[发明专利]变焦镜头及摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种广角高变倍比的变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置。

背景技术

近年来，作为用于民用视频摄像机等的变焦镜头，在变焦设定定于广角端时的视场角为60度左右、并且变倍比为10倍前后的变焦镜头有很多被产品化。在这样的变焦镜头中，作为第1透镜组，从物体侧起依次配置有具有负的折射力的透镜(以下也称为负的透镜或负透镜)、2片～3片具有正的折射力的透镜(以下也称为正的透镜或正透镜)的变焦镜头为一般所知。

另外，在需要更大的视场角的变焦镜头的情况下，也公知有通过对视场角为60度左右的一般的变焦镜头安装广角转换透镜(Wide Conversion Lens)、或者将该广角转换透镜所对应的透镜部分即由多个负透镜和正透镜构成且整体构成大致的无焦(Afocal)系统的透镜部分配置在上述视场角为60度左右的一般的变焦镜头的第1透镜组的物体侧，从而构成视场角大的变焦镜头的技法。

作为这样的变焦镜头，例如，公知有通过安装具有由1片负透镜和1片正透镜组成的简易结构的广角转换透镜而使视场角增大的变焦镜头(参照专利文献1)。

就广角转换透镜而言，通常是被安装在能够作为单体使用的主透镜(master lens)的物体侧而使该主透镜的焦距缩短的部件。然而，在没有必要使广角转换透镜从主透镜脱离时，在使广角转换透镜与主透镜一体化的状态下设计最优化的变焦镜头，对小型化有利(参照专利文献2)。

另外，对广角且在望远端的倍率大(焦距长)的变焦镜头(广角高变倍比变焦镜头)的要求也在进一步提高。在高变倍比化时成为课题的是，在变焦设定定于望远侧时所产生的轴上色像差的修正。另外，在变焦设定定于广角侧时产生的倍率色像差(也称色差)与在定于望远侧时产生的轴上色像差的均衡的保持也很重要。在变焦设定定于望远侧时产生的轴上色像差的修正上主要负责的是第1透镜组，第1透镜组中的物体侧的透镜部分为由正透镜和负透镜这2片组成的简易结构时，难以良好地修正轴上色像差以及倍率色像差。

因此，也公知有第1透镜组中的物体侧的透镜部分由3片至4片透镜组成从而修正轴上色像差以及倍率色像差的广角高变倍比变焦镜头(参照专利文献3～5)。例如，公知有从物体侧起依次配置负透镜、负透镜、正透镜……的广角高变倍比变焦镜头(参照专利文献3)，或从物体侧起依次配置负透镜、负透镜、负透镜、正透镜……的广角高变倍比变焦镜头(参照专利文献4)，或从物体侧起依次配置负透镜、负透镜、正透镜、正透镜的广角高变倍比变焦镜头(参照专利文献5)。

这样的广角高变倍比变焦镜头中，均在最靠近物体侧连续配置2片负透镜。在最靠近物体侧连续配置2片负透镜，是为了使广角化所需的很强的负的光焦度由2片负透镜分散地承担，从而抑制通过透镜的光线的急剧的折射、抑制像差的产生。相对于此，从物体侧起依次连续配置负透镜、正透镜、负透镜……这样的、在最靠近物体侧连续配置负透镜和正透镜的广角高变倍比变焦镜头没有发现。没有发现如上构成的广角高变倍比变焦镜头是因为相对于变焦镜头的光轴以大角度入射的轴外光束以急剧的角度反复折射所产生的大的色像差的修正很困难之缘故。

另外，在视频摄像机或监视摄像机等所使用的广角高变倍比的变焦镜头中，大多使用有4组或5组结构的变焦镜头，在这样的变焦镜头的第1透镜组中，通常是从物体侧起依次配置1片负透镜、2片～3片正透镜。该1片负透镜中大部分的由阿贝数为25左右的高色散材料形成，极少使用脱离上述阿贝数的光学部件。

另外，如果要在构成第1透镜组的负透镜使用高色散材料从而实现进一步的高变倍化，则色像差的二级光谱(secondary spectrum)的修正变得非常困难。在变倍比为10倍以下的变焦镜头中，即使对构成第1透镜组的负透镜使用高色散材料，也能够进行色像差的二级光谱的修正，使用高折射率高色散材料而使透镜薄型化的优点很大。另一方面，为了进一步减小该色像差的二级光谱，也有对构成第1透镜组的负透镜使用比上述高色散材料略小的色散的材料的例子。例如，公知有将阿贝数为30～40左右的材料适用于构成第1透镜组的负透镜的例子(参照专利文献6～8)，其变倍比均为10倍以下，为了使变倍比比其更大，则需要改良第1透镜组的结构以及光焦度分配。