变焦镜头和包括变焦镜头的摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变焦镜头，该变焦镜头适用于例如在诸如数字静态照相机、摄像机、监 控摄像机、广播照相机、卤化银胶片照相机等的摄像装置中使用的摄像光学系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，在使用固态摄像元件的摄像装置中，伴随摄像装置的功能增加或者整个 装置的小型化，固态摄像元件的尺寸增加。然后，作为在摄像装置中使用的摄像光学系统， 要求明亮的且具有广角端的广视角、高变焦比的以及在整个变焦范围具有高光学性能的变 焦镜头。作为满足这些要求的变焦镜头，已知一种五单元变焦镜头，该五单元变焦镜头以从 物体侧到像侧的顺序包括分别具有正、负、正、负和正屈光力的第一至第五镜头单元。
[0003] 在日本特开2007-264174号公报中，公开了如下变焦镜头：第一镜头单元至第三 镜头单元以及第五镜头单元被构造为在变焦期间移动，并且变焦镜头具有约10的变焦比。 在日本特开2013-117667号公报中，公开了如下变焦镜头：镜头单元被构造为在变焦期间 移动，其中第四镜头单元被构造为在聚焦期间移动，并且变焦镜头具有约5的变焦比。
[0004] 由于五单元变焦镜头具有上述屈光力布置，因此相对容易减小变焦镜头的尺寸， 以实现大孔径（aperture)比、广视角和高变焦比，并且获得高光学性能。然而，在实现大孔 径比的同时，要增加远摄端（telephoto end)的焦距以进一步提高变焦比的情况下，诸如 球面像差、像散以及色差等的各种像差增大，因此难以维持高光学性能。特别地，当要减小 f值（f-number)来提高亮度时，在远摄端，诸如球面像差和彗差等的各种像差的发生增大。 此外，当要增大视角时，在广角端，诸如像散和横向色像差等的各种像差的发生增大，并且 前镜头直径增大。
[0005] 在五单元变焦镜头中，为了减小变焦镜头的尺寸，以实现大孔径比、广视角和高变 焦比并且在整个变焦范围获得高光学性能，适当地设置镜头单元的屈光力和镜头配置。此 外，伴随变焦适当地设置镜头单元的移动条件等是重要的。
【发明内容】
[0006] 根据本发明的一个实施例，提供一种变焦镜头，所述变焦镜头以从物体侧到像侧 的顺序包括：
[0007] 第一镜头单元，其具有正屈光力；
[0008] 第二镜头单元，其具有负屈光力；
[0009] 第三镜头单元，其具有正屈光力；
[0010] 第四镜头单元，其具有负屈光力；以及 [0011] 第五镜头单元，其具有正屈光力或负屈光力；
[0012] 其中，在变焦期间使相邻镜头单元之间的间隔改变，
[0013] 其中，所述第三镜头单元包括四个或更多个透镜，并且在所述第三镜头单元中，最 接近所述像侧布置的透镜、从所述像侧起第二个布置的透镜和从所述像侧起第三个布置的 透镜被布置为其间具有气隙，并且
[0014] 其中，满足以下条件表达式：
[0015] -0. 8<Ml/ft<-0. 4
[0016] 其中，ft表示所述变焦镜头的远摄端的焦距，Ml表示在从广角端向远摄端变焦期 间所述第一镜头单元的移动量，在所述第一镜头单元相对于所述广角端位于所述远摄端的 物体侧的情况下，所述移动量的符号为负，而在所述第一镜头单元相对于所述广角端位于 所述远摄端的像侧的情况下，所述移动量的符号为正。
[0017] 此外，根据本发明的一个实施例，提供一种变焦镜头，所述变焦镜头以从物体侧到 像侧的顺序包括：
[0018] 第一镜头单元，其具有正屈光力；
[0019] 第二镜头单元，其具有负屈光力；
[0020] 第三镜头单元，其具有正屈光力；
[0021] 第四镜头单元，其具有负屈光力；以及
[0022] 第五镜头单元，其具有正屈光力或负屈光力；
[0023] 其中，在变焦期间使相邻镜头单元之间的间隔改变，
[0024] 其中，所述第二镜头单元包括四个或更少个透镜，所述第三镜头单元包括四个或 更多个透镜，并且在所述第三镜头单元的最接近所述像侧布置的透镜和从所述像侧起第二 个布置的透镜中的一个是正透镜，另一个是负透镜，并且
[0025] 其中，满足以下条件表达式：
[0026] -1. 9<f3/f2<-l. 2
[0027] -0. 8<Ml/ft<-0. 4
[0028] 其中，f2表示所述第二镜头单元的焦距，f3表示所述第三镜头单元的焦距，ft表 示所述变焦镜头的远摄端的焦距，Ml表示在从广角端向远摄端变焦期间所述第一镜头单元 的移动量，在所述第一镜头单元相对于所述广角端位于所述远摄端的物体侧的情况下，所 述移动量的符号为负，而在所述第一镜头单元相对于所述广角端位于所述远摄端的像侧的 情况下，所述移动量的符号为正。
[0029] 通过以下参照附图对实例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0030] 图1是根据本发明的实施例1的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0031] 图2A是用于示出根据实施例1的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0032] 图2B是用于示出根据实施例1的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0033] 图2C是用于示出根据实施例1的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0034] 图3是根据本发明的实施例2的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0035] 图4A是用于示出根据实施例2的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0036] 图4B是用于示出根据实施例2的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0037] 图4C是用于示出根据实施例2的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0038] 图5是根据本发明的实施例3的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0039] 图6A是用于示出根据实施例3的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0040] 图6B是用于示出根据实施例3的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0041] 图6C是用于示出根据实施例3的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0042] 图7是根据本发明的实施例4的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0043] 图8A是用于示出根据实施例4的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0044] 图8B是用于示出根据实施例4的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0045] 图8C是用于示出根据实施例4的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0046] 图9是根据本发明的实施例5的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0047] 图10A是用于示出根据实施例5的变焦镜头在广角端的各种像差的图。
[0048] 图10B是用于示出根据实施例5的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0049] 图10C是用于示出根据实施例5的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0050] 图11是根据本发明的实施例6的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0051] 图12A是用于示出根据实施例6的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0052] 图12B是用于示出根据实施例6的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0053] 图12C是用于示出根据实施例6的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0054] 图13是根据本发明的实施例7的变焦镜头的广角端的镜头截面图。
[0055] 图14A是用于示出根据实施例7的变焦镜头的广角端的各种像差的图。
[0056] 图14B是用于示出根据实施例7的变焦镜头的中间变焦位置的各种像差的图。
[0057] 图14C是用于示出根据实施例7的变焦镜头的远摄端的各种像差的图。
[0058] 图15是实施例3的变焦镜头的广角端（A)、中间变焦位置⑶以及远摄端（C)的 光路图。
[0059] 图16是作为摄像装置的实施例的主要部分的示意图。
【具体实施方式】
[0060] 下文中参照附图描述本发明的优选实施例。根据本发明的变焦镜头以从物体侧到 像侧的顺序包括：第一镜头单元，其具有正屈光力；第二镜头单元，其具有负屈光力；第三 镜头单元，其具有正屈光力；第四镜头单元，其具有负屈光力；以及第五镜头单元，其具有 正屈光力和负屈光力中的一者。相邻镜头单元之间的间隔在变焦期间改变。
[0061] 图1是根据本发明的实施例1的变焦镜头的广角端（短焦距端）的镜头截面图。 图2A、图2B和图2C分别是实施例1的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端（长 焦距端）的像差图。实施例1的变焦镜头的变焦比（zoom ratio)为9. 64, F值为2. 88到 5. 77。
[0062] 图3是根据本发明的实施例2的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图4A、图4B和 图4C分别是实施例2的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施例2 的变焦镜头的变焦比为9. 56, F值为2. 88至5. 77。
[0063] 图5是根据本发明的实施例3的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图6A、图6B和 图6C分别是实施例3的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施例3 的变焦镜头的变焦比为3. 80, F值为2. 40到3. 84。
[0064] 图7是根据本发明的实施例4的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图8A、图8B和 图8C分别是实施例4的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施例4 的变焦镜头的变焦比为3. 80, F值为2. 88到4. 86。
[0065] 图9是根据本发明的实施例5的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图10A、图10B 和图10C分别是实施例5的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施 例5的变焦镜头的变焦比为9. 55, F值为2. 88到5. 77。
[0066] 图11是根据本发明的实施例6的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图12A、图12B 和图12C分别是实施例6的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施 例6的变焦镜头的变焦比为3. 80, F值为2. 40到3. 89。
[0067] 图13是根据本发明的实施例7的变焦镜头的广角端的镜头截面图。图14A、图14B 和图14C分别是实施例7的变焦镜头的广角端、中间变焦位置以及远摄端的像差图。实施 例7的变焦镜头的变焦比为3. 80, F值为2. 88到4. 58。
[0068] 图15是实施例3的变焦镜头的广角端（A)、中间变焦位置⑶以及远摄端（C)的 光路图。图16是根据本发明的摄像装置的主要部分的示意图。
[0069] 在各个实施例中的变焦镜头是与诸如视频摄像机、数字照相机、监控摄像机或电 视摄像机等的摄像装置使用的摄像光学系统。在镜头截面图中，左侧是被摄体侧（物体侧）