变焦镜头,镜头单元及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变焦镜头、镜头单元及摄像装置，例如用于利用摄像元件拍摄被摄对 象的静止图像或动画的光学单元等，尤其是涉及具有高变倍率和图像模糊校正功能、且能 够实现小型化、薄型化、广角化的变焦镜头、具备该变焦镜头的镜头单元以及摄像装置。
【背景技术】
[0002] 以往，作为能够减小照相机的厚度尺寸的光学系统，广泛使用在变焦镜头中最靠 近物体侧的透镜组即第一透镜组使用棱镜等反射部件使光轴曲折弯曲）的弯曲光学系统。 通过将这样的屈曲光学系统搭载于照相机，在使用时不使透镜从照相机主体伸出即可进行 拍摄，因此能够提高照相机的防水性、耐冲击性。
[0003] 另一方面，考虑到摄像装置的薄型化的需求，最近，存在变焦镜头的高变倍化、广 角化、大口径化的需求。在以下专利公报中公开了与这样的对摄像装置的需求对应的光学 系统（例如，参照专利文献1、2)。
[0004] 专利文献1 :日本特开2011-70220号公报
[0005] 专利文献2 :日本特开2011-141328号公报
[0006] 然而，专利文献1所记载的变焦镜头是四组结构比较简单，但是存在不能实现焦 距的广角化的问题。另外，专利文献2所记载的变焦镜头为五组结构且能够实现焦距的广 角化，但是存在广角端F数大（暗）的问题，不能同时满足焦距的广角化和亮度。
【发明内容】
[0007] 本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种变焦镜头及搭载该变焦镜头 的镜头单元以及摄像装置，其能够应对广角化、确保大的相对孔径，进一步良好地校正各像 差。
[0008] 为了实现上述目的中的至少一个，反映本发明的一个侧面的变焦镜头由从物体 侧依次配置的变倍时不移动的具有正的光焦度的第一透镜组、变倍时沿光轴移动的具有负 的光焦度的第二透镜组、包括光圈且变倍时不移动的具有正的光焦度的第三透镜组、变倍 时沿光轴移动的具有正的光焦度的第四透镜组、变倍时不移动的第五透镜组构成，
[0009] 所述第一透镜组具有用于使光轴弯曲的反射部件，
[0010] 所述第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第41透镜、具有正的光焦度 的第42透镜构成，
[0011] 所述第五透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第51透镜、具有正的光焦度 的第52透镜、第53透镜构成，该变焦镜头满足以下条件式：
[0012] -I. 50<f2/fw<-l. 00 (1)
[0013] 3. 30<f4/fw<4. 30 (2)
[0014] 0. 3<| β 4Τ/β 4W|<1. 0 (3)
[0015] 其中，
[0016] f2 :所述第二透镜组的焦距（mm)
[0017] f4 :所述第四透镜组的焦距（mm)
[0018] fw :广角端的整个系统的合成焦距（mm)
[0019] β 4W :所述第四透镜组的广角端的横向放大率
[0020] β 4Τ :所述第四透镜组的望远端的横向放大率。
[0021] 本发明的基本结构从物体侧依次由具有正的光焦度的第一透镜组、具有负的光焦 度的第二透镜组、具有正的光焦度的第三透镜组、具有正的光焦度的第四透镜组和第五透 镜组构成。
[0022] 而且，所述第一透镜组、所述第三透镜组、所述第五透镜组成为在变倍或对焦时不 沿光轴方向移动的结构。通过固定所述第一透镜组，在拍摄时最靠物体侧的透镜不会突出， 因此能够避免对拍摄对象造成压迫感。另外，在摄像装置不经意掉落时等，如果是最靠物体 侧的透镜不突出的结构，则能够减小掉落的冲击所造成的影响，因此优选这样的结构。而 且，通过固定所述第三透镜组，即使在所述第三透镜组具有可变光圈机构的情况下，结构也 不变得复杂而是简单的机构。另外，通过固定所述第五透镜组，能够封闭所述第五透镜组的 最靠像侧的透镜与固体摄像元件之间的空间，能够防止异物或灰尘进入摄像元件。
[0023] 另外，所述第二透镜组、所述第四透镜组在变倍或对焦时，成为沿光轴移动的结 构，在进行从广角端到望远端的变倍动作时，使所述第二透镜组向像侧方向一栋，并且通过 使所述第四透镜组向物体侧方向移动，能够将变倍功能分担到两个透镜组，因此与利用单 一透镜组进行变倍相比能够抑制透镜组光焦度、变倍移动量，能够兼顾紧凑性和良好的光 学性能。
[0024] 所述第一透镜组具有用于使光轴弯曲（曲折）的反射部件，由此入射光轴方向的 大小变小，因此能够减小摄像装置的进深方向的大小（厚度）。
[0025] 所述第四透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的透镜（第41透镜）、具有正的 光焦度的透镜（第42透镜）构成，由此能够良好地校正像散而确保高的光学性能。
[0026] 所述第五透镜组从物体侧由具有负的光焦度的透镜（第51透镜）、具有正的光焦 度的透镜（第52透镜）、透镜（第53透镜）构成，成为具有负的光焦度的透镜和具有正的 光焦度的透镜的组合，由此能够抑制倍率色差等各像差的产生。此外，所述第五透镜组可以 具有正的光焦度，也可以具有负的光焦度，另外所述第53透镜可以具有正的光焦度，也可 以具有负的光焦度，也可以不具有光焦度。
[0027] 条件式（1)是规定所述第二透镜组的光焦度、透镜整个系统的广角端的焦距的条 件式。在条件式（1)的值低于上限时，能够抑制珀兹瓦尔和向负方向校正过剩，在条件式 (1)的值超过下限时，用于变倍的所述第二透镜组的移动量不会变得过大，能够使镜头单元 紧凑化。此外，优选满足以下条件式。
[0028] -I. 40<f2/fw<-l. 00 (1)，
[0029] 条件式（2)是规定所述第四透镜组的光焦度和透镜整个系统的广角端的焦距的 条件式。在条件式（2)的值超过下限值时，所述第四透镜组的光焦度不会变得过弱，即使确 保变倍所需的移动量也能够使光学系统小型化。另外，在条件式（2)的值低于上限值时，所 述第四透镜组的光焦度不会变得过强，能够有效抑制在此产生的像差变得过大，并且能够 有效抑制所述第四透镜组的制造误差所导致的光学性能变化过大。此外，优选满足以下条 件式。
[0030] 3. 40<f4/fw<4. 00 (2)，
[0031] 条件式（3)规定所述第四透镜组的望远端的横向放大率和广角端的横向放大率。 在条件式（3)的值低于上限时，场曲的波动量不会变得过大，容易地利用其他透镜组（在这 种情况下，所述第四透镜组以外的透镜组）进行校正。相反，在条件式（3)的值超过下限时， 容易得到高的变焦比。通过满足条件式（2)、（3)，进一步提高条件式（1)的效果。此外， 优选满足以下条件式。
[0032] 0. 3<| β 4Τ/β 4ff|<0. 9 (3)，
[0033] 本镜头单元将上述变焦镜头安装在对所述变焦镜头进行保持的镜筒。
[0034] 本摄像装置搭载有上述变焦镜头、保持所述变焦镜头的镜筒、对利用该变焦镜头 形成的图像进行光电转换的固体摄像元件。
[0035] 发明的效果
[0036] 根据本发明，能够提供一种变焦镜头、搭载该变焦镜头的镜头单元以及摄像装置， 其能够应对广角化，确保大的相对孔径，进一步良好地校正各像差。
【附图说明】
[0037] 图1是本实施方式的摄像装置10的正面侧立体图。
[0038] 图2是本实施方式的摄像装置10的背面侧立体图。
[0039] 图3(a)是实施例1的变焦镜头的广角端的剖面图，图3(b)是实施例1的变焦镜 头的中间的剖面图，图3(c)是实施例1的变焦镜头的望远端的剖面图。
[0040] 图4是（a)是实施例1的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图4(b) 是实施例1的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图4(C)是实施例1的变焦镜 头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
[0041] 图5是（a)是实施例2的变焦镜头的广角端的剖面图，图5 (b)是实施例2的变焦 镜头的中间的剖面图，图5(c)是实施例2的变焦镜头的望远端的剖面图。
[0042] 图6是（a)是实施例2的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图6(b) 是实施例2的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图6(c)是实施例2的变焦镜 头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
[0043] 图7是（a)是实施例3的变焦镜头的广角端的剖面图，图7 (b)是实施例3的变焦 镜头的中间的剖面图，图7(c)是实施例3的变焦镜头的望远端的剖面图。
[0044] 图8是（a)是实施例3的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图8(b) 是实施例3的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图8 (c)是实施例3的变焦镜 头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
[0045] 图9 (a)是实施例4的变焦镜头的广角端的剖面图，图9 (b)是实施例4的变焦镜 头的中间的剖面图，图9(c)是实施例4的变焦镜头的望远端的剖面图。
[0046] 图10(a)是实施例4的变焦镜头的广角端的球差、像散及畸变的像差图，图10(b) 是实施例4的变焦镜头的中间的球差、像散及畸变的像差图，图10(c)是实施例4的变焦镜 头的望远端的球差、像散及畸变的像差图。
[0047] 图11 (a)