变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置的制作方法

专利名称：：变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有对光路进行反射的反射面的变焦镜头，以及具有该变焦镜头的摄像装置。
背景技术：
：作为适于与CCD或CMOS等电子摄像元件一起使用的变焦镜头，公知有在日本特开2003-302576号公报中所述的变焦镜头。该变焦镜头是这样的变焦镜头，从物体侧起依次具有第1透镜组，其具有正折射力；第2透镜组，其具有负折射力；第3透镜组，其具有正折射力；以及第4透镜组，其具有正折射力，通过在第1透镜组中配置具有对光路进行反射的反射面的棱镜，从而实现厚度方向的薄型化。通过在第1透镜组中配置反射面，在其物体侧配置负透镜，从而容易进行视角的确保和反射面的小型化。但是，在这种结构的情况下，被配置在反射面的物体侧的一块负透镜与其它透镜隔开较大的距离进行配置。因此，在广角端，向该负透镜的入射光线变高。此外，与第1透镜组中的正透镜组的距离加大，各种像差的校正变难。此外，上述变焦镜头成为这样的结构，其第3透镜组是正透镜与负透镜的接合透镜，或者是"正透镜、以及正透镜与负透镜的接合透镜"。因此，作为第3透镜组，为了确保所需的正折射力，在第3透镜组中使用正屈光度大的透镜面，对轴上像差的校正也不利
发明内容本发明的目的在于提供具有对光路进行反射的反射面且有利于整体的薄型化，并且像差校正能力也优异的变焦镜头，以及具有该变焦镜头的摄像装置。本发明的变焦镜头从物体侧起依次具有第1透镜组，其具有正折射力；第2透镜组，其具有负折射力；第3透镜组，其具有正折射力；第4透镜组，其具有正折射力；以及孔径光阑，其配置在第2透镜组与第3透镜组之间，当从广角端向望远端进行变倍时，各透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组包括具有负折射力的单透镜；反射光学元件，其具有对光路进行反射的反射面；以及具有正折射力的辅助透镜组(subimit)，所述变焦镜头满足以下条件(1)、(2)、(3):ndL1〉1.95(1)vdL1<26(2)0.5〈Dn/fK1.5(3)其中，n化是第1透镜组的最靠物体侧的负透镜相对于d线的折射率，vdU是第1透镜组的最靠物体侧的负透镜相对于d线的阿贝数，013是第1透镜组的从最靠物体侧的负透镜的像侧面到正折射力的辅助透镜组的物体侧的面的沿光轴的距离，&是第1透镜组的焦点距离。此外，本发明的电子摄像装置具有根据本发明的变焦镜头；以及电子摄像元件，其被配置在该变焦镜头的像侧，将光学像转换为电信号。结合附图和附加的权利要求，从下面对实施例的详细说明将更加清楚本发明的其它特征和优点。根据以下给出的详细说明和附图，可以更充分地理解本发明，其中说明和附图仅以阁释的方式给出从而不对本发明构成限制，附图中图1A到图1C是本发明的变焦镜头的实施例1的无限远物点聚焦时(Focusedatinfinity)的包含光轴的剖面图，图IA是在广角端的剖面图，图IB是在中间状态的剖面屈，图1C是在望远端的剖面图。图2A到图2C是本发明的变焦镜头的实施例2的无限远物点聚焦时的包含光轴的剖面图，图2A是在广角端的剖面图，图2B是在中间状态的剖面图，图2C是在望远端的剖面图。图3A到图3C是本发明的变焦镜头的实施例3的无限远物点聚焦时的包含光轴的剖面图，图3A是在广角端的剖面图，图3B是在中间状态的剖面图，图3C是在望远端的剖面图。图4A到图4C是表示本发明的变焦镜头的实施例1的无限远物点聚焦时的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的像差图，图4A表示在广角端的状态，图4B表示在中间状态的状态，图4C表示在望远端的状态。图5A到图5C是表示本发明的变焦镜头的实施例2的无限远物点聚焦时的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的像差图，图5A表示在广角端的状态，图5B表示在中间状态的状态，图5C表示在望远端的状态。图6A到图6C是表示本发明的变焦镜头的实施例3的无限远物点聚焦时的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的像差图，图6A表示在广角端的状态，图6B表示在中间状态的状态，图6C表示在望远端的状态。图7是用于说明对像的畸变进行电校正时的基本概念的图。图8是用于说明被摄体半视角的意义的图。图9是表示本发明的数字照相机的实施例的外观的前方立体图。图10是图9的数字照相机的后方立体图。图11是示意地表示图9的数字照相机的内部结构的图。图12是图9的数字照相机的内部电路的主要部分的方框图。具体实施方式上述变焦镜头从物体侧依次包括正折射力的第1透镜组、负折射力的第2透镜组、孔径光阑、正折射力的第3透镜组以及正折射力的第4透镜组，在第1透镜组中具有对光路进行反射的反射光学元件。当具有这样的结构时，变焦镜头的光路通过反射光学元件弯折，因此，将变焦镜头组装到摄像装置中时的装置可薄型化。此外，从广角端向望远端进行变倍时，透镜组相互的间隔变化就通过入射到变焦镜头的光由反射面反射后的位置进行。因此，尽管用于变倍的透镜组移动，也可以实现摄像装置的薄型化。加之，第1透镜组的最靠物体侧的透镜是具有负折射力的单透镜。因此，可以将从反射面向物体侧的突出量抑制为一块透镜的量。另一方面，在该负透镜中，在广角端，光线高容易变高。此外，在望远端附近，也容易产生色差。因此，优选降低在该负透镜自身的轴上和轴外的像差。上述的条件(1)、(2)是为了容易校正负透镜自身的像差和在正折射力的辅助透镜组中的像差，对该负透镜的材料的特性进行规定的条件。条件(1)是指定负透镜的折射率的条件。当ndu低于条件(1)的下限时，负透镜的各面的曲率的绝对值变大(曲率半径的绝对值变小)，容易产生诸像差。条件(2)是指定负透镜的阿贝数的条件。当vdU超过条件(2)的上限时，在负透镜自身上的色差的发生量变小，与在正折射力的辅助透镜组中产生的色差抵消(cancel)的功能就会降低。条件(3)是指定负透镜和正折射力的辅助透镜组之间的沿光轴的距离的条件，是配置反射面并进行薄型化方面的前提条件。当Dn/fi低于条件(3)的下限时，就很难配置用于对光路进行反射的反射面。当D,3/f,超过条件(3)的上限时，变焦镜头的厚度变大，此外，为了确保光路就要加大负透镜的直径，不优选。并且，对于条件(1)，若下限值为1.99则更加优选。此外，若设置上限值为2.3则更加优选。若超过上限，则材料容易变得昂贵。此外，对于条件(2)，若设置下限值为15则更加优选。若超过下限,则材料容易变得昂贵。此外，若上限值为25.5则更加优选。由此，可以进一步达到上述效果。对于条件(3)，若下限值为0.7则更加优选。此外，若上限值为1.2则更加优选。由此，可以进一步达到上述效果。在上述变焦镜头中，第3透镜组优选从物体侧起依次由第1正透镜、第2正透镜、以及从物体侧起依次接合正透镜和负透镜的接合透镜构成。通过该结构，主要是可以良好地校正球差和轴上色差。在第1透镜组中使用了对光路进行反射的反射光学元件的情况下，变焦镜头的沿光轴的全长本身不会直接影响摄像装置的厚度。因此，与不使光轴弯曲的变焦镜头相比，即使使透镜的个数变多，也不会有损小型化。因此，通过使第3透镜组成为上述结构，从而确保变倍所需的正屈光度，并且，通过使正屈光度分散到3个正透镜，就可以对诸像差(特别是轴上的像差)良好地进行校正。此外，通过使第3个正透镜与负透镜接合，可以确保校正色差的功能。此外，容易使第3透镜组的主点接近第2透镜组侧，也有利于确保变倍比。进而，希望第3透镜组的第1正透镜和第2正透镜满足以下条件-0.95<(R,+R2)/(R「R2)<-0.5(4)-0.3<(R3+R4)/(R广R4)<0.3(5)其中，&是第1正透镜的物体侧面的近轴曲率半径，R2是第1正透镜的像侧面的近轴曲率半径，R3是第2正透镜的物体侧面的近轴曲率半径，R4是第2正透镜的像侧面的近轴曲率半径。为了对轴上的像差良好地进行校正，对于紧接着光阑后的第3透镜组中的最靠物体侧的第1正透镜和第2正透镜，希望同时满足条件(4)、(5)。条件(4)是有关通过光阑后的光线最先通过的第1正透镜的形状的条件。通过使(R!+R2)/R2)满足条件(4)，从而既可以抑制向第1正透镜的入射光线的折射角，又可以对第1正透镜赋予适当的正屈光度。由此，可以抑制像差的产生，并且，可以将第3透镜组的直径抑制得较小。艮P，通过使(R,+R2)/(R!—R2)不超过条件(4)的上限，可以容易确保透镜的屈光度，容易减小透镜组的直径。通过使(R4+R2)/(R,—R2)不低于条件(4)的下限，容易适度地抑制光线的入射角度，就容易抑制像差的产生。此外，关于第2正透镜的形状，由于不使光线过度地折射，所以在像差校正方面优选尽可能使两面的近轴曲率半径的绝对值接近。此外，通过成为满足条件(5)那样的形状，就可以防止第2正透镜的任一面的折射力变大，就容易抑制像差的产生。此外，对于条件(4)，若下限值为-0.85则更加优选。进而，若上限值为-0.6则更加优选。由此，可以进一步高效地达到上述效果。此外，对于条件(5)，若下限值为-0.2则更加优选。进而，若上限值为0.2则更加优选。由此，可以进一步高效地达到上述效果。希望第3透镜组的第1正透镜和第2正透镜还满足以下条件。0.7<P31/P32<1.8(6)其中，P^是第1正透镜的焦点距离，P32是第2正透镜的焦点距离。通过满足条件(6)，在第3透镜组内，可以防止正屈光度集中到一个透镜上并使其适度地分散，可以使光线逐渐地折射。因此，能够良好地校正第3透镜组中的球差和轴上色差。通过满足条件(6)，可以防止正折射力的负担偏于任一方的正透镜，容易抑制像差的产生。此外，对于条件(6)，若下限值为0.9则更加优选。进而，若上限值为1.7则更加优选。由此，可以进一步高效地达到上述效果。希望第1透镜组的最靠物体侧的透镜是使凹面朝向像侧的负凹凸透镜，并且，像面侧是非球面。当这样构成时，可以使轴外光束逐渐折射，从而容易确保视角和减小像差。在此情况下，像侧面的曲率容易变大，而且，在像侧面，在变倍时光线的入射状态容易变化。通过使该像侧面成为非球面，就可以构成为容易抑制变倍时的像差的变动。希望本发明的电子摄像装置具有上述变焦镜头；以及电子摄像元件，其配置在变焦镜头的像侧，将光学像转换为电信号。由此，可构成小型的电子摄像装置。此外，希望该电子摄像装置具有这样的电路其对来自电子摄像元件的电信号进行运算处理，对变焦镜头中产生的畸变进行电校正。通过有意识地使变焦镜头中产生桶形的畸变，从而既可以强调广角摄影时的宽阔感，又可以减小位于视野周围部的人物被拍摄为横长的现象。但是，在直线的物体摄影的情况下，有时会担心存在形变。这样的形变的校正可以通过电信号处理容易地进行。并且，对于上述的结构和条件，更加优选同时满足多个。接着，对本发明的变焦镜头的实施例(Numericalexamples)进行说明。图1A图3C是实施例13的无限远物点聚焦时的包含光轴的剖面图，图1A、2A和3A是在广角端的剖面图，图1B、2B和3B是在中间状态的剖面图，图1C、2C和3C是在望远端的剖面图。在图1A图3C中，第1透镜组用Gl表示，第2透镜组用G2表示，孔径光阑用S表示，第3透镜组用G3表示，第4透镜组用G4表示，包含低通滤光镜的平行平板用F表示，该低通滤光镜施加有限制红外光的波段限制镀膜，电子摄像元件的玻璃罩的平行平板用C表示，像面用I表示。并且，也可以在玻璃罩C的表面上设置波段限制用的多层薄膜。此外，也可以使该玻璃罩C具有低通滤光镜的作用。第1透镜组Gl中配置的P是光路弯曲反射棱镜，在图1A图3C中将其展开表示为平行平板。实施例1如图1A图1C所示，从物体侧起依次具有正折射力的第1透镜组Gl、负折射力的第2透镜组G2、孔径光阑S、正折射力的第3透镜组G3、以及正折射力的第4透镜组G4。当从广角端向望远端变倍时，第1透镜组Gl被固定，第2透镜组G2向像侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4先向物体侧移动后，再使移动方向反向而朝向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧起依次由凹面朝向像侧的第1负凹凸透镜、光路弯曲棱镜P以及第2双凸正透镜构成。第2透镜组G2从物体侧起依次由第3双凹负透镜、第4双凹负透镜以及第5双凸正透镜构成。第4双凹负透镜和第5双凸正透镜被接合起来。第3透镜组G3从物体侧起依次由第6双凸正透镜、第7双凸正透镜、第8双凸正透镜以及第9双凹负透镜构成。第8双凸正透镜与第9双凹负透镜被接合起来。第4透镜组G4由第IO双凸正透镜构成。在本实施例中，辅助透镜组仅由第2双凸正透镜、即一个正的单透镜构成，包含在第1透镜组中的光学元件仅是负的单透镜(第1负凹凸透镜)、反射光学元件(光路弯曲棱镜P)、正的单透镜这三个。通过这样简单的结构，可以实现成本的降低。非球面使用在第1负凹凸透镜的像侧的面、第2双凸正透镜的两面、第6双凸正透镜的两面、第10双凸正透镜的两面这7个面上。实施例2如图2A图2C所示，从物体侧起依次具有正折射力的第1透镜组Gl、负折射力的第2透镜组G2、孔径光阑S、正折射力的第3透镜组G3以及正折射力的第4透镜组G4。当从广角端向望远端变倍时，第1透镜组Gl被固定，第2透镜组G2向像侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像侧移动。第1透镜组Gl从物体侧起依次由凹面朝向像侧的第1负凹凸透镜、光路弯曲棱镜P以及第2双凸正透镜构成。第2透镜组G2从物体侧起依次由第3双凹负透镜、第4双凹负透镜以及第5双凸正透镜构成。第4双凹负透镜和第5双凸正透镜被接合起来。第3透镜组G3从物体侧起依次由第6双凸正透镜、第7双凸正透镜、凸面朝向物体侧的第8正凹凸透镜以及凸面朝向物体侧的第9负凹凸透镜构成。第8正凹凸透镜与第9负凹凸透镜被接合起来。第4透镜组G4由第10双凸正透镜构成。非球面使用在第1负凹凸透镜的像侧的面、第2双凸正透镜的两面、第6双凸正透镜的两面以及第10双凸正透镜的两面这7个面上。实施例3如图3A图3C所示，从物体侧起依次具有正折射力的第1透镜组G1、负折射力的第2透镜组G2、孔径光阑S、正折射力的第3透镜组G3以及正折射力的第4透镜组G4。当从广角端向望远端变倍时，第1透镜组Gl被固定，第2透镜组G2向像侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4先向物体侧移动后，再使移动方向反向而朝向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧起依次由凹面朝向像侧的第1负凹凸透镜、光路弯曲棱镜P以及第2双凸正透镜构成。第2透镜组G2从物体侧起依次由第3双凹负透镜、第4双凹负透镜以及第5双凸正透镜构成。第4双凹负透镜和第5双凸正透镜被接合起来。第3透镜组G3从物体侧起依次由第6双凸正透镜、第7双凸正透镜、第8双凸正透镜以及第9双凹负透镜构成。第8双凸正透镜与第9双凹负透镜被接合起来。第4透镜组G4由第10双凸正透镜构成。非球面使用在第1负凹凸透镜的像侧的面、第2双凸正透镜的两面、第6双凸正透镜的两面以及第10双凸正透镜的两面这7个面上。以下，表示上述各实施例的数值数据。符号除上述之外，f表示变焦镜头的焦点距离，Fnq表示F数(F-number)，co表示半视角，WE表示广角端，ST表示中间状态，TE表示望远端，ri、r2、…表示各透镜面的曲率半径，d,、d2、…表示各透镜面间的间隔，ndl、nd2、…表示各透镜的相对于d线的折射率，vdl、vd2、…表示各透镜的阿贝数。祖率半径之后的符号(AS)表示该面是非球面，(S)表示该面是孔径光阑面，(I)表示该面是像面。并且，在以面与光轴的交点为原点、将光轴作为x轴(以光的前进方向为正)、将y轴取为"通过原点并与光轴垂直的方向"的坐标系中，用下式表示非球面的形状。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中，r表示近轴曲率半径，K表示圆锥系数，A4、A6、A8、A1Q、八12分别表示4次、6次、8次、10次、12次的非球面系数。此外，在非球面系数中，"e—n"(n为整数)表示"X10—n"。实施例1r产39.500d产0.80ndl=2.00170vdl=20.60r2=9.307(AS)d2=2.82r3=d3=9.00nd2=l.83400vd2=37.16r4=ood4=0.20r5=12.580(AS)d5=2.91nd3=1.71300vd3=53.87r6=_16.892(AS)d6=variabler7=-21.8810.70nd4=l.88300vd4=40.76r8=15.332d8=1.15r9=-12.701d9=0.70nd5=l,88300vd5=40.7614.117dio=1.80nd6=1.92286vd6=20.88-22.374dn=variable!"12=w(S)=variable8.306(AS)di3=:2.21nd7=1.60562vd7=43.72ri4=-47.108(AS)=0.20ri5=12.266d15=2.94nd8=1.49700vd8=81.54ri6=-14.421di6=0.10ri7=14.842d17=2.14nd9=l.48749vd9=70.23ris=-17,807di8=0.82n細二l.92286vdl0=20.88r19=4.864d19=9.403(AS)d20==2.00ndU=l.49700vdll=81.54-87.995(AS)d2i=variableOOd22==0.50ndl2=l.54771vd2=62,84!"23=OOd23==0.50r24=COd24==0.50ndl3=1.51633vdl3=64.14COd25==0,39r26=oo(I)非球面系数第2面r=9.307K=0.000A4=-9.62954e-05A6=-9.91838e-07A8=4.44030e_09A10=-1.56989e-10第5面r=12,580K=0.000A4=-8.95438e-05A10=1.58586e-09第6面r=-16.892K=0.000A4=6.15799e-05A10=2.20503e-09第13面r=8.306K=0.000A4=7.75773e-05A10=-U9729e-08第14面r=-47.108K=0.000A4=6.39340e-04第20面r=9.403K=0.000A4=-2,91158e-04第21面r=-87.995K=0.000A4=-5.22271e-04变焦数据(w)A6=5.36299e-07A8=-4.29158e-08A6=1.51272e-06A8=-7.64944e-08A6=-4.26074e-06A8=1.19693e-06A6=8.68992e-08A8=1.27478e-06A6=4.57457e-061f(mm)d6d"d12d21实施例:WE5.0603.570.505.968.053.003.50ST9.3904.483.942.515.475.263.82TE17.4005.106.360.101.909.153.50ri=494.305d产0.80ndl=2.00060vdl=25.46r2=11.811(AS)d2=2.81r3=d3=9.00nd2=l.83400vd2=37.16r4=ood4=0.20r5=9.368(AS)d5=:2.55nd3=1.71300vd3=53.87r6='-40.214(AS)d6=variabler产-22.842d7=0,70nd4=l.88300vd4=40.76r8=14.261d8=1.15r9=-13.6990.70nd5=1.88300vd5=40.76=20.441dio==1.80nd6=l.92286vd6=20,88rn:=-20.240di产variableri2==。(S)di2=variabler13=7.979(AS)d13=1.95r14=-66.841(AS)d14=0.20ri5=15.960d15=2.43nd8=1.49700ri6;-18,074di6=0.10rn=10.141d17=1.73nd9=1.48749ri8=60.508di8=0.80ndl0=l.92286ri9=4.794di9=variable1*20=20.078(AS)2.00ndl「l.49700nd7=l.61772vd7=49.83vd8=81.54vd9=70.23vdlo=20.88vdll=81.54<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>非球面系数第2面r=11.811K=0.000A4=-2.73638e-04A10=1.01184e-ll第5面r=9.368K=0.000A4=-1.66101e-04A10=8.07540e-10第6面r=-40.214K=0.000A4=9.09423e-05Alo=2.96363e-10第13面r=7.979K=0.000A4=1.46351e-04A10=-1.65575e-08第14面r=-66.841d22=d23=d24=d25=0.500.500.500.39ndl2=1.54771ndl3=1.51633vdl2-62.84vdl3=64.14A6=1.45043e-06A8=-1.80429e-08A6=-2.19977e-06A8=3.76909e-08A6=-2.75538e-06A8=8.68218e-08A6=1.32395e-06A8=l.84723e-06K=0.000A4=7.35746e-04第20面r=20.078K=0.000A4=-7,44279e-04第21面r=-32.393K=0.000A4=-U2065e-03变焦数据(°°)f(mirOfFnod6d"di2d19d21实施例3A6=4.95611e-06A8=2.22872e-06A6=1.93134e-06WEST;細9.3503.574.370.504.476.932.967.685.393.005.514.474.25r产50.434d产0.80:2.00170r2=9.846(AS)d2=2.81r3=OOd3=9.00=1.83400r4=ood4=0.20r5=14.005(AS)d5=2.82=1.71726r6='-15.783(AS)d6=variabler7=.-26.009d7=0.70=1.8830016.554d8=1.15-11.351d9=0.70=1.88300TE17.4005.106.590.841.1610.483.50vdl=20.60vd2=37.16vd3=52.75vd4=40.76vd5=40.7614.2621.80nd6=l.92286vd6=20.88i"ii=-21.741d,产variableri2=①(S)variabler。=8.027(AS)d13=2.46nd7=1.61433vd7=47,89ri产-41.790(AS)di4=0.20ris=14.130di5=2.63nd8=l.49804vd8=81.34ri6='-16,368di6=0.21r17=13.343d17=2.01nd9=1.53151vd9=74.20ris=--27.377dis=0.80ndl0-1.91189vdl0=21.14r'i9=4.621d19=variable12.180(AS)d2o=2.00ndll-1.49422vdu=78.19。1=-44.589(AS)d21=variable!"22=OO0.50ndl2=1.54771vdl2=62.84r23=ood23=0.50OOd24=0.50nd"=l.51633vdl3=6《14『25=COd25=0.39r26=00(I)非球面系数第2面r=9.846K=0.000A4=-4.36169e-05A6=-1.36834e-06A8=l.46510e-08A!0=-9.59218e-ll第5面r=14.005K=0.000A4=-3.76146e-05A6=1.43503e-06A8=-1.34648e-07A10=4.0363le-09第6面r=-15.783K=0.000A4=9.80279e-05A10=4.45143e-09第13面r=8.027K=O扁A4=-9.9gl74e-07A10=-9.49362e-09第14面r=-41.790K=0.000A4=5.90717e-04第20面r=12.180K=0.000A4=-1.02620e-05第21面r=-44.589K=O細A4=-2.012906-04变焦数据(①)f(mm)Fnod6dudpd19A6=1.87320e-06A8=-1.49840e-07A6=-6.78785e-06A8=9.70084e-07A6=-2.59522e-06A8=9.79218e-07A6=6.54086e-07WEST;.0609.3833.574.510.504.036.332.807.895.333.005.45TE17.4005.106.360.461.549.35d213.503.613.50各实施例都构成为包括4组变焦镜头，即构成为只包括4个透镜组。抑制透镜组的个数对成本的降低很有效。将实施例13的无限远物点聚焦时的像差图分别表示在图4A图6C中。在这些像差图中，图4A、5A和6A表示在广角端的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)以及倍率色差(CC)，图4B、5B和6B表示在中间状态的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)以及倍率色差(CC)，图4C、5C和6C表示在望远端的球差(SA)、像散(FC)、畸变(DT)以及倍率色差(CC)。各图中，"表示半视角。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>接着，说明对在变焦镜头中产生的像的畸变进行电校正时的基本概念。如图7所示，考虑以光轴Lc与摄像面的交点为中心、与有效摄像面ES的长边相切的半径为R(像高为R)的圆。将在该圆的圆周上的各点的倍率固定，以该圆周上的各点作为校正的基准。进而，使除此以外的任意的半径r(")(像高r(o)))的圆周上的各点大致沿放射方向移动，呈同心圆状移动成半径r'((J)，由此，对光学像的畸变进行校正。例如，在图7中，使位于半径R的圆的内侧的任意半径r,(")的圆周上的点P,朝向圆的中心移动到半径iV(o)圆周上的点P2。此外，使位于半径R的圆的外侧的任意半径r2(co)的圆周上的点Q,朝向离开圆的中心的方向移动到半径r/(")圆周上的点Q2。此处，r'(")可以如下表示r'(o))=aftanco(0《a《1)其中，"是被摄体半视角，f是成像光学系统(在本发明中，是变焦镜头)的焦点距离。此处，如图8所示，被摄体半视角是来自物点O的主光线CR相对于光轴LC的角度，所述物点O与形成在距上述摄像面上的中心为r'(")高度的位置上的像点M对应。此处，设与上述半径R的圆上(像高)对应的理想像高为Y，则a=R/Y=R/(f'tan")光学系统理想的是相对于光轴旋转对称。从而，畸变也相对于光轴旋转对称地产生。在对光学上产生的畸变进行电校正的情况下，如上所述，可以认为，如果可以利用相对于光轴的对称性的方法进行校正的话，则在数据量和运算量方面有利。但是，当用电子摄像元件进行摄像时，由于摄像元件的像素的采样，光学像不能用连续的量表示。从而，对于在光学像上假想描绘出的上述半径为R的圆，只要像素在电子摄像元件的摄像面上没有呈放射状排列，严格来讲就不是正确的圆。即，在作为从离散的坐标点(电子摄像元件的像素)得到的数据的集合体而被赋予的图像的形状校正中，实际上并不存在可以固定上述那种倍率的圆。因此，希望使用针对各像素(坐标(Xi，Yi))确定移动目标的坐标(X/，Y/)的方法。并且，在多个像素移动到一个坐标(Xj',Yi')的位置的情况下，取得各像素所具有的值的平均值，作为处于坐标(Xj',Yi')的位置的像素的数据。此外，对于没有移动来的点的位置，使用因像素移动而具有数据的周围的若干个像素数据进行插值，作成该位置的数据。这样的方法特别是对下述情况的校正很有效，即，在具有变焦镜头的电子摄像装置中，由于光学系统或电子摄像元件的制造误差等，上述光学像上的应当固定倍率的点不存在于以光轴为中心的圆周上，在光学像上描绘的上述半径为R的圆成为非对称的情况下的校正。在进行这样的校正的电子摄像装置中，也可以这样构成为了计算校正量r'(")一r(")，将表示被摄体半视角"与像高r的关系的数据，或者表示实际像高r、理想像高i:'和a之间的关系数据，存储在内设于电子摄像装置的记录介质中。并且，为了使畸变校正后的图像的光量不会在该图像的短边方向的两端极端不足，上述半径R最好满足下述条件，0《R《0.6Ls其中，Ls是有效摄像面的短边的长度。上述半径R优选满足下述条件式，0.3Ls《R《0.6Ls进而，使半径R和与有效摄像面的长边相切的内切圆的半径基本一致最为有利。并且，在半径11=0的附近，即，在光轴上的附近，固定并校正倍率的情况下，沿径向伸长的区域增加。因此，虽然在像素数方面有些不利，但可以确保即使变焦镜头广角化也可小型化这一效果。并且，在上述说明中，描述了对一个图像的畸变的校正，但对于变焦镜头，其焦点距离变化，包含在图像中的畸变的状态与焦点距离的变化一起发生变化。因此，希望将焦点距离的最大值(望远端)和最小值(广角端)之间的需要校正的焦点距离区间分割为若干个焦点距离区段，对畸变进行校正。例如，在分割后的各焦点距离区段内的望远端(在各区段内，焦点距离成为最大的状态)的附近，以可得到基本满足r'(oo)=aftanw的校正结果的方式设定校正量，利用该校正量，在该区间内，可以校正图像的畸变。但是，在该情况下，在分割后的各焦点距离区段内的广角端(在各区段内，焦点距离成为最小的状态)，在得到的图像中会残留某种程度的桶形畸变。当为了避免这样的情况而使焦点距离区段的个数增加时，为了校正而应当记录到记录介质中的数据量就会变多。因此，相对于与分割后的各焦点距离区段内的望远端和广角端不同的一个或多个焦点距离，预先计算出一个或多个系数。该系数只要根据仿真或实际中使用了摄像装置的测定结果确定即可。进而，也可以在上述分割后的各焦点距离区段内的望远端附近计算出得到基本满足r'(co)=aftan"'的校正结果那样的校正量，相对于该校正量，对每个焦点距离乘以上述系数，以确定该焦点距离状态下的校正量。但是，在使无限远物体成像而得到的像中没有畸变的情况下，f=y/tanw成立。其中，y是像点距光轴的高度(像高)，f是成像系统(在本发明中，是变焦镜头)的焦点距离，"是被摄体半视角。在成像系统中存在桶形畸变的情况下，就成为f>y/tanto。即，若成像系统的焦点距离f以及像高y—定，则"的值就变大。接着，对应用了本发明的变焦镜头的电子摄像装置的实施例进行说明。图9图11是表示将本发明的变焦镜头作为摄影光学系统组装的数字照相机的结构的概念图。图9是表示数字照相机140的外观的前方立体图。图10是数字照相机的后方立体图，图11是表示数字照相机的内部结构的示意剖面图。其中，在图9和图11中，表示摄影光学系统非縮回时的状态。数字照相机140包括下列部件等具有摄影用光路142的摄影光学系统141;具有取景器用光路144的取景器光学系统143;快门释放按钮145;闪光灯146;以及液晶显示监视器147，当按压配置在数字照相机140上部的快门释放按钮145时，与其联动，通过摄影光学系统141进行摄影。在本例中，使用图1A所示的变焦镜头。如图所示，通过设置在第1透镜组Gl内的光路弯曲棱镜P，摄影光路被弯曲90度。因此，第1透镜组Gl的比棱镜P靠后的部分，以及第2透镜组G2第4透镜组G4沿基本平行于数字照相机的前表面的方向进行配置。因此，可以使数字照相机变薄。使用本发明的变焦镜头的其它实施例也可以得到同样的效果。并且，也可以根据需要，使光路弯曲成90°以外的角度。物体像通过摄影光学系统141，经由施加了波段限制(近红外截止)镀膜的低通滤光镜F和玻璃罩C，形成在像面I上。CCD149的摄像面(光电转换面)配置在像面I上。由该CCD149受光后的物体像经由处理单元151，作为电子图像显示在设置于照相机背面的液晶显示监视器147上。此外，该处理单元151与记录单元152连接，也能够记录摄影后的电子图像。并且，该记录单元152既可以与处理单元151分开设置，也可以一体地设置。作为记录单元，'既可以使用内设在数字照相机中的存储器或HDD(HardDiskDrive:硬盘驱动器)，也可以使用能相对于数字照相机装卸的HDD、存储卡、DVD等。进而，在取景器用光路144上配置有取景器用物镜光学系统153。由该取景器用物镜光学系统153形成的物体像形成在作为像正立部件的保罗棱镜(porroprism)155的视野框157上。在该保罗棱镜155的后方，配置有将成为正立正像的像引导到观察者的眼球E的目镜光学系统159。并且，在摄影光学系统141和取景器用物镜光学系统153的入射侧，以及目镜光学系统159的射出侧，分别配置有罩部件150。并且，在图ll的例中，作为罩部件150，配置有平行平面板，但也可以利用具有屈光度的透镜。或者也可以省略。图12是上述数字照相机140的内部电路的主要部分的方框图。并且，在以下的说明中，上述的处理单元由例如CDS/ADC(CorrelatedDoubleSampler/AnalogDigitalConverter:相关双采样器/模数转换器)部124、临时存储存储器117以及图像处理部118等构成。存储单元例如由存储介质部119等构成。如图12所示，数字照相机140具有操作部112;连接到该操作部112的控制部113;经由总线114和115连接到该控制部113的控制信号输出口上的摄像驱动电路116和临时存储存储器117、图像处理部118、存储介质部119、显示部120以及设定信息存储存储器部121。上述临时存储存储器117、图像处理部118、存储介质部119、显示部120以及设定信息存储存储器部121构成为，可以经由总线122相互进行数据的输入和输出，此外，在摄像驱动电路116上连接有CCD149和CDS/ADC部124。操作部112是如下的电路其具有快门释放按钮等各种输入按钮和开关，经由这些输入按钮和开关将从外部(照相机使用者)输入的事件信息通知给控制部。控制部113是由例如CPU等构成的中央运算处理装置，控制部]13是如下的电路其内设有未图示的程序存储器，按照存储在该程序存储器中的程序，经由操作部112接收从照相机使用者输入的指示命令，对数字照相机140整体进行控制。CCD149对通过摄影光学系统141形成的物体像进行受光。CCD149是如下的摄像元件其由摄像驱动电路116驱动控制，将该物体像的每个像素的光量转换为电信号并输出到CDS/ADC部124。CDS/ADC部124是如下的电路其对从CCD149输入的电信号进行放大，并且进行模拟/数字转换，将只进行了该放大和数字转换后的影像原始数据(裸数据，以下称为RAW数据)输出到临时存储存储器117中。临时存储存储器117是例如由SDRAM等构成的缓冲器，是将从CDS/ADC部124输出的上述RAW数据临时存储起来的存储器装置。图像处理部118是这样的电路其读取存储在临时存储存储器117中的RAW数据，或者存储在存储介质部]19中的RAW数据，根据从控制部113指定的画质参数，电气地进行包含畸变校正的各种图像处理。存储介质部119是例如"将由闪存等构成的卡型或棒型记录介质安装成装卸自如，将从临时存储存储器117传送来的RAW数据或在图像处理部118中进行图像处理后的图像数据记录并保持在这些卡型或棒型的闪存中的装置"的控制电路。显示部120是这样的电路其具有液晶显示监视器，在该液晶显示监视器上显示图像或操作菜单等。在设定信息存储存储器部121中具有ROM部，其预先存储有各种画质参数；和RAM部，其用于存储通过操作部112的输入操祐从该ROM部中读取的画质参数中选择出来的画质参数。设定信息存储存储器部121是控制对这些存储器的输入和输出的电路。对于这样构成的数字照相机140，其摄影光学系统141的广角端的视角宽，小型且具有高变倍比，在整个变倍范围内，成像性能稳定。此夕卜，能够在广角侧、望远侧进行快速的聚焦动作。虽然如上描述了本发明，但显然本发明可按照多种方式变化。这些变化不应认为偏离本发明的精神和范围，而是应该如权利要求及其法律等同物所阐释的那样限定本发明。对本领域技术人员而言显而易见的所有这些修改应包括在权利要求的范围内。权利要求1.一种变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头从物体侧起依次具有第1透镜组，其具有正折射力；第2透镜组，其具有负折射力；第3透镜组，其具有正折射力；第4透镜组，其具有正折射力；以及孔径光阑，其配置在所述第2透镜组与第3透镜组之间，当从广角端向望远端进行变倍时，所述各透镜组之间所隔的各间隔发生变化，所述第1透镜组从物体侧起依次具有负透镜，其是负折射力的单透镜；反射光学元件，其具有对光路进行反射的反射面；以及具有正折射力的辅助透镜组，变焦镜头满足以下条件ndL1＞1.95(1)vdL1＜26(2)0.5＜D13/f1＜1.5(3)其中，ndL1是所述第1透镜组的最靠物体侧的负透镜相对于d线的折射率，vdL1是所述第1透镜组的最靠物体侧的负透镜相对于d线的阿贝数，D13是所述第1透镜组的从最靠物体侧的负透镜的像侧面到正折射力的辅助透镜组的物体侧的面的沿光轴的实际距离，f1是所述第1透镜组的焦点距离。2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧起依次具有第1正透镜；第2正透镜；以及从物体侧将正透镜和负透镜接合而成的接合透镜。3.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组的所述第1正透镜和所述第2正透镜满足以下条件-0.95<(R，+R2)/(R,—R2)<-0.5(4)-0.3<(R3+fU)/(R广R4)<0.3(5)其中，R,是所述第1正透镜的物体侧面的近轴曲率半径，R2是所述第1正透镜的像侧面的近轴曲率半径，R3是所述第2正透镜的物体侧面的近轴曲率半径，R4是所述第2正透镜的像侧面的近轴曲率半径。4.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组的所述第1正透镜和所述第2正透镜满足以下条件0.7<P31/P32<1.8(6)其中，P^是所述第1正透镜的焦点距离，P32是所述第2正透镜的焦点距离。5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第1透镜组的最靠物体侧的所述负透镜是使凹面朝向像侧的负凹凸透镜，其像面侧是非球面。6.—种电子摄像装置，其特征在于，该电子摄像装置具有权利要求l的变焦镜头；以及电子摄像元件，其被配置在所述变焦镜头的像侧，将光学像转换为电信号。7.如权利要求6所述的电子摄像装置，其特征在于，该电子摄像装置还具有对来自所述电子摄像元件的电信号进行运算处理、对所述变焦镜头中产生的畸变进行电校正的电路。8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头是4组变焦镜头。9.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述正折射力的辅助透镜组是正折射力的单透镜，所述第1透镜组中的光学元件的总数只是所述负折射力的单透镜、所述反射光学元件、所述正折射力的单透镜这3个。全文摘要本发明提供一种变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置，该变焦镜头从物体侧起依次包括具有正折射力的第1透镜组；具有负折射力的第2透镜组(G2)；具有正折射力的第3透镜组；具有正折射力的第4透镜组，还具有孔径光阑(S)，该孔径光阑(S)配置在第2透镜组与第3透镜组之间，当从广角端向望远端进行变倍时，上述各透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组包括负折射力的单透镜；具有对光路进行反射的反射面的反射光学元件；以及正折射力的辅助透镜组，并且，变焦镜头满足预定的条件。文档编号G02B15/16GK101153956SQ200710161910公开日2008年4月2日申请日期2007年9月26日优先权日2006年9月28日发明者城田英二,片仓正弘申请人:奥林巴斯映像株式会社