[发明专利]倍率可变光学系统和摄像透镜装置以及数字设备

说明书

技术领域

本发明涉及包含多个透镜群并通过在光轴方向改变透镜群的间隔进行改变放大率的可变放大率光学系统、配备该可变放大率光学系统的摄像透镜装置和装载该摄像透镜装置的数字设备，尤其涉及适合小型化的可变放大率光学系统等。

背景技术

近年，便携电话机和便携信息终端(PDA：Personal Digital Assistant，个人数字助理机)的普及显著，而且在这些设备中内置紧凑的数字静态相机单元或数字视像单元的规格已一般化。这些设备中，规模和成本的制约严格，所以一般使用比作为独立商品的数字静态相机等像素数量少且小型的摄像元件和配备由1～3片左右的塑料透镜组成的单焦点光学系统的摄像透镜装置。

然而，单焦点光学系统的放大率为与目视相同的程度，所以能拍摄的对象限于接近拍摄者的对象。在这方面，在摄像元件的多像素化、高功能化快速发展的今天，要求能适应多像素摄像元件而且可装载于能拍摄离开拍摄者的被拍摄体的便携电话机等的紧凑的可变放大率光学系统。

以往，例如专利文献1中揭示的可变放大率光学系统，在负正2单元的可变放大率光学系统中，将位于最靠近物体侧的透镜的像侧面取为非球面，从而谋求紧凑化。然而，位于最靠近物体侧的透镜的像侧面曲率大，所以难以利用模塑成形制作，必须使其为在球面透镜上涂覆树脂的所谓复合型非球面透镜，所以成本非常高。而且，第1透镜群、第2透镜群的各透镜的制造误差灵敏度高，组装时需要调整作业，从而导致成本进一步提高。

又，专利文献2中揭示的可变放大率光学系统，在负正正3单元的可变放大率光学系统中，使第2透镜群的改变放大率(下文有时简称为“变倍”)的负担增加，从而抑制伴随变倍的移动量。然而，专利文献2揭示的光学系统的第1透镜群、第2透镜群都使用各3片透镜，不能说达到充分紧凑化。

专利文献3中还揭示一种可变放大率光学系统，在负正正正4单元的可变放大率光学系统中，对第2透镜群使用高折射率、低色散的材料构成的非球面透镜，从而谋求伸缩时的透镜总厚度小。然而，便携终端要求的抗冲击性严格，所以采用伸缩结构本身就困难。而且，专利文献3提出的光学系统的第2透镜群的功率弱，所以移动量大，存在使用状态下的光学总长对便携终端过大的问题。

在使用摄像元件并具有2～3倍左右的放大率变化比(有时称为变倍比)的光学系统中，由于需要确保后焦距和维持远心性等，所以对于第1透镜群一般适合采用具有负光功率的所谓反聚焦型的组成。然而，此组成的情况下，随着可变放大率光学系统的紧凑化，负光功率增加。由此，第1透镜群内各透镜的曲率变大，其结果使偏厚比增加，所以存在可变放大率光学系统的制造和面形状测量的难度变高的问题。

专利文献1：日本国特开2001-4920号公报

专利文献2：日本国特开2001-318331号公报

专利文献3：日本国特开2002-365542号公报

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种又达到充分紧凑化又将第1透镜群内各透镜的制造难度控制到与以往相同的程度的可变放大率光学系统、摄像透镜装置和数字设备。

本发明的一个方面的可变放大率光学系统，从物体侧开始，依次包含具有负光功率的第1透镜群和具有正光功率的第2透镜群，并且从广角端往望远端改变放大率时，所述第1透镜群与所述第2透镜群的间隔变小，其中，

所述第1透镜群包含至少1片负透镜和至少1片正透镜，所述第2透镜群包含小于等于3片的透镜，并且满足下面的条件式(1)、(2)。

0.5＜D1/fw＜0.8    ……(1)

0.7＜f2/fw＜2.0        ……(2)

其中，D1：所述第1透镜群的透镜最前面至所述第1透镜群的透镜最后面的光轴上的厚度

fw：广角端的全光学系统的合成焦距

f2：所述第2透镜群的合成焦距

本发明另一方面的可变放大率光学系统，从物体侧开始，依次包含具有负光功率的第1透镜群和具有正光功率的第2透镜群，并且从广角端往望远端改变放大率时，所述第1透镜群与所述第2透镜群的间隔变小，其中，

所述第1透镜群包含至少1片负透镜和至少1片正透镜，所述第2透镜群包含小于等于3片的透镜，并且满足下面的条件式(3)、(4)。

|ΔZ1pi/d1pi|＜0.2     ……(3)

0.7＜f2/fw＜2.0        ……(4)

其中，ΔZ1pi：所述第1透镜群内的正透镜的像侧面中以面顶点为基准的最大有效半径上的凹陷量

d1pi：第1透镜群内的正透镜的像侧面的最大有效半径