CN104350409A - 变焦透镜和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现最适于无反光镜用可互换镜头的小型的变焦透镜。该变焦透镜从物体侧依次由变倍时移动并具有负光焦度的第1透镜群(G1)、变倍时移动并具有正光焦度的第2透镜群(G2)、变倍时固定并具有正光焦度的第3透镜群(G3)构成，其中，第1透镜群(G1)从物体侧依次，由使凹面朝向像侧的负透镜(L11)、使凹面朝向像侧的负透镜(L12)、使凸面朝向物体侧的正透镜(L13)构成，第2透镜群(G2)从物体侧依次，由光阑(St)、使凸面朝向物体侧的正透镜(L21)、从物体侧依次使凸面朝向物体侧的正透镜(L22)和使凹面朝向像侧的负透镜(L23)所构成的整体上具有正光焦度的胶合透镜、使凸面朝向像侧的至少有1面是非球面的负透镜(L24)构成，第3透镜群(G3)由正透镜(L31)构成。

Description

变焦透镜和摄像装置
技术领域
本发明涉及最适合无反光镜用可互换镜头的小型的变焦透镜和具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
近年来，在单镜头反光相机的领域，去掉了相机上使光反射到取景器的反光镜箱体的无反光镜相机普及。因为该无反光镜相机没有反光镜箱体，能够缩短可互换镜头的后截距，所以有利于缩短镜头的总长。此外，也可以是使可互换镜头的前端比相机的卡口更靠照相机内部嵌入的构造。有效利用该无反光镜相机的优点的小型透镜的要求近年来变得强烈。特别是对于透镜总长容易变长的变焦透镜的小型化的要求强烈。另外，对低价格化的要求也强烈。
作为顺应面向这样的小型化、低价格化的要求所适合的负透镜群先行的3群变焦型的变焦透镜，已知有下述专利文献1～3。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】  专利3433734号说明书
【专利文献2】  专利4245783号说明书
【专利文献3】  特开2003-307677号公报
专利文献1的变焦透镜，使负光焦度的第1透镜群、正光焦度的第2透镜群、正光焦度的第3透镜群移动，而进行变倍。第1透镜群从物体侧依次由负透镜、负透镜、正透镜构成，第2透镜群从物体侧依次由正透镜、正透镜、负透镜、正透镜构成，第3透镜群由正透镜构成。
在专利文献1的变焦透镜中，因为第2透镜群的最靠像侧的透镜是正透镜，所以将削弱第2透镜群中处于物体侧的正透镜的光焦度，第2透镜群的有效直径扩大，第2透镜群的透镜外径扩大。另外，第2透镜群的主点位置处于像侧，需要拓展望远端时的第1透镜群与第2透镜群间隔，透镜总长的缩短化困难。
专利文献2的变焦透镜，使负光焦度的第1透镜群、正光焦度的第2透镜群、正光焦度的第3透镜群移动，而进行变倍。第1透镜群从物体侧依次由负透镜、负透镜、正透镜构成，第2透镜群从物体侧依次由正透镜、正透镜、负透镜、负透镜构成，第3透镜群由正透镜构成。
在专利文献2的变焦透镜中，因为相对于变焦透镜全系统的焦距而第2透镜群的焦距长，所以透镜总长的缩短化困难。另外，由于第3透镜群移动，在摄像面周围发生空气的流动，而使灰尘附着到摄像面上之虞存在。另外，从物体侧依次地第2透镜群的第2个正透镜和第3个负透镜不是胶合透镜，所以因透镜保持精度造成性能劣化之虞存在。此外，第2透镜群的第四个负透镜因为使凹面朝向像侧，所以难以进行像面弯曲和畸变的校正，因透镜保持精度造成性能的劣化之虞存在。
专利文献3的变焦透镜，使负光焦度的第1透镜群、正光焦度的第2透镜群、正光焦度的第3透镜群移动，而进行变倍。第1透镜群从物体侧依次由负透镜、负透镜、正透镜构成，第2透镜群从物体侧依次由正透镜、正透镜、负透镜、正透镜构成，第3透镜群由正透镜构成。
在专利文献3的变焦透镜中，因为第2透镜群的最靠像侧的透镜是正透镜，所以会削弱第2透镜群中处于物体侧的正透镜的光焦度，第2透镜群的有效直径扩大，第2透镜群的透镜外径扩大。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种最适合无反光镜用可互换镜头的小型的变焦透镜和具备该变焦透镜的摄像装置。
本发明的变焦透镜，从物体侧依次由具有负光焦度的第1透镜群、具有正光焦度的第2透镜群、具有正光焦度的第3透镜群构成，在第2透镜群内配设有光阑，仅使第1透镜群和第2透镜群移动而进行变倍，其特征在于，第1透镜群从物体侧依次，由使凹面朝向像侧的负透镜L11、使凹面朝向像侧的负透镜L12、使凸面朝向物体侧的正透镜L13构成，第2透镜群从物体侧依次，由光阑、使凸面朝向物体侧的正透镜L21、从物体侧依次由使凸面朝向物体侧的正透镜L22和使凹面朝向像侧的负透镜L23所构成的整体上具有正光焦度的胶合透镜、使凸面朝向像侧的至少有1面是非球面的负透镜L24构成，第3透镜群由正透镜L31构成。
在本发明的变焦透镜中，优选满足下述条件式。
0.07＜D45/f2＜0.20   ...(1)
其中，D45：正透镜L21和正透镜L22的光轴方向的空气间隔，f2：第2透镜群的焦距。
这种情况下，更优选满足下述条件式。
0.09＜D45/f2＜0.16   ...(1a)
另外，优选满足下述条件式。
1.60＜|f1|/fw＜2.20   ...(2)
0.85＜|f1|/ft＜1.20   ...(3)
1.20＜f2/fw＜1.60   ...(4)
0.60＜f2/ft＜0.90   ...(5)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，f1：第1透镜群的焦距，f2：第2透镜群的焦距。
这种情况下，更优选满足下述条件式。
1.70＜|f1|/fw＜2.10   ...(2a)
0.90＜|f1|/ft＜1.10   ...(3a)
1.30＜f2/fw＜1.50   ...(4a)
0.70＜f2/ft＜0.80   ...(5a)
另外，优选满足下述条件式。
0.50＜BF/fw＜0.90   ...(6)
0.25＜BF/ft＜0.45   ...(7)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，BF：变焦透镜全系统的后截距。
这种情况下，更优选满足下述条件式。
0.55＜BF/fw＜0.80   ...(6a)
0.30＜BF/ft＜0.40   ...(7a)
另外，优选满足下述条件式。
1.85＜N13   ...(8)
其中，N13：正透镜L13的在d线下的折射率。
这种情况下，更优选满足下述条件式。
1.90≤N13   ...(8a)
另外，优选满足下述条件式。
3.5＜Lw/fw＜5.0   ...(9)
1.9＜Lt/ft＜2.7   ...(10)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，Lw：在广角端的变焦透镜全系统的透镜总长，Lt：在望远端的变焦透镜全系统的透镜总长。
这种情况下，更优选满足下述条件式。
4.0＜Lw/fw＜4.5   ...(9a)
2.1＜Lt/ft＜2.5   ...(10a)
另外，对近距离的合焦优选通过使第1透镜群移动而进行。
本发明的变焦透镜，其特征在于，具备上述记载的本发明的变焦透镜。
【发明的效果】
本发明的变焦透镜，从物体侧依次由具有负光焦度的第1透镜群、具有正光焦度的第2透镜群、具有正光焦度的第3透镜群构成，在第2透镜群内配设有光阑，仅使第1透镜群和第2透镜群移动而进行变倍，其中，第1透镜群从物体侧依次，由使凹面朝向像侧的负透镜L11、使凹面朝向像侧的负透镜L12、使凸面朝向物体侧的正透镜L13构成，第2透镜群从物体侧依次，由光阑、使凸面朝向物体侧的正透镜L21、从物体侧依次由使凸面朝向物体侧的正透镜L22和使凹面朝向像侧的负透镜L23构成的整体上具有正光焦度的胶合透镜、使凸面朝向像侧的至少有1面是非球面的负透镜L24构成，第3透镜群由正透镜L31构成，因此可以实现小型的变焦透镜。
另外，本发明的摄像装置，因为具备本发明的变焦透镜，所以能够成为整体上小型的摄像装置。
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共通)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是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图(A～L)
图7是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图(A～L)
图8是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图(A～L)
图9是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图(A～L)
图10是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图(A～L)
图11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，一边参照附图一边对于本发明的实施方式详细地加以说明。图1是表示本发明的一个实施方式的变焦透镜(与实施例1共通)的透镜构成的剖面图。图1所示的构成例，与后述的实施例1的变焦透镜的构成共通。在图1中，左侧是物体侧，右侧是像侧。
该变焦透镜，沿光轴Z从物体侧依次由具有负光焦度的第1透镜群G1、具有正光焦度的第2透镜群G2、具有正光焦度的第3透镜群G3构成，在第2透镜群G2内配设有光阑，仅使第1透镜群G1和第2透镜群G2移动而进行变倍。还有，图1所示的孔径光阑St未必表示其大小和形状，而表示其在光轴Z上的位置。
将该变焦透镜应用于摄像装置时，优选根据装配透镜的相机侧的构成，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各种滤光片，因此在图1中，表示的是将这些的假设下的平行平板状的光学零件PP配置在第3透镜群G3和像面Sim之间的例子。还有，关于光学零件PP的厚度和特性根据要求性能考虑，对于位置和厚度和特性没有限定。另外，也可以不配置光学零件PP。
如此，使第1透镜G1为负光焦度，使第2透镜群G2为正光焦度，使第3透镜群G3为正光焦度，仅使第1透镜群G1和第2透镜群G2移动而从广角向望远进行变倍，能够由如下述整体上透镜片数8片这样不多的片数构成，可以达成高倍率化、小型化、低价格化。
第1透镜群G1，从物体侧依次由使凹面朝向像侧的负透镜L11、使凹面朝向像侧的负透镜L12、使凸面朝向物体侧的正透镜L13构成，由此，特别是能够良好地校正广角侧的性能。还有，L11透镜成为使凹面朝向像侧的负透镜，L12透镜成为使凹面朝向像侧的负透镜，能够校正像面弯曲和畸变。另外，L13透镜成为使凸面朝向物体侧的正透镜，能够校正倍率色像差。
第2透镜群G2，从物体侧依次，由光阑St、使凸面朝向物体侧的正透镜L21、由从物体侧依次使凸面朝向物体侧的正透镜L22和使凹面朝向像侧的负透镜L23构成的整体上具有正光焦度的胶合透镜、使凸面朝向像侧的至少有1面是非球面的负透镜L24构成，由此在变倍区域全域，特别是能够校正球面像差和像面弯曲及轴上色像差，还能够成为加工性良好的透镜构成。还有，通过L21透镜成为使凸面朝向物体侧的正透镜，能够校正球面像差。另外，使胶合透镜由从物体侧依次使凸面朝向物体侧的正透镜L22和使凹面朝向像侧的负透镜L23构成，能够校正球面像差和轴上色像差，还能够防止因透镜保持精度造成的性能的劣化。另外，通过L24透镜成为使凸面朝向像侧的、至少有1面为非球面的负透镜，能够校正球面像差和像面弯曲，此外，即使负透镜L24的顶点脱离光轴时(离轴/离心)，因为周边视场角的图像质量的下降少，所以仍能够防止因透镜保持精度造成的性能的劣化。
就第3透镜群而言，其由正透镜L31构成，由此能够降低对像面的入射光线角度，能够减少阴影。另外，通过在变倍中固定，能够减少灰尘对像面附着。
此外，对近距离的合焦时，成为使第1透镜群G1移动的构成，能够成为在合焦时像差变动少的构成，另外将合焦时透镜伸缩所需要的驱动系统配置在第1透镜群G1侧，能够使透镜卡口侧的镜筒尺寸小型化。
以下的条件式(1)是关于正透镜L21和正透镜L22的光轴方向的间隔的式子，通过满足该式子就能够达成透镜的小型化和良好的像差校正。
0.07＜D45/f2＜0.20   ...(1)
其中，D45：正透镜L21和正透镜L22的光轴方向的空气间隔，f2：第2透镜群的焦距。
若低于条件式(1)的下限，则虽然对于小型化有利，但像面弯曲和球面像差的校正困难，若高于上限，则虽然对于像面弯曲和球面像差的校正有利，但小型化的达成困难。
还有，通过满足以下的条件式(1a)，能够进一步达成透镜的小型化和良好的像差校正。
0.09＜D45/f2＜0.16   ...(1a)
以下的条件式(2)、(3)、(4)、(5)是关于第1透镜群G1和第2透镜群G2的光焦度的式子，满足该式子就能够达成透镜的小型化和变焦全域的良好的像差校正。
1.60＜|f1|/fw＜2.20   ...(2)
0.85＜|f1|/ft＜1.20   ...(3)
1.20＜f2/fw＜1.60   ...(4)
0.60＜f2/ft＜0.90   ...(5)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，f1：第1透镜群的焦距，f2：第2透镜群的焦距。
条件式(2)、(3)是关于第1透镜群G1的光焦度的式子，若低于下限，则虽然对于透镜的小型化有利，但变焦全域的像差校正困难，此外合焦时的性能变动也增大。若高于上限，则虽然对于变焦全域的像差校正和合焦时的性能变动有利，但是透镜的小型化的达成困难。
条件式(4)、(5)是关于第2透镜群G2的光焦度的式子，若低于下限，虽然对于透镜的小型化有利，但变焦全域的良好的像差校正困难，若高于上限，则虽然对于变焦全域的像差校正有利，但透镜的小型化的达成困难。
更优选满足以下的条件式。
还有，通过满足以下的条件式(2a)、(3a)、(4a)、(5a)，能够进一步达成透镜的小型化和良好的像差校正。
1.70＜|f1|/fw＜2.10   ...(2a)
0.90＜|f1|/ft＜1.10   ...(3a)
1.30＜f2/fw＜1.50   ...(4a)
0.70＜f2/ft＜0.80   ...(5a)
以下的条件式(6)、(7)是关于后截距的式子，搭载于基面截距(フランジバツク)短的相机时，满足该式子就能够达成小型化。
0.50＜BF/fw＜0.90   ...(6)
0.25＜BF/ft＜0.45   ...(7)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，BF：变焦透镜全系统的后截距。
若低于条件式(6)、(7)的下限，则虽然对于小型化有利，但后截距过短，不能配置低通滤光片和红外截止滤光片。若高于上限，则虽然对于滤光片配置有利，但达成小型化困难。
还有，通过满足以下的条件式(6a)、(7a)，能够在配置有滤光片类型的基础上，达成进一步的相机的小型化。
0.55＜BF/fw＜0.80   ...(6a)
0.30＜BF/ft＜0.40   ...(7a)
以下的条件式(8)是关于正透镜L13的折射率的式子，满足该式子就能够达成透镜的小型化和良好的像差校正。
1.85＜N13   ...(8)
其中，N13：正透镜L13在d线下的折射率。
满足条件式(8)能够加大透镜的曲率半径的绝对值，能够使透镜的厚度变薄，因此能够达成小型化。另外，能够使珀兹伐和适当，能够良好地校正像面弯曲。
还有，通过满足以下的条件式(8a)，能够进一步达成透镜的小型化和良好的像差校正。
1.90≤N13   ...(8a)
以下的条件式(9)、(10)是关于透镜总长的式子，满足该式子就能够达成透镜的小型化。
3.5＜Lw/fw＜5.0   ...(9)
1.9＜Lt/ft＜2.7   ...(10)
其中，fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，Lw：在广角端的变焦透镜全系统的透镜总长，Lt：在望远端的变焦透镜全系统的透镜总长。
若低于条件式(9)、(10)的下限，则虽然能够达成透镜的小型化，但第1透镜群G1与第2透镜群G2间的快门空间(シャツタ一スペ一ス)变少，若高于上限，则难以达成透镜的小型化。
还有，通过满足以下的条件式(9a)、(10a)，能够一边确保快门空间，一边达成透镜的更小型化。
4.0＜Lw/fw＜4.5   ...(9a)
2.1＜Lt/ft＜2.5   ...(10a)
在本变焦透镜中，作为最靠物体侧所配置的材料，具体来说优选使用玻璃，或透明的陶瓷。
另外，本变焦透镜在严苛的环境下使用时，优选实施保护用的多层膜涂层。此外，除了保护用涂层以外，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，表示的是在变焦透镜和像面Sim之间配置有光学零件PP的例子，但也可以取代配置低通滤光片和截止特定的波长范围这样的各种滤光片等，而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。
接下来，对于本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。表示实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图1中，表示实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图2中，表示实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图3中，表示实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图4中，表示实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图示出在图5中。
还有，在图1～图5中，一并示出光学零件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，而表示其在光轴Z上的位置。
实施例1的变焦透镜的透镜数据示出在表1中，关于移动面的间隔的数据示出在表2中，关于非球面的数据示出在表3中。另外，实施例2的变焦透镜的透镜数据示出在表4中，关于移动面的间隔的数据示出在表5中，关于非球面的数据示出在表6中。另外，实施例3的变焦透镜的透镜数据示出在表7中，关于移动面的间隔的数据示出在表8中，关于非球面的数据示出在表9中。另外，实施例4的变焦透镜的透镜数据示出在表10中，关于移动面的间隔的数据示出在表11中，关于非球面的数据示出在表12中。另外，实施例5的变焦透镜的透镜数据示出在表13中，关于移动面的间隔的数据示出在表14中，关于非球面的数据示出在表15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，而在实施例2～5中也基本相同。
在表1的透镜数据中，Si一栏中表示以最靠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、...)的面编号，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号面的光轴Z上的面间隔。另外，Ndi一栏中表示第i号面和第i+1号面之间的介质的对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj一栏中表示以最靠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、...)光学零件的对d线的阿贝数。
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。透镜数据中，也包含孔径光阑St、光学零件PP在内示出。相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中，与面编号一起记述有(光阑)这样的词句。另外，在表1的透镜数据中，在变倍和聚焦时间隔变化的面间隔一栏中分别记述为Dn(n为面编号)。
表2的关于移动面的间隔的数据，表示广角端、中间视场角、望远端各自的面间隔Dn(n为面编号)的值。
在透镜数据、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，但是，因为光学系统即使按比例扩大或按比例缩小也可以使用，所以也能够使用其他的适当的单位。
另外，在表1的透镜数据中，对非球面的面编号附加＊印，作为非球面的曲率半径，表示近轴的曲率半径的数值。表3的非球面数据中，表示非球面的面编号、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)表示的非球面式中各系数K、Ai的值。
Z＝(Y2/R)/{1+(1-K·Y2/R2)1/2}+ΣAiYi   ...(A)
其中，Z：非球面深度，Y：高度，R：近轴曲率半径，K：离心率，Ai：非球面系数。
【表1】
实施例1·透镜数据(n，v：d线)
f＝14.44～27.23 FNO.4.05～5.66视场角2ω79.2～43.4度
【表2】
实施例1·间隔数据
面间隔 f＝14.44 f＝19.83 f＝27.23
D6 15.53 8.27 2.98
D14 8.37 14.03 21.81
【表3】
实施例1·非球面数据
面编号 K A3 A4 A5 A6
3* -5.615024E+00 6.864854E-05 -3.255748E-05 8.882220E-07 5.057657E-07
4* 9.881701E-01 6.117427E-05 -2.173253E-04 1.452973E-06 8.915804E-07
13* -3.736670E-01 -1.670547E-05 1.197632E-04 3.091800E-05 7.195391E-06
14* 1.031390E+00 -1.101419E-04 6.847350E-04 -6.846574E-06 8.052236E-06
面编号 A7 A8 A9 A10 A11
3* 1.623693E-08 -1.577554E-09 -6.924002E-11 -3.088327E-11 -1.507678E-12
4* 2.270718E-08 -2.657527E-09 -5.113041E-10 -7.221361E-11 -3.205594E-12
13* 1.126338E-07 -2.138293E-07 2.025745E-07 -1.933534E-08 -1.142801E-08
14* 9.260556E-07 1.844839E-07 -6.465512E-08 1.188168E-09 1.165727E-09
面编号 A12 A13 A14 A15 A16
3* 3.842558E-13
4* 6.813147E-13
13* 1.589522E-09
14* -1.505152E-10
【表4】
实施例2·透镜数据(n，v：d线)
f＝14.45～27.25 FNO.4.05～5.64视场角2ω79.2～43.8度
【表5】
实施例2·间隔数据
面间隔 f＝14.45 f＝19.85 f＝27.25
D6 15.87 8.24 2.67
D14 9.71 15.32 23.03
【表6】
实施例2·非球面数据
面编号 K A3 A4 A5 A6
13* -1.199493E+00 -1.314139E-05 -2.408325E-04 8.498002E-06 2.280640E-05
14* 1.040617E-01 -9.797342E-05 5.909294E-04 1.515209E-05 5.226945E-06
面编号 A7 A8 A9 A10 A11
13* 1.204939E-06 2.879965E-07 2.559685E-07 -6.711221E-09 -3.432631E-08
14* 2.021126E-06 7.190726E-07 -1.451167E-08 -2.110906E-08 -1.187111E-09
面编号 A12 A13 A14 A15 A16
13* 4.316156E-09
14* 2.455661E-10
【表7】
实施例3·透镜数据(n，v：d线)
f＝14.46～27.26 FNO.3.98～5.61视场角2ω79.2～43.8度
【表8】
实施例3·间隔数据
面间隔 f＝14.46 f＝19.86 f＝27.26
D6 15.08 7.79 2.48
D14 8.54 14.37 22.36
【表9】
实施例3·非球面数据
面编号 K A3 A4 A5 A6
5* 3.470260E-02 1.496797E-05 -5.975310E-05 4.568279E-05 -1.061470E-05
6* -9.995165E+00 -9.171688E-05 3.548929E-05 8.068952E-07 -1.070761E-06
13* -9.644622E+00 -1.148633E-03 7.112957E-04 -3.317657E-04 1.215312E-05
14* 3.022983E+00 -1.106180E-03 1.355726E-03 -3.945132E-04 4.443567E-05
面编号 A7 A8 A9 A10 A11
5* 5.149112E-07 1.170447E-07 -4.861662E-09 -7.530577E-10 -1.224280E-10
6* -2406161E-07 5.998272E-08 5.201876E-09 1.075105E-10 -2.401594E-10
13* 9.090754E-06 2.692205E-06 6.113963E-08 -1.840184E-07 -1.056571E-07
14* 9.823024E-06 -1.213117E-07 -4.064542E-07 -9.850928E-08 2.937408E-09
面编号 A12 A13 A14 A15 A16
5* 3.762373E-12 8.615873E-13 1.734482E-13 1.117364E-14 -1.160528E-15
6* -6.209544E-12 3.256892E-14 3.326172E-13 1.244328E-14 4.552927E-15
13* 4.145709E-09 1.551470E-09 1.206748E-09 3.912289E-10 1.863227E-11
14* 1.041647E-09 1.497027E-09 6.365804E-11 2.434113E-11 -7.179490E-12
面编号 A17 A18 A19 A20
5* -2.262130E-16 -1.851217E-17 3.825651E-20 2.885440E-19
6* -2.621360E-16 -8.711698E-17 -1.113907E-17 1.658324E-18
13* -2.483626E-11 -2.361438E-12 -3.048065E-12 7.678745E-13
14* -1.329278E-12 -7.830396E-13 -8.660396E-14 5.144799E-14
【表10】
实施例4·透镜数据(n，v：d线)
f＝14.45～27.25 FNO.4.16～5.86视场角2ω79.2～43.4度
【表11】
实施例4·间隔数据
面间隔 f＝14.45 f＝19.84 f＝27.25
D6 14.82 7.75 2.60
D14 10.41 15.82 23.27
【表12】
实施例4·非球面数据
面编号 K A3 A4 A5 A6
5* 3.823700E-02 2.585157E-05 -5.880333E-05 4.517036E-05 -1.059660E-05
6* -9.964862E+00 -8.530656E-05 3.712343E-05 1.513472E-07 -1.074084E-06
13* -9.951800E+00 -1.207463E-03 7.205585E-04 -3.321443E-04 1.214627E-05
14* 3.006434E+00 -1.147538E-03 1.386331E-03 -3.935216E-04 4.444880E-05
面编号 A7 A8 A9 A10 A11
5* 5.155070E-07 1.170514E-07 -4.861699E-09 -7.530617E-10 -1.224281E-10
6* -2.400687E-07 6.000583E-08 5.202450E-09 1.075213E-10 -2.401593E-10
13* 9.090676E-06 2.692204E-06 6.113962E-08 -1.840184E-07 -1.056571E-07
14* 9.823141E-06 -1.213109E-07 -4.064542E-07 -9.850928E-08 2.937408E-09
面编号 A12 A13 A14 A15 A16
5* 3.762370E-12 8.615873E-13 1.734482E-13 1.117364E-14 -1.160528E-15
6* -6.209542E-12 3.256895E-14 3.326172E-13 1.244328E-14 4.552927E-15
13* 4.145709E-09 1.551470E-09 1.206748E-09 3.912289E-10 1.863227E-11
14* 1.041647E-09 1.497027E-09 6.365804E-11 2.434113E-11 -7.179490E-12
面编号 A17 A18 A19 A20
5* -2.262130E-16 -1.851217E-17 3.825651E-20 2.885440E-19
6* -2.621360E-16 -8.711698E-17 -1.113907E-17 1.658324E-18
13* -2.483626E-11 -2.361438E-12 -3.048065E-12 7.678745E-13
14* -1.329278E-12 -7.830396E-13 -8.660396E-14 5.144799E-14
【表13】
实施例5·透镜数据(n，v：d线)
f＝14.46～27.26 FNO.4.04～5.73视场角2ω79.2～43.8度
【表14】
实施例5·间隔数据
面间隔 f＝14.46 f＝19.86 f＝27.26
D6 15.78 8.07 2.46
D14 7.65 13.64 21.87
【表15】
实施例5·非球面数据
面编号 K A3 A4 A5 A6
5* -7.413515E-01 2.098204E-05 -6.213790E-05 4.629735E-05 -1.071012E-05
6* -8.888679E+00 -8.241494E-05 2.116167E-05 -4.202121E-07 -6.486849E-07
13* -9.998498E+00 -1.029634E-03 8.185040E-04 -3.301257E-04 1.227960E-05
14* -4.191034E+00 -1.002237E-03 1.361961E-03 -3.889624E-04 4.509856E-05
面编号 A7 A8 A9 A10 A11
5* 5.310545E-07 1.197088E-07 -4.719902E-09 -7.699652E-10 -1.272929E-10
6* -2.188644E-07 5.875557E-08 4.889158E-09 6.833959E-11 -2.434408E-10
13* 9.119539E-06 2.656339E-06 3.357793E-08 -1.905096E-07 -1.056367E-07
14* 9.700694E-06 -1.951435E-07 -4.147801E-07 -9.769828E-08 3.427927E-09
面编号 A12 A13 A14 A15 A16
5* 3.050391E-12 7.944909E-13 1.731993E-13 1.192082E-14 -9.877713E-16
6* -6.412978E-12 3.686216E-14 3.362781E-13 1.353794E-14 4.705880E-15
13* 4.464429E-09 1.700330E-09 1.256590E-09 3.973397E-10 1.733613E-11
14* 1.155020E-09 1.530347E-09 7.365946E-11 2.377115E-11 -7.758491E-12
面编号 A17 A18 A19 A20
5* -2.042268E-16 -1.661515E-17 4.840589E-21 2.287756E-19
6* -2.389036E-16 -8.582582E-17 -1.126781E-17 1.582510E-18
13* -2.580557E-11 -2.539767E-12 -3.087593E-12 7.879966E-13
14* -1.583186E-12 -8.653928E-13 -3.704819E-14 4.658118E-14
与实施例1～5的变焦透镜的条件式(1)～(10)对应的值示出在表16中。还有，全部实施例均以d线为基准波长，下述的表16所示的值是该基准波长下的值。
【表16】
式的编号 条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
(1) D45/f2 0.108 0.097 0.147 0.146 0.140
(2) |f1|/fw 1.930 1.874 1.895 1.749 2.005
(3) |f1|/ft 1.024 0.994 1.005 0.928 1.063
(4) f2/fw 1.395 1.423 1.415 1.345 1.476
(5) f2/ft 0.740 0.755 0.751 0.713 0.783
(6) BF/fw 0.692 0.694 0.694 0.575 0.738
(7) BF/ft 0.367 0.368 0.368 0.305 0.392
(8) N13 2.102 1.921 2.154 1.907 1.921
(9) Lw/fw 4.171 4.343 4.283 4.278 4.314
(10) Lt/ft 2.245 2.308 2.317 2.293 2.322
实施例1的摄像透镜的各像差图示出在图6(A)～(L)中。图6(A)～(D)分别表示广角端的球面像差、像散、畸变、倍率色像差，图6(E)～(H)分别表示中间视场角的球面像差、像散、畸变、倍率色像差，图6(I)～(L)分别表示望远端的球面像差、像散、畸变、倍率色像差。
表示球面像差、像散、畸变、倍率色像差的各像差图中，示出以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差。球面像差图中除了d线(波长587.6nm)以外，还分别以实线、单点划线，双点划线表示关于波长460.0nm、波长615.0nm的像差。像散图中分别以实线和虚线表示弧矢方向、子午方向的像差。
同样，实施例2的摄像透镜的各像差图示出在图7(A)～(L)中，实施例3的摄像透镜的各像差图表示在图8(A)～(L)中，实施例4的摄像透镜的各像差图表示在图9(A)～(L)中，实施例5的摄像透镜的各像差图表示在图10(A)～(L)中。
由以上的数据可知，实施例1～5的变焦透镜全部满足条件式(1)～(10)，是既可维持良好的性能、而望远端也明亮的变焦透镜。
其次，对于本发明的实施方式的摄像装置进行说明。图11中，作为本发明的实施方式的摄像装置的一例，表示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11中，概略地示出了变焦透镜1具备的第1透镜群G1至第3透镜群G3。
摄像装置10具备如下：变焦透镜1；在变焦透镜1的像侧所配置的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。摄像素子7将变焦透镜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(Charge Coupled Device)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等。摄像元件7按照使其摄像面与变焦透镜1的像面一致的方式配置。
由变焦透镜1所拍摄的像，成像于摄像元件7的摄像面上，该像所对应的来自摄像元件7的输出信号由信号处理电路8进行运算处理，且在显示装置9上显示像。
还有，图11图示的是使用了1个摄像元件7的所谓单板方式的摄像装置，但作为本发明的摄像装置，也可以在变焦透镜1与摄像元件7之间插入分解为R(红)、G(绿)、B(蓝)等的各色的分色棱镜，使用与各色对应的3个摄像元件的所谓3板方式的摄像装置。
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，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数等的值，不限定为上述各数值实施例中所示的值，而是能够取其他的值。

Claims (13)

1.一种变焦透镜，从物体侧依次由具有负光焦度的第1透镜群、具有正光焦度的第2透镜群、具有正光焦度的第3透镜群构成，且在所述第2透镜群内配设有光阑，并且仅使所述第1透镜群和所述第2透镜群移动而进行变倍，其特征在于，
所述第1透镜群从物体侧依次，由使凹面朝向像侧的负透镜L11、使凹面朝向像侧的负透镜L12、使凸面朝向物体侧的正透镜L13构成，
所述第2透镜群从物体侧依次，由光阑、使凸面朝向物体侧的正透镜L21、从物体侧依次使凸面朝向物体侧的正透镜L22和使凹面朝向像侧的负透镜L23所构成的整体上具有正光焦度的胶合透镜、使凸面朝向像侧的至少有1面为非球面的负透镜L24构成，
所述第3透镜群由正透镜L31构成。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
0.07＜D45/f2＜0.20…(1)
其中，
D45：所述正透镜L21和所述正透镜L22的光轴方向的空气间隔，
f2：所述第2透镜群的焦距。
3.根据权利要求2所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
0.09＜D45/f2＜0.16…(1a)。
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，
满足下述条件式，
1.60＜|f1|/fw＜2.20…(2)
0.85＜|f1|/ft＜1.20…(3)
1.20＜f2/fw＜1.60…(4)
0.60＜f2/ft＜0.90…(5)
其中，
fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，
ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，
f1：所述第1透镜群的焦距，
f2：所述第2透镜群的焦距。
5.根据权利要求4所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
1.70＜|f1|/fw＜2.10…(2a)
0.90＜|f1|/ft＜1.10…(3a)
1.30＜f2/fw＜1.50…(4a)
0.70＜f2/ft＜0.80…(5a)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
0.50＜BF/fw＜0.90…(6)
0.25＜BF/ft＜0.45…(7)
其中，
fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，
ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，
BF：变焦透镜全系统的后截距。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
0.55＜BF/fw＜0.80…(6a)
0.30＜BF/ft＜0.40…(7a)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
1.85＜N13…(8)
其中，
N13：所述正透镜L13的在d线下的折射率。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
1.90≤N13…(8a)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
3.5＜Lw/fw＜5.0…(9)
1.9＜Lt/ft＜2.7…(10)
其中，
fw：在广角端的变焦透镜全系统的焦距，
ft：在望远端的变焦透镜全系统的焦距，
Lw：在广角端的变焦透镜全系统的透镜总长，
Lt：在望远端的变焦透镜全系统的透镜总长。
11.根据权利要求10所述的变焦透镜，其特征在于，
满足下述条件式，
4.0＜Lw/fw＜4.5…(9a)
2.1＜Lt/ft＜2.5…(10a)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
对近距离的合焦，是通过使所述第1透镜群移动而进行的。
13.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至12中任一项所述的变焦透镜。
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