CN104280864A - 变焦透镜和摄像装置 - Google Patents

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CN104280864A CN201410328119.1A CN201410328119A CN104280864A CN 104280864 A CN104280864 A CN 104280864A CN 201410328119 A CN201410328119 A CN 201410328119A CN 104280864 A CN104280864 A CN 104280864A
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Abstract

一种既小型轻量、又有高性能且广角的变焦透镜。该变焦透镜从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组(G1)、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组(图1中为G2和G3)、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组(图1中为G4)构成，并且满足下述条件式(1)：1.30＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1)。

Description

变焦透镜和摄像装置
技术领域
本发明涉及适于数码相机、摄影机和播放用照相机、电影拍摄用摄影机、监控用摄像机等的电子照相机的变焦透镜；以及具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
作为用于电子照相机的广角变焦透镜，特别是播放用照相机用的广角变焦透镜，公开有专利文献1和2，但摄像元件的尺寸比播放用照相机大的电影拍摄用摄影机用的广角变焦透镜没怎么被公开。
另外，近年电影拍摄用摄影机的摄像元件高像素化，与之对应的高性能的变焦透镜也没怎么被提出。就播放用照相机而言，公开有一种变焦透镜，其为了达到高性能而采取专利文献3这样的5组结构。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开平9-15501号公报
【专利文献2】特开2012-13817号公报
【专利文献3】特开平10-31157号公报
但是，专利文献1～3所公开的变焦透镜，尽管图像尺寸都不是那么大，但第1透镜组很难说得到了充分地小型化。特别是近年来，摄影风格多样化，便携式的变焦透镜的要求增加，对于大的图像尺寸要求有小型轻量的透镜。特别是期望一种还没怎么被提出的广角的变焦透镜。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种既小型轻量、又高性能且广角的变焦透镜和具备该透镜的摄像装置。
本发明的第1变焦透镜，其特征在于，从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，满足下述条件式(1)。
1.30＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1)
其中，h：在广角端的最大像高的主光线入射到第一面的光轴上的高度，Yimg：最大像高，θ：广角端的半视场角。
在此，第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组、具有正光焦度的第12透镜组、具有正光焦度的第13透镜组构成，优选第12透镜组为了合焦而移动。
本发明的第2变焦透镜，从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组、具有正光焦度的第12透镜组、具有正光焦度的第13透镜组构成，第12透镜组为了合焦而移动，满足下述条件式(2)。
1.530＜n1a＜1.670…(2)
其中，n1a：第11透镜组的在d线下的平均折射率。
在上述第1和第2的变焦透镜中，作为移动透镜组，也可以从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组的这2个透镜组，作为移动透镜组，也可以从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组的这3个透镜组
另外，优选满足下述条件式(3)。
1.95＜f13/f1＜3.00…(3)
其中，f1：第1透镜组的焦距，f13：第13透镜组的焦距。
另外，优选满足下述条件式(4)。
-2.20＜f11/Yimg＜-1.50…(4)
其中，f11：第11透镜组的焦距，Yimg：最大像高。
另外，第12透镜组，优选由2组胶合透镜构成。
另外，第12透镜组的2组胶合透镜，优选从物体侧依次是：正透镜与负透镜的胶合透镜、和负透镜与正透镜的胶合透镜。
另外，优选第1透镜组的最物体侧的面和从物体侧起处于第2位的透镜的物体侧的面是非球面。
另外，优选满足下述条件式(1-1)。
1.70＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1-1)
另外，优选满足下述条件式(2-1)。
1.530＜n1a＜1.665…(2-1)
另外，优选满足下述条件式(3-1)，更优选满足下述条件式(3-2)。
2.10＜f13/f1＜2.90…(3-1)
2.20＜f13/f1＜2.80…(3-2)
另外，优选满足下述条件式(4-1)，如果满足下述条件式(4-2)则更优选。
-2.10＜f11/Yimg＜-1.60…(4-1)
-2.00＜f11/Yimg＜-1.65…(4-2)
本发明的摄像装置，其特征在于，具备上述记述的本发明的变焦透镜。
还有，上述所谓“由～构成”，意思是作为构成要素列举的透镜组以外，也可以含有实质上不具备光焦度的透镜、光阑、遮光罩，保护玻璃、滤光片等的透镜以外的光学零件，透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖补正机构等的机构部分等。
另外，上述的透镜的面形状和光焦度的符号，在含有非球面时则考虑在近轴区域。
本发明的第1变焦透镜，因为从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，满足下述条件式(1)，所以可以成为既小型轻量、又有高性能且广角的变焦透镜。
1.30＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1)
本发明的第2的变焦透镜，因为从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组、具有正光焦度的第12透镜组、具有正光焦度的第13透镜组构成，第12透镜组为了合焦而移动，满足下述条件式(2)，所以可以成为既小型轻量、又有高性能且广角的变焦透镜。
1.530＜n1a＜1.670…(2)
本发明的摄像装置，因为具备本发明的变焦透镜，所以能够实现小型轻量，并且可以进行广角拍摄，另外还能够得到高画质的映像。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的变焦透镜(与实施例1共同)的透镜构成的剖面图
图2是本发明的一个实施方式的变焦透镜(与实施例1共同)的光路图
图3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4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5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6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7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8是表示本发明的实施例7的变焦透镜的透镜构成的剖面图
图9是表示本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(A～L)
图10是表示本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(A～L)
图11是表示本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(A～L)
图12是表示本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(A～L)
图13是表示本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(A～L)
图14是表示本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图(A～L)
图15是表示本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图(A～L)
图16是本发明的实施方式的摄像装置的概略构成图
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说明。图1是表示本发明的一个实施方式的变焦透镜的透镜构成的剖面图，图2是上述变焦透镜的光路图。图1和图2所示的构成例，与后述的实施例1的变焦透镜的构成共同通用。在图1和图2中，左侧是物体侧，右侧是像侧。另外，图2中还一并示出了轴上光束wa和最大视场角的光束wb。
如图1和图2所示，该变焦透镜，沿光轴Z从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组(本实施方式中是第2透镜组G2、第3透镜组G3)、孔径光阑St、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组(本实施方式中是第4透镜组G4)构成。还有，孔径光阑St未必表示其大小和形状、而是表示光轴Z上的位置。
在将该变焦透镜应用于摄像装置时，根据要装配透镜的相机侧的构成，优选在光学系统与像面Sim之间配置保护玻璃、棱镜，红外线截止滤光片和低通滤光片等的各种滤光片，因此在图1和图2中表示的是，将这些的假设下的平行平面板状的光学构件PP配置在透镜系统和像面Sim之间的例子。
第1透镜组G1其构成为，从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组G11、具有正光焦度的第12透镜组G12、具有正光焦度的第13透镜组G13构成，第12透镜组G12为了合焦(也称对焦)而移动。通过采取这样的构成，能够抑制因聚焦造成的视场角的变动。
另外，以满足下述条件式(1)的方式构成。通过使之不超过该条件式(1)的上限值，通过使第11透镜组G11的直径不会过大，因此有助于小型轻量化。另外，通过使之不小于条件式(1)的下限值，有利于像面弯曲和畸变的校正。还有，如果满足下述条件式(1-1)，则能够达成更良好的特性。
1.30＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1)
1.70＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1-1)
其中，h：在广角端的最大像高的主光线入射到第一面的光轴上的高度，Yimg：最大像高，θ：广角端的半视场角。
另外，以满足下述条件式(2)的方式构成。通过使之不超过该条件式(2)的上限值，通过使玻璃材的比重不会过大，因此有助于轻量化。另外，通过使之不小于条件式(2)的下限值，除了有利于像面弯曲和倍率色像差的校正以外，还能够使第11透镜组G11的外径和厚度不变得过大，有助于小型轻量化。还有，如果满足下述条件式(2-1)，则能够达成更良好的特性。
1.530＜n1a＜1.670…(2)
1.530＜n1a＜1.665…(2-1)
其中，n1a：第11透镜组的在d线下的平均折射率。
在本实施方式的变焦透镜中，作为移动透镜组，作为示例列举的是，从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组G2、具有负光焦度的第3透镜组G3这2个的透镜组，但作为移动透镜组，也可以从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组这3个透镜组，从而是整体上为5组结构的变焦透镜。
另外，优选满足下述条件式(3)。通过使之不超过该条件式(3)的上限值，除了有利于球面像差和像面弯曲的校正以外，还有利于聚焦时的球面像差和像面弯曲的校正，此外能够将聚焦时的视场角变动抑制得很小。另外，通过使之不小于条件式(3)的下限值，除了能够减小聚焦时的视场角变动以外，还能够使聚焦所需要的移动量不会过大，因此有助于小型轻量化。还有，如果满足下述条件式(3-1)、此外优选满足条件式(3-2)，则能够达成更良好的特性。
1.95＜f13/f1＜3.00…(3)
2.10＜f13/f1＜2.90…(3-1)
2.20＜f13/f1＜2.80…(3-2)
其中，f1：第1透镜组的焦距，f13：第13透镜组的焦距。
另外，优选满足下述条件式(4)。通过使之不超过该条件式(4)的上限值，除了有利于像散、像面弯曲、畸变的校正以外，还能够使第12透镜组G12和第13透镜组G13的直径不会变得过大，因此有助于小型轻量化。另外，通过使之不小于条件式(4)的下限值，有利于球面像差、像面弯曲的校正。还有，如果满足下述条件式(4-1)、此外优选满足条件式(4-2)，则能够达成更良好的特性。
-2.20＜f11/Yimg＜-1.50…(4)
-2.10＜f11/Yimg＜-1.60…(4-1)
-2.00＜f11/Yimg＜-1.65…(4-2)
其中，f11：第11透镜组的焦距，Yimg：最大像高。
另外，优选第12透镜组由2组胶合透镜构成。通过采取这样的构成，能够抑制聚焦时的球面像差、轴上色像差、倍率色像差的变动。
这时，就第12透镜组的2组胶合透镜而言，优选从物体侧依次是：正透镜与负透镜的胶合透镜，和负透镜与正透镜的胶合透镜。通过采取这样的构成，有利于轴上色像差、倍率色像差的校正。
另外，优选第1透镜组的最物体侧的面和从物体侧起处于第二位的透镜的物体侧的面是非球面。通过采取这样的构成，像散、像面弯曲、畸变的校正变得容易，有利于小型化。
在本变焦透镜中，作为在最物体侧(也称最靠物体侧)所配置的材料，具体来说优选使用玻璃，或者也可以使用透明的陶瓷。
另外，本变焦透镜在严酷的环境下使用时，优选实施保护用的多层膜涂层。此外，除保护用涂层以外，也可以实施用于减少使用时的重影等的防反射涂层。
另外，在图1所示的例子中，示出的是在透镜系统和像面Sim之间配置有光学构件PP的例子，但将低通滤光片和截止特定的波长范围这样的各种滤光片等配置在透镜系统和像面Sim之间加以取代，而也可以在各透镜之间配置这些各种滤光片，或者也可以对于任意透镜的透镜面、实施与各种滤光片具有同样的作用的涂层涂敷。
接下来，对于本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。
首先，对于实施例1的变焦透镜进行说明。实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图1中。还有，在图1和对应后述的实施例2～7的图3～8中，也一起示出光学构件PP，左侧是物体侧，右侧是像侧，图示的孔径光阑St未必表示其大小和形状，而是表示光轴Z上的位置。
实施例1的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有负光焦度的第3透镜组G3、变倍时固定的具有正光焦度的第4透镜组G4(最终透镜组)构成。
实施例1的变焦透镜的基本透镜数据示出在表1中，关于诸要素的数据示出在表2中，关于移动面的间隔的数据示出在表3中，关于非球面系数的数据示出在表4中。以下，关于表中的标记的意思，以实施例1的为例进行说明，在实施例2～7中也基本上一样。
在表1的透镜数据中，在Si一栏中表示：以最物体侧的构成要素的面作为第1号而随着朝向像侧依次增加的第i号(i＝1、2、3、…)面编号，Ri一栏中表示第i号面的曲率半径，Di一栏中表示第i号面和第i+1号面在光轴Z上的面间隔。另外，Ndj一栏中表示以最物体侧的光学零件为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的光学零件的对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj一栏中表示相同的第j号光学零件的对d线(波长587.6nm)的阿贝数，θgFj一栏中表示：以最物体侧的光学零件为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的光学零件的部分色散比。
还有，部分色散比θgF由下式表示。
θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)
其中，Ng：对g线的折射率，NF：对F线的折射率，NC：对C线的折射率。
在此，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。在基本透镜数据中，也包含孔径光阑St、光学构件PP在内示出。在相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中，与面编号一起记述(光阑)这样的词句。另外，在表1的透镜数据中，在变倍时间隔发生变化的面间隔一栏中分别记述为DD[i]。另外，Di的最下一栏的值，是光学构件PP的像侧的面和像面Sim的间隔。
在表2的关于诸要素的数据中，表示在广角/中间/望远的各自下的变焦倍率、焦距f′、后截距Bf′、F数FNo.、全视场角2ω、在广角端的最大像高的主光线入射到第一面的光轴上的高度h、最大像高Yimg的值。
在基本透镜数据、关于诸要素的数据和关于移动面的间隔的数据中，作为角度的单位使用度，作为长度的单位使用mm，但因为光学系统按比例放大或按比例缩小也可以使用，所以也能够使用其他适当的单位。
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示出近轴的曲率半径的数值。在表4的关于非球面系数的数据中，示出非球面的面编号Si、和关于这些非球面的非球面系数。非球面系数，是由以下的式(A)表示的非球面式的各系数KA、Am(m＝3、4、5、…20)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm…(A)
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(距光轴的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA，Am：非球面系数(m＝3、4、5、…20)
【表1】
实施例1·透镜数据
【表2】
实施例1·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.49 1.95
f′ 14.203 21.162 27.695
Bf′ 31.510 31.510 31.510
FNo. 2.71 2.71 2.71
2ω[°] 98.2 72.4 580
h 38.470
Yimg 15.75
【表3】
实施例1·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 8.921 8.921 8.921
DD[15] 3.935 3.935 3.935
DD[19] 1.500 29.121 41.635
DD[25] 14.635 3.103 5.194
DD[28] 33.513 17.425 2.819
【表4】
实施例1·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 -4.62278307E-06
A4 6.14778261E-06
A5 -1.92932204E-08
A6 -3.67925408E-09
A7 3.35087759E-11
A8 1.57495428E-12
A9 1.17528821E-15
A10 -4.54994700E-16
A11 -5.04502281E-18
A12 -1.45086775E-20
A13 8.02307748E-22
A14 4.58656163E-23
A15 1.06535667E-24
A16 1.09653575E-26
A17 -2.54537928E-28
A18 -1.34715266E-29
A19 -1.70590216E-31
A20 8.57519103E-33
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -4.86286556E-06
A6 -8.77554561E-10
A8 1.34711999E-11
A10 -4.96075731E-14
A12 1.15033129E-16
A14 -1.60626594E-19
A16 1.22990998E-22
A18 -4.17694414E-26
A20 2.65204259E-30
实施例1的变焦透镜的各像差图示出在图9(A)～(L)中。图9(A)～(D)分别表示广角的球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差，图9(E)～(H)分别表示中间的球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差，图9(I)～(L)分别表示望远的球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。
在表示球面像差、像散、畸变的各像差图中，示出以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差。球面像差图中，分别以实线、虚线、点线表示关于d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)的像差。像散图中分别由实线和点线表示弧矢方向、子午方向的像差。在倍率色像差图中，分别以虚线、点线表示关于C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)的像差。还有，球面像差图的Fno.意思上F数，其他的像差图的ω意思是半视场角。
接着，对于实施例2的变焦透镜进行说明。实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图3中。
实施例2的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有负光焦度的第3透镜组G3、变倍时固定的具有正光焦度的第4透镜组G4(最终透镜组)构成。
另外，实施例2的变焦透镜的基本透镜数据示出在表5中，关于诸要素的数据示出在表6中，关于移动面的间隔的数据示出在表7中，关于非球面系数的数据示出在表8中，各像差图示出在图10(A)～(L)中。
【表5】
实施例2·透镜数据
【表6】
实施例2·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.49 1.95
f′ 13.801 20.563 26.911
Bf′ 32.386 32.386 32.386
FNo. 2.71 2.71 2.71
2ω[°] 99.8 74.0 594
h 38.550
Yimg 15.75
【表7】
实施例2·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 7.582 7.582 7.582
DD[15] 3.695 3.695 3.695
DD[19] 1.499 29.452 41.907
DD[25] 13.483 2.994 6.258
DD[28] 36.009 18.545 2.826
【表8】
实施例2·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 -6.19960130E-06
A4 7.10169757E-06
A5 -3.94902024E-08
A6 -3.95088610E-09
A7 3.96583237E-11
A8 1.69064292E-12
A9 1.91914204E-15
A10 -4.79410275E-16
A11 -6.04038966E-18
A12 -3.33911800E-20
A13 6.15155323E-22
A14 4.72501812E-23
A15 1.23554996E-24
A16 1.65224208E-26
A17 -1.51203736E-28
A18 -1.25849261E-29
A19 -1.85915802E-31
A20 5.94365475E-33
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -5.32872676E-06
A6 -4.14123998E-10
A8 1.36128219E-11
A10 -4.94110009E-14
A12 1.14406960E-16
A14 -1.61231505E-19
A16 1.23793133E-22
A18 -3.98065907E-26
A20 6.85445131E-31
接着，对于实施例3的变焦透镜进行说明。实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图4中。
实施例3的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有正光焦度的第3透镜组G3、变倍时移动的具有负光焦度的第4透镜组G4、变倍时固定的具有正光焦度的第5透镜组G5(最终透镜组)构成。
另外，实施例3的变焦透镜的基本透镜数据示出在表9中，关于诸要素的数据示出在表10中，关于移动面的间隔的数据示出在表11中，关于非球面系数的数据示出在表12中，各像差图示出在图11(A)～(L)中。
【表9】
实施例3·透镜数据
【表10】
实施例3·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.69 2.40
f′ 14.502 24.508 34.805
Bf′ 50.551 50.551 50.551
FNo. 2.76 2.76 2.76
2ω[°] 97.2 64.2 476
h 39.752
Yimg 15.75
【表11】
实施例3·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 1.999 1.999 1.999
DD[15] 3.194 3.194 3.194
DD[19] 1.500 30.612 46.067
DD[23] 2.918 3.870 2.748
DD[25] 32.001 9.398 4.944
DD[28] 18.948 11.487 1.607
【表12】
实施例3·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 0.00000000E+00
A4 6.99592748E-06
A5 -9.31615918E-08
A6 -1.82380523E-09
A1 2.16562421E-11
A8 1.18566591E-12
A9 -9.20263760E-16
A10 -3.67463235E-16
A11 -2.61263836E-18
A12 8.84168154E-22
A13 6.90400529E-23
A14 1.72013889E-23
A15 5.70263783E-25
A16 8.00452042E-27
A17 1.97107244E-29
A18 -1.77994399E-30
A19 -1.27198496E-31
A20 -6.59943874E-35
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -4.48998467E-06
A6 -1.63755377E-09
A8 1.65105078E-11
A10 -5.56597762E-14
A12 1.16319351E-16
A14 -1.53007740E-19
A16 1.22395091E-22
A18 -5.24386986E-26
A20 8.75856166E-30
接着，对于实施例4的变焦透镜进行说明。实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图5中。
实施例4的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有正光焦度的第3透镜组G3、变倍时移动的具有负光焦度的第4透镜组G4、变倍时固定的具有正光焦度的第5透镜组G5(最终透镜组)构成。
另外，实施例4的变焦透镜的基本透镜数据示出在表13中，关于诸要素的数据示出在表14中，关于移动面的间隔的数据示出在表15中，关于非球面系数的数据示出在表16中，各像差图示出在图12(A)～(L)中。
【表13】
实施例4·透镜数据
【表14】
实施例4·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.69 2.40
f′ 14.502 24.509 34.805
Bf′ 50.954 50.954 50.954
FNo. 2.76 2.76 2.76
2ω[°] 97.0 64.2 476
h 40.475
Yimg 15.75
【表15】
实施例4·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 2.001 2.001 2.001
DD[15] 4.351 4.351 4.351
DD[17] 1.648 30.144 45.142
DD[21] 2.708 3.660 2.538
DD[23] 28.703 7.715 4.698
DD[26] 21.115 12.655 1.796
【表16】
实施例4·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 0.00000000E+00
A4 6.75059893E-06
A5 -8.28752745E-08
A6 -1.96498556E-09
A7 2.02284701E-11
A8 1.18830034E-12
A9 -5.05719925E-16
A10 -3.57264124E-16
A11 -2.39742061E-18
A12 4.34277976E-21
A13 1.09559279E-22
A14 1.67422397E-23
A15 5.24037655E-25
A16 6.31296722E-27
A17 -2.61711042E-29
A18 -2.31751638E-30
A19 -1.27029101E-31
A20 1.16955006E-33
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -5.29504060E-06
A6 -5.71449059E-10
A8 1.57517676E-11
A10 -5.54412820E-14
A12 1.16432393E-16
A14 -1.53241444E-19
A16 1.22413439E-22
A18 -5.26028411E-26
A20 8.89038276E-30
接着，对于实施例5的变焦透镜进行说明。实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图6中。
实施例5的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有正光焦度的第3透镜组G3、变倍时移动的具有负光焦度的第4透镜组G4、变倍时固定的具有正光焦度的第5透镜组G5(最终透镜组)构成。
另外，实施例5的变焦透镜的基本透镜数据示出在表17中，关于诸要素的数据示出在表18中，关于移动面的间隔的数据示出在表19中，关于非球面系数的数据示出在表20中，各像差图示出在图13(A)～(L)中。
【表17】
实施例5·透镜数据
【表18】
实施例5·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.69 2.40
f′ 14.502 24.508 34.805
Bf′ 50.465 50.465 50.465
FNo. 2.76 2.76 2.76
2ω[°] 97.0 64.2 476
h 40.585
Yimg 15.75
【表19】
实施例5·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 2.001 2.001 2.001
DD[15] 4.134 4.134 4.134
DD[17] 1.650 30.084 45.030
DD[21] 2.704 3.656 2.535
DD[23] 28.332 7.585 4.692
DD[26] 21.359 12.719 1.787
【表20】
实施例5·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 0.00000000E+00
A4 6.62012404E-06
A5 -8.00989016E-08
A6 -1.97332847E-09
A7 2.00322887E-11
A8 1.18543694E-12
A9 -5.62931037E-16
A10 -3.58303992E-16
A11 -2.40915082E-18
A12 4.42425152E-21
A13 1.18549232E-22
A14 1.69519099E-23
A15 5.26851207E-25
A16 6.24066577E-27
A17 -2.83311374E-29
A18 -2.36817680E-30
A19 -1.28243816E-31
A20 1.23191223E-33
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -5.34557685E-06
A6 -4.77918366E-10
A8 1.56978908E-11
A10 -5.54192293E-14
A12 1.16440250E-16
A14 -1.53260905E-19
A16 1.22421216E-22
A18 -5.25557609E-26
A20 8.84678479E-30
接着，对于实施例6的变焦透镜进行说明。实施例6的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图7中。
实施例6的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有正光焦度的第3透镜组G3、变倍时移动的具有负光焦度的第4透镜组G4、变倍时固定的具有正光焦度的第5透镜组G5(最终透镜组)构成。
另外，实施例6的变焦透镜的基本透镜数据示出在表21中，关于诸要素的数据示出在表22中，关于移动面的间隔的数据示出在表23中，关于非球面系数的数据示出在表24中，各像差图示出在图14(A)～(L)中。
【表21】
实施例6·透镜数据
【表22】
实施例6·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.69 2.40
f′ 14.503 24.510 34.808
Bf′ 44.956 44.956 44.956
FNo. 2.75 2.75 2.75
2ω[°] 97.2 64.2 476
h 39.391
Yimg 15.75
【表23】
实施例6·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[9] 1.999 1.999 1.999
DD[15] 3.720 3.720 3.720
DD[19] 1.500 31.951 47.943
DD[23] 3.097 3.968 2.812
DD[25] 31.053 8.441 4.417
DD[28] 21.337 12.628 1.816
【表24】
实施例6·非球面系数
面编号 1
KA 1.00000000E+00
A3 -7.36624463E-06
A4 6.48233272E-06
A5 -7.39213084E-08
A6 -1.96775959E-09
A7 1.87763145E-11
A8 1.19443930E-12
A9 1.64603963E-16
A10 -3.50236069E-16
A11 -2.53695199E-18
A12 -4.38860761E-21
A13 -1.40947481E-22
A14 1.29050477E-23
A15 5.05727148E-25
A16 8.41600054E-27
A17 1.65092551E-28
A18 -8.29887329E-31
A19 -8.12713794E-32
A20 -1.81223806E-33
面编号 3
KA 1.00000000E+00
A4 -4.10988571E-06
A6 -1.21995779E-09
A8 1.59589857E-11
A10 -5.49266080E-14
A12 1.16559890E-16
A14 -1.54783593E-19
A16 1.23414774E-22
A18 -5.23355121E-26
A20 8.61685265E-30
接着，对于实施例7的变焦透镜进行说明。实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图8中。
实施例7的变焦透镜，由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组G1、变倍时移动的具有负光焦度的第2透镜组G2、变倍时移动的具有正光焦度的第3透镜组G3、变倍时移动的具有负光焦度的第4透镜组G4、变倍时固定的具有正光焦度的第5透镜组G5(最终透镜组)构成。
另外，实施例7的变焦透镜的基本透镜数据示出在表25中，关于诸要素的数据示出在表26中，关于移动面的间隔的数据示出在表27中，关于非球面系数的数据示出在表28中，各像差图示出在图15(A)～(L)中。
【表25】
实施例7·透镜数据
【表26】
实施例7·诸要素(d线)
广角 中间 望远
变焦倍率 1.00 1.50 2.40
f′ 10.348 15.522 24.834
Bf′ 31.950 31.950 31.950
FNo. 2.67 2.67 2.67
2ω[°] 115.8 89.4 634
h 45.011
Yimg 15.75
【表27】
实施例7·变焦间隔
广角 中间 望远
DD[22] 1.500 24.832 46.278
DD[26] 7.494 8.700 6.716
DD[28] 31.917 11.571 4.959
DD[31] 18.568 14.375 1.526
【表28】
实施例7·非球面系数
面编号 1 3 23
KA 1.00000000E+00 1.00000000E+00 1.00000000E+00
A3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A4 5.18882505E-06 -5.14249825E-06 -5.25532447E-07
A5 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A6 -3.23450934E-09 5.12834157E-11 8.34301502E-10
A7 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A8 1.98740330E-12 1.14153099E-12 -4.93172362E-12
A9 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A10 -6.83584428E-16 -3.42331893E-16 1.06735795E-14
A11 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A12 1.14552162E-19 -1.12891019E-21 -7.89012953E-18
A13 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A14 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A15 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A16 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A17 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A18 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A19 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A20 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
实施例1～7的变焦透镜的条件式(1)～(4)所对应的值示出在表29中。还有，全部实施例都是以d线为基准波长，下述的表29所示的值也是该基准波长下的值。
根据以上的数据可知，实施例1～6的变焦透镜全部满足条件式(1)～(4)，关于实施例7的变焦透镜也满足条件式(1)、(3)、(4)，因此是既小型轻量、又有高性能且广角的变焦透镜。
接下来，对于本发明的实施方式的摄像装置进行说明。图16中，作为本发明的实施方式的摄像装置的一例，示出使用了本发明的实施方式的变焦透镜的摄像装置的概略构成图。还有，图16中概略地示出各透镜组。作为该摄像装置，例如，能够列举以CCD和CMO S等的固体摄像元件作为记录媒体的摄影机和电子静态照相机等。
图16所示的摄像装置10，具备如下：摄像透镜1；在摄像透镜1的像侧所配置的且具有低通滤光片等的功能的滤光片6；在滤光片6的像侧所配置的摄像元件7；信号处理电路8。摄像元件7将摄像透镜1所形成的光学像转换成电信号，例如，作为摄像元件7，能够使用CCD(ChargeCoupled Device)和CMO S(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等。摄像元件7按照使其摄像面与摄像透镜1的像面一致的方式配置。
由摄像透镜1拍摄的像在摄像元件7的摄像面上成像，关于该像的来自摄像元件7的输出信号由信号处理电路8进行运算处理，且使像在显示装置9显示。
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，而是可以进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数等的值，不限定于上述各数值实施例所示的值，也能够取其他的值。

Claims (17)

1.一种变焦透镜，其特征在于，
从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，
并且，满足下述条件式(1)，
1.30＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1)
其中，
h：在广角端的最大像高的主光线入射到第一面的光轴上的高度，
Yimg：最大像高，
θ：广角端的半视场角。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组、具有正光焦度的第12透镜组、具有正光焦度的第13透镜组构成，
所述第12透镜组为了对焦而移动。
3.一种变焦透镜，其特征在于，
从物体侧依次由变倍时固定的具有正光焦度的第1透镜组、变倍时彼此独立移动的2个以上的移动透镜组、变倍时固定的具有正光焦度的最终透镜组构成，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第11透镜组、具有正光焦度的第12透镜组、具有正光焦度的第13透镜组构成，
所述第12透镜组为了对焦而移动，
并且，满足下述条件式(2)，
1.530＜n1a＜1.670…(2)
其中，
n1a：所述第11透镜组的在d线下的平均折射率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
作为所述移动透镜组，从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组的这2个透镜组。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
作为所述移动透镜组，从物体侧依次具备具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组的这3个透镜组。
6.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(3)，
1.95＜f13/f1＜3.00…(3)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
f13：所述第13透镜组的焦距。
7.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(4)，
-2.20＜f11/Yimg＜-1.50…(4)
其中，
f11：所述第11透镜组的焦距，
Yimg：最大像高
8.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第12透镜组由2组胶合透镜构成。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第12透镜组的2组胶合透镜，从物体侧依次是：正透镜与负透镜的胶合透镜、和负透镜与正透镜的胶合透镜。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第1透镜组的最靠物体侧的面和从物体侧起处于第二位的透镜的物体侧的面是非球面。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(1-1)，
1.70＜h/(Yimg×tanθ)＜2.37…(1-1)
其中，
h：在广角端的最大像高的主光线入射到第一面的光轴上的高度，
Yimg：最大像高，
θ：广角端的半视场角。
12.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(2-1)，
1.530＜n1a＜1.665…(2-1)
其中，
n1a：所述第11透镜组的在d线下的平均折射率。
13.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(3-1)，
2.10＜f13/f1＜2.90…(3-1)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
f13：所述第13透镜组的焦距。
14.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(3-2)，
2.20＜f13/f1＜2.80…(3-2)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
f13：所述第13透镜组的焦距。
15.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(4-1)，
-2.10＜f11/Yimg＜-1.60…(4-1)
其中，
f11：所述第11透镜组的焦距，
Yimg：最大像高。
16.根据权利要求2或3所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式(4-2)，
-2.00＜f11/Yimg＜-1.65…(4-2)
其中，
f11：所述第11透镜组的焦距，
Yimg：最大像高。
17.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1至16中任一项所述的变焦透镜。
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