CN102472885A - 变焦透镜系统、拍摄装置及照相机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变焦透镜系统、拍摄装置及照相机，该变焦透镜系统从物方到像方依次具备：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，第4透镜组由1个透镜元件构成，在变焦时，分别使第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，并且，满足条件：νd_L12＜43.50及f_T/f_W≥6.0(νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数；f_T：整个系统在远摄端的焦距；f_W：整个系统在广角端的焦距)。

Description

变焦透镜系统、拍摄装置及照相机

技术领域

本发明涉及一种变焦透镜系统、拍摄装置及照相机。具体地，本发明涉及一种小型、且在广角端的广视角和高变焦比之间保持良好的平衡的高性能变焦透镜系统、含有该变焦透镜系统的拍摄装置、及具备该拍摄装置的薄型且小型的照相机。

背景技术

对数码静止照相机、数码摄像机等、具有进行光电转换的拍摄元件的照相机(以下，简称为数码相机)提出了小型化及高性能化的要求。尤其对通过1台数码相机就能够覆盖从广角域到高远摄域的广焦距范围，搭载有高变焦比的变焦透镜系统的照相机提出了便利性的要求。而近几年，对具有拍摄范围广的广角域的变焦透镜系统也提出了需求。

现有技术中，作为如上所述的变焦比高的变焦透镜系统或具有广角域变焦透镜系统的方案，提出了各种具有正负正正的4组结构的变焦透镜的方案，即，从物方到像方依次配置：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、及具有正光焦度的第4透镜组。

日本特开2009-139701号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由1个透镜分量构成，第3透镜组具有正透镜和负透镜2个透镜，该变焦透镜规定了第1透镜组和第3透镜组相对于广角端而在远摄端的光轴上的移动量之比，与测量包括第3透镜组和第4透镜组的光轴所通过的位置在内的、垂直于光轴的直线方向时从透镜一个边缘到另一个边缘的长度的最大值的比之间的关系。

日本特开2009-098458号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，并且，该变焦透镜规定了各个透镜组在光轴上的厚度之和、和整个变焦透镜系统在远摄端的焦距之比之间的关系。

日本特开2009-047986号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，并且，该变焦透镜规定了，配置于比光圈更靠物方的正透镜组的至少1个透镜的阿贝数与部分分散比之间的关系。

日本特开2008-191291号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，配置于比光圈更靠物方的正透镜组具有由多个透镜接合而成的接合透镜，并且，该变焦透镜规定了构成该接合透镜的至少1个透镜的阿贝数与部分分散比之间的关系。

日本特开2008-102166号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由2个透镜构成，第3透镜组从物方开始依次由正透镜、负透镜2个透镜构成，该变焦透镜规定了第1透镜组的正透镜与负透镜在光轴上的厚度之比的关系。

日本特开2007-271711号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由含有正透镜的2个以下的透镜构成，第2透镜组从物方到像方依次具有：负透镜、由符号不同的折射能力的2个光学元件构成的复合透镜及正透镜。

日本特开2007-212537号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，该变焦透镜规定了，在变焦时第1透镜组位于最靠近像方的变焦位置的情况下，从配置于第1透镜组的最靠近物方的透镜的物方面的顶点到配置于第3透镜组的最靠近物方的透镜的物方面的顶点的距离、和整个透镜系统位于该变焦位置的焦距的比之间的关系。

日本特开2007-047538号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组从物方到像方依次由负透镜和正透镜构成，第2透镜组含有至少1个正透镜，该变焦透镜规定了第1透镜组相对于广角端而在远摄端的光轴上的移动量、和整个透镜系统在广角端、及远摄端的焦距之比之间的关系。

日本特开2006-171055号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组从物方开始依次包括1个负透镜和1个正透镜，第2透镜组从物方依次由2个负透镜和1个正透镜构成，第3透镜组由3个以下的透镜构成，并且，变焦透镜规定了该第3透镜组与第4透镜组的焦距之比的关系。

日本特开2005-181499号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜具有所述正负正正的4组结构，在从广角端向远摄端变倍时，至少第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组移动，使得各个透镜组之间的间隔发生变化，第1透镜组由1个正透镜和1个负透镜构成，第3透镜组从物方开始依次至少含有正透镜和负透镜，至少第3透镜组的正透镜是球面透镜，并且第3透镜组的、位于最靠近像方的透镜的至少1面具有非球面。

然而，上述专利文献中所公开的变焦透镜虽然都实现了小型化，都被应用到了薄型且小型的数码相机，但就广角端的视角和变焦比之间的平衡方面而言，却不能够满足近年来的需求。

专利文献1：日本特开2009-139701号公报

专利文献2：日本特开2009-098458号公报

专利文献3：日本特开2009-047986号公报

专利文献4：日本特开2008-191291号公报

专利文献5：日本特开2008-102166号公报

专利文献6：日本特开2007-271711号公报

专利文献7：日本特开2007-212537号公报

专利文献8：日本特开2007-047538号公报

专利文献9：日本特开2006-171055号公报

专利文献10：日本特开2005-181499号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型、且在广角端的广视角和高变焦比之间保持良好的平衡的高性能变焦透镜系统，含有该变焦透镜系统的拍摄装置及具备该拍摄装置的薄型且小型的照相机。

(I)上述的一个目的通过下述的变焦透镜系统来实现。本发明涉及一种变焦透镜系统，该变焦透镜系统从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，

所述第4透镜组由1个透镜元件构成，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：

νd_L12＜43.50    ……(1)

f_T/f_W≥6.0    ……(a)

(其中，

νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

上述的一个目的通过下述的拍摄装置来实现。本发明涉及一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，具备：形成物体的光学像的变焦透镜系统、以及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，

所述第4透镜组由1个透镜元件构成，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：

νd_L12＜43.50    ……(1)

f_T/f_W≥6.0       ……(a)

(其中，

νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

上述的一个目的通过下述的照相机来实现。本发明涉及一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，该照相机具备拍摄装置，该拍摄装置包括：形成物体的光学像的变焦透镜系统，及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，

所述第4透镜组由1个透镜元件构成，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：

νd_L12＜43.50    ……(1)

f_T/f_W≥6.0       ……(a)

(其中，

νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

(II)上述的一个目的通过下述的变焦透镜系统来实现。本发明涉及一种变焦透镜系统，该变焦透镜系统从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组包括2个透镜元件，

所述第4透镜组包括1个透镜元件，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个、或构成所述第3透镜组中的至少2个满足以下的条件(2)：

式1

(其中，

νd_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数，

PgF_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的通过下式来表示的部分分散比

PgF_L3n＝(ng-nF)/(nF-nC)

ng：相对于g线的折射率，

nF：相对于F线的折射率，

nC：相对于C线的折射率)，

并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(a)：

f_T/f_W≥6.0    ……(a)

(其中，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

上述的一个目的通过下述的拍摄装置来实现。本发明涉及一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，具备：形成物体的光学像的变焦透镜系统、以及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统从物方到像方依次具备：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组包括2个透镜元件，

所述第4透镜组包括1个透镜元件，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个或者构成所述第3透镜组的透镜元件的至少2个满足以下的条件(2)：

式2：

(其中，

νd_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数、

PgF_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的通过下式来表示的部分分散比

PgF_L3n＝(ng-nF)/(nF-nC)

ng：相对于g线的折射率，

nF：相对于F线的折射率，

nC：相对于C线的折射率)，

并且，变焦透镜系统满足以下的条件(a)：

f_T/f_W≥6.0    ……(a)

(其中，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

上述的一个目的通过下述的照相机来实现。本发明涉及一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，该照相机具备拍摄装置，该拍摄装置包括：形成物体的光学像的变焦透镜系统，及将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统从物方到像方依次具备：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组包括2个透镜元件，

所述第4透镜组包括1个透镜元件，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个，或者构成所述第3透镜组的透镜元件的至少2个满足以下的条件(2)：

式3

(其中，

νd_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数、

PgF_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的通过下式来表示的部分分散比

PgF_L3n＝(ng-nF)/(nF-nC)、

ng：相对于g线的折射率，

nF：相对于F线的折射率，

nC：相对于C线的折射率)，

并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(a)：

f_T/f_W≥6.0    ……(a)

(其中，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距)。

发明效果：根据本发明，能够提供一种小型、且在广角端的广视角和高变焦比之间保持良好的平衡的高性能变焦透镜系统、含有该变焦透镜系统的拍摄装置、及具备该拍摄装置的薄型且小型的照相机。

附图说明

图1是示出实施方式1(实施例1)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图2是实施例1所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图3是实施例1所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图4是示出实施方式2(实施例2)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图5是实施例2所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图6是实施例2所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图7是实施方式3(实施例3)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图8是实施例3所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图9是实施例3所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态以及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图10是实施方式4(实施例4)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图11是实施例4所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图12是实施例4所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图13是示出实施方式5(实施例5)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图14是实施例5所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图15是实施例5所涉及的变焦透镜系统的在远摄端没有进行像模糊补偿的基本状态、及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图16是示出实施方式6(实施例6)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图17是实施例6所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图18是实施例6所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图19是示出实施方式7(实施例7)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图20是实施例7所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图21是实施例7所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图22是实施方式8(实施例8)所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的透镜配置图。

图23是实施例8所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

图24是实施例8所涉及的变焦透镜系统在远摄端，没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

图25是实施方式9所涉及的数码静止照相机的大致结构图。

附图标记说明

G1 第1透镜组

G2 第2透镜组

G3 第3透镜组

G4 第4透镜组

L1 第1透镜元件

L2 第2透镜元件

L3 第3透镜元件

L4 第4透镜元件

L5 第5透镜元件

L6 第6透镜元件

L7 第7透镜元件

L8 第8透镜元件

L9 第9透镜元件

A  孔径光阑

P  平行平板

S  像面

1  变焦透镜系统

2  拍摄元件

3  液晶显示器

4  壳体

5  主镜筒

6  移动镜筒

7  圆筒凸轮轴

具体实施方式

图1、4、7、10、13、16、19及22分别是实施方式1、2、3、4、5、6、7及8所涉及的变焦透镜系统的透镜配置图，均表示无穷远聚焦状态下的变焦透镜系统。

在各图中，(a)图表示广角端(最短焦距状态：焦距f_W)的透镜结构，(b)图表示中间位置(中间焦距状态：焦距

)的透镜结构、(c)图表示远摄端(最长焦距状态：焦距f_T)的透镜结构。并且，在各图中，设置在(a)图与(b)图之间的折线箭头是将广角端、中间位置、远摄端的各状态下的透镜组的位置从上到下依次连接而得到的直线。因此，广角端与中间位置之间、中间位置与远摄端之间只是单纯地用直线连接的，与各透镜组的实际运动不同。并且，在各图中，赋予透镜组的箭头表示从无穷远聚焦状态向近物聚焦状态的聚焦，即，该箭头表示从无穷远聚焦状态向近物聚焦状态聚焦时的移动方向。

图1、4、7、10、13、16、19及22中，特定面所附加的星号＊表示该面是非球面。并且，在各图中，各透镜组所附加的符号(+)及符号(-)对应于各透镜组的光焦度的标记。在各图中，位于最右侧的直线表示像面S的位置，在该像面S的物方(像面S与第4透镜组G4的最靠近像方透镜面之间)设置有等价于光学低通滤波器或拍摄元件的面板(faceplate)等的平行平板P。

并且，在图1、4、7、10、13、16、19及22中，在第3透镜组G3的最靠近像方处设置有孔径光阑A。拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，该孔径光阑A与第3透镜组G3一起整体在光轴上移动。

实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统从物方到像方依次具备：具有正光焦度的第1透镜组G1、具有负光焦度的第2透镜组G2、具有正光焦度的第3透镜组G3、及具有正光焦度的第4透镜组G4。

(实施方式1)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的两面为非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式2)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的像方面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式2所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式3)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的像方面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由双凸形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式3所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式4)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、凹面朝向物方的负弯月形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的像方面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式4所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式5)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的两面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式5所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式6)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的两面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中、第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。并且，第6透镜元件L6的两面为非球面。

第4透镜组G4只由凸面朝向物方的正弯月形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式6所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式7)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合、在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。该第2透镜元件L2的像方面是非球面。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的像方面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8之间的粘接剂层被赋予面号15。此外，第7透镜元件L7的物方面为非球面。

第4透镜组G4只由双凸形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式7所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

(实施方式8)

第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合，在后述的对应数值实施例的面数据中，这些第1透镜元件L1与第2透镜元件L2之间的粘接剂层被赋予面号2。该第2透镜元件L2的像方面是非球面。

第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第3透镜元件L3、双凹形状的第4透镜元件L4、凸面朝向物方的正弯月形状的第5透镜元件L5。该第3透镜元件L3的像方面是非球面。

第3透镜组G3从物方到像方依次包括：双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。

第4透镜组G4只由双凸形状的第9透镜元件L9构成。该第9透镜元件L9的两面为非球面。

此外，实施方式8所涉及的变焦透镜系统中，在像面S的物方(像面S与第9透镜元件L9之间)设置有平行平板P。

实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统在变焦时，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，第1透镜组G1及第3透镜组G3向物方移动，第2透镜组G2向像方描绘凸的轨迹移动，第4透镜组G4向物方描绘凸的轨迹而移动至像方。即，在变焦时，各个透镜组分别沿光轴移动，以使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距减少。

此外，实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统在从无穷远聚焦状态向近物聚焦状态聚焦时，第4透镜组G4沿光轴向物方移动。

实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统中，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4沿光轴移动来进行变焦，通过使这些第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4中的任意透镜组、或作为各个透镜组的一部分的子透镜组沿与光轴正交的方向移动，能够对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿，也就是能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。

在对因整个系统的振动而导致的像点移动进行补偿时，例如通过使构成第3透镜组G3沿与光轴正交的方向移动，不仅能够抑制变焦透镜系统整体的大型化，使其结构紧凑，而且能够在维持偏心彗形像差或偏心像散小的优良成像特性的情况下来进行像模糊的补偿。

此外，所述各透镜组的一部分，即子透镜组是指，1个透镜组有多个透镜元件构成的情况下，该多个透镜元件中的任意1个透镜元件或相邻的多个透镜元件。

实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统中，由于第1透镜组G1由2个透镜元件构成，第2透镜组G2由3个透镜元件构成，所以实现了镜头总长短的透镜系统。

实施方式1～4所涉及的变焦透镜系统中，第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的透镜元件L2，并且，由于负弯月形状的透镜元件L1与正弯月形状的透镜元件L2接合而形成为接合透镜元件，因而实现了紧凑的透镜系统。此外，通过这样的结构，能够实现对色差进行良好地补偿。

实施方式1～4所涉及的变焦透镜系统中，由于构成第1透镜组G1的2个透镜元件及构成第2透镜组G2的3个透镜元件中，除了配置于第2透镜组G2的中央的第4透镜元件L4以外都具有正的曲率半径，因此不仅能够保持透镜系统的紧凑，而且能够实现对像场弯曲的补偿。

实施方式5～8所涉及的变焦透镜系统中，第1透镜组G1从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的透镜元件或双凸形状的透镜元件L2，并且，负弯月形状的透镜元件L1与透镜元件L2接合而形成为接合透镜元件，因而实现了紧凑的透镜系统。此外，通过这样的结构，能够实现对色差进行良好地补偿。

实施方式1～4所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3从物方到像方依次包括：两面为非球面且具有正光焦度的第6透镜元件L6、具有正光焦度的第7透镜元件L7及具有负光焦度的第8透镜元件L8，并且，由于像方的正透镜元件的第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合而形成为接合透镜元件，因此能够实现对球面像差、彗形像差、色差进行良好地补偿。

实施方式5～8所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第6透镜元件L6、具有正光焦度的第7透镜元件L7及具有负光焦度的第8透镜元件L8，由于第3透镜组G3中具有至少1面以上的非球面，因此能够实现对球面像差、彗形像差进行良好地补偿。

实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统中，由于第4透镜组G4由1个透镜元件构成，并且该透镜元件具有正光焦度，因此，该透镜系统的透镜总长不仅变得短，而且在进行从无穷远物体到近距离物体的聚焦的情况下，能够使如各图所示第4透镜组G4向物方伸出，从而能够容易地实现迅速的聚焦。此外，由于构成第4透镜组G4的1个透镜元件的两面为非球面，因此，能够实现对从广角端到远摄端的轴外的像场弯曲进行良好地补偿。

以下，对如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统满足的优选条件进行说明。此外，对各个实施方式所涉及的变焦透镜系统规定了多个优选条件，能够满足这些所有的多个条件的变焦透镜系统的结构是最理想的。但是，也可以通过满足个别的条件来实现具有与之相应的效果的变焦透镜系统。

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式1～4所涉及的变焦透镜系统那样，从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成(以下，将该透镜结构称为实施方式的基本结构I)，优选的是，该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：

νd_L12＜43.50    ……(1)

f_T/f_W≥6.0       ……(a)

其中，

νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距。

条件(1)规定了第1透镜组的正透镜元件的适当的阿贝数。若超过条件(1)的上限，则可能难以控制伴随变焦而产生的轴上色差的变动。

此外，若能进一步满足以下的条件(1)’，则能够使上述效果进一步地奏效。

νd_L12≤42.00    ……(1)’

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式5～8所涉及的变焦透镜系统那样，从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，所述第1透镜组由2个透镜元件构成，所述第4透镜组由1个透镜元件构成(以下，将该透镜结构称为实施方式的基本结构II)，该变焦透镜系统满足以下的条件(a)，并且，所述第3透镜组由3个透镜元件构成的情况下，这3个透镜元件中的至少1个、或构成所述第3透镜组的透镜元件中的至少2个最好是满足以下的条件(2)：

式4

f_T/f_W≥6.0    ……(a)

其中，

νd_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数，

PgF_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的通过下式来表示的部分分散比

PgF_L3n＝(ng-nF)/(nF-nC)

ng：相对于g线的折射率，

nF：相对于F线的折射率，

nC：相对于C线的折射率，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距。

条件(2)规定了构成第3透镜组的透镜元件的适当的阿贝数和部分分散比。构成第3透镜组的3个透镜元件都不满足条件(2)的情况下，则可能难以对整个变焦域中的2次矢量与单色像差之间的平衡进行控制。

此外，若能进一步满足以下的条件(2)’，则能够使上述效果进一步地奏效。

式5

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样，具有基本结构I或II，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(3)。

-30.0＜f_G2/t_L21＜-5.0    ……(3)

其中，

f_G2：第2透镜组的合成焦距，

t_L21：第2透镜组的最靠近物方的透镜元件在光轴上的厚度。

条件(3)规定了第2透镜组的焦距与最靠近物方的透镜元件的厚度之比。若低于条件(3)的下限，则难以实现广角化。并且，若透镜元件变得太薄，则难以制造。相反地，若超过条件(3)的上限，则可能难以对广角端的畸变像差进行控制。

此外，若能进一步满足以下的条件(3)’及(3)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。

-25.0≤f_G2/t_L21    ……(3)’

f_G2/t_L21≤-15.0    ……(3)”

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样，具有基本结构I或II，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(4)：

0.5＜L_T/f_T＜2.5    ……(4)

其中，

L_T：在远摄端的透镜总长(从第1透镜组的最靠近物方的面到像面的距离)，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

条件(4)规定了远摄端的变焦透镜系统的透镜总長。若低于条件(4)的下限，由于各个透镜组的光焦度变强，因此各个透镜组的诸像差则可能增大，且难以进行像差补偿。相反地，若超过条件(4)的上限，由于各个透镜组的光焦度变弱，因此，为保持高变倍比，各个透镜组的移动量变大，从而难以确保紧凑性。

此外，若能进一步满足以下的条件(4)’及(4)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。

1.1≤L_T/f_T     ……(4)’

L_T/f_T≤1.4     ……(4)”

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样具有基本结构I或II，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(5)：

3.5＜f_G1/|f_G2|＜6.0    ……(5)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_G2：第2透镜组的合成焦距。

条件(5)规定了第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距之比。若低于条件(5)的下限，则第1透镜组的焦距相对变得过小，而难以维持第2透镜组的变倍作用，从而难以构成在维持光学性能的情况下具有高变倍比的变焦透镜系统。相反地，若超过条件(5)的上限，由于第2透镜组的焦距相对变得过小，则难以对在第2透镜组产生的像差进行补偿。

此外，若能进一步满足以下的条件(5)’及(5)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。

4.0≤f_G1/|f_G2|    ……(5)’

f_G1/|f_G2|≤4.7    ……(5)”

例如，一种变焦透镜系统是如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样，具有基本结构I或II，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(6)：

0.5＜f_T/f_G1＜3.0  ……(6)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

条件(6)规定了第1透镜组的适当的焦距。若低于条件(6)的下限，由于第1透镜组的光焦度变弱，因此，为了保持高变倍比，使得第2透镜组的移动量增大，从而难以确保紧凑性。相反地，若超过条件(6)的上限，由于第1透镜组的光焦度变推，导致诸像差的产生量增大，从而尤其难以对远摄端的轴上色差进行补偿。

此外，若能进一步满足以下的条件(6)’及(6)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。

1.0≤f_T/f_G1    ……(6)’

f_T/f_G1≤1.4    ……(6)”

例如，一种变焦透镜系统如实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统那样具有基本结构I或II，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(7)：

2.0＜β_2T/β_2W＜6.5    ……(7)

其中，

β_2T：在远摄端且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率，

β_2W：在广角端且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率。

条件(7)规定了第2透镜组的倍率变化，实质上是优化第2透镜组在变焦时的变倍负担的条件。不满足条件(7)的情况下，第2透镜组的变倍负担变得不适当，从而难以实现既保持光学性能又紧凑的变焦透镜系统。

此外，若能进一步满足以下的条件(7)’及(7)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。

2.4≤β_2T/β_2W        ……(7)’

β_2T/β_2W≤3.0        ……(7)”

各实施方式所涉及的变焦透镜系统的各个透镜组仅由通过折射来使入射光线偏转的折射型透镜元件(即，在具有不同折射率的介质之间的界面上进行偏转的类型的透镜元件)来构成的，但本发明并不局限于此。例如，也可以由通过衍射来使入射光线偏转的衍射型透镜元件，或通过组合衍射作用和折射作用来使入射光线偏转的折射/衍射混合型透镜元件，或通过介质内的折射率分布来使入射光线偏转的折射率分布型透镜元件等来构成各个透镜组。特别是在折射/衍射混合型透镜元件中，若在折射率不同的介质的界面形成衍射结构，则能够改善衍射效率的波长依赖性，因此是优选的。

(实施方式9)

图25是实施方式9所涉及的数码静止照相机的大致结构图。图25中，数码静止照相机具备：包括变焦透镜系统1和CCD的拍摄元件2的拍摄装置、液晶显示器3、壳体4。作为变焦透镜系统1，用的是实施方式1所涉及的变焦透镜系统。图25中，变焦透镜系统1具备：第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光阑A、第3透镜组G3、第4透镜组G4。变焦透镜系统1配置于壳体4的前侧，拍摄元件2配置于变焦透镜系统1的后侧。液晶显示器3配置于壳体4的后侧，变焦透镜系统1所形成的被摄体的光学像形成于像面S。

镜筒包括主镜筒5、移动镜筒6、圆筒凸轮轴7。使圆筒凸轮轴7旋转时，第1透镜组G1、第2透镜组G2、孔径光阑A、第3透镜组G3及第4透镜组G4移动到以拍摄元件2为基准的规定位置，从而能够进行从广角端到远摄端的变焦。第4透镜组G4通过聚焦调整用马达而能够在光轴方向上移动。

这样，数码静止照相机通过使用实施方式1所涉及的变焦透镜系统，能够提供一种分辨率及像场弯曲的补偿能力高、不使用时的透镜总长短且小型的数码静止照相机。此外，图25所示的数码静止照相机也可以应用实施方式2～8所涉及的变焦透镜系统中的任意一个来取代实施方式1所涉及的变焦透镜系统。此外，图25所示的数码静止照相机的光学系统也可以应用到以动态图像为对象的数码摄像机。该情况下，不仅能够拍摄静止图像，而且还能够拍摄分辨率高的动态图像。

此外，本实施方式9所涉及的数码静止照相机中，作为变焦透镜系统1，示出了实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统，这些变焦透镜系统不需要使用所有的变焦域。即，也可以根据期望的变焦域，来相应地取出光学性能得到保证的范围，从而作为倍率比以下的对应数值实施例1～8所说明的变焦透镜系统低的低倍率变焦透镜系统来使用。

此外，实施方式9中示出了将变焦透镜系统应用到所谓的可伸缩结构的镜筒的例子，但本发明并不局限于此。例如，变焦透镜系统也可以应用到所谓的弯曲结构的镜筒，即，在第1透镜组G1内等的任意位置配置具有内部反射面的棱镜或表面反射镜。此外，实施方式9中，变焦透镜系统也可以应用到所谓的滑动(sliding)镜筒，即使第2透镜组G2整体、第3透镜组G3整体、第2透镜组G2或第3透镜组G3的一部分等构成变焦透镜系统的一部分的透镜组在伸缩时从光轴上退避。

此外，也可以将由以上说明的实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统、CCD或CMOS等拍摄元件所构成的拍摄装置应用到便携式电话设备、PDA(Personal Digital Assistance)、监控系统中的监控相机、Web照相机、车载照相机等。

以下，对具体实施实施方式1～8所涉及的变焦透镜系统的数值实施例进行说明。如后所述，数值实施例1～8分别与实施方式1～8对应。另外，在各数值实施例中，表中的长度单位均为“mm”，视角单位均为“°”。并且，在各数值实施例中，r是曲率半径，d是面间距，nd是相对于d线的折射率，νd是相对于d线的阿贝数。在各数值实施例中，标注有星号＊的面是非球面，用下面的式子定义非球面形状：

式6

$Z=\frac{h^2/r}{1+\sqrt{1-(1+\mathrm{\κ}){(h/r)}^2}}+A4h^4+A6h^6+A8h^8+A10h^{10}+A12h^{12}+A14h^{14}$

其中，式中的各个符号表示：

Z：从距离光轴的高度为h的非球面上的点到非球面頂点的切平面的距离

h：距离光轴的高度

r：顶点曲率半径

κ：圆锥常数

An：n次非球面系数。

图2、5、8、11、14、17、20及23分别是数值实施例1、2、3、4、5、6、7及8所涉及的变焦透镜系统的无穷远聚焦状态的纵向像差图。

在各纵向像差图中，(a)图表示广角端，(b)图表示中间位置，(c)图表示远摄端的各个像差。各个纵向像差图从左依次表示球面像差(SA(mm))、像散AST(mm))、畸变像差(DIS(％))。在球面像差图中，纵轴表示F值(在图中，用F表示)，实线是d线(d-line)特性，短虚线是F线(F-line)特性，长虚线是C线(C-line)特性。在像散图中，纵轴表示像高(在图中，用H表示)，实线是弧矢像面(在图中，用s表示)特性，虚线是子午平面(在图中，用m表示)特性。在畸变像差图中，纵轴表示像高(在图中，用H表示)。

图3、6、9、12、15、18、21及24分别是数值实施例1、2、3、4、5、6、7及8所涉及的变焦透镜系统在没有进行像模糊补偿的基本状态及像模糊补偿状态下的横向像差图。

在各个横向像差图中，上段3个像差图对应于远摄端中的没有进行像模糊补偿的基本状态，下段3个像差图对应于使第3透镜组G3整体沿垂直于光轴的方向移动规定量后的、在远摄端的像模糊补偿状态。基本状态的各个横向像差图中，上段对应于最大像高的70％像点的横向像差，中段对应于轴上像点的横向像差，下段对应于最大像高的-70％像点的横向像差。像模糊补偿状态的各个横向像差图中，上段对应于最大像高的70％像点的横向像差，中段对应于轴上像点的横向像差，下段对应于最大像高的-70％像点的横向像差。在各个横向像差图中，横轴表示光瞳面上的距主光线的距离，实线是d线(d-line)特性，短虚线是F线(F-line)特性，长虚线是C线(C-line)特性，长短虚线是g线特性(g-Line)、长短短虚线是e线特性(e-Line)。另外，在各个横向像差图中，使子午平面为包含第1透镜组G1的光轴的平面。

另外，各个实施例的变焦透镜系统中，第3透镜组G3整体在远摄端中的像模糊补偿状态下朝向垂直于光轴的方向移动的移动量如下所示：

在拍摄距离为∞且在远摄端时，变焦透镜系统仅倾斜0.3°的情况下的像偏心量等于第3透镜组G3整体在垂直于光轴的方向上仅平移上述各值时的像偏心量。

从各个横向像差图可以得知，轴上像点的横向像差的对称性良好。此外，在基本状态下比较+70％像点的横向像差与-70％像点的横向像差时，它们的弯曲度都小，且像差曲线的倾斜度几乎相等，由此可知彗形像差、像散小。这意味着即使在像模糊补偿状态下也能够获得充分的成像性能。此外，在变焦系统的像模糊补偿角相同的情况下，随着变焦透镜系统整体的焦距变短，像模糊补偿所需的平移量减少。因此，在任何变焦位置，对于角度是到0.3°为止的像模糊补偿角，都能够在不降低成像特性的情况下进行充分的像模糊补偿。

(数值实施例1)

数值实施例1的变焦透镜系统与图1所示的实施方式1对应。表1示出数值实施例1的变焦透镜系统的面数据；表2示出非球面数据；表3示出各种数据。

表1(面数据)

表2(非球面数据)

第5面

K＝0.00000E+00，A4＝2.85942E-04，A6＝-5.17854E-06，A8＝2.24117E-08A10＝0.00000E+00，A12＝0.00000E+00

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝2.77898E-04，A6＝4.49772E-06，A8＝1.43029E-06A10＝-6.60172E-08，A12＝1.27352E-09

第12面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.94634E-04，A6＝1.70170E-05，A8＝5.80854E-06A10＝-3.06144E-10，A12＝0.00000E+00

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.02931E-03，A6＝4.78170E-05，A8＝2.67269E-06A10＝5.65734E-07，A12＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.58527E-04，A6＝4.00892E-05，A8＝-2.59597E-06A10＝6.99106E-08，A12＝-1.44628E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.48892E-04，A6＝3.47638E-05，A8＝-1.78782E-06A10＝8.14501E-09，A12＝0.00000E+00

表3(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例2)

数值实施例2的变焦透镜系统与图4所示的实施方式2对应。表4示出数值实施例2的变焦透镜系统的面数据，表5示出非球面数据，表6示出各种数据。

表4(面数据)

表5(非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝6.25974E-05，A6＝-3.75623E-05，A8＝6.18415E-06A10＝-5.10504E-07，A12＝2.05297E-08，A14＝-3.34330E-10

第12面

K＝1.20353E+00，A4＝-8.04162E-04，A6＝-6.13735E-05，A8＝3.71526E-05A10＝-1.30145E-05，A12＝2.02836E-06，A14＝-1.21635E-07

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.82446E-03，A6＝7.17589E-05，A8＝5.00920E-05A10＝-1.70199E-05，A12＝3.15885E-06，A14＝-1.96339E-07

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.13378E-04，A6＝-4.29362E-05，A8＝2.54503E-06A10＝1.47825E-07，A12＝-2.99676E-08，A14＝8.23331E-10

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.80811E-04，A6＝-5.88279E-05，A8＝4.96823E-06A10＝-1.11215E-07，A12＝-1.58118E-08，A14＝5.54189E-10

表6(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例3)

数值实施例3的变焦透镜系统与图7所示的实施方式3对应。表7示出数值实施例3的变焦透镜系统的面数据，表8示出非球面数据，表9示出各种数据。

表7(面数据)

表8(非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝7.50057E-05，A6＝-2.66662E-05，A8＝6.89778E-06

A10＝-6.99029E-07，A12＝3.29899E-08，A14＝-5.88238E-10

第12面

K＝1.21628E+00，A4＝-1.04113E-03，A6＝4.61226E-05，A8＝2.66828E-06A10＝-7.06023E-06，A12＝1.78318E-06，A14＝-1.28262E-07

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝9.97876E-04，A6＝2.29302E-05，A8＝5.89349E-05A10＝-2.25235E-05，A12＝4.06752E-06，A14＝-2.51060E-07

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.76344E-04，A6＝4.20634E-05，A8＝-4.94466E-06A10＝3.54004E-07，A12＝-1.83982E-08，A14＝3.51067E-10

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.96228E-04，A6＝-2.32396E-05，A8＝2.63333E-06A10＝-1.45674E-07，A12＝-1.35053E-09，A14＝1.23193E-10

表9(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例4)

数值实施例4的变焦透镜系统与图10所示的实施方式4对应。表10示出数值实施例4的变焦透镜系统的面数据，表11示出非球面数据，表12示出各种数据。

表10(面数据)

表11(非球面数据)

第5面

K＝0.00000E+00，A4＝2.42181E-04，A6＝-3.85749E-06，A8＝1.10420E-08A10＝0.00000E+00，A12＝0.00000E+00

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝1.93586E-04，A6＝9.26366E-07，A8＝1.44904E-06A10＝-6.64250E-08，A12＝1.17457E-09

第12面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.92502E-04，A6＝6.29467E-06，A8＝5.69133E-06A10＝-1.55884E-07，A12＝0.00000E+00

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.11837E-03，A6＝3.77708E-05，A8＝3.76088E-06A10＝2.73400E-07，A12＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-7.36070E-04，A6＝7.42127E-05，A8＝-5.78154E-06A10＝1.59205E-07，A12＝-1.99102E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-8.06576E-04，A6＝7.40302E-05，A8＝-5.31681E-06A10＝9.49137E-08，A12＝0.00000E+00

表12(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例5)

数值实施例5的变焦透镜系统与图13所示的实施方式5对应。表13示出数值实施例5的变焦透镜系统的面数据，表14示出非球面数据，表15示出各种数据。

表13(面数据)

表14(非球面数据)

第5面

K＝0.00000E+00，A4＝1.70780E-04，A6＝-1.75666E-06，A8＝-3.38736E-09A10＝0.00000E+00，A12＝0.00000E+00

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝1.17656E-04，A6＝-6.52089E-06，A8＝2.48150E-06A10＝-1.34835E-07，A12＝3.01206E-09

第12面

K＝0.00000E+00，A4＝-3.16945E-04，A6＝-7.49065E-06，A8＝4.47061E-06A10＝-3.13132E-07，A12＝0.00000E+00

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝5.47088E-04，A6＝6.18643E-06，A8＝2.37386E-06A10＝-9.42368E-08，A12＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-3.91662E-04，A6＝2.92529E-05，A8＝-1.76210E-06A10＝5.43748E-08，A12＝-1.45926E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.94164E-04，A6＝1.58489E-05，A8＝-4.20391E-07A10＝-2.06480E-08，A12＝0.00000E+00

表15(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例6)

数值实施例6的变焦透镜系统与图16所示的实施方式6对应。表16示出数值实施例6的变焦透镜系统的面数据，表17示出非球面数据，表18示出各种数据。

表16(面数据)

表17(非球面数据)

第5面

K＝0.00000E+00，A4＝1.77604E-04，A6＝-2.20211E-06，A8＝3.36483E-09A10＝0.00000E+00，A12＝0.00000E+00

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝1.31794E-04，A6＝-6.16913E-06，A8＝2.36041E-06A10＝-1.29947E-07，A12＝2.81369E-09

第12面

K＝0.00000E+00，A4＝-4.54176E-04，A6＝-1.76469E-05，A8＝4.29393E-06A10＝-3.41897E-07，A12＝0.00000E+00

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝4.45972E-04，A6＝-3.07567E-06，A8＝1.99978E-06A10＝-1.30307E-07，A12＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.37774E-04，A6＝1.14625E-05，A8＝-6.99293E-07A10＝2.36503E-08，A12＝-1.02186E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.20609E-04，A6＝-1.09827E-06，A8＝3.03996E-07A10＝-3.01827E-08，A12＝0.00000E+00

表18(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例7)

数值实施例7的变焦透镜系统与图19所示的实施方式7对应。表19示出数值实施例7的变焦透镜系统的面数据，表20示出非球面数据，表21示出各种数据。

表19(面数据)

表20(非球面数据)

第4面

K＝0.00000E+00，A4＝1.31901E-05，A6＝3.03104E-08，A8＝2.39305E-09A10＝-1.65140E-10，A12＝3.00698E-12，A14＝-1.79574E-14

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.18465E-04，A6＝2.04281E-06，A8＝-4.24046E-06A10＝1.04803E-06，A12＝-8.75870E-08，A14＝2.75614E-09

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.81173E-03，A6＝-1.57291E-04，A8＝4.03746E-06A10＝-2.73995E-06，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝3.72212E-04，A6＝1.77316E-06，A8＝-1.07881E-06A10＝3.05834E-08，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝7.11115E-04，A6＝-3.57053E-05，A8＝5.92606E-08A10＝1.72177E-08，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

表21(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

(数值实施例8)

数值实施例8的变焦透镜系统与图22所示的实施方式8对应。表22示出数值实施例8的变焦透镜系统的面数据，表23示出非球面数据，表24示出各种数据。

表22(面数据)

表23(非球面数据)

第4面

K＝0.00000E+00，A4＝1.45707E-05，A6＝-7.04140E-08，A8＝1.09527E-08A10＝-4.93604E-10，A12＝8.96549E-12，A14＝-5.91168E-14

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.15651E-04，A6＝-2.09617E-05，A8＝2.17302E-06A10＝6.08565E-09，A12＝-1.54598E-08，A14＝7.00040E-10

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝-3.13441E-03，A6＝-1.14529E-04，A8＝-2.39648E-06A10＝-2.49940E-07，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝4.31871E-04，A6＝1.23307E-05，A8＝-2.36290E-06A10＝6.25471E-08，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝7.27222E-04，A6＝-1.13146E-05，A8＝-2.24735E-06A10＝7.23141E-08，A12＝0.00000E+00，A14＝0.00000E+00

表24(各种数据)

单透镜数据

变焦透镜组数据

变焦透镜组倍率

下表25示出各个数值实施例的变焦透镜系统中、各条件的对应值。

表25(条件的对应值)

表1

表2

(工业实用性)

本发明所涉及的变焦透镜系统适用于如下数字输入装置：数码静止照相机、数码摄像机、便携式电话设备、监视系统中的电子眼、Web照相机、车载照相机等，特别适用于数码相机、数码摄像机等要求高画质的摄影光学系统。

Claims (16)

1.一种变焦透镜系统，其特征在于：

所述变焦透镜系统从物方到像方依次包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组由物方的1个负透镜元件和像方的1个正透镜元件接合而成的接合透镜元件构成，

所述第4透镜组由1个透镜元件构成，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：

νd_L12＜43.50    ……(1)

f_T/f_W≥6.0       ……(a)

其中，

νd_L12：第1透镜组的正透镜元件的相对于d线的阿贝数，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(3)：

-30.0＜f_G2/t_L21＜-5.0……(3)

其中，

f_G2：第2透镜组的合成焦距，

t_L21：第2透镜组的最靠近物方的透镜元件在光轴上的厚度。

3.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(4)：

0.5＜L_T/f_T＜2.5  ……(4)

其中，

L_T：在远摄端的透镜总长(从第1透镜组的最靠近物方的面到像面的距离)，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

4.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)：

3.5＜f_G1/|f_G2|＜6.0  ……(5)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_G2：第2透镜组的合成焦距。

5.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(6)：

0.5＜f_T/f_G1＜3.0  ……(6)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

6.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(7)：

2.0＜β_2T/β_2W＜6.5  ……(7)

其中，

β_2T：在远摄端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率，

β_2W：在广角端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率。

7.一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，其特征在于，具备：

形成物体的光学像的变焦透镜系统；以及

将所述变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。

8.一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，其特征在于，

具备拍摄装置，该拍摄装置包括：

形成物体的光学像的变焦透镜系统，及

将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统是权利要求1所述的变焦透镜系统。

9.一种变焦透镜系统，其特征在于，

从物方到像方依次具备：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、以及具有正光焦度的第4透镜组，

所述第1透镜组包括2个透镜元件，

所述第4透镜组包括1个透镜元件，

拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，分别使所述第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组沿光轴移动来进行变倍，以使各个透镜组与透镜组之间的空气间隔发生变化，

所述第3透镜组包括3个透镜元件，这3个透镜元件中的至少1个、或者构成所述第3透镜组的透镜元件中的至少2个满足以下的条件(2)：

式7

其中，

νd_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的相对于d线的阿贝数、

PgF_L3n：第3透镜组的各个透镜元件的、通过下式来表示的部分分散比

PgF_L3n＝(ng-nF)/(nF-nC)

ng：相对于g线的折射率，

nF：相对于F线的折射率，

nC：相对于C线的折射率，

并且，所述变焦透镜系统满足以下的条件(a)：

f_T/f_W≥6.0  ……(a)

其中，

f_T：整个系统在远摄端的焦距，

f_W：整个系统在广角端的焦距。

10.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(3)：

-30.0＜f_G2/t_L21＜-5.0  ……(3)

其中，

f_G2：第2透镜组的合成焦距，

t_L21：第2透镜组的最靠近物方的透镜元件在光轴上的厚度。

11.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(4)：

0.5＜L_T/f_T＜2.5  ……(4)

其中，

L_T：在远摄端的透镜总长(从第1透镜组的最靠近物方的面到像面的距离)，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

12.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)：

3.5＜f_G1/|f_G2|＜6.0  ……(5)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_G2：第2透镜组的合成焦距。

13.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(6)：

0.5＜f_T/f_G1＜3.0  ……(6)

其中，

f_G1：第1透镜组的合成焦距，

f_T：整个系统在远摄端的焦距。

14.根据权利要求9所述的变焦透镜系统，其特征在于，

所述变焦透镜系统满足以下的条件(7)：

2.0＜β_2T/β_2W＜6.5  ……(7)

其中，

β_2T：在远摄端、且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率，

β_2W：在广角端，且在无穷远聚焦状态下的第2透镜组的横向倍率。

15.一种拍摄装置，是能够将物体的光学像作为电图像信号输出的拍摄装置，其特征在于，具备：

形成物体的光学像的变焦透镜系统；以及

将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统是权利要求9所述的变焦透镜系统。

16.一种照相机，将物体的光学像转换为电图像信号，并对转换后的图像信号进行显示及储存的至少一方，其特征在于，

具备拍摄装置，该拍摄装置包括：

形成物体的光学像的变焦透镜系统，及

将该变焦透镜系统所形成的光学像转换为电图像信号的拍摄元件，

所述变焦透镜系统是权利要求9所述的变焦透镜系统。

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