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，用于例如利用摄像元件拍摄被摄对 象的图像的光学单元等，尤其是涉及例如变倍比（変倍比）在40倍以上且包括较为广角的 变焦区域的变焦镜头、镜头单元以及具备该镜头单元的摄像装置。
【背景技术】
[0002] 近些年，实现了 CO) (Charge Coupled Device :电荷藕合器件）型图像传感器或 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体）型图像传感 器等摄像元件的高集成化、小型化，伴随于此，在使用CCD或CMOS的数码相机或摄像机等摄 像装置中，谋求实现高变倍比、高性能化和装置整体的小型化。
[0003] 另外，伴随着数码相机等的普及，其所使用的场合也逐渐增多。因此，谋求实现数 码相机等的便携性的进一步提高，即小型化及轻量化，因此也谋求实现其搭载的变焦镜头 的进一步小型化。从进一步扩大拍摄区域的观点出发，20倍~30倍程度的变焦镜头逐渐普 及，期待进一步的高变倍比化。
[0004] 作为这样的高变倍比且紧凑的变焦镜头，公知正负正负正（从物体侧依次配置有 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、具有负的光焦度的第四透镜组和具有正的光焦度的第五透镜组的结构，以下相同） 的五组型的变焦镜头（参照以下专利文献1~3)。
[0005] 专利文献1 :日本特开2011-186417号公报
[0006] 专利文献2 :日本特开2012-247564号公报
[0007] 专利文献3 :日本特开2013-105142号公报
[0008] 然而，为了使在专利文献1中所记载的变焦镜头性能良好，增多了透镜片数，因此 成本变高。另外，虽然在专利文献2、3中所记载的变焦镜头的透镜片数少且变倍比达到 15~30倍程度，但是近些年来，存在谋求实现更高变倍比化的实情。
【发明内容】
[0009] 本发明是鉴于这样的问题而做出的，目的在于提供一种变焦镜头、镜头单元及使 用该镜头单元的摄像装置，其能够实现40倍程度以上的变倍比，实现小型化，并且进一步 良好地校正各种像差。
[0010] 为了实现上述目的中的至少一个，反映本发明一个侧面的变焦镜头从物体侧向像 侧依次由
[0011] 具有正的光焦度的第一透镜组、
[0012] 具有负的光焦度的第二透镜组、
[0013] 具有光圈且具有正的光焦度的第三透镜组、
[0014] 具有负的光焦度的第四透镜组、
[0015] 具有正的光焦度的第五透镜组构成，
[0016] 通过使各透镜组的间隔变化来进行变倍，
[0017] 所述第一透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第1-1透镜、具有正的光焦度 的第1-2透镜及具有正的光焦度的第1-3透镜构成，所述第五透镜组在变倍时、对焦时不一 起移动，所述变焦镜头满足以下条件式：
[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透镜的阿贝数
[0024] V dl3 :所述第1-3透镜的阿贝数
[0025] ndll :所述第1-1透镜的折射率
[0026] fl :所述第一透镜组的合成焦距（mm)
[0027] fw :所述变焦镜头的广角端的焦距（mm)
[0028] 变焦镜头整个系统从物体侧向像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、具有负的光焦度的第四透镜组和 具有正的光焦度的第五透镜组构成。通过采用这样的结构，负透镜组为两组，成为从所述第 一透镜组开始依次为正负正负正的配置，因此透镜系统整体的光焦度结构为对称结构，能 够有效地对由畸变、慧差、倍率色差的对称形状校正的各像差进行校正。另外，通过使各透 镜组的空气间隔（距离）变化，能够使各透镜组沿光轴方向移动而进行变倍及伴随着变倍 的焦点位置变化校正（调焦），由此像差校正的自由度增大，维持良好的光学性能、使整个 长度及前透镜直径（第一透镜组的透镜最大直径）小型化，并且能够确保高变倍比。
[0029] 另外，在所述第三透镜组中具有光圈，由此能够使出瞳位置远离摄像元件，因此容 易确保在摄像元件为C⑶或CMOS的情况下通常所需的远心性，进一步使入瞳位置更位于物 体侧，因此能够实现前透镜直径和后透镜直径（第五透镜组的透镜最大直径）的小型化。
[0030] 另外，通过使所述第一透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度的第1-1透镜、具 有正的光焦度的第1-2透镜及具有正的光焦度的第1-3透镜构成，能够良好地进行校正望 远端的球差及轴上色差、广角端的轴外光束的场曲及畸变。
[0031] 另外，所述第五透镜组是离摄像元件最近的透镜组，假如采用使所述第五透镜组 在变倍及/或对焦时移动的结构，则由于摄像元件与所述第五透镜组的距离接近，所以存 在容易受到所述第五透镜组的杂物、损伤映入的影响，尤其是，在小型化的变焦镜头中，由 于离像侧最近的透镜与摄像元件的距离更近，所以该倾向较为显著。因此，在本发明中，通 过不使所述第五透镜组沿光轴方向移动，能够密封离像侧最近的透镜与摄像元件之间的空 间，能够抑制杂物、损伤的影响。另外，利用所述第五透镜组和镜筒能够使摄像元件处于密 封状态，因此能够防止尘埃等杂物混入摄像元件上。
[0032] 条件式（1)、（2)是规定所述第一透镜组的正透镜的阿贝数的条件式。在高变倍比 系统的变焦镜头中，望远端的轴上色差容易变大，其成为性能变差的原因。在望远端，由于 在各透镜组中所述第一透镜组的光线高最高，所以受到玻璃材料的影响最大。因此，需要减 小在所述第一透镜组所产生的轴上色差。相对于此，如条件式（1)、（2)所示，由于在所述 第一透镜组使用两个低色散的玻璃材料，所以能够减小在所述第一透镜组所产生的轴上色 差。由此，能够减小望远端的轴上色差，并且能够确保良好的性能。
[0033] 条件式（3)是规定所述第一透镜组的负透镜的折射率的条件式。通过在所述第一 透镜组中使用两个满足（1)、（2)式的低色散的玻璃材料能够减小轴上色差，但是导致实际 存在的玻璃材料的光焦度变弱并使光学系统变得大型化。通过使用条件式（3)的值超过下 限的折射率的玻璃材料，能够使变焦镜头小型化。
[0034] 条件式（4)规定所述第一透镜组的焦距与广角端的焦距的比。通过同时满足条 件式（3)，并且使条件式（4)的值低于上限，能够减弱所述第一透镜组的光焦度，不使用于 变倍的移动量增大即可满足要求，因此能够实现光学系统的小型化。而且，通过使条件式 (4)的值超过下限，能够不使所述第一透镜组的光焦度变得过强，因此主要能够抑制广角端 的轴外光束所产生的场曲及畸变、望远端所产生的球差、轴上色差，能够确保良好的光学性 能。另外，在将所述第一透镜组安装于镜筒时，相对于作为透镜组的偏芯误差的像差波动不 会变得过大，量产性变得良好。在从物体侧依次为正负正负正的透镜组内，所述第一透镜组 是从物体侧依次为负正正的透镜结构，所述第五透镜组不移动，在这样的结构中，通过满足 条件式（1)~（4)，能够确保光学系统的小型化和良好的光学性能、量产性。
[0035] 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。
[0036] 本摄像装置具有上述变焦镜头、对该变焦镜头进行保持的镜筒和对利用该变焦镜 头形成的图像进行光电转换的固体摄像元件。
[0037] 根据本发明，能够提供一种变焦镜头、镜头单元及使用该镜头单元的摄像装置，其 能够实现40倍程度以上的变倍比，实现小型化，并且进一步良好地校正各像差。
【附图说明】
[0038] 图1是本实施方式的摄像装置的一个例子即数码相机的从正面上部侧看到的立 体图（a)及从背面下部侧看到的立体图（b)。
[0039] 图2是具有本实施方式的变焦镜头的摄像装置的框图。
[0040] 图3是实施例1的变焦镜头的广角端（a)、中间（b)、望远端（c)的镜头剖面图。
[0041] 图4是（a)是实施例1的变焦镜头的广角端的球差、象散及畸变的像差图，图4(b) 是实施例1的变焦镜头的中间的球差、象散及畸变的像差图，图4(C)是实施例1的变焦镜 头的望远端的球差、象散及畸变的像差图。
[0042] 图5是实施例2的变焦镜头的广角端（a)、中间（b)、望远端（c)的镜头剖面图。
[0043] 图6是（a)是实施例2的变焦镜头的广角端的球差、象散及畸变的像差图，图6(b) 是实