可变焦距镜头、光学装置，和可变焦距镜头的调节方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可变焦距镜头、一种配备有可变焦距镜头的光学装置，和一种可 变焦距镜头的调节方法。
【背景技术】
[0002] 已经提出了适合于摄影照相机、电子静态照相机、视频照相机等的各种可变焦距 镜头。例如，见日本专利公开公报No. 2009-48012。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利公开公报No.2009-48012
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 在传统的可变焦距镜头中，已经发现了当偏心误差发生时成像性能降低的问题。 附带地说，为了防止成像性能劣化，要求改进透镜、透镜室和机械元件的形状精度并且由此 减小偏心误差。然而，这需要更高的加工精度，使得难以实现成本的降低。此外，当可变焦距 镜头的变焦比是大的时，成像性能的劣化变得更加严重，使得要求愈加更高的加工精度。特 别地，非常难以在从广角端状态到远摄端状态的、可变焦距的整个区域中防止成像性能的 劣化。
[0008] 本发明是鉴于上述问题而得以作出的，并且目的在于提供能够降低成本并且实现 令人满意的光学性能的可变焦距镜头、配备有该可变焦距镜头的光学装置、和该可变焦距 镜头的调节方法。
[0009] 解决问题的方案
[0010]为了解决上述问题，本发明提供
[0011] 可变焦距镜头，该可变焦距镜头包括，按照从物侧的次序，具有负光焦度的第一透 镜组和具有正光焦度的第二透镜组，
[0012] 通过改变在第一透镜组和第二透镜组之间的空气间隔而改变焦距，并且
[0013] 设置有调节机构，在组装第一透镜组和第二透镜组之后，该调节机构执行用于实 现第一透镜组的全部或者部分透镜组和第二透镜组的部分透镜组的移位偏心或者倾斜偏 心的位置调节。
[0014] 此外，本发明提供配备有该可变焦距镜头的光学装置。
[0015]此外，本发明提供
[0016]调节可变焦距镜头的方法，该可变焦距镜头包括，按照从物侧的次序，具有负光焦 度的第一透镜组和具有正光焦度的第二透镜组，
[0017] 通过改变在第一透镜组和第二透镜组之间的空气间隔而改变焦距，
[0018]由调节机构执行该方法中的调节，该调节机构用于在组装第一透镜组和第二透镜 组之后执行用于实现第一透镜组的全部或者部分透镜组和第二透镜组的部分透镜组的移 位偏心或者倾斜偏心的位置调节。
[0019] 本发明有利的效果
[0020] 根据本发明，能够提供能够降低成本并且实现令人满意的光学性能的可变焦距镜 头、配备有该可变焦距镜头的光学装置，和该可变焦距镜头的调节方法。
[0021] 附图简要说明
[0022] 图1是示出涉及第一到第十实例的可变焦距镜头的配置的剖视图。
[0023]图2A、2B和2C示出在制造中在无偏心误差发生的情况下在涉及第一到第十实例的 可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的图，并且图2A、2B和 2C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0024] 图3A、3B和3C示出在制造中在偏心误差发生的情况下在涉及第一到第十实例的可 变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗差的图，并且图3A、3B和3C 分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0025] 图4是示出涉及第一实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0026] 图5是示出在本申请的实例中用于使得透镜相对于光轴偏心的第一调节机构的剖 视图。
[0027] 图6是示出在本申请的实例中用于使得透镜相对于光轴偏心的第二调节机构的剖 视图。
[0028] 图7A、7B和7C示出在借助于第一和第二调节机构调节已经在制造中发生的偏心误 差之后在涉及第一实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的 彗差的图，并且图7Α、7Β和7C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0029] 图8是示出涉及第二实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0030] 图9Α、9Β和9C示出在借助于第一和第二调节机构调节已经在制造中发生的偏心误 差之后在涉及第二实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的 彗差的图，并且图9Α、9Β和9C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0031] 图10是示出涉及第三实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0032] 图11是示出在本申请的实例中用于使得透镜相对于光轴偏心的第三调节机构的 剖视图。
[0033]图12AU2B和12C示出在借助于第一和第三调节机构调节已经在制造中发生的偏 心误差之后在涉及第三实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线（波长λ = 587.6nm)的彗差的图，并且图12Α、12Β和12C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄 端状态。
[0034] 图13是示出涉及第四实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0035] 图14是示出在本申请的实例中用于使得透镜相对于光轴偏心的第四调节机构的 剖视图。
[0036] 图15AU5B和15C示出在借助于第一和第四调节机构调节已经在制造中发生的偏 心误差之后在涉及第四实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线（波长λ = 587.6nm)的彗差的图，并且图15Α、15Β和15C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄 端状态。
[0037]图16是示出涉及第五实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0038] 图17A、17B和17C示出在借助于第三调节机构调节已经在制造中发生的偏心误差 之后在涉及第五实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗 差的图，并且图17Α、17Β和17C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0039] 图18是示出涉及第六实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0040] 图19AU9B和19C示出在借助于第三和第四调节机构调节已经在制造中发生的偏 心误差之后在涉及第六实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线（波长λ = 587.6nm)的彗差的图，并且图19Α、19Β和19C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄 端状态。
[0041] 图20是示出涉及第七实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0042] 图21Α、21Β和21C示出在借助于第二调节机构调节已经在制造中发生的偏心误差 之后在涉及第七实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗 差的图，并且图21Α、21Β和21C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0043]图22是示出涉及第八实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0044] 图23Α、23Β和23C示出在借助于第三调节机构调节已经在制造中发生的偏心误差 之后在涉及第八实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线(波长λ = 587.6ηπι)的彗 差的图，并且图23Α、23Β和23C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄端状态。
[0045]图24是示出涉及第九实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0046] 图25Α、25Β和25C示出在借助于第二和第三调节机构调节已经在制造中发生的偏 心误差之后在涉及第九实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线（波长λ = 587.6nm)的彗差的图，并且图25Α、25Β和25C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄 端状态。
[0047] 图26是示出涉及第十实例的可变焦距镜头的机构的剖视图。
[0048] 图27Α、27Β和27C示出在借助于第二和第四调节机构调节已经在制造中发生的偏 心误差之后在涉及第十实例的可变焦距镜头的无限远聚焦状态中关于d线（波长λ = 587.6nm)的彗差的图，并且图27Α、27Β和27C分别地指示广角端状态、中间焦距状态、和远摄 端状态。
[0049]图28是示出装备有本申请的可变焦距镜头的照相机的视图。
[0050] 图29是示意地示出用于调节本申请的可变焦距镜头的方法的视图。
【具体实施方式】
[0051] 在下面解释涉及本申请的实施例的可变焦距镜头和用于调节该可变焦距镜头的 方法。另外，例示了如在以下描述的实施例以促进理解本发明，并且这并非旨在排除本领域 的技术人员能够在本发明的技术概念的范围内执行的添加、替代等。
[0052] 此外，在本说明书中，移位偏心意味着透镜组或者透镜组的一部分在与可变焦距 镜头的光轴垂直的方向上移位，并且倾斜偏心意味着透镜组或者透镜组的一部分倾斜以致 包括在与可变焦距镜头的光轴垂直的方向上的分量。
[0053] 本申请的可变焦距镜头配置为包括，按照从物侧的次序，具有负光焦度的第一透 镜组和具有正光焦度的第二透镜组，通过改变在第一透镜组和第二透镜组之间的空气间隔 而改变焦距，并且设置有调节机构，在组装第一透镜组和第二透镜组之后，该调节机构执行 用于形成第一透镜组的部分透镜组和第二透镜组的部分透镜组的移位偏心或者倾斜偏心 的位置调节。
[0054] 利用这种配置，在本申请的可变焦距镜头中，在从广角端状态到远摄端状态的全 部焦距范围中，令人满意地校正由于由在制造中的偏心误差引起的偏心像差导致的成像性 能的劣化是可能的。
[0055] 如以传统方式那样，如果通过第一透镜组的全部或者部分透镜组和第二透镜组的 部分透镜组中的仅一个的调节机构来校正偏心误差，则成像性能变得更差。因为，仅仅在全 部焦距范围的一小部分中，偏心像差才被令人满意地校正，并且在剩余焦距范围中，它保持 未被校正。当可变焦距镜头的变焦比更大，这个麻烦变得更加严重。为了解决这个麻烦，本 申请的可变焦距镜头采用上述配置，由此在全部焦距范围中实现了令人满意的校正。
[0056] 此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是满足以下条件表达式：
[0057] (l)2.0<MAt/MAw
[0058] (2)MBt/MBw<2.0
[0059] 其中MAt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于经受移位偏心或者倾斜偏心 的第一透镜组的全部或者部分透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率，MAw表示在 可变焦距镜头的广角端状态中定位于经受倾斜偏心或者移位偏心的第一透镜组的全部或 者部分透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率，MBt表示在可变焦距镜头的远摄端 状态中定位于经受移位偏心或者倾斜偏心的第二透镜组的部分透镜组和像表面之间的透 镜组的复合成像倍率，并且MBw表示在可变焦距镜头的广角端状态中定位于经受移位偏心 或者倾斜偏心的第二透镜组的部分透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率。另外， MBt=MBw=l是在第二透镜组的部分透镜组和像表面之间不存在透镜组的条件下设定的。
[0060] 条件表达式（1)和（2)限定适合于通过使用调节机构以执行用于实现可变焦距镜 头的第一透镜组的部分透镜组和第二透镜组的部分透镜组的移位偏心或者倾斜偏心的位 置调节而在从可变焦距镜头的广角端状态到可变焦距镜头的远摄端状态的整个焦距范围 中令人满意地校正由于偏心像差引起的成像性能劣化的透镜组的倍率关系。
[0061] 在本申请的可变焦距镜头中，通过使得定位于第一透镜组的全部或者部分透镜组 和像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化(variation)大于定位于第二透镜组的部分 透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化，在从广角端状态到远摄端状态的整 个焦距范围中实现令人满意的校正是可能的。
[0062]当MAt/MAw的值等于或者降到条件表达式（1)的下限值时，难以在从广角端状态到 远摄端状态的整个焦距区域中校正偏心像差。
[0063] 当MBt/MBw的值等于或者超过条件表达式(2)的上限值时，难以在从广角端状态到 远摄端状态的整个焦距区域范围中校正偏心像差。
[0064] 另外，为了确实地获得该实施例的有利效果，优选的是将条件表达式（1)的下限值 设定为2.5。
[0065]此外，为了确实地获得该实施例的有利效果，优选的是将条件表达式(2)上限值设 定为1.5。
[0066]此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是采用如此配置，即，第二透镜组包括 减振透镜组，该减振透镜组移动以致包括在与光轴正交的方向上的分量。利用这种配置，在 本申请的可变焦距镜头中，在从广角端状态到远摄端状态的整个焦距范围中令人满意地校 正由于由照相机晃动等引起的、在拍摄时发生的像模糊导致的成像性能的劣化是可能的。
[0067] 此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是采用如此配置，即，第一透镜组在最 像侧上包括正透镜，并且调节机构执行用于实现在第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移 位偏心的位置调节和用于实现在第二透镜组中在最物侧上的透镜组的倾斜偏心的位置调 节。利用这种配置，在本申请的可变焦距镜头中，通过使用调节机构以执行用于实现在第一 透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现在第二透镜组中在最物 侧上的透镜组的倾斜偏心的位置调节，在从广角端状态到远摄端状态的整个焦距范围中实 现偏心像差的令人满意的校正是可能的。
[0068] 在本申请的可变焦距镜头中，优选的是满足以下条件表达式：
[0069] (3)2.0<MAt/MAw
[0070] (4)MBt/MBw<-3.0
[0071 ]其中MAt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于在第一透镜组中在最像侧上 的正透镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率，MAw表示在可变焦距镜头的广角端状态 中定位于在第一透镜组中在最像侧上的正透镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率， MBt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于在第二透镜组中在最物侧上的透镜组和像 表面之间的透镜组的复合成像倍率，并且MBw表示在可变焦距镜头的广角端状态中定位于 在第二透镜组中在最物侧上的透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率。
[0072]条件表达式(3)和（4)限定适合于通过使用调节机构以执行用于实现在可变焦距 镜头的第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现在第二透镜 组中在最物侧上的透镜组的倾斜偏心的位置调节而在可变焦距镜头的广角端状态到可变 焦距镜头的远摄端状态的整个焦距范围中令人满意地校正由于偏心像差引起的成像性能 的劣化的透镜组的倍率关系。
[0073]在本申请的可变焦距镜头中，通过使得定位于在第一透镜组中在最像侧上的正透 镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化大于定位于在第二透镜组中在最物侧上 的透镜组和像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化，在从广角端状态到远摄端状态的 整个焦距范围中实现令人满意的校正是可能的。另外，更加优选的是将条件表达式(3)的下 限值设定为2.5。此外，更加优选的是将条件表达式(4)的上限值设定为-4.5。
[0074]此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是，正透镜设置在第一透镜组中的最像 侦让，
[0075] 第二透镜组包括减振透镜组，该减振透镜组移动以致包括在与光轴正交的方向上 的分量，调节机构执行用于实现在第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调 节和用于实现第二透镜组的部分透镜组的倾斜偏心的位置调节，并且减振透镜组通过实现 第二透镜组的部分透镜组的移位偏心而执行减振。
[0076] 利用这种配置，在本申请的可变焦距镜头中，通过使用调节机构执行用于实现在 第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现第二透镜组的部分 透镜组的倾斜偏心的位置调节并且通过使得减振透镜组能够通过实现第二透镜组的部分 透镜组的移位偏心而执行减振，在从广角端状态到远摄端状态的整个焦距范围中实现偏心 像差的令人满意的校正是可能的。
[0077] 此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是满足以下条件表达式：
[0078] (5)2.0<MAt/MAw
[0079] (6)MBt/MBw<2.0
[0080] 其中MAt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于在第一透镜组中在最像侧上 的正透镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率，MAw表示在可变焦距镜头的广角端状态 中定位于在第一透镜组中在最像侧上的正透镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率， MBt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于减振透镜组和像表面之间的透镜组的复合 成像倍率，并且MBw表示在可变焦距镜头的广角端状态中定位于减振透镜组和像表面之间 的透镜组的复合成像倍率。另外，MBt=MBw= 1是在减振透镜组和像表面之间不存在透镜组 的条件下设定的。
[0081] 条件表达式(5)和（6)限定适合于通过使用调节机构以执行用于实现在可变焦距 镜头的第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现第二透镜组 的部分透镜组的倾斜偏心的位置调节而在从可变焦距镜头的广角端状态到可变焦距镜头 的远摄端状态的整个焦距范围中令人满意地校正由于偏心像差引起的成像性能的劣化的 透镜组的倍率关系。
[0082]在本申请的可变焦距镜头中，通过使得定位于在第一透镜组中在最像侧上的正透 镜和像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化大于定位于第二透镜组的部分透镜组和 像表面之间的透镜组的复合成像倍率的变化，在从广角端状态到远摄端状态的整个焦距范 围中实现令人满意的校正是可能的。另外，更加优选的是将条件表达式(5)的下限值设定为 2.5。此外，更加优选的是将条件表达式(6)的上限值设定为1.0。
[0083]此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是采用如此配置，即，正透镜设置在第 一透镜组中的最像侧上，第二透镜组包括减振透镜组，该减振透镜组移动以致包括在与光 轴正交的方向上的分量，并且包括定位于减振透镜组的像侧上的负透镜组，并且调节机构 执行用于实现在第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现定 位于减振透镜组的像侧上的负透镜组的移位偏心的位置调节。
[0084] 利用这种配置，在本申请的可变焦距镜头中，通过使用调节机构以执行用于实现 在第一透镜组中在最像侧上的正透镜的移位偏心的位置调节和用于实现定位于在第二透 镜组中的减振透镜组的像侧上的负透镜组的移位偏心的位置调节，在从广角端状态到远摄 端状态的整个焦距范围中实现偏心像差的令人满意的校正是可能的。
[0085] 此外，在本申请的可变焦距镜头中，优选的是满足以下条件表达式：
[0086] (7)2.0<MAt/MAw
[0087] (8)MBt/MBw<2.0
[0088] 其中MAt表示在可变焦距镜头的远摄端状态中定位于