CN101515060B - 变焦镜头及使用该变焦镜头的摄像装置 - Google Patents

变焦镜头及使用该变焦镜头的摄像装置 Download PDF

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Abstract

一种通过适当改变多个透镜组的间隔来进行变倍的变焦镜头及使用该变焦镜头的摄像装置，所述变焦镜头从物体侧起依次具有正的第1透镜组、负的第2透镜组、正的第3透镜组、正的第4透镜组、和正的第5透镜组，第1透镜组具有变更光路的反射部件，并满足以下条件式，1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0；3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0。其中，β2(t)和β2(w)指望远端和广角端的无限远对焦时的所述第2透镜组的横倍率，β4(t)和β4(w)指望远端和广角端的无限远对焦时的所述第4透镜组的横倍率。

Description

变焦镜头及使用该变焦镜头的摄像装置
技术领域
本发明涉及一种适合于小型数码照相机和数码摄像机(以下统称为数码相机)的变焦镜头、及具有该变焦镜头和摄像元件的摄像装置。
背景技术
以往，对数码相机中使用的变焦镜头要求广视场角、高变倍、小型等。并且，满足这种要求的变焦镜头从物体侧起依次由正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组、和正光焦度的第5透镜组构成，在第1透镜组中设有变更光路的棱镜，这种结构已被公知，在日本特开2004-347712号中记载着其中一个示例。如果采用这种变焦镜头，则可以实现3倍左右的变倍比和良好的光学特性，并实现采用该变焦镜头的数码相机的薄型化。
但是，日本特开2004-347712号记载的变焦镜头在从广角端向望远端变倍时，不能使在光轴上移动的负光焦度的第2透镜组和正光焦度的第4透镜组的变倍负担满足合适的关系，所以存在导致变焦镜头的总长度极长的问题。
并且，在日本特开2004-347712号中记载了增强第2透镜组和第4透镜组的光焦度以缩短变焦镜头的总长度的技术，但在使用这种方法时，存在导致广角端的像场弯曲和望远端的球差增大的问题。
发明内容
本发明正是鉴于这样的现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种具有5～7倍左右的高变倍、关于轴上及轴外的像差具有良好的光学特性的小型变焦镜头、及使用该变焦镜头的摄像装置。
为了达到上述目的，本发明的变焦镜头通过适当改变多个透镜组的间隔来进行变倍，其特征在于，从物体侧起依次具有正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组、和正光焦度的第5透镜组，所述第1透镜组具有变更光路的反射部件，并满足以下条件式(1)和(2)。
1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0    ......(1)
3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0    ......(2)
其中，β2(t)指望远端的无限远对焦时的所述第2透镜组的横倍率，β2(w)指广角端的无限远对焦时的所述第2透镜组的横倍率，β4(t)指望远端的无限远对焦时的所述第4透镜组的横倍率，β4(w)指广角端的无限远对焦时的所述第4透镜组的横倍率。
另外，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(3)。
0.3＜|φ4/φ2|＜0.7    ......(3)
其中，φ2指所述第2透镜组的光焦度，φ4指所述第4透镜组的光焦度。
并且，本发明的变焦镜头优选所述反射部件是棱镜，并满足以下条件式(4)。
1＜Dp/ihw＜5    ......(4)
其中，Dp指所述棱镜的光轴上的长度，ihw指广角端的像高度。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第1透镜组从物体侧起依次具有负光焦度的第1透镜、变更光路的反射部件、和正光焦度的第2透镜。
并且，本发明的变焦镜头优选第1透镜组在最靠近物体侧具有负光焦度的第1透镜时，满足以下条件式(5)和(6)。
1.95＜nd1＜2.1    ......(5)
18＜υd1＜30    ......(6)
其中，nd1指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的折射率，υd1指所述第1透镜组的负光焦度的第1透镜的阿贝数。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(7)。
3.5＜ft＜fw＜7.0    ......(7)
其中，fw指整个变焦镜头系统的广角端的焦距，ft指整个变焦镜头系统的望远端的焦距。
并且，本发明的变焦镜头优选所述第3透镜组的正透镜成分利用单透镜构成。
并且，为了达到上述目的，本发明的摄像装置的特征在于，具有上述任意一个变焦镜头、和电气校正畸变像差及/或倍率色差的电路。
根据本发明，可以提供一种具有5～7倍左右的高变倍、关于轴上及轴外的像差具有良好的光学特性的小型变焦镜头、及使用该变焦镜头的摄像装置。
本发明的上述及其他目的、特征和优点，根据表示作为本发明示例的优选实施方式的附图及以下相关说明将更加明确。
附图说明
图1A、1B和1C是表示本发明的实施例1涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图2A～2D、2E～2H和2I～2L分别是表示图1所示的变焦镜头在无限远物点对焦时的球差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图3A、3B和3C是表示本发明的实施例2涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图4A～4D、4E～4H和4I～4L分别是表示图3所示的变焦镜头在无限远物点对焦时的球差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图5是表示本发明的实施例3涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图6A～6D、6E～6H和6I～6L分别是表示图5所示的变焦镜头在无限远物点对焦时的球差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图7A、7B和7C是表示本发明的实施例4涉及的变焦镜头在无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图8A～8D、8E～8H和8I～8L分别是表示图7所示的变焦镜头在无限远物点对焦时的球差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
图9是表示装配了本发明的摄像装置的数码相机的一例外观的从前面观看时的立体图。
图10是图9所示数码相机的从后面观看时的主视图。
图11是表示图9所示数码相机的结构的剖面图。
图12是表示图9所示数码相机的内部电路的主要部分的结构的框图。
图13是装配了本发明的摄像装置的电脑的一例的打开盖的状态下从前面观看时的立体图。
图14是使用了内置于图13所示电脑中的本发明的变焦镜头的摄像装置及其周边的剖面图。
图15是图13所示电脑的侧视图。
图16A、16B和16C是表示装配了使用本发明的变焦镜头的摄像装置的手机的一例的图，分别是主视图、侧视图、及内置的本发明的摄像装置及其周边的剖面图。
具体实施方式
在说明本发明的变焦镜头和使用该变焦镜头的摄像装置的实施例之前，说明基于本发明各个结构的作用效果。
本发明的变焦镜头构成为从物体侧起依次具有正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组、和正光焦度的第5透镜组，通过适当改变这些透镜组的间隔来进行变倍。并且，当变倍时在光轴上移动的主要是第2透镜组和第4透镜组。
在这种结构中，第2透镜组和第4透镜组的变倍负担必须满足合适的关系。因为例如在第2透镜组的变倍负担较大时，为了确保变倍比，必须增大第2透镜组的光焦度和移动量，但如果这样增大第2透镜组的光焦度，则主要容易产生轴外的像差，并且由于第2透镜组的移动量增大，必须在广角端增大第2透镜组和第3透镜组的空气间隔，这将导致第1透镜组的直径变大。同样，在第4透镜组的变倍负担较大时，为了确保变倍比，必须增大第4透镜组的光焦度和移动量，但如果这样增大第4透镜组的光焦度，则主要容易产生轴上的像差，并且由于第4透镜组的移动量增大，必须在广角端增大第3透镜组和第4透镜组的空气间隔，这将导致总长度变长。
因此，本发明的变焦镜头构成为满足以下条件式(1)和(2)，
1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0    ......(1)
3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0    ......(2)
其中，β2(t)指望远端的无限远对焦时的第2透镜组的横倍率，β2(w)指广角端的无限远对焦时的第2透镜组的横倍率，β4(t)指望远端的无限远对焦时的第4透镜组的横倍率，β4(w)指广角端的无限远对焦时的第4透镜组的横倍率。
条件式(1)和条件式(2)表示从广角端向望远端变倍时的第2透镜组与第4透镜组的横倍率关系，如果使双方同时满足这些关系，则可以在第2透镜组和第4透镜组中合理地承担变倍。如果低于条件式(1)或条件式(2)的下限，则一方透镜组的变倍负担明显降低，所以不得不使另一方透镜组具有较大的变倍作用。在这种情况下，承担较大的变倍作用的透镜组需要增大移动量或增强光焦度，因此导致总长度的增加和产生轴上或轴外的诸像差。同样，如果超过条件式(1)或条件式(2)的上限，则一方透镜组的变倍作用过度增强，所以导致总长度的增加和产生轴上或轴外的诸像差，导致透镜直径增大。
另外，更优选构成为满足取代条件式(1)的以下条件式(1)’、(1)”中的任意一个条件式。
1.7＜β2(t)/β2(w)＜6.0    ......(1)’
1.9＜β2(t)/β2(w)＜3.0    ......(1)”
并且，也可以把条件式(1)’的上限值或下限值作为条件式(1)、(1)”的上限值或下限值，还可以把条件式(1)”的上限值或下限值作为条件式(1)、(1)’的上限值或下限值。
另外，更优选构成为满足取代条件式(2)的以下条件式(2)’、(2)”中的任意一个条件式。
3.4＜β4(t)/β4(w)＜7.0    ......(2)’
3.5＜β4(t)/β4(w)＜5.0    ......(2)”
并且，也可以把条件式(2)’的上限值或下限值作为条件式(2)、(2)”的上限值或下限值，还可以把条件式(2)”的上限值或下限值作为条件式(2)、(2)’的上限值或下限值。
并且，本发明的变焦镜头构成为第1透镜组具有变更光路的反射部件。由于采用这种结构，所以本发明的变焦镜头可以在第1透镜组中变更光路，即使移动其他透镜组来进行变倍，也能够在沿着入射光轴的方向上实现薄型化。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(3)，
0.3＜|φ4/φ2|＜0.7    ......(3)
其中，φ2指第2透镜组的光焦度，φ4指第4透镜组的光焦度。
条件式(3)是有关承担变倍的第2透镜组和第4透镜组的光焦度的分担的条件式。如果低于条件式(3)的下限或超过上限，则导致一方透镜组的光焦度过度增强，容易产生较大的轴上或轴外的像差。
另外，更优选构成为满足取代条件式(3)的以下条件式(3)’、(3)”中的任意一个条件式。
0.35＜|φ4/φ2|＜0.65    ......(3)’
0.39＜|φ4/φ2|＜0.61    ......(3)”
并且，也可以把条件式(3)’的上限值或下限值作为条件式(3)、(3)”的上限值或下限值，还可以把条件式(3)”的上限值或下限值作为条件式(3)、(3)’的上限值或下限值。
并且，本发明的变焦镜头优选反射部件是棱镜，并满足以下条件式(4)。
1＜Dp/ihw＜5    ......(4)
其中，Dp指棱镜的光轴上的长度，ihw指广角端的像高度。
条件式(4)是在变焦镜头内合理地配置变更光线的棱镜的条件式。如果低于条件式(4)的下限，则导致周边光量明显降低，所以不是优选方式。另一方面，如果超过条件式(4)的上限，则导致总长度增加。
另外，更优选构成为满足取代条件式(4)的以下条件式(4)’、(4)”中的任意一个条件式。
1.5＜Dp/ihw＜4    ......(4)’
2.5＜Dp/ihw＜3.5    ......(4)”
并且，也可以把条件式(4)’的上限值或下限值作为条件式(4)、(4)”的上限值或下限值，还可以把条件式(4)”的上限值或下限值作为条件式(4)、(4)’的上限值或下限值。
并且，本发明的变焦镜头优选第1透镜组从物体侧起依次具有负光焦度的第1透镜、变更光路的反射部件、和正光焦度的第2透镜。如果形成这种结构，则可以减小有效直径，使其具有充足的光焦度，同时容易良好地校正像差、尤其是广角端的轴外的像差。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(5)和(6)。
1.95＜nd1＜2.1    ......(5)
18＜υd1＜30    ......(6)
其中，nd1指第1透镜组的负光焦度的第1透镜的折射率，υd1指第1透镜组的负光焦度的第1透镜的阿贝数。
条件式(5)和(6)是用于规定确保第1透镜组的最靠近物体侧的负透镜的折射率，同时抑制像差并使变焦镜头的总长度小型化的条件的条件式。如果低于条件式(5)的下限，则导致第1透镜组的最靠近物体侧的负透镜的曲率半径减小，容易产生轴外像差。另一方面，如果超过条件式(5)的上限，则导致难以获得用于形成第1透镜组的最靠近物体侧的负透镜的玻璃部件，导致成本上升并使批量生产性恶化。并且，如果满足条件式(5)但低于条件式(6)的下限或超过上限，则导致难以获得用于形成第1透镜组的最靠近物体侧的负透镜的玻璃部件，导致成本上升并使批量生产性恶化。
并且，本发明的变焦镜头优选满足以下条件式(7)。
3.5＜ft＜fw＜7.0    ......(7)
其中，fw指整个变焦镜头系统的广角端的焦距，ft指整个变焦镜头系统的望远端的焦距。
条件式(7)是有关变倍比的条件式，如果超过条件式(7)的上限，则广角端和望远端的总长度容易增加。另一方面，如果低于条件式(7)的下限，则不能获得所期望的变倍比。并且，本发明的变焦镜头优选第3透镜组的正透镜成分利用单透镜构成。如果形成这种结构，则容易防止第3透镜组和变焦镜头的总长度增加，也有助于降低成本。
并且，本发明的变焦镜头优选在变倍时总长度不变，亮度光阑不移动。如果形成这种结构，则可以减少变焦镜头的驱动部分，容易制造。
并且，本发明的摄像装置具有上述任意一个变焦镜头、和电气校正畸变像差及/或倍率色差的电路。如果形成这样可以允许变焦镜头的畸变像差的结构，则容易削减变焦镜头的透镜数量，容易实现小型化。并且，通过电气校正倍率色差，可以减轻摄影图像的颜色渗透，可以提高析像度。
以下，参照附图说明本发明的实施例1～实施例4。
在附图中，光学系统剖面图中的r1、r2、......和d1、d2、......中被表示为下标文字的数字对应于数值数据中的面序号1、2、......。并且，在像差曲线图中，像散中的ΔM表示子午面的像散，ΔS表示弧矢面的像散。另外，子午面指包括光学系统的光轴和主光线的面(与纸面平行的面)，弧矢面指与包括光学系统的光轴和主光线的面垂直的面(与纸面垂直的面)。
并且，在以下各个实施例的透镜的数值数据中，R表示各个面的曲率半径，D表示面间隔，Nd表示d线处的折射率，υd表示d线处的阿贝数，K表示圆锥系数，A4、A6、A8、A10表示非球面系数。并且，各个非球面形状使用各个实施例的各个非球面系数，利用下式来表示。其中，把沿着光轴的方向的坐标设为Z，把与光轴垂直的方向的坐标设为Y。
Z＝(Y2/r)/[1+{1-(1+K)·(Y/r)2}1/2]
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+…
【实施例1】
图1A、1B、1C是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。图2A～2D、2E～2H和2I～2L分别是表示图1所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
首先，使用图1说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的变焦镜头由在光轴Lc上从物体侧起依次配置的、正光焦度的第1透镜组G1、负光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3、正光焦度的第4透镜组G4、和正光焦度的第5透镜组G5构成。并且，在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置有与第3透镜组G3构成为一体的亮度光阑S。另外，在第5透镜组G5的像侧，从物体侧起依次配置有低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G1由从物体侧起依次配置的、双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L11、变更光路的反射部件即棱镜P、和两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L12构成。第2透镜组G2由从物体侧起依次配置的、两面为非球面的双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L21、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L22与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3仅由两面为非球面并使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有正光焦度的透镜L3构成。第4透镜组G4由两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第4透镜L41、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L42与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L43的接合透镜构成。第5透镜组G5仅由使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有正光焦度的透镜L5构成。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1不在光轴Lc上移动。第2透镜组G2在光轴Lc上向像侧移动，同时增大与第1透镜组G1的间隔。第3透镜组G3不在光轴Lc上移动。第4透镜组G4在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第3透镜组G3的间隔。第5透镜组G5在光轴Lc上移动，使得增大与第4透镜组G4的间隔。并且，亮度光阑S与第3透镜组G3构成为一体，所以不在光轴Lc上移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值数据。其中，单位是mm。
面数据
面序号        曲率半径    面间隔    折射率     阿贝数
              R           D         Nd         υd
1             -159.447    0.80      2.00069    25.46
2             12.734      1.85
3             ∞          9.15      1.90366    31.32
4             ∞          0.20
5(非球面)     21.062      2.80      1.76802    49.24
6(非球面)     -14.867     D6
7(非球面)     -16.426     0.69      1.83481    42.71
8(非球面)     11.811      0.44
9             27.619      1.40      1.92286    20.88
10            -25.129     0.70      1.88300    40.76
11            39.277      D11
12(非球面)    7.705       1.04      1.59551    39.24
13(非球面)    13.397      0.66
14(亮度光阑)  ∞          D14
15(非球面)    8.505       2.95      1.49700    81.54
16(非球面)    -17.023     0.15
17            9.405       3.13      1.75700    47.82
18            -24.712     0.64      2.00330    28.27
19             5.684      D19
20             9.391      2.30    1.52249    59.84
21             38.786     D21
22             ∞         0.50    1.54771    62.84
23             ∞         0.50
24             ∞         0.50    1.51633    64.14
25             ∞         0.37
26(摄像面)     ∞
非球面数据
面序号  曲率半径   圆锥系数                     非球面系数
        R          K         A4             A6              A8             A10
5       21.062     0.000     -1.18078e-05   -1.90391e-06    8.99387e-08    -1.76200e-09
6       -14.867    0.000     7.65238e-05    -1.74543e-06    8.30719e-08    -1.62841e-09
7       -16.426    0.000     2.78488e-04    -1.18575e-05    3.97423e-07    -6.09139e-09
8       11.811     0.000     1.31584e-05    -9.91138e-06    1.93868e-07
12      7.705      0.000     2.89672e-04    2.36998e-06     9.78844e-07
13      13.397     0.000     6.53762e-04    2.72922e-06     1.51791e-06
13      8.505      0.000     -1.12708e-04   7.45314e-06     -4.75456e-07   2.59125e-08
16      -17.023    0.000     2.39159e-04    9.88823e-06     -6.26792e-07   3.45650e-08
各种数据
变焦比  4.72
                     广角      中间     望远
        焦距         5.13      11.03    24.20
        F值          3.51      4.88     6.00
        视场角       82.70     37.99    17.71
        像高度       3.84      3.84     3.84
        镜头总长度   60.61     60.61    60.61
        后焦距       5.72      4.12     4.12
        D6           0.60      5.40     9.74
D11    9.64    4.84    0.50
D14    13.07   7.09    1.05
D19    2.70    10.28   16.33
D21    4.20    2.60    2.60
变焦镜头组数据
组    开始面    焦距
1     1         17.56
2     7         -8.97
3     12        28.52
4     15        19.40
5     20        23.09
基于上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:1.96
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:4.41
条件式(3)
Figure G2009100042569D00121
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.38
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:4.72
下面，说明具有本实施例的变焦镜头的摄像装置具有电气校正畸变像差的电路的情况。在本实施例的摄像装置具有的变焦镜头中，在CCD的光电转换面上，在广角端产生桶状畸变像差。而在中间焦距状态附近和望远端不怎么产生这种畸变像差。因此，在具有本实施例的变焦镜头的摄像装置中，为了校正畸变像差，使有效摄像区域在广角端成为桶状形状，在中间焦距状态附近和望远端成为矩形。并且，在广角端得到的桶状的图像数据通过电气图像处理被转换为降低畸变的矩形的图像信息，并进行记录和显示。
另外，像高度构成为使广角端的像高度低于中间焦距状态附近和望远端的像高度。并且，在广角端将有效摄像区域规定为，使光电转换面的短边方向的长度与有效摄像区域的短边方向的长度相同，使图像处理后的畸变像差约保留-3％。当然，也可以构成比其小的桶状的有效摄像区域，使转换为矩形的图像成为记录及/或再现图像。
下面，表示在本实施例中电气校正畸变像差时的数值数据。另外，以下没有记载的数据是与没有电气校正畸变像差时的上述数据相同的值。并且，单位是mm。
电气地进行了畸变像差的校正时的各种数据
变焦比   6.72
                   广角     中间     望远
         视场角    78.56    37.99    17.71
         像高度    3.63     3.84     3.84
基于电气地进行了畸变像差的校正时的上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:1.96
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:4.41
条件式(3)
Figure G2009100042569D00131
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.52
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:4.72
【实施例2】
图3A、3B、3C是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。图4A～4D、4E～4H和4I～4L分别是表示图3所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
首先，使用图3说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的变焦镜头在光轴Lc上从物体侧起依次由正光焦度的第1透镜组G1、负光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3、正光焦度的第4透镜组G4、和正光焦度的第5透镜组G5构成。并且，在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置有与第3透镜组G3构成为一体的亮度光阑S。另外，在第5透镜组G5的像侧，从物体侧起依次配置有低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G1由从物体侧起依次配置的、双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L11、变更光路的反射部件即棱镜P、和两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L12构成。第2透镜组G2由从物体侧起依次配置的、两面为非球面的双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L21、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L22与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3仅由两面为非球面并使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有正光焦度的透镜L3构成。第4透镜组G4由两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第4透镜L41、双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L42与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L43的接合透镜、以及使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有负光焦度的透镜L44构成。第5透镜组G5仅由双凸透镜即具有正光焦度的透镜L5构成。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1不在光轴Lc上移动。第2透镜组G2在光轴Lc上向像侧移动，同时增大与第1透镜组G1的间隔。第3透镜组G3不在光轴Lc上移动。第4透镜组G4在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第3透镜组G3的间隔。第5透镜组G5在光轴Lc上移动，使得增大与第4透镜组G4的间隔。并且，亮度光阑S与第3透镜组G3构成为一体，所以不在光轴Lc上移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值数据。其中，单位是mm。
面数据
面序号    曲率半径    面间隔    折射率     阿贝数
          R           D         Nd         υd
1         -34.040     0.80      2.00069    25.46
2         20.017      1.19
3         ∞          9.40      1.90366    31.32
4             ∞        0.20
5(非球面)     20.991    2.80    1.77250    49.60
6(非球面)     -13.950   D6
7(非球面)     -16.407   0.69    1.83481    42.71
8(非球面)     11.177    0.42
9             22.308    1.40    1.92286    20.88
10            -39.865   0.70    1.88300    40.76
11            25.377    D11
12(非球面)    7.853     1.11    1.59270    35.31
13(非球面)    13.221    0.63
14(亮度光阑)  ∞        D14
15(非球面)    7.965     3.40    1.49700    81.54
16(非球面)    -13.575   0.15
17            18.002    3.13    1.75700    47.82
18            -13.901   0.64    2.00330    28.27
19            19.420    1.59
20            15.810    1.20    1.88300    40.76
21            5.413     D21
22            9.670     2.47    1.51823    58.90
23            -57.515   D23
24            ∞        0.50    1.54771    62.84
25            ∞        0.50
26            ∞        0.50    1.51633    64.14
27            ∞        0.37
28(摄像面)    ∞
非球面数据
面序号   曲率半径    圆锥系数                       非球面系数
         R           K           A4              A6              A8            A10
5        20.991      0.000       -1.26885e-05    -3.88277e-07    2.89538e-08   -8.31662e-10
6     -13.950    0.000    1.16300e-04    -4.54516e-07    2.99407e-08    -8.09645e-10
7     -16.407    0.000    3.00514e-04    -9.16469e-06    1.65600e-07    -2.23444e-09
8     11.177     0.000    -1.78285e-05   -7.64955e-06    -2.75532e-08
12    7.853      0.000    -1.92908e-04   7.86589e-06     -1.34431e-06
13    13.221     0.000    9.67685e-05    1.09082e-05     -1.35601e-06
15    7.965      0.000    -2.61562e-04   9.01262e-07     -7.95652e-08   6.17247e-10
16    -13.575    0.000    2.20142e-04    1.96196e-06     -8.50929e-08   1.30736e-09
各种数据
变焦比   6.72
                      广角     中间     望远
         焦距         5.13     13.23    34.45
         F值          3.51     5.55     6.00
         视场角       82.83    31.37    12.48
         像高度       3.84     3.84     3.84
         镜头总长度   65.65    65.65    65.65
         后焦距       5.05     4.11     4.12
         D6           0.60     5.36     9.21
         D11          9.11     4.35     0.50
         D14          17.98    10.16    1.05
         D21          1.00     9.75     18.86
         D23          3.53     2.59     2.60
变焦镜头组数据
组   开始面   焦距
1    1        16.11
2    7        -8.20
3    12       30.29
4    15       18.61
5    22       16.18
基于上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:2.20
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.96
条件式(3)
Figure G2009100042569D00171
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.45
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:6.72
下面，表示在本实施例中电气校正畸变像差时的数值数据。另外，以下没有记载的数据是与没有电气校正畸变像差时的上述数据相同的值。并且，单位是mm。
电气地进行了畸变像差的校正时的各种数据
变焦比  6.72
                  广角     中间     望远
        视场角    78.58    31.37    12.48
        像高度    3.62     3.84     3.84
基于电气地进行了畸变像差的校正时的上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:2.20
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.96
条件式(3)
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.59
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:6.72
【实施例3】
图5A、5B、5C是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。图6A～6D、6E～6H和6I～6L分别是表示图5所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
首先，使用图5说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的变焦镜头由在光轴Lc上从物体侧起依次配置的、正光焦度的第1透镜组G1、负光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3、正光焦度的第4透镜组G4、和正光焦度的第5透镜组G5构成。并且，在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置有与第3透镜组G3构成为一体的亮度光阑S。另外，在第5透镜组G5的像侧，从物体侧起依次配置有低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G1由从物体侧起依次配置的、双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L11、变更光路的反射部件即棱镜P、和两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L12构成。第2透镜组G2由从物体侧起依次配置的、两面为非球面的双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L21、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L22与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3仅由两面为非球面并使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有正光焦度的透镜L3构成。第4透镜组G4由两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第4透镜L41、双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L42与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L43的接合透镜、以及使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有负光焦度的透镜L44构成。第5透镜组G5仅由双凸透镜即具有正光焦度的透镜L5构成。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1不在光轴Lc上移动。第2透镜组G2在光轴Lc上向像侧移动，同时增大与第1透镜组G1的间隔。第3透镜组G3在减小与第2透镜组G2的间隔的同时，首先向像侧移动，然后向物体侧移动，如此在光轴Lc上往复运动。第4透镜组G4在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第3透镜组G3的间隔。第5透镜组G5在光轴Lc上移动，使得增大与第4透镜组G4的间隔。并且，亮度光阑S与第3透镜组G3构成为一体，所以不在光轴Lc上移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值数据。其中，单位是mm。
面数据
面序号        曲率半径   面间隔   折射率    阿贝数
              R          D        Nd        υd
1             -48.541    0.80     2.00069   25.46
2             16.832     1.48
3             ∞         10.00    1.90366   31.32
4             ∞         0.20
5(非球面)     18.089     2.80     1.72916   54.68
6(非球面)     -13.688    D6
7(非球面)     -15.666    0.69     1.83481   42.71
8(非球面)     10.420     0.48
9             22.849     1.40     1.92286   20.88
10            -26.825    0.70     1.88300   40.76
11            28.091     D11
12(非球面)    7.984      1.10     1.62004   36.26
13(非球面)    12.841     0.63
14(亮度光阑)  ∞         D14
15(非球面)    8.390      4.20     1.49700   81.54
16(非球面)    -12.715    0.15
17            20.858     3.13     1.73310   48.90
18            -11.096    0.64     2.00330   28.27
19            45.444     2.03
20            29.628     1.00     1.88300   40.76
21            5.905      D21
22            9.485      2.60     1.49700   81.54
23            -67.288    D23
24            ∞         0.50     1.54771   62.84
25            ∞         0.50
26            ∞         0.50     1.51633   64.14
27            ∞         0.37
28(摄像面)     ∞
非球面数据
面序号   曲率半径   圆锥系数                       非球面系数
         R          K        A4             A6             A8            A10
5        18.089     0.000    -3.20227e-05   -4.41726e-08   2.02047e-08   -7.06606e-10
6        -13.688    0.000    1.21565e-04    -1.36822e-07   2.04976e-08   -6.73719e-10
7        -15.666    0.000    3.17622e-04    -1.05265e-05   2.20291e-07   -3.54143e-09
8        10.420     0.000    -5.88966e-05   -7.49146e-06   -7.70010e-08
12       7.984      0.000    -2.63292e-04   1.31949e-05    -1.72362e-06
13       12.841     0.000    1.00751e-05    1.54948e-05    -1.73639e-06
15       8.390      0.000    -2.25513e-04   1.09723e-06    -7.01220e-08  1.21220e-09
16       -12.715    0.000    2.31583e-04    1.27253e-06    -4.58123e-08  1.24344e-09
各种数据
变焦比   6.72
                      广角     中间     望远
         焦距         5.13     13.16    34.45
         F值          3.51     5.61     6.00
         视场角       82.88    31.77    12.50
         像高度       3.84     3.84     3.84
         镜头总长度   66.65    66.65    66.65
         后焦距       4.93     4.11     4.12
         D6           0.60     4.99     8.76
         D11          8.66     4.28     0.50
         D14          17.43    9.72     1.05
         D21          1.00     9.53     18.19
         D23          3.41     2.59     2.60
变焦镜头组数据
组   开始面   焦距
1    1        14.80
2    7     -7.89
3    12    31.33
4    15    17.72
5    22    16.92
基于上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:2.25
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.55
条件式(3)
Figure G2009100042569D00211
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.60
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:6.72
下面，表示在本实施例中电气校正畸变像差时的数值数据。另外，以下没有记载的数据是与没有电气校正畸变像差时的上述数据相同的值。并且，单位是mm。
电气地进行了畸变像差的校正时的各种数据
变焦比   6.72
                   广角     中间     望远
         视场角    78.58    31.77    12.50
         像高度    3.62     3.84     3.84
基于电气地进行了畸变像差的校正时的上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:2.25
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.55
条件式(3)
Figure G2009100042569D00212
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.76
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:6.72
【实施例4】
图7A、7B、7C是表示本实施例涉及的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的、沿着光轴的剖面图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。图8A～8D、8E～8H和8I～8L分别是表示图7所示变焦镜头的无限远物点对焦时的球面像差、像散、畸变像差、倍率色差的图，分别表示广角端、中间状态、望远端的状态。
首先，使用图7说明本实施例的变焦镜头的光学结构。本实施例的变焦镜头由在光轴Lc上从物体侧起依次配置的、正光焦度的第1透镜组G1、负光焦度的第2透镜组G2、正光焦度的第3透镜组G3、正光焦度的第4透镜组G4、和正光焦度的第5透镜组G5构成。并且，在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置有与第3透镜组G3构成为一体的亮度光阑S。另外，在第5透镜组G5的像侧，从物体侧起依次配置有低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG、具有摄像面IM的CCD。
第1透镜组G1由从物体侧起依次配置的、像侧的面为非球面并使凹面朝向像侧的平凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L11、变更光路的反射部件即棱镜P、和两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L12构成。第2透镜组G2由从物体侧起依次配置的、物体侧的面为非球面的双凹透镜即具有负光焦度的第1透镜L21、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L22与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3仅由物体侧的面为非球面并使凸面朝向物体侧的弯月透镜即具有正光焦度的透镜L3构成。第4透镜组G4由两面为非球面的双凸透镜即具有正光焦度的第4透镜L41、以及双凸透镜即具有正光焦度的第2透镜L42与双凹透镜即具有负光焦度的第3透镜L43的接合透镜构成。第5透镜组G5仅由双凸透镜即具有正光焦度的透镜L5构成。
并且，在从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1不在光轴Lc上移动。第2透镜组G2在光轴Lc上向像侧移动，同时增大与第1透镜组G1的间隔。第3透镜组G3不在光轴Lc上移动。第4透镜组G4在光轴Lc上向物体侧移动，同时减小与第3透镜组G3的间隔。第5透镜组G5在光轴Lc上移动，使得增大与第4透镜组G4的间隔。并且，亮度光阑S与第3透镜组G3构成为一体，所以不在光轴Lc上移动。
下面，表示构成本实施例涉及的各个光学系统的透镜的结构和数值数据。其中，单位是mm。
面数据
面序号         曲率半径     面间隔   折射率     阿贝数
               R            D        Nd         υd
1              ∞           0.80     2.00069    25.46
2(非球面)      11.397       2.42
3              ∞           9.50     1.90366    31.32
4              ∞           0.20
5(非球面)      18.943       2.80     1.69680    55.53
6(非球面)      -13.861      D6
7(非球面)      -21.431      0.69     1.83481    42.71
8              18.210       0.34
9              43.100       1.50     1.92286    20.88
10             -13.479      0.70     1.88300    40.76
11             18.361       D11
12(非球面)     6.504        1.30     1.59551    39.24
13             9.104        0.63
14(亮度光阑)   ∞           D14
15(非球面)     7.779        3.72     1.49700    81.54
16(非球面)     -10.481      0.15
17             11.752       3.13     1.77377    47.17
18             -12.412      1.42     2.00330    28.27
19             5.701        D19
20             11.500       2.00     1.49700    81.54
21             -115.635     D21
22             ∞           0.50     1.54771    62.84
23             ∞           0.50
24           ∞    0.50    1.51633    64.14
25           ∞    0.37
26(摄像面)   ∞
非球面数据
面序号    曲率半径   圆锥系数                      非球面系数
          R          K         A4              A6             A8             A10
2         11.397     0.000     -1.49688e-05    -1.66327e-07   -1.53468e-09   1.83307e-10
5         18.943     0.000     -4.43998e-05    6.79485e-07    -8.12120e-09   -1.64936e-10
6         -13.861    0.000     6.45550e-05     9.91432e-07    -1.73289e-08   -3.66996e-11
7         -21.431    0.000     1.32626e-04     -1.01545e-06   1.97526e-08    -6.86320e-10
12        6.504      0.000     -3.42007e-04    -4.57563e-06   -3.60841e-07
15        7.779      0.000     -3.91152e-04    -6.95999e-07   1.50407e-07    -5.07404e-09
16        -10.481    0.000     3.61646e-04     -3.02044e-06   3.29434e-07    -7.68518e-09
各种数据
变焦比   4.66
                      广角    中间    望远
         焦距         4.39    9.38    20.45
         F值          3.51    4.61    6.00
         视场角       97.30   46.08   22.30
         像高度       4.20    4.20    4.20
         镜头总长度   57.61   57.61   57.61
         后焦距       4.49    4.12    4.12
         D6           0.60    5.83    9.67
         D11          9.57    4.34    0.50
         D14          9.86    6.04    1.05
         D19          1.80    5.99    10.98
         D21          2.97    2.60    2.60
变焦镜头组数据
组   开始面   焦距
1    1    16.78
2    7    -8.81
3    12   32.23
4    15   14.24
5    20   21.16
基于上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:1.96
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.46
条件式(3)
Figure G2009100042569D00251
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.47
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:4.66
下面，表示在本实施例中电气校正畸变像差时的数值数据。另外，以下没有记载的数据是与没有电气校正畸变像差时的上述数据相同的值。并且，单位是mm。
电气地进行了畸变像差的校正时的各种数据
变焦比   4.66
                   广角    中间    望远
         视场角    93.10   46.08   22.30
         像高度    3.94    4.20    4.20
基于电气地进行了畸变像差的校正时的上述条件式的数据
条件式(1)1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0:1.96
条件式(2)3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0:3.46
条件式(3)
Figure G2009100042569D00252
条件式(4)1＜Dp/ihw＜5:2.41
条件式(5)1.95＜nd1＜2.1:2.00
条件式(6)18＜vd1＜30:25.46
条件式(7)3.5＜ft/fw＜7.0:4.66
另外，在上述各个实施例中，变焦镜头由5个透镜组构成，但本发明不限于这种结构，还可以在第5透镜组的像侧配置透镜组。并且，在上述各个实施例中，反射部件利用棱镜构成，但本发明不限于这种结构，也可以使用反射镜等构成。
并且，本发明的变焦镜头还可以按照下面所述构成。在本发明的变焦镜头中，优选用于进行焦点调节的对焦由最靠近像侧配置的透镜组进行。配置在这种位置的透镜组由于透镜重量比较轻，所以对焦时施加给电机的负荷比较小。另外，在对焦时，变焦镜头的总长度不变，并且容易在镜框内部配置驱动电机，所以容易实现摄像装置整体的小型化。这样，虽然优选由最靠近像侧配置的透镜组进行对焦，但也可以由其他透镜组进行。并且，还可以由多个透镜组进行。另外，该对焦也可以通过使变焦镜头整体移动来进行，还可以通过使一个透镜组的一部分透镜移动来进行。
并且，本发明的变焦镜头可以通过使CCD的微型透镜移位，来减轻图像周边部的亮度的明暗度(shading)。例如，可以根据各个像高度中的光线的入射角来改变CCD的微型透镜的设计。并且，也可以通过图像处理来校正图像周边部的亮度的下降量。
本发明的变焦镜头为了截止掉重影及/或眩光等不需要的光，除亮度光阑外，还可以配置眩光光阑。另外，眩光光阑的配置位置可以在第1透镜组的物体侧、第1透镜组与第2透镜组之间、第2透镜组与第3透镜组之间、第3透镜组与第4透镜组之间、第4透镜组与第5透镜组之间、第5透镜组与摄像面之间的任意位置。并且，眩光光阑也可以使用框架部件构成，还可以使用其他部件构成。另外，眩光光阑也可以通过直接在光学部件上印刷来构成，还可以使用涂料或粘接密封部件等构成。并且，眩光光阑的形状可以是圆形、椭圆形、矩形、多边形、由函数曲线包围的形状等任何形状。并且，眩光光阑不仅截止掉有害光束，还可以截止掉画面周边的彗星像差(coma flare)等的光束。
并且，也可以对本发明的变焦镜头的各个透镜实施防反射涂层，减轻重影及/或眩光。该情况时，为了可以有效减轻重影及/或眩光，优选实施的防反射涂层为多层涂层。并且，也可以不对低通滤波器实施红外截止涂层，而对各个透镜的透镜面、玻璃罩等实施红外截止涂层。另外，为了防止发生重影及/或眩光，一般在透镜的空气接触面上实施防反射涂层。另一方面，在接合透镜的接合面中，粘接剂的折射率与空气的折射率相比非常高。因此，接合透镜的接合面采用原有的单层涂层或者形成比其小的反射率的情况居多，特意实施涂层的情况较少。但是，如果在接合透镜的接合面也积极实施防反射涂层，则可以进一步减轻重影及/或眩光，能够获得更良好的图像。
尤其近年来像差校正效果良好的高折射率玻璃材料普及，多被应用于照相机用光学系统中，但是在把高折射率玻璃材料用作接合透镜时，接合面上的反射也不能忽视。在这种情况下，对接合面实施防反射涂层特别有效。关于这种针对接合面的有效涂敷方法，公开在日本特开平2-27301号公报、日本特开2001-324676号公报、日本特开2005-92115号公报、USP第7116482号等中。作为使用的涂层材料，根据作为基材的透镜的折射率和粘接剂的折射率，可以适当选择能够获得较高折射率的Ta2O5、TiO2、Nb2O5、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2、In2O3、ZnO、Y2O3等涂层材料；以及能够获得较低折射率的MgF2、SiO2、Al2O3等涂层材料，并设定为满足相位条件的膜厚。
当然，与在镜头的空气接触面上的涂层相同，也可以使接合面上的涂层形成为多层涂层。该情况时，通过适当组合各层的涂层材料和膜厚，能够进一步降低反射率、进行反射率的分光特性和角度特性等的控制等。
另外，使用了以上所述的本发明的变焦镜头的摄影装置适合应用于数码相机和电脑、手机等。以下示出其实施方式。
首先，表示装配了本发明的摄影装置的数码相机的一例。图9是表示装配了本发明的摄影装置的数码相机的外观的从前方观看时的立体图，图10是该数码相机的从后方观看时的立体图。图11是表示图9和图10所示数码相机的内部结构的示意图。图12是数码相机1的内部电路的主要部分的结构框图。
首先，使用图9～图11说明数码相机1的结构。数码相机1在前面设有摄影用开口部101、取景器用开口部102、闪光灯发光部103。并且，在上部设有快门按钮104。在背面设有液晶显示监视器105、信息输入部106。另外，在数码相机1的内部具有摄像装置107、处理单元108、记录单元109、取景器光学系统110。在摄影用开口部101、取景器用开口部102、取景器光学系统110的射出侧、即数码相机1的背面设置的开口部111上，配置有盖部件112。
内置于数码相机1中的摄像装置107是在上述实施例中说明的本发明的摄像装置，由从物体侧起依次配置的具有棱镜P的变焦镜头107a、低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG和CCD107b构成。因此，从摄影用开口部101入射的来自被摄体的光的光路在数码相机1的内部，通过变焦镜头107a具有的棱镜P从与数码相机1的前面垂直的方向变更为与其平行的方向。
并且，取景器光学系统110由取景器用物镜光学系统110a、正像棱镜110b和目镜光学系统110c构成。从取景器用开口部102入射的来自被摄体的光，由取景器用物镜光学系统110a引导到作为正像部件的正像棱镜110b，使物体像在视野框110b1内成像为正像，然后该物体像由目镜光学系统110c引导到观察者的眼睛E。
该数码相机1在按压设于其上部的快门按钮104时，与该动作联动，通过摄像装置107获取图像信息。由摄像装置107获取的图像信息通过处理单元108记录在记录单元109中。并且，所记录的图像信息可以由处理单元108取出，并作为电子图像显示在设于相机背面的液晶显示监视器105上。
这样构成的数码相机1由于在数码相机1的内部变更用于获取图像信息的光路，所以与不变更光路的数码相机相比，可以实现小型化、尤其是相机深度方向尺寸的小型化。并且，用于获取图像的摄像装置107具有后焦距较大的变焦镜头107a，其具有广视场角和高变倍比、像差良好、明亮、并可以配置滤波器等，所以能够实现高性能，并降低成本。
另外，在本示例中，将用于获取图像信息的光路变更为数码相机1的横方向，但也可以构成为变更为纵方向。并且，在本示例中，配置平行平面板作为盖部件112，但也可以不在开口部配置盖部件112，而在开口部直接嵌入摄像装置107的变焦镜头107a的最靠近物体侧的透镜、取景器用物镜光学系统110a的最靠近物体侧的透镜、目镜光学系统110c的最靠近像侧的透镜。
下面，使用图12说明在数码相机1内部进行的图像信息的处理。如图12所示，数码相机1在其内部除摄像装置107、处理单元108、记录单元109外，还具有摄像驱动电路113。并且，处理单元108具有控制部108a、CDS/ADC部108b、临时存储用存储器部108c、设定信息存储用存储器部108d、图像处理部108e、显示处理部108f、和存储处理部108g，它们相互连接并可以输入或输出数据。另外，通过与处理单元具有的信号输入输出端口连接的总线114，将处理单元108与液晶显示监视器105、信息输入部106、摄像装置107、记录单元109、摄像驱动电路113连接。摄像驱动电路113是根据来自处理单元108的控制部108a的信号驱动控制摄像装置107的变焦镜头107a和CCD107b的电路。
控制单元108具有的控制部108a例如由CPU等中央运算处理装置构成，内置有未图示的程序存储器。控制部108a是按照存储在该程序存储器中的程序、和相机使用者等通过由输入按钮及开关构成的信息输入部106输入的指示命令，控制整个数码相机1的电路。控制单元108具有的CDS/ADC部108b是放大从摄像装置107的CCD 107b输入的电信号并进行模拟/数字转换，把进行了该放大和数字转换的影像原始数据(Beyer数据，以下称为RAW数据)输出给临时存储用存储器部108c的电路。控制单元108具有的临时存储用存储器部108c例如是由SDRAM等构成的缓冲器，是临时存储从CDS/ADC部108b输出的上述RAW数据的存储器装置。
控制单元108具有的设定信息存储用存储器部108d是具有未图示的ROM部和RAM部，读出预先存储在ROM部中的各种画质参数，同时通过相机使用者等操作信息输入部106进行输入，把从读出的画质参数中选择出的画质参数存储在RAM部中的电路。控制单元108具有的图像处理部108e是读出存储在临时存储用存储器部108c或存储介质部108h中的RAW数据，并根据由相机使用者等指定的画质参数，电气地进行包括畸变像差校正在内的各种图像处理的电路。显示处理部108f是与液晶显示监视器105连接，在该液晶显示监视器105上显示图像和操作菜单等的电路。
存储介质部108g是装置的控制电路，其对从临时存储用存储器部106c转发的RAW数据和在图像处理部108e中进行了图像处理后的图像数据进行记录及/或保存。另外，在本示例中，进行记录及/或保存的装置是内置于数码相机1中的记录单元109，但也可以是例如可以安装在数码相机1外部的闪存等可以自由装卸的记录介质。
下面，表示装配了本发明的摄像装置的信息处理装置即电脑的一例。图13是表示装配了本发明的摄像装置的电脑的打开盖的状态下从前面观看时的立体图，图14是其侧视图。图15是内置于电脑中的本发明的摄像装置及其周边的剖面图。如图13～图15所示，电脑2具有用于使操作者从外部输入信息的键盘201、和将信息显示给操作者的液晶显示监视器202。另外，在液晶显示监视器202的侧方形成有摄影用开口部203。并且，在内部具有用于摄影操作者自身及其周边的像的摄像装置204、未图示的信息处理单元和记录单元。
内置于电脑2中的摄像装置204是在上述实施例中说明的本发明的摄像装置，从物体侧起依次由具有棱镜P的变焦镜头204a、低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG和作为摄像元件芯片的CCD204b构成，从摄影用开口部203入射的来自操作者自身及其周边的光的光路在电脑2的内部，通过变焦镜头201a具有的棱镜P从与电脑2的液晶显示监视器202垂直的方向变更为与其平行的方向。
这样构成的电脑2由于使用在其内部变更用于获取图像信息的光路的摄像装置204，所以与使用不变更光路的摄像装置时相比，可以容易实现小型化。并且，用于获取图像的摄像装置204具有后焦距较大的变焦镜头204a，其具有广视场角和高变倍比、像差良好、明亮、并可以配置滤波器等，所以能够容易实现高性能，并降低成本。
并且，在作为摄像元件芯片的CCD204b上附加粘贴有玻璃罩CG而一体地形成为摄像单元，而且能够以单触方式嵌入安装在保持变焦镜头204a的镜框205的后端。因此，不需要变焦镜头204a和CCD204b的对中心及面间隔的调整，能够容易装配。并且，在镜框205的前端(未图示)配置有用于保护变焦镜头204a的盖部件206。另外，设于镜框205的变焦镜头204a的驱动机构等省略图示。由CCD204b成像的物体像通过端子207输入电脑2的处理单元，作为电子图像显示在液晶显示监视器202上。并且，该图像也可以从处理单元通过因特网或电话线路从遥远地方显示在通信对象的电脑上。
并且，在本示例中，摄像装置204配置在液晶显示监视器202的侧方，但不限于该位置，也可以配置在液晶显示监视器202的侧方以外的位置和键盘201周围等任何位置。并且，在本示例中，液晶显示监视器202使用由未图示的背照灯从背面照明的透射型液晶显示元件，但也可以使用反射来自前面的光进行显示的反射型液晶显示元件。并且，还可以取代液晶显示监视器202而采用使用CRT显示器等的显示装置。
下面，表示装配了本发明的摄像装置的信息处理装置即手机的一例。图16A是装配了本发明的摄像装置的手机的主视图，图16B是其侧视图。图16C是内置于手机中的本发明的摄像装置及其周边的剖面图。如图16A～16C所示，手机3具有输入操作者的声音作为信息的传声器部301、输出通话对象的声音的扬声器部302、用于使操作者输入信息的输入键303、显示操作者自身及通话对象等的摄影像和电话号码等信息的液晶显示监视器304、进行通信电波的发送和接收的天线305。另外，在扬声器部302的侧方形成有摄影用开口部306。并且，在内部具有用于摄影操作者自身及其周边的像的摄像装置307、和未图示的信息处理单元及记录单元。另外，液晶显示监视器304使用液晶显示元件。图中各个构成部分的配置位置不限于这种配置位置，也可以适当变更。
内置于手机3中的摄像装置307是在上述实施例中说明的本发明的摄像装置，从物体侧起依次由具有棱镜P的变焦镜头307a、低通滤波器LF、CCD玻璃罩CG和作为摄像元件芯片的CCD307b构成，并配置在从摄影用开口部306入射的来自操作者自身及其周边的光的光路上。因此，从摄影用开口部306入射的来自操作者自身及其周边的光的光路在手机3的内部，通过变焦镜头307a具有的棱镜P从与手机的液晶显示监视器304垂直的方向变更为与其平行的方向。
这样构成的手机3由于使用在其内部变更用于获取图像信息的光路的摄像装置307，所以与使用不变更光路的摄像装置时相比，可以容易实现小型化。并且，用于获取图像的摄像装置307具有后焦距较大的变焦镜头307a，其具有广视场角和高变倍比、像差良好、明亮、并可以配置滤波器等，所以能够容易实现高性能，并降低成本。
并且，在作为摄像元件芯片的CCD307b上附加粘贴有玻璃罩CG而一体地形成为摄像单元，而且能够以单触方式嵌入安装在保持变焦镜头307a的镜框308的后端。因此，不需要变焦镜头307a和CCD307b的对中心及面间隔的调整，能够容易装配。并且，在镜框308的前端(未图示)配置有用于保护变焦镜头307a的盖部件309。另外，设于镜框308的变焦镜头307a的驱动机构等省略图示。由CCD307b成像的物体像通过端子310输入手机3的处理单元，作为电子图像显示在液晶显示监视器304上。并且，处理单元具有在向通信对象发送图像时把该图像信息转换为可以发送的信号的信号处理功能。

Claims (8)

1.一种变焦镜头，包括从物体侧起依次配置的、具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组、和具有正光焦度的第5透镜组，通过改变所述各个透镜组之间的距离来进行变倍，所述第1透镜组具有变更光路的反射部件，并满足以下条件式(1)和(2)，
1.6＜β2(t)/β2(w)＜10.0  ......(1)
3.3＜β4(t)/β4(w)＜10.0  ......(2)
其中，β2(t)和β2(w)分别指望远端和广角端的无限远对焦时的所述第2透镜组的横倍率，β4(t)和β4(w)分别指望远端和广角端的无限远对焦时的所述第4透镜组的横倍率。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，满足以下条件式(3)，
0.3＜|φ4/φ2|＜0.7  ......(3)
其中，φ2指所述第2透镜组的光焦度，φ4指所述第4透镜组的光焦度。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头，所述第1透镜组包括从物体侧起依次配置的、具有负光焦度的第1透镜部件、使光路变更的反射部件、和具有正光焦度的第2透镜部件。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，所述反射部件是棱镜，并满足以下条件式(4)，
1＜Dp/ihw＜5  ......(4)
其中，Dp指所述棱镜的光轴上的长度，ihw指广角端的像高度。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，满足以下条件式(5)和(6)，
1.95＜nd1＜2.1  ......(5)
18＜υd1＜30    ......(6)
其中，nd1指所述第1透镜组的最靠近物体侧的负透镜的折射率，υd1指所述负透镜的阿贝数。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，满足以下条件式(7)，
3.5＜ft＜fw＜7.0  ......(7)
其中，fw指整个变焦镜头系统的广角端的焦距，ft指整个变焦镜头系统的望远端的焦距。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，所述第3透镜组包括具有正光焦度的一个透镜。
8.一种摄像装置，其安装了权利要求1所述的变焦镜头，并具有电气校正畸变像差的电路或电气校正倍率色差的电路。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523783A (ja) * 2009-04-13 2012-10-04 テセラ・テクノロジーズ・ハンガリー・ケイエフティー 軌跡に基づいて画像センサーを読み出すための方法とシステム
KR20110040245A (ko) * 2009-10-13 2011-04-20 삼성전자주식회사 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치
JP5445102B2 (ja) * 2009-12-17 2014-03-19 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP5638889B2 (ja) 2010-09-14 2014-12-10 オリンパスイメージング株式会社 撮像装置
US8730587B2 (en) * 2011-06-08 2014-05-20 Olympus Corporation Zoom lens and image pickup apparatus using the same
JP5959294B2 (ja) * 2012-04-27 2016-08-02 オリンパス株式会社 ズームレンズを備えた撮像装置
WO2013187000A1 (ja) * 2012-06-12 2013-12-19 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6452404B2 (ja) * 2014-11-25 2019-01-16 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2016161648A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置
CN110260821B (zh) * 2019-05-28 2021-11-23 深圳市菲森科技有限公司 基于条纹投影的光学模组及三维分析系统
CN112014950B (zh) * 2020-10-12 2021-01-01 瑞泰光学(常州)有限公司 摄像光学镜头

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3296876B2 (ja) * 1993-03-26 2002-07-02 オリンパス光学工業株式会社 ズームレンズ
JPH10161028A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Minolta Co Ltd ズームレンズ
JP4840719B2 (ja) * 2005-09-29 2011-12-21 コニカミノルタオプト株式会社 ズームレンズ及び撮像装置

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