CN104238097A - 变焦透镜和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

一种变焦透镜，其具有正的第一透镜群、负光焦度的第二透镜群、和正的第三透镜群，并且，按照相对于广角端而在望远端使第一透镜群和第二透镜群的间隔增大、使第二透镜群和第三透镜群的间隔减小的方式，第一透镜群～第三透镜群移动而进行变倍，再有，第三透镜群由具有正光焦度的第3-1透镜群、和第3-2透镜群构成。第3-1透镜群在手抖发生时和合焦时固定。第3-2透镜群具有：为了手抖补正而在与光轴Z正交的方向上移动的防振透镜群(透镜(L34))；和比该防振透镜群更靠像侧配置且在合焦时沿着光轴(Z)移动的合焦透镜群(透镜(L35))。由此，得到一种能够降低防振驱动系统和合焦驱动系统的负荷、且实现小型化、简约化的变焦透镜。

Description

变焦透镜和摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦透镜，特别是涉及适合于小型数码相机和可换镜头式数码相机等的变焦透镜。
另外本发明还涉及具备这样的变焦透镜的摄像装置。
背景技术
在用于数码相机和摄像机用的变焦透镜中，合焦用透镜群和手抖补正用透镜群的小型、轻量化成为重要的课题。近年来，大量提出了通过使构成变焦透镜的1个透镜群整体、或一部分的辅助透镜群沿着与光轴正交的方向移动从而进行手抖发生时的图像校正的变焦透镜。
例如在专利文献1中公开有一种变焦透镜，其具备从物体侧顺次配置的分别具有正、负、正、正的光焦度的4个变焦透镜群，通过使第三透镜群整体沿着与光轴正交的方向移动而进行手抖补正。
在专利文献2中公开有一种变焦透镜，其具备从物体侧顺次配置的分别具有正、负、正、正的光焦度的4个变焦透镜群，通过使构成第三透镜群的一部分的透镜群沿着与光轴正交的方向移动，从而进行手抖补正。
在专利文献3中公开有一种变焦透镜，其具备从物体侧顺次配置的分别具有正、负、正、正的光焦度的4个变焦透镜群，通过使在第三透镜群中所配置的1片透镜沿着与光轴正交的方向移动，从而进行手抖补正。
在专利文献4中公开有一种变焦透镜，其具备从物体侧顺次配置的分别具有正、负、正、正的光焦度的4个变焦透镜群，通过使在第三透镜群中所配置的1片透镜沿着与光轴正交的方向移动，从而进行手抖补正。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2001-117000号公报
【专利文献2】特开2008-181147号公报
【专利文献3】特开2009-150970号公报
【专利文献4】特开2002-006217号公报
专利文献1所示的变焦透镜，为了进行手抖补正而移动的第三透镜群由4片透镜构成。小型照相机用和民用摄像机等摄像元件尺寸很小时，即使如此将多片透镜作为手抖补正群，因为透镜的重量不那么大，所以这样的方式被采取的情况很多。
但是，在使用了APS-C型(23.6mm×15.6mm等)等的大型摄像元件的数码相机所用的变焦透镜中，采用这样的方式时，与应用于使用小型摄像元件的摄像装置的情况相比，手抖补正用透镜群的重量也会成倍增加，防振(手抖补正)驱动系统的负荷非常大，并且透镜保持框大型化，进而，透镜系统整体大型化。另外，手抖发生时的响应也迟缓。以上的问题，在合焦用透镜群中也一样，为了使合焦驱动系统的负荷减小、以及使自动对焦高速化，要求合焦时移动的透镜小型化、轻量化。
另一方面，专利文献2所示的变焦透镜，任意一个示例都是手抖补正用透镜群由2片透镜构成。如上述这样摄像尺寸大时，一片一片透镜的重量变大，因此如该专利文献2的例子这样，优选手抖补正用透镜被削减到2片左右。
就专利文献2所示的变焦透镜而言，虽然如上述关于手抖补正用透镜群实现了比较小型、轻量化，但关于合焦方式，在该专利文献2中，认为优选使第一透镜群整体、第二透镜群整体或第一透镜群和第二透镜群移动，没有实现充分的轻量化。
就专利文献3所示的变焦透镜而言，虽然关于手抖补正用透镜群也实现了充分的轻量化，但合焦方式是使第二透镜群整体移动，合焦用透镜群也未实现充分的轻量化。
另外，就专利文献4所示的变焦透镜而言，使1片透镜移动而进行手抖补正，虽然关于手抖补正用透镜群，可以说实现了充分的轻量化，但关于合焦用透镜群，在该专利文献4中未明确记载。
发明内容
本发明鉴于上述的情况而形成，其目的在于，提供一种变焦透镜，其能够使防振(手抖补正)驱动系统和合焦驱动系统的负荷一并减小，而且作为光学系统整体也可实现小型化、机构的简约化。
另外本发明其目的在于，提供一种摄像装置，其通过使用上述这样的变焦透镜，手抖补正动作和合焦动作的响应加速，而且能够达成小型轻量化。
本发明的变焦透镜，通过使第三透镜群所配置的一部分透镜群为防振(手抖补正)透镜群、合焦透镜群，从而达成了上述的目的。
即本发明的变焦透镜，其特征在于，
具有从物体侧顺次配置的正光焦度的第一透镜群、负光焦度的第二透镜群和正光焦度的第三透镜群，
按照相对于广角端而在望远端使所述第一透镜群与所述第二透镜群的间隔增大、使所述第二透镜群与所述第三透镜群的间隔减小的方式使这3个透镜群式全部移动，并且在变倍时移动的群只有所述3个透镜群，
所述第三透镜群具有多个透镜，在变倍时，在该第三透镜群所配置的各透镜彼此的间隔不变，
所述第三透镜群，实质上由从物体侧顺次配置的具有正光焦度的第3-1透镜群和第3-2透镜群构成，
所述第3-1透镜群在发生手抖时和合焦时被固定，
所述第3-2透镜群具有：在最靠物体侧配置且为了进行手抖发生时的像面校正而沿着与光轴正交的方向移动、而在合焦时固定的防振透镜群；比该防振透镜群更靠像侧配置且在合焦时沿着光轴移动、而在手抖发生时被固定的合焦透镜群。
在此，上述的“实质上构成”或后述所谓“实质上形成”，表示除了列举的构成要素以外，也可以包含实质上没有光焦度的透镜、光阑和保护玻璃和滤光片等的透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、手抖补正机构等的机构部分等(以下，同样)。
还有，优选上述合焦透镜群具有正光焦度。
另外，上述合焦透镜群，优选实质上由1片正透镜构成。
另外在本发明的变焦透镜，所述合焦透镜群的焦距设为f3F，所述第三透镜群的焦距设为f3时，优选满足以下的条件式(1)
0.9＜|f3F/f3|＜1.8…(1)。
这时，更优选满足下述条件式(1-2)
1.0＜|f3F/f3|＜1.7…(1-2)。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选在广角端的视场角为70度以上，且在所述合焦透镜群的焦距设为f3F，在广角端的全系统的焦距设为fw，在望远端的全系统的焦距设为ft时，满足以下的条件式(2)和(3)，
1.1＜|f3F/fw|＜2.3…(2)
0.3＜|f3F/ft|＜0.9…(3)。
这时，更优选满足下述条件式(2-2)，进一步优选满足下述条件式(2-3)，
1.2＜|f3F/fw|＜2.2…(2-2)
1.3＜|f3F/fw|＜2.1…(2-3)。
另外，更优选满足下述条件式(3-2)
0.4＜|f3F/ft|＜0.8…(3-2)。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选所述防振透镜群具有负光焦度。
此外，优选上述防振透镜群实质上由1片负透镜构成。
另外，优选所述第3-1透镜群具有至少2片正透镜和1片负透镜。
另外，在本发明的变焦透镜中，所述防振透镜群的焦距设为f3IS，所述第三透镜群的焦距设为f3时，优选满足以下的条件式(4)，
1.2＜|f3IS/f3|＜3.0…(4)。
这时，更优选满足下述条件式(4-2)，进一步优选满足下述条件式(4-3)，
1.3＜|f3IS/f3|＜2.8…(4-2)
1.4＜|f3IS/f3|＜2.7…(4-3)。
另外，在本发明的变焦透镜中，所述防振透镜群的焦距设为f3IS，所述第3-1透镜群和所述防振透镜群的合成焦距设为f3A时，优选满足以下的条件式(5)，
0.8＜|f3IS/f3A|＜2.6…(5)。
这时，更优选满足下述条件式(5-2)，进一步优选满足下述条件式(5-3)，
1.0＜|f3IS/f3A|＜2.4…(5-2)
1.1＜|f3IS/f3A|＜2.3…(5-3)。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选所述合焦透镜群具有正光焦度，而且，按照与该合焦透镜群的物体侧或像面侧邻接的方式配置有在合焦时和手抖补正时被固定的具有负光焦度的透镜群。
另外，所述第3-1透镜群，实质上由具有正光焦度的2片透镜、和具有负光焦度的1片透镜构成，
所述第3-2透镜群，优选实质上由从物体侧顺次配置的具有负光焦度的单透镜而成的防振透镜、具有正光焦度的单透镜而成合焦透镜、和具有负光焦度的固定透镜群构成。还有，该所谓“固定透镜群”，是指不会为了防振或合焦而移动的透镜群。
另外所述第一透镜群，优选实质上由从物体侧顺次配置具有负光焦度的透镜、和具有正光焦度的透镜构成。
另外，优选在所述第三透镜群与像面之间配置：在变倍时和合焦时在光轴方向上被固定的1片正透镜。
此外所述第二透镜群，优选实质上由从物体侧顺次配置的具有负光焦度的透镜、具有负光焦度的透镜、和具有正光焦度的透镜构成。
另一方面，本发明的摄像装置，其特征在于，具备以上说明的本发明的变焦透镜。
本发明的变焦透镜如上述，按照由第三透镜群的一部分的透镜群进行手抖补正和合焦的方式构成，因此能够使防振透镜群(手抖补正用透镜群)和合焦透镜群小型、轻量化。因此，能够减小防振驱动系统的负荷和合焦驱动系统的负荷，能够实现手抖发生时的响应和自动对焦的高速化。另外，由于能够使防振透镜群和合焦透镜群小型化，所以能够实现变焦透镜整体的小型化和低成本化。此外，在变倍时沿光轴移动的透镜群只为3个群，所以也可实现机构的简约化。
另一方面，本发明的摄像装置，因为具备可起到以上说明的效果的本发明的变焦透镜，所以手抖补正动作和合焦动作的响应快速，而且能够达成小型轻量化。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图2是表示本发明的实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图3是表示本发明的实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图4是表示本发明的实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图5是表示本发明的实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图6是表示本发明的实施例6的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图7是表示本发明的变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹的一例的概略图
图8(A)～(L)是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图
图9(A)～(L)是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图
图10(A)～(L)是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图
图11(A)～(L)是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图
图12(A)～(L)是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图
图13(A)～(L)是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图
图14(A)～(E)是本发明的实施例1的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正时的横像差图，(F)～(J)是在广角端的手抖补正时的横像差图
图15(A)～(E)是本发明的实施例1的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图16(A)～(E)是本发明的实施例1的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图17(A)～(E)是本发明的实施例2的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在广角端的手抖补正时的横像差图
图18(A)～(E)是本发明的实施例2的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图19(A)～(E)是本发明的实施例2的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图20(A)～(E)是本发明的实施例3的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在广角端的手抖补正时的横像差图
图21(A)～(E)是本发明的实施例3的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图22(A)～(E)是本发明的实施例3的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图23(A)～(E)是本发明的实施例4的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在广角端的手抖补E时的横像差图
图24(A)～(E)是本发明的实施例4的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图25(A)～(E)是本发明的实施例4的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图26(A)～(E)是本发明的实施例5的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是广角端的手抖补正时的横像差图
图27(A)～(E)是本发明的实施例5的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图28(A)～(E)是本发明的实施例5的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图29(A)～(E)是本发明的实施例6的变焦透镜的在广角端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在广角端的手抖补正时的横像差图
图30(A)～(E)是本发明的实施例6的变焦透镜的在中间位置的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在中间位置的手抖补正时的横像差图
图31(A)～(E)是本发明的实施例6的变焦透镜的在望远端的未进行手抖补正的时的横像差图，(F)～(J)是在望远端的手抖补正时的横像差图
图32是表示本发明的一个实施方式的摄像装置的前面侧的立体图
图33是表示图32的摄像装置的背面侧的立体图
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的实施方式详细地加以说明。图1是表示本发明的实施方式的变焦透镜的构成例的剖面图，对应后述的实施例1的变焦透镜。另外，图2～图6是表示本发明的实施方式的其他构成例的剖面图，分别对应后述的实施例2～6的变焦透镜。图1～图6所示的例子的基本的构成，除了特别阐述了差异的点以外均彼此相同，图示方法也一样，因此，在这里主要一边参照图1，一边对于本发明的实施方式的变焦透镜进行说明。
在图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，上段表示在无限远合焦状态下且在广角端(最短焦距状态)的光学系统配置，中段表示在无限远合焦状态下且在中间位置的光学系统配置，而下段表示在无限远合焦状态下且在望远端(最长焦距状态)的光学系统配置。这在后述的图2～图6中也一样。
本发明的实施方式的变焦透镜，实质上由从物体侧顺次配置的具有正光焦度的第一透镜群G1、具有负光焦度的第二透镜群G2、具有正光焦度的第三透镜群G3、具有正光焦度的第四透镜群G4构成。
该变焦透镜，可以搭载于数码相机、电影拍摄用摄像机、播放用照相机等的摄像装置。在摄像装置中，例如，使CCD(Charge Coupled Device)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的摄像元件的摄像面位于变焦透镜的像面Sim而进行配置。在该变焦透镜与摄像面之间，优选具备保护摄像元件的摄像面的保护玻璃、和对应摄像装置的规格的低通滤光片和红外线截止滤光片等的各种滤光片。图1中示出的是，将这些的假设下的平行平板状的光学构件PP配置在透镜系统和像面Sim之间的例子。
第一透镜群G1，实质上由沿着光轴Z从物体侧顺次配置的具有负光焦度的透镜L11、和具有正光焦度的透镜L12构成，是整体上具有正光焦度的透镜群。还有，透镜L11和透镜L12彼此接合。在此，例如图1所示的例子，透镜L11能够为负弯月形状的透镜，透镜L12能够为正弯月形状的透镜。
第一透镜群G1通常由大口径的透镜构成，但该第一透镜群G1如上述，如果实质上由2片透镜L11和L12构成，则可实现变焦透镜的小型化和轻量化现。
第二透镜群G2，实质上由沿着光轴Z从物体侧顺次配置的具有负光焦度的透镜L21、具有负光焦度的透镜L22、具有正光焦度的透镜L23构成，是整体上具有负光焦度的透镜群。在此，例如图1所示的例子，透镜L21能够为负弯月形状的透镜，透镜L22能够为物体侧面和像侧面均为非球面形状的透镜，透镜L23能够为正弯月形状的透镜。
就第二透镜群G2而言，如果由具有上述这样的光焦度的透镜L21、L22和L23构成，则能够使变焦透镜小型化、低成本化。即，为了变焦透镜的小型化和在广角端的像面弯曲校正，优选配置至少2片负透镜和1片正透镜，但在本实施方式中因为没有使用片数超过此数量的透镜，所以可实现变焦透镜的小型化和低成本化。
第三透镜群G3，实质上由沿着光轴Z从物体侧顺次配置的具有正光焦度的透镜L31、具有负光焦度的透镜L32、具有正光焦度的透镜L33、具有负光焦度的透镜L34、具有正光焦度的透镜L35和具有负光焦度的透镜L36构成，是整体上具有正光焦度的透镜群。还有，透镜L32和透镜L33彼此接合。在此，例如图1所示的例子，透镜L31其物体侧面和像侧面能够均为非球面形状的透镜，透镜L32能够为平凹透镜，透镜L33能够为双凸透镜，透镜L34是其物体侧面和像侧面能够均为非球面形状的透镜，透镜L35能够为双凸透镜，透镜L36能够为平凹透镜。
上述的透镜L31、L32和L33构成第3-1透镜群G31，透镜L34、L35和L36构成第3-2透镜群G32。第3-1透镜群G31整体上具有正光焦度，在手抖发生时和合焦时被固定。在比第3-1透镜群G31更靠像侧配置的第3-2透镜群G32中，透镜L34被配置在最靠物体侧、且构成为了手抖发生时的像面校正而沿着与光轴Z正交的方向移动、并在合焦时被固定的防振透镜群。另外在第3-2透镜群G32中，比上述透镜L34更靠像侧配置的透镜L35，构成在合焦时沿着光轴Z移动、在手抖发生时被固定的合焦透镜群。第3-2透镜群G32按照除了这些透镜L34、L35之外还设有在手抖发生时和合焦时被固定的具有负光焦度的透镜L36的方式构成。
在第二透镜群G2和第三透镜群G3之间，配设有在变倍时与第三透镜群G3一起沿着光轴Z移动的孔径光阑St。还有，图1所示的孔径光阑St并不代表大小和形状，而是表示在光轴上的位置。
在本发明的变焦透镜中，优选孔径光阑St如此配置在第三透镜群G3的最靠物体侧。即，如果这样，则能够防止光阑机构和手抖补正机构的机械性的干扰。
第四透镜群G4，实质上由具有正光焦度的透镜L4构成，是具有正光焦度的透镜群。在此，例如图1所示的例子，透镜L4能够为平凸透镜。
图7中，通过在上段所示的广角端状态下的剖面图、和下段所示的望远端状态下的剖面图之间所附加的曲线，模式化地表示本实施方式的变焦透镜从广角端向望远端变倍时的透镜群的移动轨迹。还有，该图7所示的透镜群的移动轨迹，是本发明的变焦透镜的一例，也可以为其他的移动轨迹。
如图7所示，在本实施方式的变焦透镜中，按照相对于广角端而在望远端使第一透镜群G1和第二透镜群G2的间隔增大、使第二透镜群G2和第三透镜群G3的间隔减小的方式，只有这3个透镜群沿光轴Z移动而进行变倍。还有在其变倍时，构成第三透镜群G3的全部的透镜L31～L36，彼此的间隔不变而一体地移动。如以上这样进行变倍的，在实施例1～6中同样。
本实施方式的变焦透镜，其构成为，由作为第三透镜群G3的一部分的透镜群的防振透镜群(透镜L34)和合焦透镜群(透镜L35)分别进行手抖补正、合焦，因此能够使防振透镜群和合焦透镜群小型、轻量化。因此，能够减小防振驱动系统的负荷和合焦驱动系统的负荷，能够实现手抖发生时的响应和自动对焦的高速化。另外，由于能够使防振透镜群和合焦透镜群小型化，所以能够实现变焦透镜整体的小型化和低成本化。此外，变倍时沿着光轴Z移动的透镜群只有第一透镜群G1～第三透镜群G3这3个群，所以也可以实现机构的简约化。
在本实施方式中，因为防振透镜群特别是只由1片负透镜L34构成，所以上述的效果更加显著。
另外在本实施方式的变焦透镜中，由透镜L35构成的合焦透镜群具有正光焦度，因此在变焦透镜的小型化上有利。即，在使变焦透镜小型化上，优选加大合焦透镜群的光焦度，但如本实施方式这样在靠近像面Sim的位置具有合焦透镜群的构成中，作为合焦透镜群若应用光焦度大的具有负光焦度的，则后焦距变长，难以使变焦透镜小型化。
另外在本实施方式的变焦透镜中，因为合焦透镜群实质由1片正透镜L35构成，所以能够减小合焦驱动系统的负荷，能够实现自动对焦的高速化、省电化和低成本化。
另外在本实施方式的变焦透镜中，由透镜L35构成的合焦透镜群具有正光焦度，而且按照与该合焦透镜群的像面侧邻接的方式配置有在合焦时和手抖发生时被固定的具有负光焦度的透镜群(透镜L36)。如此，通过配置与合焦透镜群具有相反光焦度的透镜L36，能够争取到合焦透镜群的光焦度，因此能够减小合焦透镜群的合焦时的移动量。另外，通过配置与合焦透镜群具有相反光焦度的透镜群(透镜L36)，能够使各个群发生的像差相互抵消。另外，配置上述这样的具有负光焦度的透镜L36，能够使比其更靠物体侧配置的透镜小型化。还有，上述这样的具有负光焦度的透镜群，即使以邻接合焦透镜群的物体侧的方式配置时，也能够取得同样的效果。
另外在本实施方式的变焦透镜中，由透镜L34构成的防振透镜群具有负光焦度。如此使防振透镜群成为与第3-1透镜群G31为反号的负光焦度，能够争取防振透镜群的光焦度，能够适当地设定用于手抖补正的敏感度。另外，因为防振透镜群和第3-1透镜群G31具有互逆符号的光焦度，所以也能够取得将各自发生的诸像差相互抵消的效果。
另外在本实施方式的变焦透镜中，第3-1透镜群G31具有至少2片正透镜L31、L33和1片负透镜L32，因此可实现变焦透镜的小型化、和诸像差的良好的校正。即，为了透镜系统的小型化而需要增强第3-1透镜群G31的光焦度，但这样容易发生的球面像差和彗形像差(也称慧差)，若具有至少2片正透镜则可以将其良好地校正，另外就色像差而言如果至少具有1片负透镜则可以良好地校正。
另外在本实施方式的变焦透镜中，在第三透镜群G3和像面Sim之间，配置有在变倍时和合焦时相对于光轴方向被固定的1片正透镜L4，因此能够一边维持远心性，一边实现小型化。
另外，在本实施方式的变焦透镜中，由透镜L35构成的合焦透镜群的焦距设为f3F，第三透镜群G3的焦距设为f3时，满足前述条件式(1)，
0.9＜|f3F/f3|＜1.8...(1)。
还有在表19中，就每个实施例示出关于上述条件式(1)和先前阐述的其他的条件式(2)～(5)的值。如其所示，上述条件式(1)在全部的实施例1～6中均被满足。如此通过满足条件式(1)，球面像差和彗形像差的校正变得容易，另外能够使变焦透镜小型化。以下，说明其理由。
条件式(1)规定合焦透镜群的焦距与第三透镜群G3的焦距的关系，若合焦透镜群的光焦度过强至达到条件式(1)的下限以下的程度，则抑制合焦时球面像差和彗形像差的变动变得困难。反之，若合焦透镜群的光焦度过弱至达到条件式(1)的上限以上的程度，则合焦透镜群的用于合焦的移动量增大，透镜系统大型化。
在本实施方式中，如表19所示，也满足下述条件式(1-2)，
1.0＜|f3F/f3|＜1.7…(1-2)
这在全部的实施例1～6中均一样。由此在本实施方式中，通过满足条件式(1)，所得到的上述的效果更加显著。
另外，在本实施方式的变焦透镜中，广角端的视场角(2ω)为70度以上(这如后述的表2、5、8、11、14和17所示，在实施例1～6中均一样)，而且由透镜L35构成的合焦透镜群的焦距设为f3F，在广角端的全系统的焦距设为fw，在望远端的全系统的焦距设为ft时，如表19所示，满足前述的条件式(2)和(3)。
1.1＜|f3F/fw|＜2.3…(2)
0.3＜|f3F/ft|＜0.9…(3)
这在全部的实施例1～6中均一样。由此，能够抑制合焦时的球面像差和彗形像差的变动，另外也可以实现变焦透镜的小型化。以下，说明其理由。
条件式(2)和条件式(3)规定的是合焦透镜群的焦距、与在广角端和望远端的全系统的焦距的关系，若合焦透镜群的光焦度过强至达到条件式(2)和条件式(3)的下限以下的程度，则抑制合焦时球面像差和彗形像差的变动变得困难。反之，若合焦透镜群的光焦度过弱至达到条件式(2)和条件式(3)的上限以上的程度，则合焦透镜群用于合焦的移动量增大，透镜系统大型化。
在本实施方式中，如表19所示，还全部满足下述条件式。
1.2＜|f3F/fw|＜2.2…(2-2)
1.3＜|f3F/fw|＜2.1…(2-3)
0.4＜|f3F/ft|＜0.8…(3-2)
这在全部的实施例1～6中均一样。由此在本实施方式中，通过满足条件式(2)和条件式(3)，所得到的上述的效果更为显著。
另外在本实施方式的变焦透镜中，由透镜L34构成的防振透镜群的焦距设为f3IS，第三透镜群G3的焦距设为f3时，如表19所示，满足前述的条件式(4)。
1.2＜|f3IS/f3|＜3.0…(4)
这在全部的实施例1～6中一样。由此，球面像差和彗形像差的校正变得容易，另外能够使防振用的构成小型化，因此能够提高手抖补正的响应性，此外还能够得到省电的效果。以下，说明其理由。
条件式(4)规定的是由透镜L34构成的防振透镜群的焦距、与第三透镜群G3的焦距的关系，若防振透镜群的光焦度过强至达到该条件式(4)的下限以下的程度，则球面像差和彗形像差的校正变得困难。反之，若防振透镜群的光焦度过弱至达到条件式(4)的上限以上的程度，则用于手抖补正的防振透镜群的移动量增大，为了确保周边光量而增大透镜有效直径，防振单元大型化。因此，难以提高手抖补正的响应性，此外省电化也变得困难。
在本实施方式中，如表19所示，也全部满足下述条件式。
1.3＜|f3IS/f3|＜2.8…(4-2)
1.4＜|f3IS/f3|＜2.7…(4-3)
这在全部的实施例1～6中均一样。由此在本实施方式中，通过满足条件式(4)，所得到的上述的效果更加显著。
另外在本实施方式的变焦透镜中，透镜L34所构成的防振透镜群的焦距设为f3IS，第3-1透镜群G31与上述防振透镜群的合成焦距设为f3A时，如表19所示，满足前述的条件式(5)。
0.8＜|f3IS/f3A|＜2.6…(5)
这在实施方式1～6中同样。由此，球面像差和彗形像差的校正变得容易，另外能够使防振用的构成小型化，因此提高了手抖补正的响应性，此外还能够得到省电的效果。以下，说明其理由。
条件式(5)规定的是透镜L34所构成的防振透镜群的焦距、与第3-1透镜群G31和上述防振透镜群的合成焦距的关系，若防振透镜群的光焦度过强至达到该条件式(5)的下限以下的程度，则球面像差和彗形像差的校正变得困难。反之，若防振透镜群的光焦度过弱至达到条件式(5)的上限以上的程度，则防振透镜群用于手抖补正的移动量增大，为了确保周边光量而增大透镜有效直径，防振单元大型化。因此难以提高手抖补正的响应性，此外省电化也困难。
在本实施方式中，如表19所示，也满足下述条件式。
1.0＜|f3IS/f3A|＜2.4…(5-2)
1.1＜|f3IS/f3A|＜2.3…(5-3)
这在全部的实施例1～6中均一样。由此在本实施方式中，通过满足条件式(5)，所得到的上述的效果更为显著。
还有图1中，示出的是在透镜系统和像面Sim之间配置光学构件PP的例子，但也可以在各透镜之间配置此各种滤光片，或者对于任意一个透镜的透镜面、实施与各种滤光片具有同样的作用的涂层，以之取代配置低通滤光片和截止特定的波长范围的各种滤光片等。
另外，以上主要参照图1所示的例子进行说明，但构成本发明的变焦透镜的各透镜群的透镜片数和透镜形状不限定为图1所示的例子，也可以采用其他的构成。另外，优选上述优选的构成和可以的构成，可以任意的组合，也可以根据变焦透镜所要求的规格适宜选择性地采用。
接下来，对于本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。
＜实施例1＞
实施例1的变焦透镜，具有图1所示的构成。本实施例的变焦透镜，是实质上由从物体侧顺次配置的第一透镜群G1、第二透镜群G2、第三透镜群G3和第四透镜群G4构成的4群结构，这些光焦度的符号从第一透镜群G1起顺次为正、负、正、正。第三透镜群G3如前述，实质上由从物体侧顺次配置的具有正光焦度的第3-1透镜群G31、和具有正光焦度的第3-2透镜群G32构成。
变倍时，第一透镜群G1～第三透镜群G3沿光轴Z移动，第三透镜群G3的全部的透镜一体移动。在第3-2透镜群G32中，防振透镜群由透镜L34构成，合焦透镜群由透镜L35构成。
以上的点，在后述的实施例2～6中也同样。
实施例1的变焦透镜的基本透镜数据示出在表1中，诸要素与可变面间隔示出在表2中，而非球面系数示出在表3中。
在表1的基本透镜数据中，Si一栏中表示使最靠物体侧具有的构成要素的物体侧的面为第一号而随着朝向像侧依次增加的第i号(i＝1、2、3、…)的面编号，在Ri一栏中表示第i号面的曲率半径，在Di一栏中表示第i号面和第i+1号面的光轴Z上的面间隔。还有，就曲率半径的符号而言，面形状向物体侧凸时为正、向像侧凸时为负。另外，Ndj一栏中表示使最靠物体侧的透镜作为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的构成要素的对d线(波长587.56nm)的折射率，vdj一栏中表示第j号构成要素的对d线的阿贝数。还有，在基本透镜数据中，也包含孔径光阑St在内示出，相当于孔径光阑St的面的曲率半径一栏中记述为∞。
表1的Di一栏中所记述的DD[3]、DD[9]、DD[21]是变倍时间隔发生变化的可变面间隔，分别对应第一透镜群G1和第二透镜群G2的间隔、第二透镜群G2和孔径光阑St的间隔、第三透镜群G3和第四透镜群G4的间隔。
在表2中，表示在广角端、中间焦距状态(表2等中简记为中间)、望远端各自中的相对于d线的诸要素和上述可变面间隔的值。表2的“焦距”是全系统的焦距，“FNo.”是F数，“2ω”是全视场角(单位为度)。
在表1的透镜数据中，对非球面的面编号附加*号，作为非球面的曲率半径，表示近轴的曲率半径的数值。在表3中，示出这些非球面的面编号和各非球面的非球面系数。表3的非球面数据的数值的“E-n”(n：整数)意思是“×10-n”。还有，非球面系数是下述非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、…20)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点、下垂到非球面顶点相切的与光轴垂直的平面的垂线的长度)
h：高度(从光轴至透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA、Am：非球面系数(m＝3、4、5、…20)。
在表1～表3中，记述规定的位数的数值。另外在表1～表3中，作为长度的单位使用mm，但光学系统按比例放大或按比例缩小也可以使用，因此也能够使用其他适当的单位。
【表1】
实施例1·透镜数据
【表2】
实施例1·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.946
焦距 16.49 27.98 48.56
FNo. 3.60 4.54 5.59
2ω[°] 89.6 54.8 32.2
DD[3] 0.70 8.67 22.21
DD[9] 14.58 7.72 3.40
DD[21] 2.20 13.24 25.01
【表3】
实施例1·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 4.0933323E-04 -1.2811739E-04 8.4079418E-05
A4 -6.0888867E-04 -2.6404611E-04 -1.5884117E-04
A5 1.4419977E-04 4.0381724E-05 5.0163675E-05
A6 -1.4619676E-05 5.5734993E-07 -8.3478199E-06
A7 8.0416169E-08 -6.1603008E-07 -2.0759316E-06
A8 6.1299999E-08 -1.5625782E-09 8.7628996E-07
A9 3.1292229E-09 6.4187304E-09 -1.0381980E-07
A10 -1.7635605E-10 5.3217493E-10 3.9240483E-09
A11 -4.1002904E-11 -1.9789871E-11 -6.6439218E-10
A12 -3.4140583E-12 -9.6388463E-12 5.2203771E-11
A13 -6.6094040E-14 -1.0319722E-12 3.0635548E-11
A14 2.4538915E-14 -1.3216914E-14 1.2779807E-12
A15 3.2551846E-15 1.0643318E-14 -9.2825959E-13
A16 3.5301237E-16 1.7477013E-15 -1.4403526E-13
A17 -2.5050314E-17 1.1109141E-16 -1.4596389E-14
A18 3.1545594E-19 -1.3183865E-17 4.0192223E-15
A19 -1.0455552E-19 -2.3211123E-18 1.7353656E-15
A20 -1.2392007E-20 1.1419089E-19 -2.0085297E-16
面编号 7 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.2811739E-04 -2.2718447E-04 6.8549524E-05
A4 -2.6404611E-04 2.5114346E-04 8.8501534E-05
A5 4.0381724E-05 -4.9965869E-05 -6.2564615E-06
A6 5.5734993E-07 1.9673561E-06 5.6102257E-07
A7 -6.1603008E-07 8.9571158E-07 -1.6412544E-07
A8 -1.5625782E-09 8.1475858E-08 7.8367930E-09
A9 6.4187304E-09 -8.8732257E-09 8.2051813E-09
A10 5.3217493E-10 -4.0745601E-09 1.6270042E-09
A11 -1.9789871E-11 -6.4029472E-10 1.0734148E-10
A12 -9.6388463E-12 -3.1160921E-11 -3.2465246E-11
A13 -1.0319722E-12 1.2425429E-11 -1.3240197E-11
A14 -1.3216914E-14 4.5091154E-12 -2.7277581E-12
A15 1.0643318E-14 7.7613196E-13 -2.9460504E-13
A16 1.7477013E-15 5.1227760E-14 1.8727986E-14
A17 1.1109141E-16 -1.5128955E-14 1.9093148E-14
A18 -1.3183865E-17 -6.5219152E-15 4.9610731E-15
A19 -2.3211123E-18 -9.7400580E-16 4.8546866E-16
A20 1.1419089E-19 2.4600407E-16 -2.1226761E-16
在图8(A)～图8(D)中分别示出在广角端的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散，畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。在图8(E)～图8(H)中分别示出在中间焦距状态的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。在图8(I)～图8(L)中分别表示在望远端的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。图8(A)～图8(L)所示的像差全部是无限远物体合焦时的情况。
在各像差图中示出以d线为基准波长的像差，而在球面像差图中，也示出关于C线(波长656.27nm)、F线(波长486.13nm)、g线(波长435.84nm)的像差，在倍率色像差图中示出关于C线、F线、g线的像差。像散图中以实线、虚线表示分别关于弧矢方向、子午方向的像差，线种的说明中分别写上(S)、(T)这样的标记。球面像差图的FNo.意思是F数，其他的像差图的ω意思是半视场角。
在图14(A)～图14(J)中分别示出实施例1的变焦透镜的在广角端的横像差图。在此左右2列表示像差，但左列的是关于子午方向的像差，右列的是关于弧矢方向的像差。另外，上半部分是未进行手抖补正时的像差，下半部分是校正了光轴倾斜0.3度的手抖时的像差。
未进行手抖补正时的像差，像面的中心的像差示出在(A)中，像高为+侧最大像高的80％的位置的像差示出在(B)和(C)中，而像高为-侧最大像高的80％的位置的像差示出在(D)和(E)中。并且，手抖补正时的像差，像面的中心的像差示出在(F)中，像高为+侧最大像高的80％的位置的像差示出在(G)和(H)中，而像高为-侧最大像高的80％的位置的像差示出在(I)和(J)中。
另外在图15(A)～图15(J)分别示出实施例1的变焦透镜的在中间焦距状态的横像差图。而且在图16(A)～图16(J)中分别示出实施例1的变焦透镜的在望远端的横像差图。这些图中的像差的表述的方法，与上面说明的图14(A)～图14(J)的相同。
还有在图14～图16中，示出关于d线、C线、F线和g线的横像差。这些横像差全部是无限远物体合焦时的横像差。另外各像差图中的ω意思是半视场角。
上述的实施例1的说明所述的各数据的标记、意思、记述方法除非特别指出，否则在以下的实施例中也一样，因此以下省略重复说明。
＜实施例2＞
实施例2的变焦透镜，具有图2所示的构成。该实施例2的变焦透镜，与实施例1的不同，第3-2透镜群G32由4片透镜L34～L37构成。还有，透镜L36和透镜L37彼此接合。
实施例2的变焦透镜的基本透镜数据示出在表4中，诸要素和可变面间隔示出在表5中，而非球面系数示出在表6中。
【表4】
实施例2·透镜数据
【表5】
实施例2·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.946
焦距 16.46 27.93 48.48
FNo. 3.60 4.59 5.78
2ω[°] 90.4 55.0 32.4
DD[3] 0.70 9.53 21.85
DD[9] 14.27 7.80 3.50
DD[22] 2.20 12.77 24.99
【表6】
实施例2·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 3.7983462E-04 -1.3713510E-04 8.2114350E-05
A4 -4.7669514E-04 -1.8513738E-04 3.6614246E-05
A5 1.2923426E-04 4.4407209E-05 4.7713523E-05
A6 -1.4331584E-05 -1.9289691E-06 -7.6044525E-06
A7 4.6028189E-08 -7.1751079E-07 -1.7726691E-06
A8 5.3354211E-08 9.5172686E-09 9.2529202E-07
A9 2.8890599E-09 8.6478543E-09 -1.0318519E-07
A10 -7.9004021E-11 6.6010150E-10 2.4378472E-09
A11 -1.9212654E-11 -2.5529911E-11 -9.9004763E-10
A12 -1.6361184E-12 -1.1352628E-11 1.3072428E-11
A13 -3.3626876E-14 -1.2246918E-12 3.1468000E-11
A14 -3.9834365E-15 -1.3081256E-14 3.7323465E-12
A15 -9.2017660E-16 1.2100075E-14 -3.3490212E-13
A16 -7.6222606E-17 1.9905151E-15 -7.6450719E-14
A17 -1.6207022E-17 1.0147215E-16 -1.5072491E-14
A18 5.5948006E-18 -1.7184201E-17 2.2299890E-16
A19 6.4021482E-19 -3.0519672E-18 6.0140766E-16
A20 -6.8206237E-20 2.3099215E-19 -4.1905599E-17
面编号 12 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 8.3595692E-05 -2.8952110E-04 -6.2156786E-05
A4 2.7079843E-04 2.3997470E-04 1.7426031E-04
A5 -4.3006378E-05 -2.1646424E-05 -1.4987524E-05
A6 2.8900666E-05 6.5947442E-07 8.3858816E-07
A7 -5.7702563E-06 5.2349580E-08 -9.6944745E-09
A8 2.7120620E-07 8.2004698E-10 -4.6547635E-10
A9 -7.5099819E-09 -6.4096538E-11 -9.8826360E-12
A10 1.9730052E-08 -1.6473447E-11 -2.4443583E-12
A11 -3.1874785E-10 -3.1780447E-12 -1.0286381E-12
A12 -4.9589636E-10 -7.0899542E-13 -3.2394496E-13
A13 -7.1860341E-11 -1.2752466E-13 -7.1484719E-14
A14 7.3185676E-12 -2.4558084E-15 -2.2161242E-14
A15 6.0578766E-12 -3.5184627E-15 -2.3497226E-15
A16 -8.0673594E-13 1.5247473E-15 -1.0562438E-15
A17 -1.7788432E-14 6.9877083E-16 3.1560687E-16
A18 -1.1716156E-15 8.4448306E-17 1.5446758E-16
A19 1.3688371E-15 -8.9863419E-18 5.3836889E-18
A20 -8.3678512E-17 8.4562781E-18 -4.2910507E-19
图9(A)～图9(L)中分别示出实施例2的变焦透镜的各像差图(像差的种类与实施例1的情况相同)。另外图17～图19中示出实施例2的变焦透镜的横像差图。
＜实施例3＞
实施例3的变焦透镜，具有图3所示的构成。该实施例3的变焦透镜，与实施例1的不同，第3-2透镜群G32由4片透镜L34～L37构成。还有透镜L36和透镜L37彼此接合。
实施例3的变焦透镜的基本透镜数据示出在表7中，诸要素和可变面间隔示出在表8中，然后非球面系数示出在表9中。
【表7】
实施例3·透镜数据
【表8】
实施例3·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.946
焦距 16.49 27.99 48.58
FNo. 3.63 4.61 5.81
2ω[°] 90.8 55.2 32.4
DD[3] 0.70 9.36 21.88
DD[9] 14.14 7.72 3.49
DD[22] 2.20 12.81 24.90
【表9】
实施例3·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.4765855E-04 -5.4641030E-04 1.0852813E-05
A4 -4.8625792E-04 -2.3461534E-04 -7.4855809E-05
A5 1.3167844E-04 5.5223344E-05 3.9599921E-05
A6 -1.4177767E-05 -1.4244118E-06 -8.9390256E-06
A7 1.0353715E-07 -7.6122510E-07 -1.8348813E-06
A8 5.6316752E-08 5.4180143E-09 9.3341107E-07
A9 2.5791702E-09 8.7801675E-09 -1.0053916E-07
A10 -1.5545520E-10 7.1755496E-10 2.7741610E-09
A11 -2.7284805E-11 -2.1094980E-11 -9.9974413E-10
A12 -2.0597181E-12 -1.1627035E-11 -5.4893535E-12
A13 -1.0293307E-14 -1.3520454E-12 2.5392007E-11
A14 4.9582884E-15 -3.1622439E-14 2.4234326E-12
A15 3.0618207E-16 1.0764336E-14 -5.2758878E-13
A16 3.3012078E-17 2.0690619E-15 -8.3511130E-14
A17 -1.1883153E-17 1.4287425E-16 -8.4534949E-15
A18 5.0695607E-18 -1.0531626E-17 2.7749940E-15
A19 5.1472711E-19 -2.6774878E-18 1.0294153E-15
A20 -7.9425527E-20 1.0075228E-19 -1.2938586E-16
面编号 12 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 1.3354157E-05 -1.8475321E-04 -2.7104807E-05
A4 9.3838025E-05 2.2412869E-04 1.6384072E-04
A5 -5.4418771E-05 -2.9386889E-05 -1.4813610E-05
A6 2.7739702E-05 1.8983059E-06 7.7235370E-07
A7 -5.8667790E-06 4.4876342E-07 2.3347243E-09
A8 2.6426678E-07 1.1931679E-08 1.5866531E-08
A9 -7.8853860E-09 -1.0807183E-08 4.3548581E-09
A10 1.9662739E-08 -2.5215812E-09 5.0456663E-10
A11 -3.4216618E-10 -2.0300390E-10 -3.8430193E-11
A12 -5.0228210E-10 3.8318033E-11 -3.2341222E-11
A13 -7.3437667E-11 1.7704485E-11 -8.3678858E-12
A14 7.0204465E-12 3.5823309E-12 -1.3123551E-12
A15 6.0100110E-12 3.4592999E-13 -6.7305410E-14
A16 -8.1353849E-13 -4.1162058E-14 3.3626761E-14
A17 -1.7966048E-14 -2.7781574E-14 1.4645816E-14
A18 -9.4865726E-16 -6.8630813E-15 3.1878332E-15
A19 1.4608591E-15 -6.1332048E-16 2.1003518E-16
A20 -5.4064725E-17 3.4444540E-16 -1.5985069E-16
图10(A)～图10(L)中分别示出实施例3的变焦透镜的各像差图(像差的种类与实施例1的情况相同)。另外图20～图22中示出实施例3的变焦透镜的横像差图。
＜实施例4＞
实施例4的变焦透镜，具有图4所示的构成。该实施例4的变焦透镜的基本透镜数据示出在表10中，诸要素和可变面间隔示出在表11中，而非球面系数示出在表12中。
【表10】
实施例4·透镜数据
【表11】
实施例4·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.946
焦距 16.50 27.99 48.59
FNo. 3.60 4.57 5.76
2ω[°] 89.8 55.0 32.2
DD[3] 0.70 7.97 21.38
DD[9] 14.35 7.39 3.12
DD[21] 2.20 13.28 25.02
【表12】
实施例4·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 2.9672130E-04 -2.1892949E-04 -8.2983816E-06
A4 -5.4955966E-04 -2.4673796E-04 -1.0903663E-04
A5 1.3511333E-04 4.7754473E-05 3.9947552E-05
A6 -1.4222700E-05 -1.0776574E-06 -8.9819580E-06
A7 9.2033531E-08 -6.8294433E-07 -1.9084984E-06
A8 5.9200809E-08 8.7686793E-09 9.1885918E-07
A9 3.0971072E-09 8.4031379E-09 -1.0129499E-07
A10 -1.3923193E-10 6.6038494E-10 3.1103377E-09
A11 -3.3623728E-11 -2.5255928E-11 -8.8263964E-10
A12 -3.2954555E-12 -1.1712202E-11 1.7287195E-11
A13 -1.1080966E-13 -1.3946328E-12 2.8125655E-11
A14 6.0145658E-15 -3.9487643E-14 2.3977508E-12
A15 1.7701054E-15 9.6566158E-15 -6.1312525E-13
A16 2.4843809E-16 2.1111601E-15 -1.0719878E-13
A17 4.2166955E-19 1.7484288E-16 -1.2066232E-14
A18 4.2308906E-18 -3.8321743E-18 2.6442409E-15
A19 2.3888337E-19 -2.2140997E-18 1.1281265E-15
A20 -7.5272974E-20 -3.7026635E-20 -1.2731435E-16
面编号 12 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -9.7334742E-07 -2.2884532E-04 -4.6886096E-05
A4 3.8530133E-05 1.9013540E-04 1.1644194E-04
A5 -5.7115607E-05 -3.5479825E-05 -1.5775715E-05
A6 2.7528873E-05 2.0361279E-06 9.6107425E-07
A7 -5.8665589E-06 6.3751523E-07 4.5308513E-08
A8 2.6958767E-07 4.9107752E-08 2.4602042E-08
A9 -6.6758591E-09 -7.6046835E-09 5.9680459E-09
A10 1.9827070E-08 -2.9051179E-09 7.4130689E-10
A11 -3.3128209E-10 -4.2111471E-10 -2.1682215E-11
A12 -5.0460072E-10 -1.3360337E-11 -3.5845458E-11
A13 -7.4128698E-11 9.9190349E-12 -1.0038829E-11
A14 6.9448678E-12 3.1655886E-12 -1.7245978E-12
A15 6.0097044E-12 5.2049778E-13 -1.3337483E-13
A16 -8.0758150E-13 3.4342588E-14 2.8221441E-14
A17 -1.6327537E-14 -9.5279779E-15 1.5516333E-14
A18 -3.9861242E-16 -4.2244087E-15 3.6045923E-15
A19 1.4322616E-15 -6.6044624E-16 2.8661253E-16
A20 -8.6222508E-17 1.3773764E-16 -1.6924525E-16
图11(A)～图11(L)中分别示出实施例4的变焦透镜的各像差图(像差的种类与实施例1的情况相同)。另外图23～图25中示出实施例4的变焦透镜的横像差图。
＜实施例5＞
实施例5的变焦透镜，具有图5所示的构成。该实施例5的变焦透镜的基本透镜数据示出在表13中，诸要素和可变面间隔示出在表14中，而非球面系数示出在表15中。
【表13】
实施例5·透镜数据
【表14】
实施例5·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.946
焦距 16.52 28.03 48.66
FNo. 3.59 4.54 5.62
2ω[°] 89.4 54.8 32.2
DD[3] 0.70 8.54 22.04
DD[9] 14.56 7.73 3.43
DD[21] 2.20 13.36 24.95
【表15】
实施例5·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 1.3261466E-04 -3.2535960E-04 2.6294284E-05
A4 -5.4682543E-04 -2.5379984E-04 -1.1637710E-04
A5 1.3565342E-04 4.8091827E-05 3.9422076E-05
A6 -1.4185107E-05 -9.3857983E-07 -8.9945096E-06
A7 9.5421085E-08 -6.6624311E-07 -1.9079783E-06
A8 5.9631616E-08 9.8143733E-09 9.1846164E-07
A9 3.1386593E-09 8.3599640E-09 -1.0148435E-07
A10 -1.3822195E-10 6.4321867E-10 3.0613861E-09
A11 -3.4107461E-11 -2.7310772E-11 -8.9251715E-10
A12 -3.4036975E-12 -1.1959289E-11 1.5660735E-11
A13 -1.2451233E-13 -1.4007516E-12 2.7910491E-11
A14 4.8471380E-15 -3.9869227E-14 2.3779804E-12
A15 1.7134692E-15 9.8853248E-15 -6.1234031E-13
A16 2.5051251E-16 2.1174214E-15 -1.0624393E-13
A17 1.1358833E-18 1.7756233E-16 -1.1791378E-14
A18 4.3278274E-18 -3.9729409E-18 2.6975712E-15
A19 2.4800382E-19 -2.1787272E-18 1.1329425E-15
A20 -7.3205718E-20 -3.7402136E-20 -1.2948261E-16
面编号 12 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 1.9526224E-05 -1.8360679E-04 2.5717863E-06
A4 3.7582449E-05 1.9368904E-04 1.2010679E-04
A5 -5.7284888E-05 -3.5237961E-05 -1.5429248E-05
A6 2.7458550E-05 2.0859307E-06 9.5831263E-07
A7 -5.8809212E-06 6.4568744E-07 3.8362823E-08
A8 2.6764805E-07 4.9544239E-08 2.3179864E-08
A9 -6.8421070E-09 -7.8058311E-09 5.7935754E-09
A10 1.9828373E-08 -2.9887460E-09 7.3191964E-10
A11 -3.2761969E-10 -4.4086247E-10 -1.9902190E-11
A12 -5.0392516E-10 -1.6646737E-11 -3.5193428E-11
A13 -7.4083489E-11 9.5996000E-12 -9.9287205E-12
A14 6.9293510E-12 3.1905268E-12 -1.7170673E-12
A15 6.0015653E-12 5.4270137E-13 -1.3544163E-13
A16 -8.0969893E-13 4.1092155E-14 2.7232681E-14
A17 -1.6735466E-14 -8.1318557E-15 1.5276751E-14
A18 -4.3695473E-16 -4.0481586E-15 3.5691419E-15
A19 1.4359945E-15 -6.7263597E-16 2.8689331E-16
A20 -8.1457656E-17 1.1996698E-16 -1.6672489E-16
图12(A)～图12(L)中分别示出实施例5的变焦透镜的各像差图(像差的种类与实施例1的情况相同)。另外图26～图28中示出实施例5的变焦透镜的横像差图。
＜实施例6＞
实施例6的变焦透镜，具有图6所示的构成。本实施例的变焦透镜，是实质上由从物体侧顺次配置的第一透镜群G1、第二透镜群G2和第三透镜群G3构成的3群结构，其光焦度的符号从第一透镜群G1起顺次为正、负、正。第三透镜群G3，实质上由从物体侧顺次配置的具有正光焦度的第3-1透镜群G31、和具有正光焦度的第3-2透镜群G32构成。
变倍时第一透镜群G1～第三透镜群G3沿光轴Z移动，第三透镜群G3的全部的透镜一体移动。在第3-2透镜群G32中，防振透镜群由透镜L34构成，合焦透镜群由透镜L35构成。
该实施例6的变焦透镜，与实施例1的不同，如上述为3群结构，另外第3-2透镜群G32由4片透镜L34～L37构成。还有透镜L36和透镜L37彼此接合。
实施例6的变焦透镜的基本透镜数据示出在表16中，诸要素和可变面间隔示出在表17中，而非球面系数示出在表18中。
【表16】
实施例6·透镜数据
【表17】
实施例6·诸要素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.000 1.697 2.880
焦距 16.54 28.08 47.65
FNo. 3.66 4.54 5.66
2ω[°] 89.0 54.2 32.8
DD[3] 0.70 11.33 23.73
DD[9] 15.30 7.79 2.90
DD[22] 13.14 22.38 33.64
【表18】
实施例6·非球面系数
面编号 6 7 11
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 7.4492437E-04 1.7246551E-04 1.2175282E-04
A4 -4.9211126E-04 -1.8650623E-04 -2.8127187E-05
A5 1.2866400E-04 4.3309989E-05 4.7953381E-05
A6 -1.4318504E-05 -1.9258444E-06 -7.7133192E-06
A7 4.8889306E-08 -7.1843171E-07 -1.7754028E-06
A8 5.3418090E-08 9.5043479E-09 9.2529064E-07
A9 2.8895027E-09 8.6482099E-09 -1.0317348E-07
A10 -7.9019687E-11 6.6012542E-10 2.4407837E-09
A11 -1.9213397E-11 -2.5528967E-11 -9.8946205E-10
A12 -1.6360946E-12 -1.1352655E-11 1.3198880E-11
A13 -3.3615204E-14 -1.2247232E-12 3.1483667E-11
A14 -3.9806794E-15 -1.3084852E-14 3.7339371E-12
A15 -9.1991966E-16 1.2099184E-14 -3.3451749E-13
A16 -7.6108531E-17 1.9903781E-15 -7.6533568E-14
A17 -1.6198231E-17 1.0146700E-16 -1.5121485E-14
A18 5.5944131E-18 -1.7186752E-17 2.2019003E-16
A19 6.4042806E-19 -3.0521538E-18 5.9907996E-16
A20 -6.8181013E-20 2.3151638E-19 -4.2063568E-17
面编号 12 16 17
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 1.1730716E-04 -1.1556655E-04 4.4374440E-05
A4 1.8116281E-04 1.8030445E-04 1.4454044E-04
A5 -5.0105691E-05 -1.7745478E-05 -1.7475468E-05
A6 2.8908762E-05 5.4873226E-07 1.0616632E-06
A7 -5.7688507E-06 4.9263479E-08 -3.6965003E-09
A8 2.7114249E-07 8.1453583E-10 -3.6976883E-10
A9 -7.5352016E-09 -5.4529042E-11 -8.5041595E-12
A10 1.9724382E-08 -1.4184544E-11 -2.3727146E-12
A11 -3.2003289E-10 -2.6673531E-12 -1.0137866E-12
A12 -4.9611152E-10 -5.8464510E-13 -3.2115813E-13
A13 -7.1884317E-11 -1.1450158E-13 -6.6629968E-14
A14 7.3144964E-12 1.3723646E-16 -2.0880463E-14
A15 6.0587160E-12 -3.2692618E-15 -2.0629033E-15
A16 -8.0616185E-13 1.5654725E-15 -1.0696992E-15
A17 -1.7708625E-14 5.4625675E-16 3.0037479E-16
A18 -1.1378451E-15 8.6035671E-17 1.6183307E-16
A19 1.3703819E-15 -9.2342149E-18 6.5001418E-18
A20 -8.3309469E-17 8.3590777E-18 -3.2643844E-19
图13(A)～图13(L)中分别示出实施例6的变焦透镜的各像差图(像差的种类与实施例1的情况相同)。另外图29～图31中示出实施例6的变焦透镜的横像差图。
另外在表19中，示出与实施例1～6的变焦透镜的条件式(1)～(5)对应的值。其中所示的值，是各条件式规定的条件，即文字式的部分的值，分别是关于d线的。
【表19】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
(1)|f3F/f3| 1.38 1.21 1.29 1.54 1.50 1.28
(2)|f3F/fw| 1.72 1.49 1.58 1.89 1.88 1.62
(3)|f3F/ft| 0.58 0.51 0.54 0.64 0.64 0.56
(4)|f3IS/f3| 1.79 1.76 1.94 2.52 2.17 1.62
(5)|f3IS/f3A| 1.47 1.34 1.54 2.14 1.84 1.34
表20中示出，在实施例1～6的变焦透镜中，如前述，校正了光轴倾斜0.3度的手抖时的防振透镜群(透镜L34)的移动量。在此，就每个实施例示出在广角端、中间焦距状态和望远端的移动量。还有该移动量，是与光轴正交的方向的移动的量，单位是mm。
【表20】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
0.108 0.103 0.111 0.147 0.132 0.097
0.138 0.133 0.144 0.186 0.168 0.128
0.190 0.181 0.197 0.255 0.232 0.172
其次，参照图32和图33对于本发明的摄像装置的一个实施方式进行说明。图32、图33中分别示出前面侧、背面侧的立体形状的照相机30，可拆卸自如地装配有将本发明的实施方式的变焦透镜1收纳在镜筒内的交换镜头20，是无反射方式的数码相机。
该相机30具备机身31，在其上表面设有快门按钮32和电源按钮33。另外在相机机身31的背面，设有操作部34、35和显示部36。显示部36用于显示拍摄的图像、和拍摄之前的处于视场角内的图像。
在相机机身31的前面中央部，设有来自拍摄对象的光入射的摄影孔径，在对应该摄影孔径的位置设有卡口37，经由该卡口37使交换镜头20装配在相机机身31上。
而且在相机机身31内，还设有接收由交换镜头20形成的被摄物体像、且输出其所对应的摄像信号的CCD等的摄像元件(未图示)，对于由该摄像元件输出的摄像信号进行处理而生成图像的信号处理电路，和用于记录此生成图像的记录媒体等。该照相机30，可以通过按动快门按钮32进行静止图像或运动图像的拍摄，由此拍摄得到的图像数据被记录在上述记录媒体中。
本实施方式的照相机30，由于具备本发明的变焦透镜1，所以手抖补正动作和合焦动作的响应快速，而且能够达成小型轻量化。
以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但本发明不受上述实施方式和实施例限定，可以进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值，不限定为上述各实施例所示的值，也能够取其他的值。
另外，在摄像装置的实施方式中，列举无反射(所谓无反射镜)方式的数码相机为例并图示说明，但本发明的摄像装置不受其限定，例如，摄像机、数码相机、电影拍摄用摄像机、播放用照相机等的摄像装置也可以适用本发明。

Claims (24)

1.一种变焦透镜，其中，
具备：从物体侧顺次配置的正光焦度的第一透镜群、负光焦度的第二透镜群、和正光焦度的第三透镜群，
按照相对于广角端而在望远端使所述第一透镜群和所述第二透镜群的间隔增大、使所述第二透镜群和所述第三透镜群的间隔减小的方式使这3个透镜群全部移动，并且在变倍时移动的群只有所述3个透镜群，
所述第三透镜群具有多个透镜，且变倍时在该第三透镜群所配置的各透镜彼此的间隔不变，
所述第三透镜群实质上由从物体侧顺次配置的具有正光焦度的第3-1透镜群、和第3-2透镜群构成，
所述第3-1透镜群在手抖发生时和合焦时固定，
所述第3-2透镜群具有：在最靠物体侧配置且为了手抖发生时的像面校正沿着与光轴正交的方向移动、而在合焦时被固定的防振透镜群；比该防振透镜群更靠像侧配置且在合焦时沿光轴移动、而在手抖发生时被固定的合焦透镜群。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
所述合焦透镜群具有正光焦度。
3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述合焦透镜群实质上由1片正透镜构成。
4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述合焦透镜群的焦距设为f3F，所述第三透镜群的焦距设为f3时，满足以下的条件式(1)：
0.9＜|f3F/f3|＜1.8…(1)。
5.根据权利要求4所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(1-2)：
1.0＜|f3F/f3|＜1.7…(1-2)。
6.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
在广角端的视场角为70度以上，且在所述合焦透镜群的焦距设为f3F，在广角端的全系统的焦距设为fw，在望远端的全系统的焦距设为ft时，满足以下的条件式(2)和(3)：
1.1＜|f3F/fw|＜2.3…(2)
0.3＜|f3F/ft|＜0.9…(3)。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(2-2)：
1.2＜|f3F/fw|＜2.2…(2-2)。
8.根据权利要求6所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(2-3)：
1.3＜|f3F/fw|＜2.1…(2-3)。
9.根据权利要求6所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(3-2)：
0.4＜|f3F/ft|＜0.8…(3-2)。
10.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述防振透镜群具有负光焦度。
11.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述防振透镜群实质上由1片负透镜构成。
12.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第3-1透镜群具有至少2片正透镜和1片负透镜。
13.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述防振透镜群的焦距设为f3IS、所述第三透镜群的焦距设为f3时，满足以下的条件式(4)：
1.2＜|f3IS/f3|＜3.0…(4)。
14.根据权利要求13所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(4-2)：
1.3＜|f3IS/f3|＜2.8…(4-2)。
15.根据权利要求13所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(4-3)：
1.4＜|f3IS/f3|＜2.7…(4-3)。
16.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述防振透镜群的焦距设为f3IS，所述第3-1透镜群和所述防振透镜群的合成焦距设为f3A时，满足以下的条件式(5)：
0.8＜|f3IS/f3A|＜2.6…(5)。
17.根据权利要求16所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(5-2)：
1.0＜|f3IS/f3A|＜2.4…(5-2)。
18.根据权利要求16所述的变焦透镜，其中，
满足下述条件式(5-3)：
1.1＜|f3IS/f3A|＜2.3…(5-3)。
19.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述合焦透镜群具有正光焦度，
按照与该合焦透镜群的物体侧或像面侧邻接的方式，配置有在合焦时和手抖发生时被固定的具有负光焦度的透镜群。
20.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第3-1透镜群实质上由具有正光焦度的2片透镜、和具有负光焦度的1片透镜构成，
所述第3-2透镜群实质上由从物体侧顺次配置的具有负光焦度的单透镜而成的防振透镜、具有正光焦度的单透镜而成的合焦透镜、和具有负光焦度并在手抖发生时和合焦时被固定的固定透镜群构成。
21.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第一透镜群实质上由从物体侧顺次配置的具有负光焦度的透镜、和具有正光焦度的透镜构成。
22.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
在所述第三透镜群和像面之间配置有：在变倍时和合焦时相对于光轴方向被固定的1片正透镜。
23.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中
所述第二透镜群实质上由从物体侧顺次配置的具有负光焦度的透镜、具有负光焦度的透镜、和具有正光焦度的透镜构成。
24.一种摄像装置，其中，
具备权利要求1至23中任一项所述的变焦透镜。
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