] 本发明的目的在于提供一种实现小型化、高变倍比化并且具备能够应对兆像素化 的摄像元件的高光学性能的变焦透镜。而且，本发明的目的还在于提供一种实现大口径比 化并且具备能够良好地补正在整个全变倍区域内相对于从可见光区域到近红外线区域的 光而产生的各像差的高光学性能的变焦透镜。对此，为了实现所述的目的，设定如下所示的 各种条件。
[0050] 首先，第二透镜群包括从物体侧依次配置的至少在一个面形成有非球面的正透 镜、由负透镜和正透镜及负透镜构成的接合透镜而成。通过在第二透镜群中的、最靠物体侧 配置的正透镜形成非球面，能够良好地补正随着大口径比化而产生的球面像差。而且，通过 在第二透镜群中配置接合透镜，能够进行色像差的补正。
[0051] 而且，在将第二透镜群的伴随变倍的从广角端到望远端的移动量设为D2,将变倍 比（望远端焦点距离/广角端焦点距离）设为Z时，优选为，满足以下的条件式。
[0052] (1) 1.8<D2/Z< 2. 3
[0053] 条件式（1)为对伴随变倍的第二透镜群的适当的行程范围进行规定的数式。通过 满足该条件式（1)，抑制了伴随变倍的第二透镜群的行程范围从而缩短了光学系统全长且 实现了高变倍比化、并能够获取高光学性能。
[0054] 当低于条件式（1)其下限时，有利于光学系统的小型化，然而特别是难以进行在 广角端的球面像差与慧形像差的补正、且光学性能劣化而导致问题发生。另一方面，当高于 条件式（1)其上限时，由于伴随变倍的第二透镜群的移动量增加，因此难以实现光学系统 的小型化。
[0055] 需要说明的是，当上述条件式（1)满足以下所示的范围时，能够期待更佳的效果。
[0056] (la) 2 <D2/Z< 2. 3
[0057] 通过满足由该条件式（la)规定的范围，能够实现小型而且具备更优异的光学性 能的变焦透镜。
[0058] 此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，将第二透镜群中的构成接合透镜的正透镜 的对d线的阿贝数设为vd2p，将第二透镜群中的接合透镜中最靠物体侧配置的负透镜的对 d线的阿贝数设为vd22,将所述第二透镜群中的接合透镜中最靠像侧配置的负透镜的对d 线的阿贝数设为vd24时，优选为，满足以下的条件式。
[0059] (2)vd2p> 80
[0060] (3) 0.6<vd22/vd24 < 1
[0061] 条件式（2)为对用于良好地补正在整个全变倍区域内相对于从可见光区域到近 红外线区域的光而产生的色像差的条件进行规定的数式。通过由满足条件式（2)的异常低 色散材料来形成第二透镜群中所配置的构成接合透镜的正透镜，能够良好地补正在整个全 变倍区域内相对于从可见光区域到近红外线区域的光而产生的色像差。需要说明的是，当 低于条件式（2)其下限时，难以补正在整个全变倍区域内相对于从可见光区域到近红外线 区域的光而产生的色像差。
[0062] 条件式（3)为对用于良好地补正随着大口径比化而在全变倍区域内明显产生的 色像差的条件进行规定的数式。当低于条件式（3)其下限时，难以进行在望远端产生的色 像差的补正。另一方面，当高于条件式（3)其上限时，难以进行在广角端产生的色像差的补 正。
[0063] 需要说明的是，当上述条件式（3)满足以下所示的范围时，能够期待更佳的效果。
[0064] (3a) 0. 7 <vd22/vd24 < 0. 9
[0065] 通过满足由该条件式（3a)规定的范围，能够进一步良好地补正随