變焦鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、攝像機(jī)等、且具有對由手抖動(dòng)、振動(dòng)等而產(chǎn)生 的像的抖動(dòng)進(jìn)行光學(xué)校正的手抖動(dòng)校正功能（也稱作像抖動(dòng)校正功能）的小型變焦鏡頭 (zoom lens)〇
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，力求(XD (電荷耦合器件）型圖像傳感器或者CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體）型圖像傳感器等攝像元件的高集成化、小型化，隨之在使用CCD和CMOS的數(shù)字靜態(tài)照 相機(jī)和攝像機(jī)等攝像裝置中，力求高功能化以及裝置整體的小型化。
[0003] 此外，數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)隨著其一般化，使用的情況也逐漸廣泛起來，逐漸謀求廣角 化、高變倍化。
[0004] 但是，在這樣的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)和攝像機(jī)中，在拍攝被拍攝體時(shí)，若由于手抖動(dòng)等 而在攝影系統(tǒng)中產(chǎn)生振動(dòng)，則恐怕在拍攝的圖像中產(chǎn)生抖動(dòng)。對此，在這些照相機(jī)中搭載的 變焦鏡頭中，用于對在攝影時(shí)產(chǎn)生的手抖動(dòng)等引起的像抖動(dòng)進(jìn)行光學(xué)校正的像抖動(dòng)校正功 能普及起來，力求在進(jìn)一步確保鏡頭的小型化的基礎(chǔ)上確保手抖動(dòng)校正功能。
[0005] 在這樣的情況下，以往已經(jīng)提出了各種具有用于防止攝影圖像的抖動(dòng)的手抖動(dòng)校 正功能的變焦鏡頭。作為具有手抖動(dòng)校正功能的攝影系統(tǒng)的變焦鏡頭中，已知很多通過使 一部分透鏡組或透鏡組內(nèi)的一部分透鏡移位而能夠校正像抖動(dòng)的鏡頭。而且，在從物體側(cè) 起正負(fù)正負(fù)正（從物體側(cè)起依次配置具有正的折射力的第1透鏡組、具有負(fù)的折射力的第2 透鏡組、具有正的折射力的第3透鏡組、具有負(fù)的折射力的第4透鏡組、具有正的折射力的 第5透鏡組的結(jié)構(gòu)，以下相同）的5組類型的變焦鏡頭中，通過使第3透鏡組整體或一部 分透鏡組在與光軸正交方向上移動(dòng)從而校正手抖動(dòng)的結(jié)構(gòu)的鏡頭如以下所示的專利文獻(xiàn) 1~5這樣是已知的。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :(日本）特開2011-237588號公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :(日本）特開2012-212106號公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :(日本）特開2012-220920號公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :(日本）特開2013-101316號公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)5 :(日本）特開2014-035418號公報(bào)
[0013] 在專利文獻(xiàn)1所記載的變焦鏡頭中，為了進(jìn)行手抖動(dòng)校正，使第3透鏡組內(nèi)的一部 分透鏡在光軸正交方向上移動(dòng)，由此力求用于移動(dòng)的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)的小型化。但是，若要將在 光軸正交方向上移動(dòng)的透鏡設(shè)置在光圈附近，則由于相對于手抖動(dòng)校正透鏡的偏心誤差的 像差變動(dòng)的影響，存在難以確保手抖動(dòng)校正后的光學(xué)性能的問題。
[0014] 專利文獻(xiàn)2所記載的變焦鏡頭也與專利文獻(xiàn)1同樣，為了進(jìn)行手抖動(dòng)校正，使第 3透鏡組內(nèi)的一部分透鏡在光軸正交方向上移動(dòng)，由此力求用于移動(dòng)的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)的小型 化，但存在變焦比小、無法應(yīng)對近年來所要求的高變倍化的問題。
[0015] 專利文獻(xiàn)3所記載的變焦鏡頭也與專利文獻(xiàn)1、2同樣，為了進(jìn)行手抖動(dòng)校正，使第 3透鏡組內(nèi)的一部分透鏡在光軸正交方向上移動(dòng)，進(jìn)而能夠高變倍化。但是，整體上具有負(fù) 的折射力的第2透鏡組具有2片具有負(fù)的折射力的負(fù)透鏡和1片具有正的折射力的正透 鏡，負(fù)透鏡的放大率（A7-）過強(qiáng)，偏心靈敏度增大，因此組裝調(diào)整花費(fèi)時(shí)間。
[0016] 專利文獻(xiàn)4中記載的變焦鏡頭與專利文獻(xiàn)1~3同樣，為了進(jìn)行手抖動(dòng)校正，使第 3透鏡組內(nèi)的一部分透鏡在光軸正交方向上移動(dòng)，由此力求用于移動(dòng)的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)的小型 化。但是，廣角端的焦距按照35mm版換算長度被設(shè)定為93mm左右，該變焦鏡頭無法對應(yīng)近 年來的廣角化，而且變倍比小，無法對應(yīng)高變倍化。
[0017] 關(guān)于專利文獻(xiàn)5所記載的變焦鏡頭，手抖動(dòng)校正通過第3透鏡組進(jìn)行，手抖動(dòng)校正 后的性能良好。但是，通過移動(dòng)第3透鏡組整體，為了手抖動(dòng)校正而移動(dòng)的透鏡的重量增 大，導(dǎo)致致動(dòng)器機(jī)構(gòu)大型化，不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明鑒于該問題而完成，其目的在于提供一種高變倍且緊湊化，并且具有各種 像差被良好地校正的手抖動(dòng)校正功能的變焦鏡頭。
[0019] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一個(gè)，反映了本發(fā)明的一方面的變焦鏡頭其特征在 于，從物體側(cè)向像側(cè)依次由：
[0020] 具有正的折射力的第1透鏡組、
[0021] 具有負(fù)的折射力的第2透鏡組、
[0022] 具有正的折射力的第3透鏡組、
[0023] 具有負(fù)的折射力的第4透鏡組、
[0024] 具有正的折射力的第5透鏡組構(gòu)成，
[0025] 通過至少使第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組以及第4透鏡組在光軸方向上移 動(dòng)，從而進(jìn)行變倍，
[0026] 所述第2透鏡組具有至少3片負(fù)透鏡，
[0027] 所述第3透鏡組具有光圈和至少2組接合透鏡，
[0028] 所述接合透鏡中的1組接合透鏡在所述第3透鏡組中位于最靠近像面?zhèn)龋?br>[0029] 將包含所述第3透鏡組中位于最靠近像面?zhèn)鹊慕雍贤哥R在內(nèi)的一部分透鏡作為 手抖動(dòng)校正透鏡組，使其在與光軸正交的方向上移動(dòng)，從而校正像抖動(dòng)。
[0030] 該變焦鏡頭全系從物體側(cè)向像側(cè)依次由具有正的折射力的所述第1透鏡組、具有 負(fù)的折射力的所述第2透鏡組、具有正的折射力的所述第3透鏡組、具有負(fù)的折射力的所述 第4透鏡組、具有正的折射力的所述第5透鏡組構(gòu)成。通過采用這樣的構(gòu)成，負(fù)透鏡組成為 兩個(gè)，變焦鏡頭系整體中的折射力的構(gòu)成成為對稱形，能夠有效地校正畸變（歪曲収差）、 彗形像差、倍率色像差等通過對稱形而被校正的各種像差。此外，通過以使各透鏡組的空氣 間隔變化的方式，至少使第1透鏡組、第2透鏡組、第3透鏡組以及第4透鏡組在光軸方向 上獨(dú)立移動(dòng)，進(jìn)行變倍以及伴隨變倍的焦點(diǎn)位置變化校正，從而像差校正的自由度增加，能 夠維持良好的光學(xué)性能，同時(shí)使全長以及最前片徑（前玉徑）緊湊化且確保高變倍。
[0031] 此外，在高變倍的變焦鏡頭中若要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步小型化，則需要增強(qiáng)承擔(dān)變倍功能 的第2透鏡組的放大率。以往，第2透鏡組使用2片負(fù)透鏡的情況較多，但在2片負(fù)透鏡中 各透鏡的放大率增強(qiáng)，像差校正變難。因此，在本發(fā)明中，通過對所述第2透鏡組使用3片以 上的負(fù)透鏡，與使用2片負(fù)透鏡的情況相比，能夠進(jìn)行更良好的像差校正。此外，在2片的 負(fù)透鏡中，由于各透鏡的放大率增強(qiáng)，因此向鏡筒組裝時(shí)的偏心誤差引起的像差變動(dòng)增大， 也存在難以確保量產(chǎn)性的課題，但在本發(fā)明中通過對所述第2透鏡組使用3片以上的負(fù)透 鏡，與使用2片負(fù)透鏡的情況相比，可以緩和各透鏡的放大率，因此減小相對于對鏡筒組裝 時(shí)的偏心誤差的像差變動(dòng)，可以確保量產(chǎn)性。
[0032] 此外，通過在所述第3透鏡組內(nèi)至少具有2組接合透鏡，能夠良好地校正所述第3 透鏡組內(nèi)的色像差，因此能夠確保良好的光學(xué)性能。而且，與不將透鏡接合的情況相比，由 于能夠減少因偏心誤差而移位的透鏡元件，所以能夠容易地抑制向鏡筒組裝時(shí)的像差變動(dòng) 且提尚量廣性。
[0033] 進(jìn)而，所述第3透鏡組具有光圈，因此可以使出射瞳位置遠(yuǎn)離攝像元件，所以容易 確保在攝像元件為c⑶或CMOS的情況時(shí)經(jīng)常所需的遠(yuǎn)心（亍U七y卜y 7夕）性，而且由 于能夠使入射瞳位置進(jìn)一步位于物體側(cè)，因此可以實(shí)現(xiàn)最前片徑和最后片徑的小型化。
[0034] 在該變焦鏡頭中，將包含所述第3透鏡組中位于最靠近像面?zhèn)鹊慕雍贤哥R的一部 分透鏡作為手抖動(dòng)校正透鏡組，通過在與光軸正交方向上移動(dòng)從而校正像抖動(dòng)，該第3透 鏡組具有所述光圈，被配置在變焦鏡頭全系的中央，且有效徑被抑制得小。由此，能夠?qū)崿F(xiàn) 用于將小型輕便的手抖動(dòng)校正透鏡組在光軸正交方向上驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)的小型化、節(jié)能 化。而且，由于在所述接合透鏡內(nèi)，良好地進(jìn)行了像差校正，所以能夠確保手抖動(dòng)校正后的 良好的光學(xué)性能。此外，由于將包含所述最靠近像面?zhèn)鹊慕雍贤哥R的一部分透鏡作為手抖 動(dòng)校正透鏡組而在光軸正交方向上驅(qū)動(dòng)，所以抑制移動(dòng)所述手抖動(dòng)校正透鏡組時(shí)的像移動(dòng) 量，因此也具有容易進(jìn)行手抖動(dòng)校正控制的優(yōu)點(diǎn)。而且，通過在所述第3透鏡組中設(shè)置2組 所述接合透鏡，可以減少由于偏心誤差而移動(dòng)的透鏡元件，因而變焦鏡頭組裝時(shí)的調(diào)整時(shí) 間減少，可以提高量產(chǎn)性。
[0035] 在該變焦鏡頭中，根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)方式，滿足以下條件式：
[0036] 1. 7 < (l-β f) · βτ < 2. 2 (1)
[0037] 其中，
[0038] β f :所述手抖動(dòng)校正透鏡組在望遠(yuǎn)端的橫向倍率
[0039] 由比所述手抖動(dòng)校正透鏡組更靠近像側(cè)配置的所有透鏡構(gòu)成的透鏡組在望 遠(yuǎn)端的橫向倍率。
[0040] 條件式（1)是用于規(guī)定所述手抖動(dòng)校正透鏡組在望遠(yuǎn)端的橫向倍率、和由比所述 手抖動(dòng)校正透鏡組更靠近像側(cè)配置的所有透鏡構(gòu)成的透鏡組在望遠(yuǎn)端的橫向倍率的關(guān)系 的式。該式表示相對于手抖動(dòng)校正透鏡組的移動(dòng)量的、像移動(dòng)量的比率。若條件式（1)的 值低于上限，則由于使所述手抖動(dòng)校正透鏡組移動(dòng)時(shí)的像移動(dòng)量不會(huì)變得過大，因此用于 適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行手抖動(dòng)校正的控制變得容易。另一方面，若條件式（1)的值高于下限，則用于使 所述手抖動(dòng)校正透鏡組移動(dòng)時(shí)的像移動(dòng)量不會(huì)變得過小，不必為了進(jìn)行手抖動(dòng)校正而增加 所述手抖動(dòng)校正透鏡組的移動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)鏡筒的小型化。換言之，通過滿足條件式（1)，能夠適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述手抖動(dòng)校正透鏡組的移動(dòng)量，能夠使致動(dòng)器機(jī)構(gòu)和鏡筒小型化。
[0041] 此外，根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)方式，滿足以下的條件式：
[0042] 1. 4 < f3te/f3 < 2. 0 (2)
[0043] 其中，
[0044] f3te :所述手抖動(dòng)校正透鏡組的合成焦距（mm)
[0045] f3 :所述第3透鏡組的合成焦距（mm)。
[0046] 條件式（2)是規(guī)定了所述手抖動(dòng)校正透鏡組的焦距和所述第3透鏡組整體的焦距 比的式。通過條件式（2)的值低于上限，不會(huì)使所述手抖動(dòng)校正透鏡組的焦距過長，因此不 必增加所述手抖動(dòng)校正透鏡組的移動(dòng)量，所以可以防止透鏡移動(dòng)導(dǎo)致的鏡筒的大型化。另 一方面，通過條件式（2)的值超過下限，從而不會(huì)使所述手抖動(dòng)校正透鏡組的焦距過短，所 以能夠進(jìn)行所述手抖動(dòng)校正透鏡組本身的像差校正，并且確保手抖動(dòng)校正時(shí)的良好的光學(xué) 性能。換言之，通過滿足條件式（2)，能夠確保手抖動(dòng)校正后的良好的光學(xué)性能，同時(shí)減少手 抖動(dòng)校正時(shí)的透鏡移動(dòng)量，所以能夠使致動(dòng)器機(jī)構(gòu)小型化并且使鏡筒小型化。
[0047] 此外，根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)方式，所述手抖動(dòng)校正透鏡組至少具有一組將具有正的折 射力的透鏡和具有負(fù)的折射力的透鏡接合的接合透鏡。
[0048] 所述手抖動(dòng)校正透鏡組為了確保手抖動(dòng)校正后的良好的光學(xué)性能，需要進(jìn)行所述 手抖動(dòng)校正透鏡組本身的像差校正。因此，通過在所述手抖動(dòng)校正透鏡組中至少包含一組 由具有正的折射力的正透鏡和具有負(fù)的折射力的負(fù)透鏡接合的接合透鏡，從而能夠降低色 像差和各種像差的發(fā)生，能夠確保手抖動(dòng)校正后的良好的光學(xué)性能。
[0049] 此外，根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)方式，滿足以下的條件式：
[0050] v d3tep_ v d3ten > 25 (3)
[0051] 其中，
[0052] v d3t?。核鍪侄秳?dòng)校正透鏡組中具有正的折射力的透鏡的阿貝數(shù)
[0053] v d3ten :所述手抖動(dòng)校正透鏡組中具有負(fù)的折射力的透鏡的阿貝數(shù)。
[0054] 條件式（3)是規(guī)定了所述手抖動(dòng)校正透鏡組中包含的至少一組接合透鏡的透鏡 元件的阿貝數(shù)的差的式。若條件式（3)的值高于下限，則所述手抖動(dòng)校正透鏡組的適當(dāng)?shù)?色像差校正變得容易，能夠確保手抖動(dòng)校正后的良好的光學(xué)性能。具體來說，通過條件式 (3)的值高于下限，成為g線相對于d線不會(huì)過低的軸上色像差，能夠抑制g線相對于d線 成為更低的像高的倍率色像差的發(fā)生。換言之，通過滿足條件式（3)，能夠良好地校正所述 手抖動(dòng)校正透鏡組中發(fā)生的色像差。
[0055] 此外，根據(jù)優(yōu)選的一個(gè)方式，滿足以下的條件式：
[0056] 1. 7 < ( β 2t/ β 2w) / ( β 3t/ β 3w) < 2. 2 (4)
[0057] 其中，
[0058] β 2t :所述第2透鏡組在望遠(yuǎn)端的橫向倍率
[0059] β 2w :所述第2透鏡組在廣角端的橫向倍率
[0060] β 3t :所述第3透鏡組在望遠(yuǎn)端的橫向倍率
[0061] β 3w :所述第3透鏡組在廣角端的橫向倍率。
[0062] 條件式（4)是規(guī)定了所述第2透鏡組在望遠(yuǎn)端和廣角端的橫向倍率比、和所述第3 透鏡組在望遠(yuǎn)端和廣角端的橫向倍率比的式。通過條件式（4)的值低于上限而減小，可以 使所述第2透鏡組的從望遠(yuǎn)端到廣角端的橫向倍率比不會(huì)過大，所以不會(huì)使所述第2透鏡 組的變倍過大。因此，可以抑制所述第2透鏡組的放大率增強(qiáng)引起的彗形像差、像散、像面 彎曲等的發(fā)生，或者能夠防止所述第2透鏡組的移動(dòng)量增大引起的光學(xué)系的大型化。另一 方面，通過條件式（4)值高于下限，可以使所述第3透鏡組的從望遠(yuǎn)端到廣角端的橫向倍率 比不會(huì)過大，所以不會(huì)使所述第3透鏡組的變倍過大。因此，可以抑制所述第3透鏡組的放 大率增強(qiáng)引起的球面像差和彗形像差的發(fā)