CN102576146A - 变焦透镜系统、拍摄装置及照相机 - Google Patents

变焦透镜系统、拍摄装置及照相机 Download PDF

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CN102576146A CN2010800343139A CN201080034313A CN102576146A CN 102576146 A CN102576146 A CN 102576146A CN 2010800343139 A CN2010800343139 A CN 2010800343139A CN 201080034313 A CN201080034313 A CN 201080034313A CN 102576146 A CN102576146 A CN 102576146A
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岩下勉
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山口伸二
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Abstract

本发明涉及一种变焦透镜系统、拍摄装置及照相机，该变焦透镜系统包括多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少具备：正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及正光焦度的第3透镜组，多个透镜组的任意1个透镜组包含具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足条件：4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00及fT/fW＞2.5(其中，tG2：第2透镜组的厚度；fT：整个系统在远摄端的焦距；fW：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
本发明涉及变焦透镜系统、拍摄装置及照相机。具体地，本发明涉及一种不仅分辨率高、具有较高变焦比，而且构成透镜系统的透镜数量少，透镜总长(从位于透镜系统的最靠近物方的透镜元件的物方面到像面的光轴上的距离)短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。尤其是近几年，对薄型的数码相机提出了优先收容性或携带性的要求。为了实现这样的薄型数码相机，提出了各种使来自物体的光线弯折的变焦透镜系统的方案。
日本特开2006-267862号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜从物方开始依次具备：具有正折射能力、并含有使光路大约弯折90度的反射元件的第1透镜组、具有负折射能力的第2透镜组、具有正折射能力、并在最靠近像方具有光圈的第3透镜组、以及具有正折射能力的第4透镜组，第2透镜组在变倍时沿光轴移动，并且第4透镜组在变倍及聚焦时移动，第4透镜组包含具有负折射能力的接合透镜及正弯月形透镜，并且，该变焦透镜规定了第2透镜组的焦距与整个系统在远摄端的焦距之比、及第4透镜组的焦距与整个系统在远摄端的焦距之比。
日本特开2006-317481号公报公开了一种变倍光学系统，该变倍光学系统从物方开始依次具备：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、具有正光焦度的第4透镜组及第5透镜组，在从广角端到远摄端的变倍过程中，第1透镜组、第3透镜组及第5透镜组的位置固定，并且，第2透镜组和第4透镜组移动，第5透镜组从物方开始依次由负分量和正分量构成，并规定了该负分量及正分量之间的轴上空气间隔与第5透镜组整体的轴上厚度之比。
日本特开2008-268833号公报公开了一种变倍光学系统，该变倍光学系统从物方开始依次具有：变倍及聚焦时固定的、正折射能力的第1透镜组；变倍时移动的、负折射能力的第2透镜组；变倍及聚焦时固定的、正折射能力的第3透镜组；变倍时移动、并具有聚焦功能的正折射能力的第4透镜组；以及变倍时移动的、负折射能力的第5透镜组；该变倍光学系统规定了第1透镜组的焦距与整个系统在广角端的焦距之比，及第2透镜组的焦距与整个系统在广角端的焦距之比。
日本专利第4264842号公报公开了一种变焦透镜，该变焦透镜含有用于使通过多个透镜组的光轴弯折的反射元件，并且，其从物方到像方依次具备：具有正折射能力且位置固定的第1透镜组；具有负折射能力、且变倍时沿光轴方向移动的第2透镜组；具有正折射能力且位置固定的第3透镜组；具有正折射能力、变倍时对像面的位置变动进行补偿，并且聚焦时沿光轴方向移动的第4透镜组；以及具有负折射能力且变倍时位置固定的第5透镜组，该变焦透镜规定了第1透镜组的焦距与整个系统在广角端的焦距之比，及第3透镜组的焦距与整个系统在广角端的焦距之比。
然而，上述专利文献中所公开的变焦透镜或变倍光学系统都不能够满足近年来对数码相机提出的要求，它们有的虽然构成透镜系统的透镜数量少且透镜总长较短，但变焦比却低至不满3倍，相反地，有的虽然具有较高的变焦比，但构成透镜系统的透镜数量多，从而不能缩短透镜的总长。
专利文献1：日本特开2006-267862号公报
专利文献2：日本特开2006-317481号公报
专利文献3：日本特开2008-268833号公报
专利文献4：日本专利第4264842号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种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，不仅分辨率高、具有较高变焦比，而且构成透镜系统的透镜数量少，透镜总长短。
(I)上述的一个目的通过下述的变焦透镜系统来实现。本发明涉及的变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包含具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：
4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00    ……(1)
fT/fW＞2.5    ……(a)
(其中，
tG2：第2透镜组的厚度(从最靠近物方的透镜元件的物方面到最靠近像方的透镜元件的像方面的光轴上的距离)，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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。即，本发明涉及的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，
所述变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：
4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00    ……(1)
fT/fW＞2.5    ……(a)
(其中，
tG2：第2透镜组的厚度(从最靠近物方的透镜元件的物方面到最靠近像方的透镜元件的像方面的、光轴上的距离)，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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。即，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，
所述变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：
4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00    ……(1)
fT/fW＞2.5    …(a)
(其中，
tG2：第2透镜组的厚度(从最靠近物方的透镜元件的物方面到最靠近像方的透镜元件的像方面的、光轴上的距离)，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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。本发明涉及的变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包含具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(2)及(a)：
11.4＜fW/tL1＜700.0    ……(2)
fT/fW＞2.5    ……(a)
(其中，
tL1：第1透镜组的最靠近物方的透镜元件的中心厚度，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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。即，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，
所述变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(2)及(a)：
11.4＜fW/tL1＜700.0    ……(2)
fT/fW＞2.5    ……(a)
(其中，
tL1：第1透镜组的最靠近物方的透镜元件的中心厚度，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距)。
上述的一个目的通过下述照相机的来实现。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，
所述变焦透镜系统具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，该变焦透镜系统满足以下的条件(2)及(a)：
11.4＜fW/tL1＜700.0    ……(2)
fT/fW＞2.5    ……(a)
(其中，
tL1：第1透镜组的最靠近物方的透镜元件的中心厚度，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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，不仅分辨率高、具有较高变焦比，而且构成透镜系统的透镜数量少，透镜总长短。
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的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在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的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在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的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在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的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在像模糊补偿状态下的横向像差图。
图13是实施方式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在远摄端的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在像模糊补偿状态下的横向像差图。
图16是实施方式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的、没有进行像模糊补偿的基本状态以及在像模糊补偿状态下的横向像差图。
图19是是实施方式7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
G5    第5透镜组
L1    第1透镜元件
L2    第2透镜元件(棱镜)
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
L10   第10透镜元件
L11   第11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
具体实施方式
(实施方式1～6)
图1、4、7、10、13及16是各个实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统的透镜配置图。
图1、4、7、10、13及16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fW)的透镜结构，(b)图表示中间位置(中间焦距状态：焦距
Figure BDA0000133648720000091
)的透镜结构、(c)图表示远摄端(最长焦距状态：焦距fT)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。
各实施方式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、具有正光焦度的第4透镜组G4、具有负光焦度的第5透镜组G5。第1透镜组G1中的第2透镜元件L2(棱镜)相当于具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，该反射面例如使来自物体的轴上主光线大约弯折90°，反射面的位置省略。此外，各个实施方式所涉及的变焦透镜系统中具有反射面的透镜元件为棱镜，但该具有反射面的透镜元件例如也可以是镜子元件。此外，配置于各个实施方式所涉及的变焦透镜系统中的棱镜如后所述，都是入射面及出射面都为平面的棱镜，但根据透镜结构，入射面及出射面的任意一方也可以是凸面或凹面。
在进行变焦时，为了使各个透镜组之间的间距，即，所述第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距，以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距都发生变化，分别使第2透镜组G2及第4透镜组G4沿光轴方向移动。各个实施方式所涉及的变焦透镜系统通过将这些各个透镜组按规定的光焦度来配置，不仅能够保持高光学性能，而且能够实现透镜系统整体的小型化。
此外，在图1、4、7、10、13及16中，赋予特定面的星号＊表示该面是非球面。并且，在各图中，赋予各透镜组的符号(+)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5透镜组G5中最靠近像方的透镜面之间)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及16中，在第3透镜组G3的最靠近像方处，即，在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间设置有孔径光阑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在光轴上不移动。即，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G3一起相对于像面固定。
如图1所示，实施方式1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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4、双凹形状的第5透镜元件L5、凸面朝向物方的正弯月形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、凸面朝向物方的负弯月形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：双凹形状的第10透镜元件L10、双凸形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11的物方面为非球面。
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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式1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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4分别沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距、及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距、及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
如图4所示，实施方式2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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式2所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4；双凹形状的第5透镜元件L5；凸面朝向物方的正弯月形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式2所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式2所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、凸面朝向物方的负弯月形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：双凹形状的第10透镜元件L10、双凸形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11的物方面为非球面。
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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式2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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4分别沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距、及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距、及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
如图7所示，实施方式3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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式3所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4、双凹形状的第5透镜元件L5、凸面朝向物方的正弯月形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式3所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式3所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、凸面朝向物方的负弯月形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：双凹形状的第10透镜元件L10、双凸形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11的物方面为非球面。
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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式3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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，并且，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4分别沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距、及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距、及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
如图10所示，实施方式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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式4所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4、双凹形状的第5透镜元件L5、双凸形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式4所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式4所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、双凹形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：凸面朝向物方的负弯月形状的第10透镜元件L10、凸面朝向物方的正弯月形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式4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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距、及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距、及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
如图13所示，实施方式5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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式5所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4、双凹形状的第5透镜元件L5、凸面朝向物方的正弯月形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式5所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式5所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、凸面朝向物方的负弯月形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：双凹形状的第10透镜元件L10、凸面朝向物方的正弯月形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式5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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
如图16所示，实施方式6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第1透镜元件L1；入射面及出射面都为平面，且具有反射面的第2透镜元件L2(棱镜)；双凸形状的第3透镜元件L3。其中，第3透镜元件L3的两面为非球面。
实施方式6所涉及的变焦透镜系统中，第2透镜组G2从物方到像方依次包括：双凹形状的第4透镜元件L4、双凹形状的第5透镜元件L5、凸面朝向物方的正弯月形状的第6透镜元件L6。其中，第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
此外，实施方式6所涉及的变焦透镜系统中，第3透镜组G3只由双凸形状的第7透镜元件L7构成。该第7透镜元件L7的物方面为非球面。
此外，实施方式6所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4从物方到像方依次包括：双凸形状的第8透镜元件L8、凸面朝向物方的负弯月形状的第9透镜元件L9。其中，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，第5透镜组G5从物方到像方依次包括：双凹形状的第10透镜元件L10、凸面朝向物方的正弯月形状的第11透镜元件L11。其中，第11透镜元件L11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11透镜元件L11之间)设有平行平板P。
实施方式6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，第2透镜组G2大致单调地向像方移动，第4透镜组G4大致单调地向物方移动，第1透镜组G1、第3透镜组G3及第5透镜组G5相对于像面固定。即，在变焦时，第2透镜组G2及第4透镜组G4分别沿光轴移动，从而使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间距、及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间距增大，并使第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间距、及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间距减少。
实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，由于透镜系统整体由11个透镜元件构成，因此如后所述，该变焦透镜系统不仅具有例如超过3.5倍的较高变焦比，而且透镜总长非常短。
实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，由于第1透镜组G1中所包含的第2透镜元件L2(棱镜)具有能够使来自物体的光线弯折的反射面，例如该反射面使来自物体的轴上主光线弯折大约90°，因此，在拍摄状态下，能够使变焦透镜系统在来自物体的轴上光线的光轴方向构成得薄。
实施方式1～6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，由于第1透镜组G1不沿光轴移动，因此收容该变焦透镜系统的透镜镜筒可以使用形状不会因变焦而产生变化的透镜镜筒，从而能够制造形状的自由度高、耐冲击性好的照相机。
此外，实施方式1～6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，由于第3透镜组G3不沿光轴移动，从而可动透镜组少，因此能够实现简易的透镜镜筒结构。
实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，由于第4透镜组G4从物方到像方依次包括：1个具有正光焦度的透镜元件和1个具有负光焦度的透镜元件，并且该具有正光焦度的透镜元件和具有负光焦度的透镜元件隔着空气间隔而配置，因此第4透镜组G4的结构的自由度高，从而能够提高该第4透镜组G4的像差补偿能力。
实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，由于孔径光阑A配置于第3透镜组G3的像方，即，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间，因此，与例如将孔径光阑A配置于第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的情况相比，能够增大第2透镜组G2的移动量，尤其对广角端的像场弯曲(curvature of field)的补偿有效。
此外，实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统是具备第1透镜组G1～第5透镜组G5的5组结构，但该变焦透镜系统只要是具备第1透镜组G1～第3透镜组G3的结构，对于透镜组的数量并不作限制，例如它也可以是具备第1透镜组G1～第4透镜组G4的4组结构。
此外，实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，第4透镜组G4具有正光焦度，第5透镜组G5具有负光焦度，但这些配置于第3透镜组G3的像方的透镜组的光焦度并不局限于此，也可以是第4透镜组G4为正光焦度，第5透镜组G5为正光焦度的结构，或第4透镜组G4为负光焦度，第5透镜组G5为正光焦度的结构，或第4透镜组G4为负光焦度，第5透镜组G5为负光焦度的结构。
此外，实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统中，通过使第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5中的任意透镜组整体、或各个透镜组的一部分即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5透镜组G5的透镜元件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个透镜组由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。
以下，对如实施方式1～6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1～6所涉及的变焦透镜系统那样，具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组及具有正光焦度的第3透镜组，该多个透镜组中的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动(以下，将该透镜结构称为实施方式的基本结构)，该变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：
4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00    ……(1)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
tG2：第2透镜组的厚度(从最靠近物方的透镜元件的物方面到最靠近像方的透镜元件的像方面的、光轴上的距离)，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
上述条件(1)规定了第2透镜组在光轴上的厚度。若低于条件(1)的下限，则难以控制广角端的畸变像差。相反地，若超过条件(1)的上限，则第1透镜组的直径变大，从而难以实现小型化。并且，透镜元件太薄也难以制造。
此外，若能进一步满足以下的条件(1)’及(1)”中的至少一个，则能够使上述效果进一步地奏效。
4.80＜√(fW×fT)/tG2    ……(1)’
√(fW×fT)/tG2＜7.00    ……(1)”
此外，最好是在以下的条件(a)’的情况下满足所述条件(1)、(1)’及(1)”。
fT/fW＞3.6    ……(a)’
此外，例如一种变焦透镜系统是如实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统那样具有基本结构的变焦透镜系统，该变焦透镜系统满足以下的条件(2)及(a)：
11.4＜fW/tL1＜700.0    ……(2)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
tL1：第1透镜组的最靠近物方的透镜元件的中心厚度，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
所述条件(2)规定了：构成第1透镜组的透镜元件中、位于最靠近物方的透镜元件的光轴上的厚度。若低于条件(2)的下限，在远摄端则难以控制像场弯曲及像散。相反地，若超出条件(2)的上限，则难以伴随变焦而产生的像场弯曲、像散的变动进行控制。此外，透镜元件太薄也难以制造。
此外，若能进一步满足以下的条件(2)’及(2)”的至少1个，则能够使上述效果进一步地奏效。
19.0＜fW/tL1    ……(2)’
fW/tL1＜150.0    ……(2)”
此外，最好是在以下的条件(a)’的情况下满足所述条件(2)、(2)’及(2)”。
fT/fW＞3.6    ……(a)’
例如，一种变焦透镜系统如实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统那样，具有基本结构，并且在第3透镜组的像方具备具有光焦度的第4透镜组，优选的是，构成第4透镜组的所有透镜元件中的至少1个满足以下的条件(4)：
70＜νd4    ……(4)
其中，
νd4：构成第4透镜组的透镜元件的相对于d线的阿贝数。
所述条件(4)规定了构成第4透镜组的透镜元件的相对于d线的阿贝数，并且，优选的是，构成第4透镜组的所有透镜元件中的至少1个满足该条件(4)。若低于条件(4)的下限，则可能难以对伴随变焦而产生的轴上色差的变动进行控制。
此外，若能进一步满足以下的条件(4)’，则能够使上述效果进一步地奏效。
80＜νd4    ……(4)’
例如，一种变焦系统是如实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统那样，具有基本结构，并在第3透镜组的像方具备具有光焦度的第4透镜组，该变焦透镜系统最好满足以下的条件(5)及(a)：
-0.65＜fG2/fG4＜-0.35    ……(5)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
fG2：第2透镜组的合成焦距，
fG4：第4透镜组的合成焦距，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
所述条件(5)规定了第2透镜组及第4透镜组的适当焦距。若低于条件(5)的下限，则第4透镜组对像差补偿的作用变得过大，从而可能难以对伴随变焦而产生的球面像差的变动进行控制。相反地，若超出条件(5)的上限，则第2透镜组对像差补偿的作用变得过大，从而可能难以对在广角端的像散、畸变像差进行控制。
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。
-0.50＜fG2/fG4    ……(5)’
fG2/fG4＜-0.40    ……(5)”
此外，最好是在以下的条件(a)’的情况下满足所述条件(5)、(5)’及(5)”。
fT/fW＞3.6    ……(a)’
构成实施方式1～6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。
此外，各个实施方式中示出的是在像面S的物方(像面S与第5透镜组G5的最靠近像方的透镜面之间)配置等价于光学低通滤波器或拍摄元件的面板等的平行平板P的结构，作为该低通滤波器，可以使用以规定的结晶轴方向经过了调整的水晶等为材料的复合折射型低通滤波器，或者，通过衍射效果来实现所需的光线遮蔽频率特性的相位低通滤波器等。
(实施方式7)
图19是实施方式7所涉及的数码静止照相机的大致结构图。图19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。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19中，变焦透镜系统1具备：第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、孔径光阑A、第4透镜组G4、第5透镜组G5。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。
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19所示的数码静止照相机也可以应用实施方式2～6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19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7所涉及的数码静止照相机中，示出的变焦透镜系统1是实施方式1～6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，从而作为倍率比实施方式1～6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，也可以将由以上说明的实施方式1～6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1～6所涉及的变焦透镜系统的数值实施例进行说明。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1：
z = h 2 / r 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / r ) 2 + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8 + A 10 h 10 + A 12 h 12
其中，κ是圆锥常数、A4、A6、A8、A10及A12分别是4次、6次、8次、10次及12次的非球面系数。
图2、5、8、11、14及17是各个实施方式1～6所涉及的变焦透镜系统的纵向像差图。
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及18分别是各个数值实施例1～6所涉及的变焦透镜系统在远摄端的横向像差图。
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5透镜组G5的最靠近像方透镜元件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。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的光轴和第5透镜组G5的光轴的平面。
另外，各个实施例的变焦透镜系统中，第5透镜组G5的最靠近像方透镜元件在远摄端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：
Figure BDA0000133648720000231
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5透镜组G5的最靠近像方透镜元件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(surface data)
Figure BDA0000133648720000241
Figure BDA0000133648720000251
表2(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-9.10248E-05，A6＝3.01897E-06，A8＝-2.03901E-07A10＝5.12339E-09，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝2.99214E-05，A6＝2.73934E-06，A8＝-1.72113E-07A10＝4.79494E-09，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-8.66353E-01，A4＝1.11174E-05，A6＝-3.55647E-05，A8＝7.95030E-06A10＝-8.26197E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.94974E-03，A6＝1.32414E-04，A8＝-1.10073E-05A10＝3.18781E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.14750E-04，A6＝2.31259E-04，A8＝-1.31423E-05A10＝6.93486E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.18640E-04，A6＝-7.39496E-06，A8＝6.93890E-07A10＝-2.88770E-08，A12＝0.00000E+00
表3(各种数据)
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000262
(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)
Figure BDA0000133648720000281
表5(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-7.52903E-05，A6＝-4.94683E-08，A8＝-2.70038E-09A10＝-9.28591E-10，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝-8.66433E-06，A6＝2.52010E-07，A8＝-9.30831E-09A10＝-6.27307E-10，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-4.87672E-01，A4＝3.31545E-05，A6＝-4.50242E-05，A8＝9.12012E-06A10＝-8.77204E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.50830E-03，A6＝1.19286E-04，A8＝-1.23897E-05A10＝3.34977E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝5.31682E-04，A6＝2.19664E-04，A8＝-1.29212E-05A10＝6.57938E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.01496E-06，A6＝-3.57463E-06，A8＝4.38004E-07A10＝-2.53614E-08，A12＝0.00000E+00
表6(各种数据)
Figure BDA0000133648720000291
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000292
(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)
Figure BDA0000133648720000293
表8(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-7.87336E-05，A6＝5.75393E-07，A8＝-9.88553E-09A10＝-1.76726E-09，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝2.17311E-05，A6＝1.08435E-06，A8＝-3.21343E-08A10＝-1.19405E-09，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-8.72777E-01，A4＝-2.80617E-05，A6＝-6.76007E-06，A8＝2.55284E-06A10＝-5.19023E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.09144E-03，A6＝2.64690E-05，A8＝-1.65026E-06A10＝-1.38451E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝2.49154E-04，A6＝1.37313E-04，A8＝-3.50883E-06A10＝2.64419E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.00049E-05，A6＝2.50446E-06，A8＝-3.57227E-07A10＝5.18172E-09，A12＝0.00000E+00
表9(各种数据)
Figure BDA0000133648720000311
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000321
(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)
Figure BDA0000133648720000322
Figure BDA0000133648720000331
表11(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.87045E-04，A6＝4.59316E-06，A8＝-2.32580E-07A10＝4.35310E-09，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.08307E-05，A6＝6.24682E-06，A8＝-2.86925E-07A10＝5.70515E-09，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-2.46163E+00，A4＝1.85901E-04，A6＝-3.52144E-05，A8＝8.46810E-06A10＝-8.70148E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.64196E-03，A6＝2.07706E-04，A8＝-1.64984E-05A10＝4.12615E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.20394E-04，A6＝2.71174E-04，A8＝-1.52348E-05A10＝3.19840E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.42694E-03，A6＝6.70968E-05，A8＝-4.61407E-06A10＝1.35990E-07，A12＝0.00000E+00
第22面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.73100E-03，A6＝9.74237E-05，A8＝-6.52469E-06A10＝1.86747E-07，A12＝0.00000E+00
表12(各种数据)
Figure BDA0000133648720000341
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000342
(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)
Figure BDA0000133648720000351
Figure BDA0000133648720000361
表14(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.58141E-04，A6＝4.21542E-06，A8＝-2.08493E-07A10＝4.17040E-09，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝-5.91940E-06，A6＝5.64487E-06，A8＝-2.54795E-07A10＝5.28741E-09，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-2.18268E+00，A4＝2.13258E-04，A6＝-3.84942E-05，A8＝8.68021E-06A10＝-8.72920E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.75572E-03，A6＝1.99792E-04，A8＝-1.83639E-05A10＝4.82819E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.42755E-04，A6＝2.77773E-04，A8＝-1.70891E-05A10＝3.64099E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.22297E-03，A6＝9.72757E-05，A8＝-6.21028E-06A10＝9.78631E-08，A12＝0.00000E+00
第22面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.45616E-03，A6＝1.07548E-04，A8＝-6.32138E-06A10＝1.01831E-07，A12＝0.00000E+00
表15(各种数据)
Figure BDA0000133648720000371
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000372
(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)
Figure BDA0000133648720000381
表17(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.16823E-04，A6＝3.39273E-06，A8＝-2.13634E-07A10＝6.92753E-09，A12＝0.00000E+00
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝2.55031E-05，A6＝3.66985E-06，A8＝-1.89258E-07A10＝6.54397E-09，A12＝0.00000E+00
第12面
K＝-1.97539E+00，A4＝2.01102E-04，A6＝-4.25178E-05，A8＝9.11028E-06A10＝-8.86948E-07，A12＝3.09544E-08
第17面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.79099E-03，A6＝2.01410E-04，A8＝-1.75442E-05A10＝4.09842E-07，A12＝0.00000E+00
第18面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.27040E-04，A6＝2.87403E-04，A8＝-1.61208E-05A10＝3.16255E-07，A12＝0.00000E+00
第21面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.29092E-03，A6＝1.14682E-04，A8＝-7.58009E-06A10＝1.47169E-07，A12＝0.00000E+00
第22面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.56213E-03，A6＝1.27981E-04，A8＝-7.99780E-06A10＝1.58631E-07，A12＝0.00000E+00
表18(各种数据)
Figure BDA0000133648720000391
Figure BDA0000133648720000401
变焦透镜组数据
Figure BDA0000133648720000402
下表19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19(条件的对应值)
(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：数码相机、数码摄像机、便携式电话设备的照相机、PDA(Personal Digital Assistance)的照相机、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等要求高画质的摄影光学系统

Claims (20)

1.一种变焦透镜系统，其特征在于：
具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：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，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，所述变焦透镜系统满足以下的条件(1)及(a)：
4.25＜√(fW×fT)/tG2＜10.00    ……(1)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
tG2：第2透镜组的厚度(从最靠近物方的透镜元件的物方面到最靠近像方的透镜元件的像方面的、光轴上的距离)，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：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：
第1透镜组包括具有反射面的透镜元件、以及分别具有光焦度的2个透镜元件。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于：
第2透镜组包括分别具有光焦度的3个透镜元件。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于：
第3透镜组只由1个具有光焦度的透镜元件构成。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，
在第3透镜组的像方配置具有光焦度的第4透镜组，该第4透镜组从物方到像方依次包括：具有正光焦度的1个透镜元件及具有负光焦度的1个透镜元件，该具有正光焦度的透镜元件和具有负光焦度的透镜元件隔着空气间隔而配置。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于：
在第3透镜组的像方配置有具有光焦度的第4透镜组，构成该第4透镜组的所有透镜元件中的至少1个满足以下的条件(4)：
70＜νd4    ……(4)
其中，
νd4：构成第4透镜组的透镜元件的相对于d线的阿贝数。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于：
在第3透镜组的像方配置有具有光焦度的第4透镜组，所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)及(a)：
-0.65＜fG2/fG4＜-0.35    ……(5)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
fG2：第2透镜组的合成焦距，
fG4：第4透镜组的合成焦距，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于：
孔径光阑配置得比第3透镜组更靠近像方。
9.一种拍摄装置，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1所述的变焦透镜系统。
10.一种照相机，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。
11.一种变焦透镜系统，其特征在于，
具备多个透镜组，该多个透镜组从物方到像方依次至少包括：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、以及具有正光焦度的第3透镜组，
所述多个透镜组的任意1个透镜组包括具有使来自物体的光线弯折的反射面的透镜元件，
拍摄时在从广角端向远摄端变焦的情况下，所述第1透镜组及第3透镜组不沿光轴移动，并且，所述变焦透镜系统满足以下的条件(2)及(a)：
11.4＜fW/tL1＜700.0    ……(2)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中
tL1：第1透镜组的最靠近物方的透镜元件的中心厚度，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
12.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
第1透镜组包括具有反射面的透镜元件、及分别具有光焦度的2个透镜元件。
13.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
第2透镜组包括分别具有光焦度的3个透镜元件。
14.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
第3透镜组只由1个具有光焦度的透镜元件构成。
15.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
在第3透镜组的像方配置有具有光焦度的第4透镜组，该第4透镜组从物方到像方依次包括：具有正光焦度的1个透镜元件及具有负光焦度的1个透镜元件，该具有正光焦度的透镜元件和具有负光焦度的透镜元件隔着空气间隔而配置。
16.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
在第3透镜组的像方配置有具有光焦度的第4透镜组，构成该第4透镜组的所有透镜元件中的至少1个满足以下的条件(4)：
70＜νd4    ……(4)
其中，
νd4：构成第4透镜组的透镜元件的相对于d线的阿贝数。
17.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
在第3透镜组的像方配置有具有光焦度的第4透镜组，所述变焦透镜系统满足以下的条件(5)及(a)：
-0.65＜fG2/fG4＜-0.35    ……(5)
fT/fW＞2.5    ……(a)
其中，
fG2：第2透镜组的合成焦距，
fG4：第4透镜组的合成焦距，
fT：整个系统在远摄端的焦距，
fW：整个系统在广角端的焦距。
18.根据权利要求11所述的变焦透镜系统，其特征在于：
孔径光阑配置得比第3透镜组更靠近像方。
19.一种拍摄装置，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11所述的变焦透镜系统。
20.一种照相机，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11所述的变焦透镜系统。
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