CN101852907A - 摄像装置和光学调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供摄像装置和光学调整方法，该摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的构成变焦透镜的至少三个以上透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，所述可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在所述三个以上透镜组中的变焦透镜组，所述变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的所述可垂直移动透镜组在所述基本上垂直的方向上移动至预定位置来校正基于所述三个以上的透镜组的光轴位置。当所述可垂直移动透镜组为了防振在各个变焦位置处在所述基本上垂直的方向上移动时，所述装置被构造成满足下面的条件式(1)，(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3。

Description

摄像装置和光学调整方法
相关申请的引用
本发明包含在2009年3月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2009-086541所披露的主题，将其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种摄像装置和光学调整方法，并且特别可被适当地应用于诸如具有变焦机构的数码摄像机或数码相机的摄像装置。
背景技术
过去，使用诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)的摄像器件的数码相机已被快速普及，并且已经变得普遍。
如上所述，由于数码相机已经变得普遍，因此使用者对于与透镜一体形成的数码相机的尺寸的减小、视角的增大以及特别是放大率的增大的要求变得强烈。此外，近来，每年存在增加摄像器件的像素数的倾向，因此，对于图像质量的增加的要求也变得强烈。
然而，存在的问题在于，由于尺寸减小和视角增大的影响降低了在透镜设计中的广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量。另外，也存在由于制造差异引起的周边光量的不对称(不均衡)而导致的周边光量的降低的问题。
另一方面，由于对图像质量的增加的要求，防振机构已经得到广泛使用。然而，已经提出了用于通过使用防振透镜组来校正在摄像器件的中心位置与用于每个变焦位置的透镜组的光轴之间发生的偏差的控制方法(例如，日本未审查专利申请公开第2005-49598号以及日本未审查专利申请公开第2006-64986号)。
发明内容
然而，在日本未审查专利申请公开第2005-49598号以及日本未审查专利申请公开第2006-64986号中披的相关技术的上述摄像装置中，通过使用防振透镜组来校正在摄像器件的中心位置与用于每个变焦位置的透镜组的光轴之间发生的偏差。由于该原因，存在的问题在于，防振透镜组的周围增大，即，透镜的尺寸增大。
此外，在日本未审查专利申请公开第2005-49598号以及日本未审查专利申请公开第2006-64986号中披的相关技术的上述摄像装置中，当通过防振透镜组来校正在摄像器件的中心位置与透镜组的光轴之间发生的偏差时，应该计算每个变焦位置的校正量。因此，还存在的问题在于，制造过程时间增加。
鉴于上面的问题，作出了本发明的以下实施方式。特别地，期望提供一种光学调整方法以及一种摄像装置，其具有能够在某种程度上通过改善在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面(imagepickup surface)的四个角处的周边光量的光量平衡防止光量降低来实现高图像质量的简单构成。
根据本发明的实施方式，摄像装置包括：在构成可沿光轴方向移动的变焦透镜的至少三个以上透镜组中的至少一个以上可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上与光轴垂直的方向移动；在三个以上的透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的可垂直移动透镜组沿基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于该三个以上透镜组光轴位置。当为了防振目的而在基本上垂直的方向上的各个变焦位置处移动可垂直移动透镜组时，该装置被构造成满足下面的条件式(1)。
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中
Lw是用于校正光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端(摄远端，telephoto end)状态下用于防振的移动量。
通过调节在广角端状态下的、使用可垂直移动透镜组的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，并且通过适当地设定在广角端状态和望远端状态下的使用可垂直移动透镜组防振的移动量，条件式(1)用于实现尺寸的减小和性能的提高。
如果条件式(1)的结果值小于其下限，则在根据本发明的实施方式的摄像装置中，很难充分确保在广角端状态下的防振量和用于调节光量平衡的移动量，从而降低了图像质量。
此外，如果条件式(1)的结果值大于其上限，则用于调节可垂直移动透镜组的光量平衡的移动量过度增大。因此，虽然改善了光量平衡被，但是导致透镜尺寸增大(第一透镜组的外径和可垂直移动透镜组的周边部的增大)。
即，在摄像装置中，在广角端状态和望远端状态下使用可垂直移动透镜组的用于防振的移动量被适当设定，从而在广角端状态和望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量间设置差值(在广角端状态下用于防振的移动量小于在望远端状态下用于防振的移动量)。
通过这样的构造，在摄像装置中，在广角端状态下与望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量的差值可以用来调节在广角端状态下摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，在维持小尺寸的同时，可以充分确保防振性能，并且改善光量平衡。
此外，根据该实施方式的摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向被移动；以及校正机构，通过沿基本上垂直的方向将在广角端状态下的可垂直移动透镜组移动至预定位置来校正基于三个以上透镜组的光轴位置。通过这样的构造，优选装置满足下面的条件式(2)和(3)。
(2)0.2＜((1一βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＜0.7，以及
(3)((1-βiw)×βrw)＞fw×tan0.5，
其中
βiw是广角端状态下可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrw是比广角端状态下的可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，
βit是望远端状态下的可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrt是比望远端状态下的可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，并且
fw是广角端状态下的焦距。
条件式(2)和(3)用于实现这样的摄像装置，在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量被平衡。
如果条件式(2)的结果值低于其下限，则在广角端状态下的防振灵敏度相对于望远端状态较低(当可垂直移动透镜组沿基本上垂直于光轴的方向被移动单位长度时，图像拾取表面的移动量很小)，并且为了获得一定的防振校正效果，需要增大用于可垂直移动透镜组的防振的移动量。因此，当用于调节光量平衡的移动量被确保时，装置的尺寸增大。
此外，如果条件式(2)的结果值大于其上限，则为了确保在望远端状态下的高变焦比和防振性能，需要保持很大的机械行程(mechanical stroke)量。因此，整个摄像装置的尺寸增大。
即，当摄像装置满足条件式(2)时，广角端状态和望远端状态下的防振灵敏度比率可以被适当地设定。因此，广角端状态下的用于防振的移动量与用于调节光量平衡的移动量的总和并不显著变得大于或小于望远端状态下的用于防振的移动量。结果，可以实现高性能、小尺寸的摄像装置。
具体地，当摄像装置满足条件式(2)和(3)时，可以比在望远端状态下用于可垂直移动透镜组的防振移动量更好地减小在广角端状态下用于可垂直移动透镜组的防振移动量。因此，在调节光量平衡时，可以将在广角端状态下额外的机械行程量有效地用作用于调节光量平衡的移动量。
此外，优选摄像装置满足下面的条件式(4)。
(4)((1-βit)×βrt)/((1-βiw)×βrw)＜1.1×(Bt/Bw)
在摄像装置中，通过满足条件式(4)并适当地设定在望远端状态和广角端状态下用于防振的移动量的比率，可以有效地改善在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，同时实现有效的防振校正。
如果条件式(4)的结果值大于上限，则在摄像装置中，广角端状态下的防振校正角变得大于望远端状态下的防振校正角。然而，广角端状态下的亮度通常变得高于望远端状态下的亮度，因此，其快门速度很高，并且其焦距很短。结果，手振动对其几乎没有影响。
即，考虑到通常的拍摄场景，为了在广角端状态下获得为防振而设定的大校正角和充分的光量平衡，很难避免透镜尺寸的增大。
此外，优选摄像装置满足下面的条件式(5)。
(5)α×((1-βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＞1.33
其中
α是变焦透镜组的变焦比。
在摄像装置中，通过满足条件式(5)，在望远端状态和广角端状态下均维持充足的防振性能的同时，可以防止在广角端状态下摄像器件的图像拍摄表面的四个角处的周边光量被降低。
如果条件式(5)的结果值低于其下限，则在广角端状态和望远端状态下的防振校正角被设定为大致彼此相等的情况下，在广角端状态和望远端状态下的防振位置灵敏度的比率很小。因此，当在广角端状态下确保了充分的防振性能并且确保了用于调节光量平衡的充分的移动量时，所述移动量变得大于在望远端状态下的防振移动量。结果，装置的尺寸增大。
根据本发明的另一个实施方式，为摄像装置提供光学调整方法，所述摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的、构成变焦透镜的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在三个以上的透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的可垂直移动透镜组沿基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于该三个以上的透镜组的光轴位置。该光学调整方法包括为了防振在各个变焦位置处沿基本上垂直的方向移动可垂直移动透镜组的步骤。另外，所述方法被构造成满足下述条件式(1)。
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中
Lw是用于校正光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
通过调节在广角端状态下的、使用可垂直移动透镜组的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，并通过适当地设定在广角端状态下和望远端状态下的使用可垂直移动透镜组防振的移动量，条件式(1)用于实现尺寸的减小和性能的提高。
如果条件式(1)的结果值小于其下限，则在根据本发明的实施方式的光学调整方法中，通过调节在广角端状态下的光量平衡，为了进一步可靠地实现防振，需要减小在基本上垂直于光轴的方向上用于可垂直移动透镜组的防振的移动量。然而，由于用于防振的移动量减小，所以能够提供手部振动校正的角度也减小所述量。因此，在手部振动期间内的图像质量降低。
此外，如果条件式(1)的结果值大于其上限，则用于调节可垂直移动透镜组的光量平衡的移动量和在广角端状态下的防振移动量的总和变得显著大于在望远端状态下用于防振的移动量。因此，虽然光量平衡被改善，但是这导致了透镜尺寸的增大(第一透镜组的外径和可垂直移动透镜组的周边部的增大)。
即，在光学调整方法中，在广角端状态和望远端状态下使用可垂直移动透镜组的防振移动量被适当地设定，从而在广角端状态与望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量间设置差值(在广角端状态下的防振移动量小于在望远端状态下的防振移动量)。
通过这样的构造，在光学调整方法中，在广角端状态下与望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量的差值可以用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
根据本发明的实施方式，摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的、构成变焦透镜的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在三个以上的透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的可垂直移动透镜组沿基本上垂直的方向上移动至预定位置来校正基于该三个以上的透镜组的光轴的位置。当为了在防振而各个变焦位置处沿基本上垂直的方向上移动可垂直移动透镜组时，该装置被构造成满足下面的条件式(1)。
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中
Lw是用于校正光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
通过这样的构造，具体地，通过改善在广角端状态下摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，可以防止光量降低。结果，能够实现可提高图像质量的、构造简单的摄像装置。
此外，根据本发明的另一个实施方式，为摄像装置提供光学调整方法，所述摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的、构成变焦透镜的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在三个以上的透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的可垂直移动透镜组沿基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于该三个以上的透镜组的光轴位置。该光学调整方法包括为了防振在各个变焦位置处沿基本上垂直的方向移动可垂直移动透镜组的步。另外，所述方法被构造成满足下述条件式(1)。
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中，
Lw是用于校正光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
通过这样的构造，具体地，通过改善在广角端状态下摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，可以防止光量降低。结果，可以实现能改善图像质量的光学调整方法。
附图说明
图1A和图1B是示出了光量平衡的调整概念的示意图；
图2A和图2B是示出了根据第一数值实施例的变焦透镜的构成的示意性截面图；
图3是示出了在第一数值实施例中手部振动期间用于防振的移动量和用于调节光量平衡的移动量的特性曲线图；
图4是示出了在第一数值实施例中的广角端状态(ω＝30.11度)下的像差的特性曲线图；
图5是示出了在第一数值实施例中的中间焦距状态(ω＝14.08度)下的像差的特性曲线图；
图6是示出了在第一数值实施例中的望远端状态(ω＝9.82度)下的像差的特性曲线图；
图7A和图7B是示出了根据第二数值实施例的变焦透镜的构成的示意性截面图；
图8是示出了在第二数值实施例中在手部振动期间用于防振的移动量和用于调节光量平衡的移动量的特性曲线图；
图9是示出了在第二数值实施例中的广角端状态(ω＝33.22度)下的像差的特性曲线图；
图10是示出了在第二数值实施例中的中间焦距状态(ω＝18.66度)下的像差的特性曲线图；
图11是示出了在第二数值实施例中的望远端状态(ω＝9.88度)下的像差的特性曲线图；
图12A和图12B是示出了根据第三数值实施例的变焦透镜的构造的示意性截面图；
图13是示出了在第三数值实施例中在手部振动期间用于防振的移动量和用于调节光量平衡的移动量的特性曲线图；
图14是示出了在第三数值实施例中的广角端状态(ω＝36.36度)下的像差的特性曲线图；
图15是示出了在第三数值实施例中的中间焦距状态(ω＝15.25度)下的像差的特性曲线图；
图16是示出了在第三数值实施例中的望远端状态(ω＝9.28度)下的像差的特性曲线图；以及
图17是示出了装配有根据本发明的实施方式的摄像装置的数码相机的示意性框图。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的优选实施方式。此外，将以下面项目的顺序给出其描述。
1.实施方式(摄像装置)
2.数值实施例(第一至第三数值实施例)
3.数码相机的构成
4.其它实施方式
1.实施方式
1-1.摄像装置的构成
根据本发明的实施方式的摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的、构成变焦透镜的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在三个以上的透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将在广角端状态下的可垂直移动透镜组沿基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于该三个以上的透镜组光轴的位置。当为了防振在各个变焦位置处沿基本上垂直的方向移动可垂直移动透镜组时，该装置被构造成满足下面的条件式(1)。
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
Lw是用于校正光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
通过调节在广角端状态下的、使用可垂直移动透镜组的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，并通过适当地设定在广角端状态和望远端状态下的使用可垂直移动透镜组防振的移动量，条件式(1)实现了尺寸的减小和性能的提高。
如果条件式(1)的结果值低于其下限，则在根据本发明的实施方式的摄像装置中，通过调节广角端状态下的光量平衡，为了进一步可靠地实现防振，需要减小在基本上垂直于光轴的方向上用于可垂直移动透镜组的防振的移动量。然而，由于用于防振的移动量减小，所以能够提供手部振动校正的角度减小了所述量。因此，在手部振动期间的图像质量降低。
此外，如果条件式(1)的结果值大于其上限，则用于调节可垂直移动透镜组的光量平衡的移动量与用于在广角端状态下的防振的移动量的总和变得显著大于用于在望远端状态下的防振的移动量。因此，虽然光量平衡被改善，但是，这导致了透镜尺寸的增大(第一透镜组的外径和可垂直移动透镜组的周边部的增大)。
即，在摄像装置中，在广角端状态和望远端状态下使用可垂直移动透镜组的防振移动量被适当地设定，从而在广角端状态与望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量间设置差值(在广角端状态下的防振移动量大于在望远端状态下的防振移动量)。
通过这样的构造，在摄像装置中，在广角端状态下与望远端状态下的可垂直移动透镜组的防振移动量的差值可以用来调节在广角端状态下摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，根据实施方式的摄像装置包括：在构成变焦透镜的、可沿光轴方向移动的至少三个以上的透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，该可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向被移动；在透镜组中的变焦透镜组，该变焦透镜组可沿光轴方向被移动；以及校正机构，通过沿基本上垂直的方向将在广角端状态下的可垂直移动透镜组移动至预定位置来校正基于该三个以上透镜组的光轴位置。通过这样的构造，该装置满足下面的条件式(2)和(3)。
(2)0.2＜((1-βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＜0.7，以及
(3)((1-βiw)×βrw)＞fw×tan0.5，
其中
βiw是在广角端状态下可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrw是比广角端状态下的可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，
βit是在望远端状态下可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrt是比望远端状态下的可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，并且
fw是在广角端状态的焦距。
条件式(2)和(3)用于实现这样的摄像装置，在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量被平衡。
如果条件式(2)的结果值低于其下限，则在广角端状态下的防振灵敏度相对于望远端状态较低(当可垂直移动透镜组沿基本上垂直于光轴的方向被移动单位长度时，图像拾取表面的移动量很小)，并且为了获得一定的防振校正效果，应该增大用于可垂直移动透镜组的防振的移动量。
因此，当条件式(2)的结果值低于其下限时，为了调节在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，应该沿基本上垂直于光轴的方向移动可垂直移动透镜组。在这种情况下，可垂直移动透镜组的透镜尺寸不可避免地增大。
即，在摄像装置中，如果条件式(2)的结果值大于其下限，则可以比望远端状态更适当地设定广角端状态下的防振位置灵敏度。因此，为了获得一定的防振校正效果，不需要增大用于可垂直移动透镜组的防振的移动量。另外，透镜的尺寸可以不增大。
此外，如果条件式(2)的结果值大于其上限，则为了确保在望远端状态下的高变焦比和防振性能，需要将机械行程量保持很大。因此，整个摄像装置的尺寸增大。
另一方面，如果条件式(3)的结果值小于其下限，则为了确保广角端状态下充分的防振性能并进一步调节光量平衡，可以移动可垂直移动透镜组。在这种情况下，整个摄像装置的尺寸增大。
具体地，当摄像装置满足条件式(2)和(3)时，可以比在望远端状态下可垂直移动透镜组的防振移动量更好地减小用于在广角端状态下可垂直移动透镜组的防振移动量。因此，在调节光量平衡时，可以有效地使用在广角端状态下机械行程的额外量作为用于调节光量平衡的移动量。
此外，优选摄像装置满足下面的条件式(4)。
(4)((1-βit)×βrt)/((1-βiw)×βrw)＜1.1×(Bt/Bw)
在摄像装置中，通过满足条件式(4)并适当地设定望远端状态和广角端状态下用于防振的移动量的比率，可以有效地改善在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡，同时实现有效的防振校正。
如果条件式(4)的结果值大于上限，则在摄像装置中，广角端状态下的防振校正角变得大于望远端状态下的防振校正角。然而，通常，广角端状态下的亮度变得高于望远端状态下的亮度，因此，其快门速度很低，并且其焦距很短。结果，手部振动对其几乎没有影响。
即，考虑到一般的拍摄场景，为了获得在广角端状态下的为防振而设定的大校正角和充分的光量平衡，很难避免透镜尺寸的增大。
此外，优选摄像装置满足下面的条件式(5)。
(5)α×((1-βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＞1.33
其中
α为变焦透镜组的变焦比。
在摄像装置中，通过满足条件式(5)，在望远端状态和广角端状态下均维持充分的防振性能时，可以防止在广角端状态下摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量被降低。
如果条件式(5)的结果值小于其下限，则在广角端状态和望远端状态下的防振校正角被设定成大致彼此相等的情况下，在广角端状态和望远端状态下的防振位置灵敏度的比率很小。因此，当在广角端状态下确保了充分的防振性能并且确保了充分的用于调节光量平衡的移动量时，所述移动量变得大于在望远端状态下的防振移动量。结果，装置的尺寸增大。
如上所述，在根据本发明的实施方式的摄像装置中，满足上述条件式(1)～(5)。因此，如图1A所示，为了调节光量平衡，沿基本上垂直于光轴方向的方向通过校正机构来移动广角端状态下的变焦透镜ZL的可垂直移动透镜组VG。在这种情况下，如图1B所示，可以使在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡均一化。
在这种情况下，例如，在摄像器件的图像拾取表面的基本上中央处的图像高度(像高)为0％，在图像拾取表面的左上角处的图像高度为100％，并且在图像拾取表面的左下角处的图像高度为-100％。因此，在光量平衡的调节之前，在具有-100％的图像高度的图像拾取表面的左下角处的中央与边角比率(center-to-cornerratio)很低，并且在具有100％的图像高度的图像拾取表面的右上角处的中央与边角比率很高。
相反，在光量平衡的调节以后，通过沿光轴方向移动广角端状态下的可垂直移动透镜组VG，在具有-100％的图像高度的图像拾取表面的左下角处的中心与边角比率升高，并且在具有100％的图像高度的图像拾取表面的右上角处的中心与边角比率稍微降低。结果，周边光量的光量平衡被均一化。
此外，在根据本发明的实施方式的摄像装置中，通过校正机构沿垂直方向移动广角端状态下的变焦透镜ZL的可垂直移动透镜组VG。因此，可以将在摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡均一化。结果，可以灵活解决在摄像器件的尺寸变得更大后所导致的周边光量的降低。
2.数值实施例
接下来，将参照下面的图和表格来描述数值实施例，其中，具体数值被应用于在根据本发明的实施方式的摄像装置中使用的变焦透镜。此处，在各数值实施例中，由下面的数值表达式(1)来表示非球面。
x＝cy2/(1+(1-(1+k)c2y2)1/2)+Ay4+By6+……(1)
此处，y为距离光轴的高度，x为凹陷(sag)量，c为曲率，k为二次曲面常数，并且A、B…为非球面系数。
2-1.第一数值实施例
在图2A和图2B中，参考标号1整体上表示根据第一数值实施例的变焦透镜。图2A示出了广角端状态下的透镜配置。图2B示出了望远端状态下的透镜配置。
变焦透镜1以从物体侧的顺序包括具有负折射力的第一透镜组G1、具有正折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
变焦透镜1的第一透镜组G1包括作为球面玻璃透镜L1和树脂透镜L2的复合透镜所形成的负第一透镜L12和作为具有弯月形状的正玻璃透镜所形成的第二透镜L3，并且整体上具有负折射力。
此外，在变焦透镜1中，第二透镜组G2包括具有正折射力的单透镜L4以及正透镜L5和负透镜L6的粘合透镜。第三透镜组G3包括具有正折射力的单透镜L7。
此外，在变焦透镜1中，孔径光阑S被设置在第二透镜组G2附近，使得接近于物体侧，并且用于保护截止滤光器(cut filter)CF和图像拾取表面IMG的密封玻璃SG被设置在第三透镜组G3与摄像器件的图像拾取表面IMG之间。
此处，第二透镜组G2用作可以通过诸如致动器的校正机构沿基本上垂直于光轴的方向被移动的防振透镜组，并且通过调节摄像器件的图像拾取表面IMG上的周边光量的平衡来防止周边光量被降低。
如上所述，由于变焦透镜1具有上述透镜元件构成，所以变焦透镜1被构造成能够实现高变焦比及广角，并令人满意地校正透镜系统的像差。
下面的表1～表5示出了本发明中第一数值实施例的具体值。在第一数值实施例的说明表中，f表示焦距，FNO表示F数，ω表示半视角，并且折射率为d线(587.6nm的波长)处的值。此外，在该表中，INF的曲率半径意味着平面。
表1
  f   5.52   14.35   20.79
  FNO   2.81   4.64   5.97
  ω(deg)   30.11   14.08   9.82
表2
表面号 曲率半径   轴向表面间隔(on-axis surfacespacing) 折射率 阿贝数
  1   218.5859   0.700   1.88300   40.8
  2   8.2896   0.200   1.53420   41.7
  3   6.6458   2.100
  4   12.4028   1.800   1.92286   20.9
  5   34.0870   18.550
  6   无限   0.300
  孔径光阑   无限
  8   5.3761   1.632   1.69350   53.3
表面号 曲率半径   轴向表面间隔(on-axis surfacespacing) 折射率 阿贝数
  9   -50.4856   0.100
  10   10.6666   1.421   1.83481   42.7
  11   -15.4769   0.403   1.72825   28.3
  12   3.6690   0.000
  13   INF   5.056
  14   27.0918   1.894   1.52470   56.2
  15   -12.3513   2.635
  16   INF   0.300   1.51680   64.2
  17   INF   0.150
  18   INF   0.850
  19   INF   0.500   1.61800   63.4
  20   INF   0.600
此外，第三面、第八面、第九面、第十四面以及第十五面为非球面，并且其非球面系数示于表3中。此外，例如，0.26029 E-05是指0.26029×10-5。
表3
  表面号   κ   A   B   C   D
  3   0.000000E+00   -5.032116E-04   -1.566169E-06   -6.296946E-08   -4.131763E-09
  8   0.000000E+00   -5.642369E-04   2.840627E-05   -6.556837E-06   6.224282E-07
  9   0.000000E+00   3.884155E-04   3.594826E-05   -6.570794E-06   7.852812E-07
  14   0.000000E+00   8.177874E-04   -1.724223E-04   9.685148E-06   -2.412672E-07
  15   0.000000E+00   1.718332E-03   -2.303302E-04   1.181360E-05   -2.591639E-07
随后，当在变焦透镜1中改变透镜位置状态时形成的可变间隔示于下面的表4中。
表4
(可变间隔表)
  f   5.52   14.35   20.79
  D5   18.55   3.86   1.01
  D13   5.06   14.65   21.11
  D15   2.64   2.17   1.80
此处，在变焦透镜1中，所有第一透镜组G1、第二透镜组G2以及第三透镜组G3均可沿光轴方向移动。
在变焦透镜1中，在广角端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被加宽，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被减小，从而使主点接近图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的减小。
此外，在变焦透镜1中，在望远端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被减小，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被加宽，从而使主点远离图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的增加。
此外，在变焦透镜1中，通过沿基本上垂直于光轴的方向移动用于防振的第二透镜组G2，图像拾取表面IMG的中心位置与变焦透镜1的光轴之间的偏差被校正，并且在各个变焦点的各个视角处的焦点位置的波动被吸收。以这样的方式，变焦透镜1被构造成确保高性能，同时维持小尺寸。
下面的表5示出了对应于根据第一数值实施例的变焦透镜1中的条件式的值。
表5
  条件式1   1.000
  条件式2   0.511
  条件式3   0.047
  条件式4   1.956
  条件式5   1.795
因此，在根据第一数值实施例的变焦透镜1中，如从对应于表5中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(1)，可以对在广角端状态与望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量间设置差值(在广角端状态下的防振移动量大于在望远端状态下的防振移动量)。
因此，在变焦透镜1中，用于在广角端状态和望远端状态下的防振的移动量的差值可以用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
在这种情况下，在如图3所示的变焦透镜1中，在望远端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量(机械行程量)为约0.18mm，同时，在广角端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量为约0.09mm。因此，能够断定，广角端状态下的用于防振的移动量仅大致为在望远端状态下的一半。
因此，在变焦透镜1中，作为在广角端状态下额外的机械行程量的0.09mm的移动量可以被用作用于调节光量平衡的移动量。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在根据第一数值实施例的变焦透镜1中，如从对应于表5中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(2)和(3)，可以在广角端状态和望远端状态下使用第二透镜组G2来适当地设定防振位置灵敏度。
通过这样的构造，在变焦透镜1中，通过在广角端状态下与在望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量间设置差值(在广角端状态下的防振移动量大于望远端状态下的防振移动量)，所述差值可以用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡。结果，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在变焦透镜1中，如从对应于表5中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(4)并适当地设定在望远端状态和广角端状态下用于防振的移动量的比率，可以有效地改善在摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡，同时实现有效的防振校正，而不会增加透镜的尺寸。
此外，在变焦透镜1中，如从对应于表5中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(5)，即使当在广角端状态和望远端状态下的防振校正角被设定得大致相同时，也可以增加在广角端状态和望远端状态下的防振位置灵敏度的比率。
通过这样的构造，即使当在广角端状态下确保了充分的防振性能并确保了用于充分调节光量平衡的移动量时，变焦透镜1也能够防止周边光量在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处被降低，同时在望远端状态和广角端状态的两个状态下维持充分的防振性能，而不会使所述移动量大于广角端状态下用于防振的移动量。
随后，图4示出了在根据第一数值实施例的变焦透镜1的焦距处于无穷远的条件(状态)下的广角端状态(ω＝30.11度)下的像差的示图。图5示出了在所述条件下的中间焦距状态(ω＝14.08度)下的像差的示图。图6示出了在所述条件下的望远端状态(ω＝9.82度)下的像差的示图。此外，像差对应于具有587.56nm波长的d线。
在图4～图6中，每个球面像差图的实线表示球面像差，每个像散图中的实线表示弧矢(sagittal)图像拾取表面，虚线(短划线)表示子午(meridional)图像拾取表面，并且畸变(歪曲)像差图中的实线表示畸变。从像差图中可以看出，根据第一数值实施例的变焦透镜1通过令人满意地校正像差同时具有高变焦比而具有优异的成像性能。
2-2.第二数值实施例
在图7A和图7B中，参考标号2整体上表示根据第二数值实施例的变焦透镜。图7A示出了广角端状态下的透镜配置。图7B示出了望远端状态下的透镜配置。
变焦透镜2以从物体侧的顺序包括具有负折射力的第一透镜组G1、具有正折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
变焦透镜2的第一透镜组G1包括两个表面都为非球面的负第一透镜L21以及作为具有弯月形状的正玻璃透镜所形成的第二透镜L22，并且整体上具有负折射力。
此外，在变焦透镜2中，第二透镜组G2包括具有正折射力的单透镜L23以及正透镜L24与负透镜L25的粘合透镜。第三透镜组G3包括具有正折射力的单透镜L26。
此外，在变焦透镜2中，孔径光阑S设置在第二透镜组G2的附近，使得接近于物体侧，并且用于保护截止滤波器CF和图像拾取表面IMG的密封玻璃SG被设置在第三透镜组G3与摄像器件的图像拾取表面IMG之间。
此处，第二透镜组G2用作可以通过诸如致动器的校正机构沿基本上垂直于光轴的方向被移动的防振透镜组，并且被构造成通过调节在摄像器件的图像拾取表面IMG上的周边光量的平衡来防止周边光量被降低。
如上所述，由于变焦透镜2具有上述透镜元件构成，所以变焦透镜2被构造成可以能够实现高变焦比和广角，并且令人满意地校正透镜系统的像差。
下面的表6～表10示出了本发明中的第二数值实施例的具体值。在第二数值实施例中的说明表中，f表示焦距，FNO表示F数，ω表示半视角，并且折射率为d线(587.6nm的波长)处的值。此外，在表中，INF的曲率半径意味着平面。
表6
  f   5.50   10.66   20.67
  FNO   2.85   3.85   5.94
  ω   33.22   18.66   9.88
表7
表面号 曲率半径   轴向表面间隔 折射率 阿贝数
  1   37.1862   0.800   1.851350   40.1
  2   6.2861   2.139
  3   9.7853   1.561   1.922860   20.9
  4   16.9693   17.517
  5   INF   0.300
  孔径光阑   INF
  7   5.9394   1.498   1.693500   53.2
表面号 曲率半径   轴向表面间隔 折射率 阿贝数
  8   -41.1103   0.213
  9   8.8524   1.339   1.834810   42.7
  10   -10.6512   0.450   1.717360   29.5
  11   3.6017   0.000
  12   INF   4.887
  13   18.5087   1.600   1.524700   56.2
  14   -20.5947   2.614
  15   INF   0.300   1.516798   64.2
  16   INF   0.720
  17   INF   0.500   1.617998   63.4
  18   INF   0.600
此外，第一表面、第二表面、第七表面、第八表面、第十三表面以及第十四表面为非球面，并且其非球面系数示于表8中。此外，例如，0.26029 E-05指的是0.26029×10-5。
表8
  表面号 κ A B C D
  1   0.000000E+00   -1.710695E-04   1.110662E-05   -2.439607E-07   1.951499E-09
  2   0.000000E+00   -4.465078E-04   7.920567E-06   -1.911366E-08   -1.058835E-08
  7   0.000000E+00   -8.511078E-04   6.341780E-06   -8.386138E-06   3.320691E-07
  8   0.000000E+00   -1.554336E-04   2.356039E-05   -1.218046E-05   7.624626E-07
  13   0.000000E+00   4.966900E-04   -7.771628E-05   4.168796E-06   -7.485177E-08
  14   0.000000E+00   1.147804E-03   -1.346748E-04   7.086259E-06   -1.314472E-07
随后，当在变焦透镜2中改变透镜位置状态时形成的可变间隔示于下面的表9中。
表9
(可变间隔表)
  f   5.497   10.659   20.668
  D4   17.517   6.059   0.700
  D12   4.887   9.589   19.387
  D14   2.614   2.697   1.649
此处，在变焦透镜2中，所有第一透镜组G1、第二透镜组G2以及第三透镜组G3都可沿光轴方向移动。
在变焦透镜2中，在广角端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被加宽，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被减小，从而使主点接近图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的减小。
此外，在变焦透镜2中，在望远端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被减小，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被加宽，从而使主点远离图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的增加。
此外，在变焦透镜2中，通过沿基本上垂直于光轴的方向移动用于防振的第二透镜组G2，在图像拾取表面IMG的中心位置与变焦透镜2的光轴之间的偏差被校正，并且在各个变焦点的各个视角处的焦点位置的波动被吸收。以这样的方式，变焦透镜2被构造成确保高性能，同时维持小尺寸。
下面的表10示出了对应于根据第二数值实施例的变焦透镜2中的条件式的值。
表10
  条件式1   1.000
  条件式2   0.519
  条件式3   0.044
  条件式4   1.926
  条件式5   1.952
因此，在根据第二数值实施例的变焦透镜2中，如从对应于表10中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(1)，可以在广角端状态下与在望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量间提供差值(在广角端状态下的防振移动量大于在望远端状态下的防振移动量)。
因此，在变焦透镜2中，在广角端状态和望远端状态下用于防振的移动量的偏差可以用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
在这种情况下，在如图8所示的变焦透镜2中，在望远端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量(机械行程量)为约0.17mm，同时在广角端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量为约0.085mm。因此，可以断定，在广角端状态下用于防振的移动量仅大致为在望远端状态下的一半。
因此，在变焦透镜2中，作为在广角端状态下的额外的机械行程量的0.085mm的移动量可以被用作用于调节光量平衡的移动量。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在根据第二数值实施例的变焦透镜2中，如从对应于表10中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(2)和(3)，可以在广角端状态和望远端状态下使用第二透镜组G2来适当地设定防振位置灵敏度。
通过这样的构造，在变焦透镜2中，通过在广角端状态与望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量间设置差值(在广角端状态下的防振移动量大于在望远端状态下的防振移动量)，所述差值可以被用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡。结果，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在变焦透镜2中，如从对应于表10中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(4)并适当地设定在望远端状态和广角端状态下用于防振的移动量的比率，可以有效地改善在摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡，同时实现有效的防振校正，而不增加透镜的尺寸。
此外，在变焦透镜2中，如从对应于表10中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(5)，即使当在广角端状态和望远端状态下的防振校正角被设定为大致相同时，也可以增加在广角端状态和望远端状态下的防振位置灵敏度的比率。
通过这样的构造，即使当确保在广角端状态下的充分的防振性能并确保用于充分调节光量平衡的移动量时，变焦透镜2也能够防止周边光量在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处被降低，同时在望远端状态和广角端状态下维持充分的防振性能，而不会使所述移动量大于望远端状态下用于防振的移动量。
随后，图9示出了在根据第二数值实施例的变焦透镜2的焦点处于无限处的条件下的广角端状态(ω＝33.22度)下的像差的示图。图10示出了在所述条件下的中间焦距状态(ω＝18.66度)下的像差的示图。图11示出了在所述条件下的望远端状态(ω＝9.88度)下的像差的示图。此外，像差对应于具有587.56nm的波长的d线。
在图9～图11中，每个球面像差图的实线表示球面像差，每个像散图中的实线表示弧矢图像拾取表面，虚线表示子午图像拾取表面，并且畸变像差图中的实线表示畸变像差。从像差图中可以看出，根据第二数值实施例的变焦透镜2通过令人满意地校正像差同时具有高变焦比而具有优异的成像性能。
2-3.第三数值实施例
在图12A和图12B中，参考标号3整体上表示根据第三数值实施例的变焦透镜。图12A示出了广角端状态下的透镜配置。图12B示出了望远端状态下的透镜配置。
变焦透镜3以从物体侧的顺序包括具有负折射力的第一透镜组G1、具有正折射力的第二透镜组G2以及具有正折射力的第三透镜组G3。
变焦透镜3的第一透镜组G1包括两个表面均为非球面的负第一透镜L31和作为具有弯月形状的正玻璃透镜所形成的第二透镜L32，并且整体上具有负折射力。
此外，在变焦透镜3中，第二透镜组G2包括具有正折射力的单透镜L33以及正透镜L34与负透镜L35的粘合透镜。第三透镜组G3包括具有正折射力的单透镜L36。
此外，在变焦透镜3中，孔径光阑S被设置在第二透镜组G2附近，使得接近于物体侧，并且用于保护截止滤波器CF和图像拾取表面IMG的密封玻璃SG被设置在第三透镜组G3与摄像器件的图像拾取表面IMG之间。
此处，第二透镜组G2用作可以通过诸如致动器的校正机构沿基本上垂直于光轴的方向被移动的防振透镜组，并且被构造成通过调节在摄像器件的图像拾取表面IMG上的周边光量的平衡来防止周边光量被降低。
如上所述，由于变焦透镜3具有上述透镜元件构成，所以变焦透镜3被构造成能够实现高变焦比和广角，并且令人满意地校正透镜系统的像差。
下面的表11～表15示出了本发明中的第三数值实施例的具体值。在第三数值实施例中的说明表中，f表示焦距，FNO表示F数，ω表示半视角，并且折射率为d线(587.6nm的波长)处的值。此外，在表中，INF的曲率半径意味着平面。
表11
  f   4.89   13.20   22.01
  FN0   2.75   4.53   6.35
  ω   36.36   15.25   9.29
表12
  表面号   曲率半径   轴向表面间隔   折射率   阿贝数
  1   -211.833   0.8   1.85549   40.30474
  2   7.12911   1.94576
  3   11.30889   1.46   1.933229   20.87966
  4   25.45898   18.48792
  5   INF   0.3
  孔径光阑   INF   0.1
  7   5.51458   1.6   1.696607   53.19883
  8   -32.2495   0.1
  表面号   曲率半径   轴向表面间隔   折射率   阿贝数
  9   8.76952   1.41   1.839442   42.71876
  10   -22.3981   0.44   1.747067   27.75875
  11   3.46321   0
  12   无限   4.747369
  13   80   1.6   1.5269   56.23794
  14   -9.908   2.288953
  15   INF   0.3   1.51872   64.19054
  16   INF   0.72
  17   INF   0.5   1.620325   63.20937
  18   INF   0.6
此外，第一表面、第二表面、第七表面、第八表面、第十三表面以及第十四表面都为非球面，并且其非球面系数示于表13中。此外，例如，0.26029 E-05指的是0.26029×10-5。
表13
  表面号   κ   A   B   C   D
  1   0.000000E+00   -1.020974E-04   7.961382E-06   -1.534908E-07   1.072660E-09
  2   0.000000E+00   -3.377104E-04   7.660762E-06   -9.069030E-08   -2.703027E-09
  7   0.000000E+00   -7.125828E-04   8.878924E-07   -4.377831E-06   9.115721E-08
  8   0.000000E+00   1.749527E-04   1.532235E-05   -6.182494E-06   2.365639E-07
  13   0.000000E+00   -3.967536E-05   -2.013543E-05   4.426852E-06   -1.419544E-07
  14   0.000000E+00   8.558372E-04   -7.229597E-05   8.135524E-06   -2.466572E-07
随后，当在变焦透镜3中改变透镜位置状态时形成的可变间隔示于下面的表14中。
表14
(可变间隔表)
  f   4.8904   13.204   22.0067
  D4   18.488   3.752   0.149
  D12   4.747   13.014   21.233
  D14   2.289   1.971   1.900
此处，在变焦透镜3中，所有第一透镜组G1、第二透镜组G2以及第三透镜组G3均可沿光轴方向移动。
在变焦透镜3中，在广角端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被加宽，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被减小，从而使主点接近图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的减小。
此外，在变焦透镜3中，在望远端状态下，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隔被减小，并且第二透镜组G2与图像拾取表面IMG之间的间隔被加宽，从而使主点远离图像拾取表面IMG。以这样的方式，实现了焦距的增大。
此外，在变焦透镜3中，通过沿基本上垂直于光轴的方向移动用于防振的第二透镜组G2，在图像拾取表面IMG的中心位置与变焦透镜3的光轴之间的偏差被校正，并且在各个变焦点的各个视角处的焦点位置的波动被吸收。以这样的方式，变焦透镜3被构造成确保高性能，同时维持小尺寸。
下面的表15示出了对应于根据第三数值实施例的变焦透镜3中的条件式的值。
表15
  条件式1   1.000
  条件式2   0.476
  条件式3   0.040
  条件式4   1.035
  条件式5   2.142
因此，在根据第三数值实施例的变焦透镜3中，如从对应于表15中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(1)，可以在广角端状态和望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量间设置差值(广角端状态下的防振移动量大于望远端状态下的防振移动量)。
因此，在变焦透镜3中，在广角端状态和望远端状态下用于防振的移动量的差值可以用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
在这种情况下，在如图13所示的变焦透镜3中，在望远端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量(机械行程量)为约0.17mm，同时在广角端状态下用于第二透镜组G2的防振的移动量为约0.08mm。因此，可以断定，在广角端状态下用于防振的移动量仅大致为在望远端状态下的一半。
因此，在变焦透镜3中，作为在广角端状态下的额外的机械行程量的0.08mm的移动量可以被用作用于调节光量平衡的移动量。因此，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在根据第三数值实施例的变焦透镜3中，如从对应于表15中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(2)和(3)，可以在广角端状态和望远端状态下使用第二透镜组G2来适当地设定防振位置灵敏度。
通过这样的构造，在变焦透镜3中，通过对在广角端状态和望远端状态下的第二透镜组G2的防振移动量设置差值(在广角端状态下用于防振的移动量大于在望远端状态下用于防振的移动量)，所述差值可以被用来调节在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡。结果，可以确保充分的防振性能并改善光量平衡，同时维持小尺寸。
此外，在变焦透镜3中，如从对应于表15中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(4)并适当地设定在望远端状态和广角端状态下用于防振的移动量的比率，可以有效地改善在摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处的周边光量的光量平衡，同时实现有效的防振校正，而不增加透镜的尺寸。
此外，在变焦透镜3中，如从对应于表15中的条件式的值可以看出的，通过满足上述条件式(5)，即使当广角端状态和望远端状态下的防振校正角被设定为大致相同时，也可以增加在广角端状态和望远端状态下的防振位置灵敏度的比率。
通过这样的构造，即使当确保在广角端状态下的充分的防振性能并确保用于充分调节光量平衡的移动量时，变焦透镜3也能够防止周边光量在广角端状态下的摄像器件的图像拾取表面IMG的四个角处被降低，同时在望远端状态和广角端状态下维持充分的防振性能，而不会使所述移动量大于望远端状态下用于防振的移动量。
随后，图14示出了在根据第三数值实施例的变焦透镜3的焦点处于无限处的条件下的广角端状态(ω＝36.36度)下的像差的示图。图15示出了在所述条件下的中间焦距状态(ω＝15.25度)下的像差的示图。图16示出了在所述条件下的望远端状态(ω＝9.29度)下的像差的示图。此外，像差对应于具有587.56nm的波长的d线。
在图14～图16中，每个球面像差图的实线表示球面像差，每个像散图中的实线表示弧矢图像拾取表面，虚线表示子午图像拾取表面，并且畸变像差图中的实线表示畸变像差。从像差图中可以看出，根据第三数值实施例的变焦透镜3通过令人满意地校正像差同时具有高变焦比而具有优异的成像性能。
3.数码相机的构成
如图17所示，设置有包括上述变焦透镜1、2或3的摄像装置的数码相机100具有：相机模块15，具有拍摄图像的功能；以及相机信号处理部20，用于对通过相机模块15所拍摄的图像信号进行诸如模拟/数字转换处理的信号处理。
此外，数码相机100具有：图像处理部30，用于进行图像信号的记录/再生处理；LCD(液晶显示器)40，用于显示所拍摄的图像等；以及读写器50，用于对存储卡51执行写入/读出。
此外，数码相机100具有CPU(中央处理器)60，用于控制整个相机；输入部70，允许用户执行操作输入；透镜驱动控制部80，用于控制相机模块15中的透镜的驱动。
相机模块15具有这样的构成，其组合了包括变焦透镜1(或2、3)的光学系统和包括例如CCD(电荷耦合器件)传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等的摄像器件16。
相机信号处理部20被构造成执行信号处理，例如，用于将从摄像器件16输出的信号转换成数字信号的处理、用于消除噪声的处理、用于校正图像质量的处理以及用于转换成亮度和色差信号的处理。
图像处理部30被构造成执行用于基于预定的图像数据格式来压缩/编码和解压/解码图像信号的处理、用于转换诸如分辨率的数据说明的处理等。
存储卡51包括可自由拆卸的半导体存储器。读写器50被构造成将通过图像处理部30编码的图像数据写入存储卡51，并且读出在存储卡51中记录的图像数据。
CPU 60被构造成控制数码相机100中的全部电路块，并被构造成基于来自输入部70的指令输入信号来控制各个电路块。
输入部70包括用于执行快门操作的快门释放按钮，；用于选择操作模式的选择开关等，并且被构造成将基于用户操作的指令输入信号输出至CPU 60。
透镜驱动控制部80被构造成基于CPU 60的控制信号来控制没有示出的、用于来驱动变焦透镜1(或2、3)中的透镜的电机。
接下来，将简要描述数码相机100的操作。在数码相机100中，当摄影处于待机时，在CPU 60的控制下通过相机模块15所拍摄的图像信号通过相机信号处理部20被输出至LCD 40，从而作为相机直接图像(camera-through-image，相机实时图像)被显示。
此外，在数码相机100中，当从输入部70输入用于放大的指令输入信号时，CPU 60将控制信号输出至透镜驱动控制部80，从而基于透镜驱动控制部80的控制来移动变焦透镜1(或2、3)中的预定透镜。
然后，在数码相机100中，当通过来自输入部70的指令输入信号按下相机模块15的没有示出的快门时，所拍摄的图像信号被从相机信号处理部20输出至图像处理部30。
在图像处理部30中，从相机信号处理部20提供的图像信号被压缩/编码，并且随后被转换成预定数据格式的数字数据，并且所转换的数据通过读写器50被写入存储卡51。
此外，例如，当快门释放按钮为了记录而被按下一半或完全按下时，通过使透镜驱动控制部80基于从CPU 60接收的控制信号驱动并控制变焦透镜1(或2、3)来执行聚焦。
为了再生在存储卡51中记录的图像数据，CPU 60响应于对输入部70所执行的作使读写器50从存储卡51中读出图像数据。在图像处理部30中解压/解码所读出的图像数据，然后将其输出至LCD 40。
LCD 40被构造成基于通过图像处理部30进行的解压/解码图像数据来显示被再生的图像。
另外，在实施方式中，描述了根据本发明的实施方式的摄像装置被应用于数码相机的情况。然而，它也可以被应用于不同的摄像装置，例如数码摄像机。
4.其它实施方式
在上述实施方式以及第一至第三数字实施例中描述或示出的部件的具体形状和结构以及数值仅是用于实施本发明的实施方式的示例性实例，而它们不应该被解释为限制本发明的技术范围。
此外，描述了表5、表10和表15中的具体数值基于第一至第三数值实施例来表示的情况所描述的上述实施方式。然而，本发明并不限于此，并且只要满足条件式(1)～(5)，可以使用其它各种具体的形状、结构、数值。
此外，描述了变焦透镜1～3被构造成包括第一透镜组G1至第三透镜组G3的情况所描述的上述第一至第三数值实施例。然而，本发明并不限于此，并且变焦透镜1～3可以被构造成包括多个透镜组，例如，四组或五组。
此外，描述了作为防振透镜组的第二透镜组G2被用作可沿基本上垂直于光学方向的方向移动的可垂直移动透镜组的情况所描述的上述第一至第三数值实施例。然而，本发明并不限于此，并且，代替第二透镜组G2，通过使用第一透镜组G1或第三透镜组G3作为可垂直移动透镜组，也可以调节光量平衡。
此外，在上述实施方式中，例如，列举了摄像装置被安装在数码相机100上的情况。然而，可以安装摄像装置的对象并不限于此，还广泛适用于数码摄像机、移动电话、设置了相机的个人计算机和设置了相机的PDA等各种其它电子设备。
本领域的普通技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种变形、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求书的范围内或其等同范围内。

Claims (5)

1.一种摄像装置，包括：
在可沿光轴方向移动的构成变焦透镜的至少三个以上透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，所述可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；
在所述三个以上透镜组中的变焦透镜组，所述变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及
校正机构，通过将在广角端状态下的所述可垂直移动透镜组沿所述基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于所述三个以上透镜组的光轴位置，
其中
当所述可垂直移动透镜组为了防振而在各个变焦位置处在所述基本上垂直的方向上移动时，
满足下面的条件式(1)，
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中，
Lw是用于校正所述光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，满足下面的条件式(2)和(3)，
(2)0.2＜((1-βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＜0.7，
以及
(3)((1-βiw)×βrw)＞fw×tan0.5，
其中
βiw是在广角端状态下所述可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrw是比广角端状态下的所述可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，
βit是在望远端状态下所述可垂直移动透镜组的近轴横向放大率，
βrt是比望远端状态下的所述可垂直移动透镜组更接近于图像拾取表面侧设置的透镜组的近轴横向放大率，并且
fw是广角端状态下的焦距。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，满足下面的条件式(4)，
(4)((1-βit)×βrt)/((1-βiw)×βrw)＜1.1×(Bt/Bw)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中，满足下面的条件式(5)，
(5)α×((1-βiw)×βrw)/((1-βit)×βrt)＞1.33
其中
α为所述变焦透镜组的变焦比。
5.一种用于摄像装置的光学调整方法，所述摄像装置包括：在可沿光轴方向移动的构成变焦透镜的至少三个以上透镜组中的至少一个以上的可垂直移动透镜组，所述可垂直移动透镜组可沿基本上垂直于光轴的方向移动；在所述三个以上透镜组中的变焦透镜组，所述变焦透镜组可沿光轴方向移动；以及校正机构，通过将广角端状态下的所述可垂直移动透镜组沿所述基本上垂直的方向移动至预定位置来校正基于所述三个以上透镜组的光轴位置，所述光学调整方法包括以下步骤：
为了防振，所述可垂直移动透镜组在各个变焦位置处在所述基本上垂直的方向上移动，
其中，满足下面的条件式(1)，
(1)0.7＜(Lw+Bw)/Bt＜1.3，
其中
Lw是用于校正所述光轴位置的移动量，
Bw是在广角端状态下用于防振的移动量，并且
Bt是在望远端状态下用于防振的移动量。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI471595B (zh) * 2012-05-25 2015-02-01 Altek Corp 光學變焦鏡片組
CN106482640B (zh) * 2016-12-07 2022-09-09 北京汉邦高科数字技术股份有限公司 一种一体机芯光轴校正的装置和方法
JPWO2018142570A1 (ja) * 2017-02-03 2019-11-07 株式会社ニコン 画像処理装置、解析装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1409149A (zh) * 2001-09-28 2003-04-09 株式会社尼康 变焦镜头系统
EP1387200A1 (en) * 2001-04-02 2004-02-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Zoom lens and electronic still camera using it
JP2005049598A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Canon Inc 撮影装置および撮影装置の光学調整方法
JP2006064986A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Canon Inc 画像記録装置、その制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1387200A1 (en) * 2001-04-02 2004-02-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Zoom lens and electronic still camera using it
CN1409149A (zh) * 2001-09-28 2003-04-09 株式会社尼康 变焦镜头系统
US20040263996A1 (en) * 2001-09-28 2004-12-30 Nikon Corporation Zoom lens system
JP2005049598A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Canon Inc 撮影装置および撮影装置の光学調整方法
JP2006064986A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Canon Inc 画像記録装置、その制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体

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