CN103033912B - 变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统 - Google Patents

变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统 Download PDF

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CN103033912B CN201210344719.8A CN201210344719A CN103033912B CN 103033912 B CN103033912 B CN 103033912B CN 201210344719 A CN201210344719 A CN 201210344719A CN 103033912 B CN103033912 B CN 103033912B
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Abstract

变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统。变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备:具有正屈光力的第1透镜组;具有负屈光力的第2透镜组;具有负屈光力的第3透镜组;具有正屈光力的第4透镜组;具有正屈光力的第5透镜组;以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第2透镜组与第3透镜组移动,第4透镜组、第5透镜组、最终透镜组中的某个透镜组移动。

Description

变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统
技术领域
本发明涉及变焦镜头、采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。
背景技术
在动态图像摄影中,时常一边进行变倍或对焦一边进行摄影。在时常进行变倍或对焦的情况下,镜头的重量左右对焦速度。另外,如果在对焦时镜头的全长改变,则光学系统或整个摄像装置变大。另外,因为重心移动较多所以平衡难以稳定。因此提出了如下这样的变焦镜头,即光学系统中的前部透镜(组)不动,仅移动比较小的透镜来提高对焦速度,并使整体变得紧凑。
作为使第1透镜组固定的变焦镜头的例子,提出了如下这样的变焦镜头,该变焦镜头从物体侧起依次由具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组构成,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组是固定的,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组是固定的,使第4透镜组移动,使第4透镜组进一步移动来进行对焦(日本特开昭62-178917号公报、日本特开昭63-29718号公报、日本特开昭63-123009号公报)。
此外,还提出了在第4透镜组的像侧加入具有正屈光力的第5透镜组(固定组)的变焦镜头。(日本特开平3-154014号公报、日本特开平5-264902号公报、日本特开平6-27375号公报、日本特开平7-151967号公报)。
近年来,在摄像装置中盛行面向高品质电视化的开发。在现有的NTSC或PAL这样的标准电视方式中,摄像元件所需的像素数是30万像素~40万像素。与此相对,在高品质电视方式中,摄像元件所需的像素数为200万像素(1920×1080)。因此,需要变焦镜头的成像性能与其相称。
作为一例,变焦镜头需要广角端的F值是2、宽高比为16:9、水平视场角约70度(按对角为77度)、变倍比超过10倍这样的成像性能。另外,显然小型轻量也是必须的条件。但是,还未提出能满足这些条件的变焦镜头的方案。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的是提供在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能良好地校正各个像差的小型变焦镜头。另外,其目的是还提供采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。
为了解决上述课题并达到目的,本发明的变焦镜头具备以下部件。
从物体侧起依次具备:
具有正屈光力的第1透镜组;
具有负屈光力的第2透镜组;
具有负屈光力的第3透镜组;
具有正屈光力的第4透镜组;
具有正屈光力的第5透镜组;以及
具有正屈光力的最终透镜组,
在从广角端向望远端变倍时,第2透镜组与第3透镜组移动,
第4透镜组、第5透镜组、最终透镜组中的某个透镜组移动。
另外,根据本发明的优选方式,希望在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动,第4透镜组固定,第5透镜组移动,在对焦时第5透镜组移动。
另外,根据本发明的优选方式,希望第2透镜组与第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小,从中间区域向望远端变倍时固定。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(1):
0.5<(fg3/fg2)<1.3…(1)
其中,
fg2是第2透镜组的从广角端到望远端的移动量,
fg3是第3透镜组的从广角端到望远端的移动量。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(2)、(3):
0.35<(β45T/β45W)/(β23T/β23W)<1.2…(2)
3.0<β23T/β23W<fT/fW …(3)
其中,
β23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率,
β23T是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率,
β45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,
β45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦距,
fT/fW>7,
以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(4):
0.1<|β23W|<0.30…(4)
其中,
β23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(5):
0.7<|β23T|<2.0…(5)
其中,
β23T是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(6):
1.10<f45W/f45T<2.00…(6)
其中,
f45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距,
f45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(7):
0.30<|β45W|<0.70…(7)
其中,
β45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(8):
0.90<|β45T|<1.80…(8)
其中,
β45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
另外,根据本发明的优选方式,希望变倍时的第4透镜组的移动方向始终是物体侧。
另外,根据本发明的优选方式,希望第5透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成。
其中,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(9):
-0.3<(R52F-R52R)/(R52F+R52R)<0.6…(9)
其中,
R52F是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R52R是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
另外,根据本发明的优选方式,希望第5透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,并满足以下的条件式(10):
-0.5<(R522F+R522R)/(R522F-R522R)<1.2…(10)
其中,
R522F是第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R522R是第5透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
另外,根据本发明的优选方式,希望第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。其中,
透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(11):
0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<5.0…(11)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
另外,根据本发明的优选方式,希望最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成。
其中,
透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(12):
0.70<|βFW|<0.98…(12)
其中,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(13):
0.4<f5/fF<1.2…(13)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
fF是最终透镜组的焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(14):
0.40<f5/f4<1.00…(14)
其中,
f4是第4透镜组的焦距,
f5是第5透镜组的焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(15):
4.0<f5/fW<10.0…(15)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(16):
-2.00<ff5/f5<-1.00…(16)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
ff5是从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(17):
0.50<fb4/f4<1.5…(17)
其中,
f4是第4透镜组的焦距,
fb4是从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(18):
9<f1/fW<18…(18)
其中,
f1是第1透镜组的焦距,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
另外,根据本发明的优选方式,希望满足以下的条件式(19):
-0.5<fW/f1234T<0.10…(19)
其中,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,
f1234T是从望远端的第1透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
另外,本发明的摄像装置具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面上配置的摄像元件。
另外,本发明的影像传送装置具备:照相机单元,其包含上述摄像装置;主体单元,其对摄像装置所取得的影像进行信号处理;以及传送部,其传送主体单元所处理的影像。
另外,优选的是,本发明的影像传送装置还具备取得声音的声音单元,主体单元还对声音单元所取得的声音进行信号处理,并利用传送部来传送主体单元所处理的声音。
另外,优选的是,本发明的影像传送装置优选还具备显示影像的显示单元,在显示单元上能够显示经由网络接收到的影像。
另外,本发明的影像传送系统具备上述影像传送装置,影像传送装置与网络连接,在物理上远程的处所之间至少传送摄像装置所取得的影像。
根据本发明,可提供广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能够良好校正各个像差的变焦镜头,采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。
附图说明
图1A、图1B、图1C是示出本发明实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图2A~2D、图2E~2H、图2I~2L是示出实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图,分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图3A、图3B、图3C是示出本发明实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图4A~4D,图4E~4H,图4I~4L是示出实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图,分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图5A、图5B、图5C是示出本发明实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图6A~6D、图6E~6H、图6I~6L是示出实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图,分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图7A、图7B、图7C是示出本发明实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图8A~8D、图8E~8H、图8I~8L是示出实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图,分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图9A、图9B、图9C是示出本发明实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图10A~10D、图10E~10H、图10I~10L是示出实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图,分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图11是示出安装有本发明的光学系统的数字照相机40的外观的前方立体图。
图12是数字照相机40的后方立体图。
图13是示出数字照相机40的光学结构的剖视图。
图14是将本发明的光学系统作为物镜光学系统内置的信息处理装置的一例即个人计算机300的盖处于打开状态的前方立体图。
图15是个人计算机300的摄影光学系统303的剖视图。
图16是个人计算机300的侧视图。
图17A、17B、17C是示出将本发明的光学系统作为摄影光学系统内置的信息处理装置的一例即移动电话的图,17A是移动电话400的正面图,17B是侧视图,17C是摄影光学系统405的剖视图。
图18是示出电视会议装置(影像传送装置)的结构的图。
图19是示出电视会议系统(影像传送系统)的结构的图。
图20是详细示出电视会议系统的图。
图21是示出电视会议装置的框图的图。
具体实施方式
对实施方式的变焦镜头进行说明。此外,将近轴焦距是正值的透镜作为正透镜,将近轴焦距是负值的透镜作为负透镜。
本实施方式的变焦镜头的特征是,从物体侧起依次包括具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有负屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、具有正屈光力的第5透镜组和具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第2透镜组与第3透镜组移动,第4透镜组,第5透镜组,最终透镜组中的某个透镜组移动。
在本实施方式的变焦镜头中,变焦镜头由至少6个透镜组构成。在广角且高变倍的光学系统中,当将子午像面的弯曲变动抑制得较小时,作为其副作用,包含其它像差的固定残存像差量变大。为了校正该残存像差量,在本实施方式的变焦镜头中,在光学系统的后方配置3个正透镜组即第4透镜组、第5透镜组以及最终透镜组。
其中的第4透镜组主要校正球面像差和彗差。另外,第5透镜组主要校正球面像差、彗差、色像差、像面弯曲以及非点像差。另外,最终透镜组主要校正彗差、非点像差以及畸变像差。这样,在本实施方式的变焦镜头中,使像差校正的作用分担在这3个正透镜组中,且各不相同。尤其使第5透镜组和最终透镜组分担轴外像差的校正。
另外,在从广角端向望远端变倍时,使第2透镜组与第3透镜组移动。由此来实现可动透镜组的轻量化。另外,即使是广角且高变倍的光学系统,为了实现能良好校正轴外像差的光学性能,也需要将变倍时的子午像面的弯曲变动抑制得较小。因此,最好除了第2透镜组和第3透镜组之外,还使其它透镜组移动。尤其,通过使第5透镜组移动,可良好地校正像差。
另外,本实施方式的变焦镜头优选在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动,第4透镜组固定,第5透镜组移动,在对焦时第5透镜组移动。
在本实施方式的变焦镜头内,第1透镜组与第4透镜组在变倍时、焦点位置校正时以及对焦时的任意一个中都固定。由此,使可动透镜组的数量成为最小。另外,通过使第2透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且共同移动,来获得从广角端到中间区域(中间状态)轴外性能变化少的性能稳定的变焦镜头系统。此外,第2透镜组与第3透镜组的间隔变化的范围是从广角端到中间区域之间的一部分或者全部。另外,通过移动第5透镜组,来使第5透镜组保持变倍时、焦点位置校正以及对焦的作用。另外,最终透镜组与第1透镜组或第4透镜组同样,可以在变倍时、焦点位置校正时以及对焦时的任意一个中都固定。
另外,本实施方式的变焦镜头优选,第2透镜组与第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小,在从中间区域向望远端变倍时固定。
这样,在广角端的视场角较宽且能够良好地校正从中间区域到望远端的轴外像差的状态下,可增加第2透镜组与第3透镜组的合成系统的增倍效果。结果,能够提高变焦镜头整个系统中的变倍效率。此外,第2透镜组与第3透镜组的间隔减小的范围是从广角端到中间区域之间的一部分或全部。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(1)。
0.5<(fg3/fg2)<1.3…(1)
其中,
fg2是第2透镜组的从广角端到望远端的移动量,
fg3是第3透镜组的从广角端到望远端的移动量。
通过满足条件式(1),可实现在广角端的视场角宽、变倍比高的变焦镜头。
当超出条件式(1)的上限值时,广角端的入射光孔位置位于物体侧是困难的。结果,由于广角端的视场角小,从而难以提高作为变焦镜头整个系统的变倍(增倍)率。另一方面,当低于条件式(1)的下限值时,彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。
这里,优选满足以下的条件式(1’)来取代条件式(1)。
0.7<(fg3/fg2)<1.2…(1’)
另外,还优选满足以下的条件式(1”)来取代条件式(1)。
0.9<(fg3/fg2)<1.1…(1”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(2)、(3)。
0.35<(β45T/β45W)/(β23T/β23W)<1.2…(2)
3.0<β23T/β23W<fT/fW …(3)
其中,
β23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率,
β23T是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率,
β45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,
β45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦距,
fT/fW>7,
以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。
通过满足条件式(2)、(3),可实现在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高的变焦镜头。
条件式(2)规定了第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率相对于从广角端到望远端的第2透镜组与第3透镜组的变倍(增倍)率的比率。通过满足条件式(2),在已良好校正轴外像差的状态下,可拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(2)的上限值时,在望远端难以确保第5透镜组为了对焦而移动的空间。这里,当硬要确保移动空间时,由于全长缩短或对焦而引起的各种像差的变动校正变得困难。另一方面,当低于条件式(2)的下限值时,在例如超过对角视场角75度这样拓宽视场角的情况下,减小第1透镜组的透镜直径或者良好地校正轴外像差变得困难。
条件式(3)是规定了第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率和在望远端的合成倍率的比率。通过满足条件式(3),可抑制第2透镜组与第3透镜组中的像差产生,而且能够获得高变倍比。
当超出条件式(3)的上限值时,第2透镜组与第3透镜组的变倍率增大。此时,在广角端中轴外像差尤其是非点像差、畸变像差、倍率色像差容易恶化。另外,在望远端中球面像差、彗差、轴上色像差容易恶化。另一方面,当低于条件式(3)的下限值时,第2透镜组与第3透镜组的变倍率减小,从而难以获得高变倍比(例如,超过10倍的变倍比)。
这里,优选满足以下的条件式(2’)来取代条件式(2)。
0.45<(β45T/β45W)/(β23T/β23W)<1.2…(2’)
另外,还优选满足以下的条件式(2”)来取代条件式(2)。
0.50<(β45T/β45W)/(β23T/β23W)<1.2…(2”)
这里,优选满足以下的条件式(3’)来取代条件式(3)。
3.6<β23T/β23W<0.8×fT/fW …(3’)
另外,还优选满足以下的条件式(3”)来取代条件式(3)。
3.9<β23T/β23W<0.7×fT/fW …(3”)
此外,优选β45T/β45W是1.8以上,进一步优选是2.1以上,最好是2.4以上。另外,优选变倍比γ(=fT/fW)是9以上,最好是10以上。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(4)。
0.1<|β23W|<0.30…(4)
其中,
β23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(4)规定了广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对焦时)。当广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率为较小的值时,第1透镜组的焦距自然变长。因此,在广角端的轴外像差或从望远端的轴上到整个轴外的像差校正变得容易。另一方面,进一步减小第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率,当极端为零即没有第1透镜组的功率的状态时,第2透镜组与第3透镜组没有变倍效果(即,成为负前导型变焦镜头)。这样,因为难以确保高变倍率,所以不优选过于减小第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率。因此可通过满足条件式(4),来在已良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
如果超出条件式(4)的上限值,则在已拓宽视场角时,尤其轴外像差校正变得困难。另一方面,当低于条件式(4)的下限值时,难以确保高变倍比。
这里,优选满足以下的条件式(4’)来取代条件式(4)。
0.1<|β23W|<0.24…(4’)
另外,还优选满足以下的条件式(4”)来取代条件式(4)。
0.1<|β23W|<0.22…(4”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(5)。
0.7<|β23T|<2.0…(5)
其中,
β23T是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(5)规定了在望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对焦时)。关于望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对焦时),优选不大幅超过|-1|的情况,即满足条件式(5)。这样,可提高第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
当超出条件式(5)的上限值时,第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍率减小。结果,难以获得高变倍比。另一方面,当低于条件式(5)的下限值时,第2透镜组与第3透镜组的合成系统中的变倍率减小。在此情况下,需要进一步增大第4透镜组与第5透镜组的合成系统中的变倍率。这样,在望远端难以确保第5透镜组为了对焦而移动的空间。这里,当硬要确保移动空间时,由于全长缩短或对焦而导致的各像差变动的校正变得困难。
此外,第2透镜组与第3透镜组的合成系统的像点P成为相对于第4透镜组与第5透镜组的合成系统的物点。当随着前进至望远侧第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率大大超过|-1|,即不满足条件式(5)时,像点P向物体侧移动。因此,第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率(无限远物点对焦时)变小。
这里,优选满足以下的条件式(5’)来取代条件式(5)。
0.7<|β23T|<1.4…(5’)
另外,还优选满足以下的条件式(5”)来取代条件式(5)。
0.7<|β23T|<1.2…(5”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(6)。
1.10<f45W/f45T<2.00…(6)
其中,
f45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距,
f45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(6)规定了第4透镜组与第5透镜组的合成系统的在广角端的焦距与在望远端的焦距之比率。通过满足条件式(6),在从广角端向望远端变倍时,能够维持或缩短合成系统的焦距。结果,能够提高第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率,所以可提高变焦镜头整个系统的变倍比。
当超出条件式(6)的上限值时,第4透镜组与第5透镜组的相对偏心灵敏度变高,所以特别是球面像差与彗差恶化。因此,容易招致成像性能的劣化。另一方面,当低于条件式(6)的下限值时,即使增大第5透镜组的移动量,也难以增大第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
这里,优选满足以下的条件式(6’)来取代条件式(6)。
1.20<f45W/f45T<2.00…(6’)
另外,还优选满足以下的条件式(6”)来取代条件式(6)。
1.25<f45W/f45T<2.00…(6”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(7)。
0.30<|β45W|<0.70…(7)
其中,
β45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(7)规定了广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(7),可实现变焦镜头的广视场角化与薄型化。
当超出条件式(7)的上限值时,需要缩短第1透镜组的焦距。这样,广视场角化变得困难。另一方面,当低于条件式(7)的下限值时,第5透镜组与其相邻的像侧的透镜组之间容易产生干涉。当为了防止干涉而拓宽两者的间隔时,光学系统的全长变长。
这里,优选满足以下的条件式(7’)来取代条件式(7)。
0.37<|β45W|<0.56…(7’)
另外,还优选满足以下的条件式(7”)来取代条件式(7)。
0.39<|β45W|<0.53…(7”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(8)。
0.90<|β45T|<1.80…(8)
其中,
β45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(8)规定望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(8)可实现广视场角化和薄型化。
当超出条件式(8)的上限值时,望远端的F值容易变大。另一方面,当低于条件式(8)的下限值时,广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率β23W(无限远物点对焦时)过小。因此,难以提高作为变焦镜头整个系统的变倍(增倍)率。
这里,优选满足以下的条件式(8’)来取代条件式(8)。
1.00<|β45T|<1.35…(8’)
另外,还优选满足以下的条件式(8”)来取代条件式(8)。
1.04<|β45T|<1.28…(8”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选变倍时的第5透镜组的移动方向始终是物体侧。
这样,第4透镜组与第5透镜组的合成系统的增倍效果增加。由此,可提高变焦镜头整个系统的变倍效率。尤其在一边维持与物体的对焦状态一边向望远侧进行变倍时发挥效果。此外,对焦与变倍的顺序可以是任意的,可以同时或者并行地进行双方。
另外,本实施方式的变焦镜头优选第5透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成。
这样,可使第5透镜组的主点位置位于物体侧。由此,在输送量最多的望远端可预先较大地拓宽与第4透镜组的间隔。结果,可通过向物体侧输送第5透镜组来进行与更近距离的物体的对焦。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,其具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(9)。
-0.3<(R52F-R52R)/(R52F+R52R)<0.6…(9)
其中,
R52F是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径,
R52R是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
条件式(9)规定第5透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(9),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(9)的上限值时,球面像差、彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(9)的下限值时,使第5透镜组的主点位置位于物体侧变得困难。结果,在望远端中,难以确保第5透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选满足以下的条件式(9’)来取代条件式(9)。
-0.2<(R52F-R52R)/(R52F+R52R)<0.4…(9’)
另外,还优选满足以下的条件式(9”)来取代条件式(9)。
-0.1<(R52F-R52R)/(R52F+R52R)<0.2…(9”)
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第5透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,并优选满足以下的条件式(10)。
-0.5<(R522F+R522R)/(R522F-R522R)<1.2…(10)
其中,
R522F是第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R522R是第5透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(10)规定构成第5透镜组的接合透镜的负透镜的形状(利用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(10),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(10)的上限值时,彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(10)的下限值时,使第5透镜组的主点位置位于物体侧变得困难。结果,在望远端难以确保第5透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选满足以下的条件式(10’)来取代条件式(10)。
-0.2<(R522F+R522R)/(R522F-R522R)<0.6…(10’)
另外,还优选满足以下的条件式(10”)来取代条件式(10)。
-0.1<(R522F+R522R)/(R522F-R522R)<0.4…(10”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选,第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。
这样,能够使第5透镜组的主点位置位于物体侧。结果,能够缩短变焦镜头的全长。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有与空气接触的至少两个光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(11)。
0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<5.0…(11)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
条件式(11)规定第4透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(利用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(11)可缩短变焦镜头的全长。
当超出条件式(11)的上限值时,对于全长缩短是有利的,但在全部变焦区域中球面像差或彗差的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(11)的下限值时,使第4透镜组的主点位置位于物体侧变得困难,所以难以缩短变焦镜头的全长。
这里,优选满足以下的条件式(11’)来取代条件式(11)。
0.2<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<2.5…(11’)
另外,还优选满足以下的条件式(11”)来取代条件式(11)。
0.4<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<1.2…(11”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选,最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成。
作为变焦镜头系统,可从第1透镜组到第5透镜组结束,但构成本实施方式这样的广角且高变倍率的变焦镜头具有第1透镜组的焦距长并且从第2透镜组至第5透镜组的变倍以及焦点位置校正透镜组的倍率适合区域稍微变高的倾向,所以为了成为期望的焦距,需要使倍率整体降低的透镜组。因此,关于本实施方式的变焦镜头,在第5透镜组的像侧设置最终透镜组,将其设为正屈光力,并保持小于+1倍的倍率。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(12)。
0.70<|βFW|<0.98…(12)
其中,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(12)规定广角端的最终透镜组的倍率。通过满足条件式(12),可抑制轴外各种像差的产生。
当超出条件式(12)的上限值时,难以获得广角且具有高变倍比的变焦镜头。另一方面,当低于条件式(12)的下限值时,因为最终透镜组的屈光力变大,所以通过最终透镜组的轴外光线高度容易变高。结果,轴外的各个像差的校正变得困难。
这里,优选满足以下的条件式(12’)来取代条件式(12)。
0.73<|βFW|<0.94…(12’)
另外,还优选满足以下的条件式(12”)来取代条件式(12)。
0.76<|βFW|<0.90…(12”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(13)。
0.4<f5/fF<1.2…(13)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
fF是最终透镜组的焦距。
条件式(13)规定第5透镜组与最终透镜组的焦距之比。通过满足条件式(13)可实现薄型、广视场角且高变倍比的变焦镜头。
当超出条件式(13)的上限值时,第5透镜组的焦距变长,所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(13)的下限值时,最终透镜组的焦距变长,所以广角化或高变倍比化变得困难。
这里,优选满足以下的条件式(13’)来取代条件式(13)。
0.5<f5/fF<1.0…(13’)
另外,还优选满足以下的条件式(13”)来取代条件式(13)。
0.6<f5/fF<0.95…(13”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(14)。
0.40<f5/f4<1.00…(14)
其中,
f4是第4透镜组的焦距,
f5是第5透镜组的焦距。
条件式(14)规定第5透镜组与第4透镜组的焦距之比。通过满足条件式(14)可实现薄型且利用第5透镜组对焦的类型的变焦镜头。
当超出条件式(14)的上限值时,因为第5透镜组的焦距变长,所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。或者因为第4透镜组的焦距变短,所以后焦点变得过短。另一方面,当低于条件式(14)的下限值时,第4透镜组的焦距变长。在此情况下,在望远侧第5透镜组的倍率超过-1或者接近-1,所以不可能利用第5透镜组进行对焦。
这里,优选满足以下的条件式(14’)来取代条件式(14)。
0.65<f5/f4<0.85…(14’)
另外,还优选满足以下的条件式(14”)来取代条件式(14)。
0.72<f5/f4<0.80…(14”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(15)。
4.0<f5/fW<10.0…(15)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(15)规定第5透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦距之比。通过满足条件式(15),可使光学系统变薄,且抑制由偏心所导致的像差的产生。
当超出条件式(15)的上限值时,第5透镜组的焦距变长,所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(15)的下限值时,变倍引起的像差变动或偏心灵敏度容易增大。结果,特别是球面像差或彗差恶化。
这里,优选满足以下的条件式(15’)来取代条件式(15)。
4.8<f5/fW<7.0…(15’)
另外,还优选满足以下的条件式(15”)来取代条件式(15)。
5.1<f5/fW<6.0…(15”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(16)。
-2.00<ff5/f5<-1.00…(16)
其中,
f5是第5透镜组的焦距,
ff5是从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
条件式(16)规定第5透镜组与从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(16),能够使光学系统变薄,并且能够抑制轴外的像差的产生。
当超出条件式(16)的上限值时,第4透镜组与第5透镜组容易接近。在此情况下,确保第5透镜组在望远端的对焦空间容易变得困难。另一方面,当低于条件式(16)的下限值时,因为第5透镜组中的轴外光线高度特别高,所以难以校正轴外像差。
这里,优选满足以下的条件式(16’)来取代条件式(16)。
-1.50<ff5/f5<-1.10…(16’)
另外,还优选满足以下的条件式(16”)来取代条件式(16)。
-1.35<ff5/f5<-1.15…(16”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(17)。
0.50<fb4/f4<1.5…(17)
其中,
f4是第4透镜组的焦距,
fb4是从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
条件式(17)规定第4透镜组与从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(17),可使光学系统变薄,并且能够抑制轴外的像差的产生。
当超出条件式(17)的上限值时,对于变焦镜头的全长缩短是不利的。另一方面,当低于条件式(17)的下限值时,彗差容易恶化。
这里,优选满足以下的条件式(17’)来取代条件式(17)。
0.72<fb4/f4<1.1…(17’)
另外,还优选满足以下的条件式(17”)来取代条件式(17)。
0.82<fb4/f4<1.0…(17”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(18)。
9<f1/fW<18…(18)
其中,
f1是第1透镜组的焦距,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(18)规定第1透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的距离之比。通过满足条件式(18)可成为高变倍比,且能够抑制各个像差的产生。
当超出条件式(18)的上限值时,对于高变倍比化是不利的。另一方面,当低于条件式(18)的下限值时,难以良好地进行广视场角化、在广角端的子午像面弯曲或彗差的校正以及在望远端的轴上色像差或球面像差的校正。
这里,优选满足以下的条件式(18’)来取代条件式(18)。
10.5<f1/fW<17…(18’)
另外,还优选满足以下的条件式(18”)来取代条件式(18)。
11.5<f1/fW<16…(18”)
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(19)。
-0.5<fW/f1234T<0.10…(19)
其中,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距,
f1234T是从望远端的第1透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(19)规定广角端的变焦镜头整个系统与从望远端的第1透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距之比。通过满足条件式(19),可成为高变倍比,并且能够抑制各个像差的产生。
当超出条件式(19)的上限值时,对于广角化、在广角端的子午像面弯曲或彗差的校正以及在望远端的轴上色像差或球面像差的校正是不利的。另一方面,当低于条件式(19)的下限值时,对于高变倍率化是不利的。
这里,优选满足以下的条件式(19’)来取代条件式(19)。
-0.4<fW/f1234T<0.04…(19’)
另外,还优选满足以下的条件式(19”)来取代条件式(19)。
-0.3<fW/f1234T<0.02…(19”)
另外,最终透镜组如果在从广角端向望远端变倍时移动至物体侧,则具有抵消变倍时的子午像面弯曲或彗差变动的作用,所以是有利的。但是,当使最终透镜组向物体侧移动时,尤其当到达望远端一带时存在偏心等的误差灵敏度增大的倾向。考虑到灵敏度误差由于最终透镜组可动而增大,最终透镜组在变倍时预先固定为好。
另外,本实施方式的摄像装置的特征是具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面上配置的摄像元件。
以下,根据附图来详细说明摄像光学系统以及摄像装置的实施例。此外,该实施例并没有限定本发明。另外,屈光力的正负基于近轴曲率半径。
接着,对实施例1的摄像光学系统进行说明。图1A~1C是示出实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,图1A是广角端的剖视图,图1B是中间状态的剖视图,图1C是望远端的剖视图。
图2A~2L是实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图,图2A、图2B、图2C、图2D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图2E、图2F、图2G、图2H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图2I,图2J,图2K,图2L分别表示望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,FIY表示像高。此外,像差图中的记号在后述的实施例中也是共用的。
如图1A~1C所示,实施例1的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4固定,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6固定。另外,第3透镜组G3从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2一起向像侧移动。此外,在本实施例中,所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此,在变倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置),第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小,然后直到望远端为止,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着,对实施例2的摄像光学系统进行说明。图3A~3C是示出实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,图3A是广角端的剖视图,图3B是中间状态的剖视图,图3C是望远端的剖视图。
图4A~4L是实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图,图4A、图4B、图4C、图4D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图4E、图4F、图4G、图4H分别表示中间状态中的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图4I、图4J、图4K、图4L分别表示望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图3A~3C所示,实施例2的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4固定,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6固定。另外,第3透镜组G3从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2一起向像侧移动。此外,在本实施例中,所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此,在变倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置),第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小,然后直到望远端为止,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着,对实施例3的摄像光学系统进行说明。图5A~5C是示出实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,图5A是广角端的剖视图,图5B是中间状态的剖视图,图5C是望远端的剖视图。
图6A~6L是实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图,图6A、图6B、图6C、图6D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图6E、图6F、图6G、图6H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图6I、图6J、图6K、图6L分别表示望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图5A~5C所示,实施例3的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4固定,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6固定。另外,第3透镜组G3从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2一起向像侧移动。此外,在本实施例中,所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此,在变倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置)第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小,然后在到达望远端之前,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着,对实施例4的摄像光学系统进行说明。图7A~7C是示出实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,图7A是广角端的剖视图,图7B是中间状态的剖视图,图7C是望远端的剖视图。
图8A~8L是实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图,图8A、图8B、图8C、图8D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图8E、图8F、图8G、图8H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图8I、图8J、图8K、图8L分别表示望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图7A~7C所示,实施例4的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4固定,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6固定。另外,第3透镜组G3向像侧移动,但从广角端到中间状态未与第2透镜组G2一起向像侧移动,从中间状态到望远端与第2透镜组G2一起向像侧移动。由此,在变倍时从广角端到中间状态,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小,然后直到望远端为止,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜和双凸正透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜组G3侧)的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着,对实施例5的摄像光学系统进行说明。图9A~9C是示出实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,图9A是广角端的剖视图,图9B是中间状态的剖视图,图9C是望远端的剖视图。
图10A~10L是实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图,图10A、图10B、图10C、图10D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图10E、图10F、图10G、图10H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外,图10I、图10J、图10K、图10L分别表示望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图9A~9C所示,实施例5的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4固定,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6固定。另外,第3透镜组G3向像侧移动,但从广角端到中间状态未与第2透镜组G2一起向像侧移动,从中间状态到望远端与第2透镜组G2一起向像侧移动。由此,在变倍时从广角端到中间状态,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小,然后直到望远端为止,第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由双凹负透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜和双凸正透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着,揭示构成上述各实施例的摄像光学系统的光学部件的数值数据。此外,在各实施例的数值数据中,r1、r2,…表示各透镜面的曲率半径,d1、d2、…表示各个透镜的厚度或空气间隔,nd1、nd2、…表示各个透镜在d线的折射率,νd1、νd2、…表示各个透镜的阿贝数,*记号表示非球面,FL表示整个系统的焦距,FNO.表示F值,ω表示半视场角,fb表示后焦点,WE表示广角端,ST表示中间状态,TE表示望远端。
另外,当将光轴方向设为z、与光轴垂直的方向设为y、圆锥系数设为K、非球面系数设为A4、A6、A8、A10时,用下式表示非球面形状。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+K)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
另外,e表示10的乘方。此外,这些规格值的记号在后述实施例的数值数据中也是共用的。
数值实施例1
单位mm
非球面数据
第8面
K=0.000
A4=-5.03000e-04,A6=7.45000e-06,A8=-2.42000e-08,A10=-1.98000e-10
第9面
K=0.000
A4=-7.17050e-04,A6=7.98000e-06,A8=-4.40000e-08,A10=-7.95000e-10
第14面
K=0.000
A4=-9.56000e-05,A6=2.38000e-08
第15面
K=0.000
A4=6.97e-05
第23面
K=0.000
A4=-5.35360e-04,A6=1.44000e-05,A8=9.60000e-08
第24面
K=0.000
A4=-3.19000e-05,A6=1.02000e-05,A8=3.26000e-07
各种数据
各组焦距
f1=55.14f2=-8.06f3=-134.87f4=29.10f5=22.56f6=30.59
数值实施例2
单位mm
非球面数据
第8面
K=0.000
A4=-5.03027e-04,A6=7.45000e-06,A8=-2.42000e-08,A10=-1.98000e-10
第9面
K=0.000
A4=-7.17050e-04,A6=7.98000e-06,A8=-4.22000e-08,A10=-7.95000e-10
第14面
K=0.000
A4=-9.56000e-05,A6=2.38000e-08
第15面
K=0.000
A4=6.97e-05
第23面
K=0.000
A4=-5.35356e-04,A6=1.49000e-05,A8=9.60000e-08
第24面
K=0.000
A4=-3.19000e-05,A6=1.02000e-05,A8=3.26000e-07
各种数据
各组焦距
f1=55.12f2=-8.06f3=-134.87f4=29.13f5=22.56f6=30.59
数值实施例3
单位mm
非球面数据
第8面
K=0.000
A4=-5.00871e-04,A6=7.43000e-06,A8=-2.30000e-08,A10=-1.89000e-10
第9面
K=0000
A4=-7.17111e-04,A6=8.00000e-06,A8=-4.25000e-08,A10=-7.75000e-10
第14面
K=0.000
A4=-9.54000e-05,A6=2.47000e-08
第15面
K=0.000
A4=6.96e-05
第23面
K=0.000
A4=-5.35346e-04,A6=1.50000e-05,A8=1.10000e-07
第24面
K=0.000
A4=-2.76000e-05,A6=1.04000e-05,A8=3.34000e-07
各种数据
各组焦距
f1=55.44f2=-8.05f3=-135.17f4=29.16f5=22.58f6=30.52
数值实施例4
单位mm
非球面数据
第8面
K=0.000
A4=-4.91953e-04,A6=6.79000e-06,A8=-1.28000e-08,A10=-6.61000e-10
第9面
K=0.000
A4=-7.09915e-04,A6=7.88000e-06,A8=-6.18000e-08,A10=-6.52000e-10
第14面
K=0.000
A4=-9.18000e-05,A6=1.69000e-09
第15面
K=0.000
A4=7.15e-05
第23面
K=0.000
A4=-4.80905e-04,A6=1.19000e-05,A8=4.62000e-08
第24面
K=0.000
A4=-2.15000e-05,A6=1.20000e-05,A8=6.33000e-08
各种数据
各组焦距
f1=55.00f2=-7.99f3=-180.89f4=30.12f5=22.41f6=30.99
数值实施例5
单位mm
非球面数据
第8面
K=0.000
A4=-5.03000e-04,A6=7.44580e-06,A8=-2.41570e-08,A10=-1.98340e-10
第9面
K=0.000
A4=-7.17050e-04,A6=7.98440e-06,A8=-4.39600e-08,A10=-7.95120e-10
第14面
K=0.000
A4=-9.56000e-05,A6=2.38120e-08
第15面
K=0.000
A4=6.97e-05
第23面
K=0.000
A4=-5.35360e-04,A6=1.44300e-05,A8=9.60170e-08
第24面
K=0.000
A4=-3.18700e-05,A6=1.01620e-05,A8=3.26080e-07
各种数据
各组焦距
f1=55.28f2=-8.01f3=-148.93f4=29.10f5=22.56f6=30.59
以下示出各实施例的条件式的对应值。
另外,以下示出各参数的值。
那么,以上这样的本发明的成像(摄像)光学系统可用于通过CCD或CMOS等电子摄像元件来拍摄物体像的摄像装置,尤其是数字照相机或摄像机、作为信息处理装置例的个人计算机、电话、便携终端、特别是携带便利的移动电话等。另外,本发明的成像(摄像)光学系统可用于影像传送装置或影像传送系统。以下,对该实施方式进行例示。
图11~图13示出在数字照相机的摄影光学系统41中装入本发明的成像光学系统的结构的概念图。图11是示出数字照相机40的外观的前方立体图,图12是其后方立体图,图13是示出数字照相机40的光学结构的剖视图。
在此例的情况下,数字照相机40包含:具有摄影用光路42的摄影光学系统41、具有取景器用光路44的取景器光学系统43、快门按钮45、闪存46、液晶显示监视器47等。并且,当摄影者按压在照相机40的上部配置的快门按钮45时,与其联动地通过摄影光学系统41例如实施例1的摄像光学系统48进行摄影。
在CCD49的摄像面上形成由摄影光学系统41形成的物体像。将该CCD49所接收到的物体像作为电子图像经由图像处理单元51显示到在照相机背面设置的液晶显示监视器47。另外,也可以在该图像处理单元51中配置存储器等,并记录所摄影的电子图像。此外,该存储器可与图像处理单元51分体地进行设置,或者可构成为利用软盘、存储卡或MO等以电子的方式进行记录写入。
此外,在取景器用光路44上配置有取景器用物镜光学系统53。该取景器用物镜光学系统53由盖透镜54、第1棱镜10、开口光圈2、第2棱镜20、对焦用透镜66构成。利用该取景器用物镜光学系统53在成像面67上形成物体像。在作为像正立部件的波罗棱镜55的视野框57上形成该物体像。在该波罗棱镜55的后方配置有可将形成为正立正像的像导入观察者眼球E的目镜光学系统59。
根据这样构成的数字照相机40,可实现具有已减少摄影光学系统41的构成个数的小型化且薄型化的摄像光学系统的电子摄像装置。此外,本发明不仅限于上述伸缩式的数字照相机,还可以适用于采用弯曲光学系统的弯曲式数字照相机。
另外,数字照相机具备与摄影光学系统41一体化的自动对焦机构500。可通过安装自动对焦机构500来在所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望使摄影光学系统41与电子摄像元件芯片(电子摄像元件)一体化。
通过将电子摄像元件一体化,能够使摄像光学系统的光学像形成电信号。另外,可选择在图像中央部与周边部能够减轻图像的亮度变化的电子摄像元件,并提供小型且高性能的数字照相机(摄像装置)。
接着,图14~图16示出将本发明的摄像光学系统作为物镜光学系统而内置的信息处理装置的一例即个人计算机。图14是个人计算机300的盖保持打开的状态的前方立体图,图15是个人计算机300的摄影光学系统303的剖视图,图16是图15的侧视图。如图14~图16所示,个人计算机300具有键盘301、信息处理单元或记录单元、监视器302和摄影光学系统303。
这里,键盘301用于操作者从外部输入信息。信息处理单元或记录单元省略图示。监视器302用于对操作者显示信息。摄影光学系统303用于拍摄操作者自身或周边的像。监视器302可以是液晶显示元件或CRT显示器等。作为液晶显示元件具有利用未图示的背光源从背面进行照明的透射型液晶显示元件或反射来自前面的光进行显示的反射型液晶显示元件。另外在图中,摄影光学系统303内置于监视器302的右上,但不仅限于此,还可以在监视器302周围或键盘301周围的任意场所。
该摄影光学系统303在摄影光路304上具有例如由实施例1的摄像光学系统构成的物镜光学系统100和接收像的电子摄像元件芯片162。将这些内置于个人计算机300中。
在镜框的前端配置有用于保护物镜光学系统100的盖玻璃102。另外,在电子摄像元件芯片162的前面侧配置盖玻璃CG。
利用电子摄像元件芯片162接收的物体像经由端子166输入至个人计算机300的处理单元。然后,最终将物体像作为电子图像显示到监视器302上。图14示出操作者拍摄的图像305来作为其一例。另外,该图像305还可以经由处理单元从远方显示到通信对象的个人计算机上。利用互联网或电话进行向远方的图像传递。
另外,在物镜光学系统100(摄像光学系统)中具备一体化的自动对焦机构500。通过安装自动对焦机构500,可在所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望使物镜光学系统100(摄像光学系统)与电子摄像元件芯片162(电子摄像元件)一体化。
通过将电子摄像元件一体化,可以使摄像光学系统的光学像形成电信号。另外,可选择在图像中央部与周边部能够减轻图像的亮度变化的电子摄像元件,并提供小型且高性能的个人计算机(摄像装置)。
接着,图17示出将本发明的摄像光学系统作为摄影光学系统而内置的信息处理装置的一例即电话、特别是携带便利的移动电话。图17A是移动电话400的正面图,图17B是侧视图,图17C是摄影光学系统405的剖视图。如图17A~C所示,移动电话400具有麦克风部401、扬声器部402、输入按钮403、监视器404、摄影光学系统405、天线406和处理单元。
这里,麦克风部401用于将操作者的声作为信息输入。扬声器部402用于输出通话对象的声音。输入按钮403用于操作者输入信息。监视器404用于显示操作者自身或通话对象等的摄影像及电话号码等信息。天线406用于进行通信电波的发送和接收。处理单元(未图示)用于进行图像信息、通信信息或输入信号等的处理。
这里,监视器404是液晶显示元件。另外在图中,各结构的配置位置不特别限于这些。该摄影光学系统405具有在摄影光路407上配置的物镜光学系统100和接收物体像的电子摄像元件芯片162。作为物镜光学系统100例如采用实施例1的摄像光学系统。将这些内置于移动电话400。
在镜框的前端配置用于保护物镜光学系统100的盖玻璃102。
电子摄影元件芯片162所接收的物体像经由端子166输入至未图示的图像处理单元。然后,最终将物体像作为电子图像显示到监视器404或通信对象的监视器或显示到两方。另外,在处理单元中包含信号处理功能。在对通信对象发送图像时,利用此功能将电子摄像元件芯片162所接收的物体像的信息转换为可发送的信号。
另外,在物镜光学系统100(摄像光学系统)中具备一体化的自动对焦机构500。通过安装自动对焦机构500,可在所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望使物镜光学系统100(摄像光学系统)与电子摄像元件芯片162(电子摄像元件)一体化。
通过将电子摄像元件一体化,能够使摄像光学系统的光学像形成电信号。另外,可选择在图像中央部与周边部能够减轻图像的亮度变化的电子摄像元件,并提供小型且高性能的移动电话(摄像装置)。
接着,说明采用本发明的摄像光学系统的影像传送装置。图18示出作为影像传送装置一例的电视会议装置的结构。电视会议装置(影像传送装置)600具有照相机单元610、主体单元620、传送部630。
照相机单元610是图像取得装置。该照相机单元610具有摄像装置611和驱动单元612。摄像装置611例如具有实施例1的摄像光学系统和摄像元件。通过该摄像装置来进行会议参加者或会议资料的摄影。另外,驱动单元612具有旋转机构,通过该旋转机构可以使摄像装置611朝向期望的方向。
主体单元620是信息传递装置。主体单元620具有图像或影像的处理功能、声音的处理功能、记录功能、收发功能。将经由摄像装置611摄像的影像利用无线通信单元发送至主体单元620。主体单元620根据需要来处理从摄像装置发送的影像(由摄像装置取得的影像)。将主体单元620所处理的影像发送至传送部630。
传送部630将主体单元620所处理的影像经由网络传送至外部例如其它电视会议装置。为了此传送,传送部630具备用于与网络连接的通信功能。此外,在图18中,在主体单元620内设置传送部630,但也可以与主体单元620分体构成。
传送装置600优选具备操作单元640。通过具备操作单元640,可进行照相机单元610、主体单元620以及传送部630的操作。另外,通过具备操作单元640,可对后述的声音单元650或显示单元660进行操作。
此外,在图18所示的电视会议装置600中,照相机单元610、主体单元620、操作单元640、传送部630以及声音单元650分别具备无线通信单元,并通过无线进行信息传递。
另外,影像传送装置600还可以具备声音单元650。声音单元650具有麦克风(声音取得部)651或扬声器(声音输出部)652。利用麦克风651来取得会议参加者的声音。将所取得的声音发送至主体单元620,并根据需要利用主体单元620进行声音处理。声音通过传送部630传送至外部例如其它电视会议装置。由此,会议参加者可向自身以外的会议参加者传达自身的发言内容。另外,会议参加者可经由扬声器652听到自身以外的会议参加者的发言内容。此外,在仅传送影像的情况下,不需要声音单元650。
另外,影像传送装置600还可以具备显示单元(图像显示装置)660。通过具备显示单元660可经由显示单元660使会议参加者看到从其它电视会议装置传送来的影像。作为显示单元660,例如有液晶显示器或有机EL显示器等。
接着,对影像传送系统进行说明。图19示出作为影像传送系统一例的电视会议系统的结构。电视会议系统(影像传送系统)700具有多个电视会议装置(影像传送装置)710、720、730。然后,影像传送装置710、720、730分别与网络例如广域网(WAN)740连接。
电视会议装置710具备主体单元711、照相机单元712、显示单元713。同样,电视会议装置720具备主体单元721、照相机单元722、显示单元723,电视会议装置730具备主体单元731、照相机单元732、显示单元733。各个单元的功能因为在图18中进行了说明所以进行了省略。
将电视会议装置710、720、730配置在相互分离的处所(远隔)。因此,会议参加者719、729、739的各个影像经由广域网(WAN)740发送至其它会议参加者所使用的电视会议装置。结果,在显示单元713上显示会议参加者729与739的影像729’与739’。另外,在显示单元723上显示会议参加者719与739的影像719’与739’。另外,在显示单元733上显示会议参加者719与729的影像719’与729’。另外,与影像的发送一起还发送声音。
这样,通过采用电视会议系统700,即使处所相互远隔,会议参加者719、729、739也能够各自一边确认自身以外的会议参加者的状况或发言内容一边进行会议。此外,在各个处所采用的电视会议装置并非必须是相同的装置。至少在1个电视会议装置中可采用电视会议装置710。
图20示出电视会议装置的详细结构。在图20中举电视会议装置710为例进行说明。电视会议装置710具有主体单元711、照相机单元712、显示单元713、操作单元714、麦克风715、扬声器716。这里,照相机单元712具备摄像装置712a和驱动单元712b。并且,主体单元711与广域网(WAN)740连接。
因为图20所示的各单元的功能与图18相同,所以省略这里的说明。此外,电视会议装置720、730也可以分别构成为与图20同样的结构。
接着,采用图21的框图来说明电视会议装置中的各种控制。在图21中,举电视会议装置710为例进行说明。电视会议装置710具有主体单元711、摄像装置712a、驱动单元712b、显示单元713、操作单元714、麦克风715和扬声器716。
主体单元711与广域网(WAN)740连接。该主体单元711具有解码部810、编码部820、照相机控制部830、控制部840和接口部850。另外,控制部840具有影像合成部841和通信控制部842。
控制部840除了影像合成部841或通信控制部842之外还具备CPU、RAM、非易失性存储器等。控制部840根据从操作单元714输入的来自会议出席者的指示,对自身的电视会议装置进行控制。另外,与其它电视会议装置联动地控制整个电视会议系统。
摄像装置712a用于接收会议参加者的光学像等并转换为电影像信号SVin。该摄像装置712a与驱动单元712b连接。驱动单元712b用于变更摄像装置712a(摄像光学系统)中的变焦状态或者使摄像装置712a旋转。为了进行这样的动作,从照相机控制部830向驱动单元712b输出驱动信号Sdri
从摄像装置712a输出的影像信号SVin经由输入部输入至编码部820。在该编码部820中还输入从麦克风715输出的声音信号SAin。在该编码部820中编码为适合通信以及数字处理的形式。例如,将影像信号SVin或声音信号SAin转换为适合电视会议的信号形式。将已转换的影像信号SVin或声音信号SAin输入至控制部840。
控制部840将影像信号SVin或声音信号SAin经由通信控制部842输出至接口部850。影像信号SVin或声音信号SAin经由接口部850与广域网(WAN)740发送至其它会议参加者的电视会议装置。
另一方面,将影像信号SVout或声音信号SAout从其它会议参加者的电视会议装置经由广域网(WAN)740输入至接口部850。接着,影像信号SVout或声音信号SAout经由控制部840输入至影像合成部841。
在影像合成部841中合成影像信号SVout和声音信号SAout。由此,形成用于从显示单元713或扬声器716输出的影像/声音信号。这里,影像/声音信号是编码信号,所以利用解码部810对影像/声音信号进行解码。这样,解码部810将已编码的影像/声音信号转换为适合由显示单元713或扬声器716输出的电信号。将已转换的影像/声音信号向显示单元713或扬声器716输出。
显示单元713将由解码部810接收的影像信号转换为亮度信号。由此,会议参加者可看到其它会议参加者或会议资料等影像。另外,经由扬声器716输出从解码部810输出的声音信号。由此,会议参加者可听到其它会议参加者的声音。
此外,在影像合成部841中,可合成从摄像装置712a取得的影像信号SVin或从麦克风715取得的声音信号SAin。然后,可将已合成的信号输出至显示单元713或扬声器716。
操作单元714例如用于输入识别编号。在会议参加者希望的通信对象(其它会议参加者)的电视会议装置中设定该识别编号。除此之外,操作单元714用于与通信对象的电视会议装置连接,或调整摄像装置712a、驱动单元712b或者麦克风715的状态。为了进行这样的操作,从操作单元714向控制部740输出控制信号Scont
此外,本发明在不脱离其主旨的范围内可采用各种变形例。
如以上那样,本发明适合广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能够良好地校正各个像差的变焦镜头、采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。

Claims (29)

1.一种变焦镜头,其特征在于,
从物体侧起依次具备:
具有正屈光力的第1透镜组;
具有负屈光力的第2透镜组;
具有负屈光力的第3透镜组;
具有正屈光力的第4透镜组;
具有正屈光力的第5透镜组;以及
具有正屈光力的最终透镜组,
在从广角端向望远端变倍时,所述第2透镜组与所述第3透镜组移动,
所述第4透镜组、所述第5透镜组、所述最终透镜组中的某个透镜组移动,
满足以下的条件式(4):
0.1<|β23W|<0.30···(4)
其中,
β23W是广角端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
在从广角端向望远端变倍时,
所述第1透镜组固定,
所述第2透镜组与所述第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动,
所述第4透镜组固定,
所述第5透镜组移动,
在对焦时所述第5透镜组移动。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
所述第2透镜组与所述第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小,在从中间区域向望远端变倍时固定。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(1):
0.5<(fg3/fg2)<1.3···(1)
其中,
fg2是所述第2透镜组从广角端到望远端的移动量,
fg3是所述第3透镜组从广角端到望远端的移动量。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(2)、(3):
0.35<(β45T/β45W)/(β23T/β23W)<1.2···(2)
3.0<β23T/β23W<fT/fW···(3)
其中,
β23W是广角端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成系统的倍率,
β23T是望远端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成系统的倍率,
β45W是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率,
β45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距,
fT是望远端的所述变焦镜头整个系统的焦距,
fT/fW>7,
以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(5):
0.7<|β23T|<2.0···(5)
其中,
β23T是望远端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(6):
1.10<f45W/f45T<2.00···(6)
其中,
f45W是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的焦距,
f45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的倍率。
8.根据权利要求1的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(7):
0.30<|β45W|<0.70···(7)
其中,
β45W是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
9.根据权利要求1的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(8):
0.90<|β45T|<1.80···(8)
其中,
β45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
10.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
变倍时的所述第5透镜组的移动方向始终是物体侧。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
所述第5透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成,
其中,
所述透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(9):
-0.3<(R52F-R52R)/(R52F+R52R)<0.6···(9)
其中,
R52F是所述第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径,
R52R是所述第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
13.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
第5透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,
该接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,
并满足以下的条件式(10):
-0.5<(R522F+R522R)/(R522F-R522R)<1.2···(10)
其中,
R522F是所述第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R522R是所述第5透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
14.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
所述第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成,
其中,
所述透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
15.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(11):
0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<5.0···(11)
其中,
R42F是所述第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径,
R42R是所述第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
16.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
所述最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成:
其中,
所述透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
17.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(12):
0.70<|βFW|<0.98···(12)
其中,
βFW是广角端的所述最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
18.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(13):
0.4<f5/fF<1.2···(13)
其中,
f5是所述第5透镜组的焦距,
fF是所述最终透镜组的焦距。
19.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(14):
0.40<f5/f4<1.00···(14)
其中,
f4是所述第4透镜组的焦距,
f5是所述第5透镜组的焦距。
20.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(15):
4.0<f5/fW<10.0···(15)
其中,
f5是所述第5透镜组的焦距,
fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
21.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(16):
-2.00<ff5/f5<-1.00···(16)
其中,
f5是所述第5透镜组的焦距,
ff5是从所述第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到所述第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
22.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(17):
0.50<fb4/f4<1.5···(17)
其中,
f4是所述第4透镜组的焦距,
fb4是从所述第4透镜组的最靠近像侧的面顶到所述第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
23.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(18):
9<f1/fW<18···(18)
其中,
f1是所述第1透镜组的焦距,
fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距,是无限远物点对焦时的焦距。
24.根据权利要求1所述的变焦镜头,其中,
满足以下的条件式(19):
-0.5<fW/f1234T<0.10···(19)
其中,
fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距,
f1234T是望远端的从所述第1透镜组到所述第4透镜组的合成系统的焦距,
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
25.一种摄像装置,其特征在于,该摄像装置具备:
权利要求1~24中任意1项所述的变焦镜头;以及
摄像元件,其配置在所述变焦镜头的像面上。
26.一种影像传送装置,其特征在于,该影像传送装置具备:
包含权利要求25所述的摄像装置的照相机单元;
主体单元,其对该摄像装置所取得的影像进行信号处理;以及
传送部,其传送该主体单元进行处理后的影像。
27.根据权利要求26所述的影像传送装置,其中,
所述影像传送装置还具备取得声音的声音单元,
所述主体单元还对该声音单元所取得的声音进行信号处理,
该主体单元所处理的声音也利用所述传送部来传送。
28.根据权利要求26所述的影像传送装置,其中,
所述影像传送装置还具备显示影像的显示单元,
所述影像传送装置能够在该显示单元上显示经由网络接收到的影像。
29.一种影像传送系统,其特征在于,
该影像传送系统具备权利要求26所述的影像传送装置,
该影像传送装置与网络连接,
在物理上远隔的处所之间至少传送所述摄像装置所取得的影像。
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