CN104583834A - 变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置 - Google Patents

变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置，该变焦镜头适合于使用可交换镜头、数字相机、数字摄像机等的固体摄像器件的摄像装置，并且易于实现变焦镜头小型化、高倍率化、以及在聚焦时的视场角变动小、聚焦速度高速化。上述变焦镜头为，在镜头系统中至少具备：第一负透镜组，具有负屈光力；第二负透镜组，配置于比上述第一负透镜组更靠近像方的位置，并具有负屈光力；和透镜组A，与上述第二负透镜组相邻地配置于上述第二负透镜组的像方，通过仅将上述第二负透镜组向像方移动，从而从无穷远对邻近物体进行聚焦，并满足指定的条件。

Description

变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置
技术领域
本发明涉及一种变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置，更具体地说，涉及一种小型轻量的能够进行高速聚焦的变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
作为用于数字相机和/或数字摄像机等数字输入输出设备的摄影光学系统，要求一种小型轻量的对邻近物体能够进行聚焦的变焦镜头，进一步要求一种具备对邻近物体进行聚焦时具有高速聚焦功能的变焦镜头的摄像装置。
近年来，数字相机等使用固体摄像器件的摄像装置得到普及。特别是在可交换镜头系统中，以往，使用相位差传感器输出的距离信息进行聚焦的单反相机得到普及。然而，近年来，由摄像元件测定成像的对比度，并根据基于对比度的聚焦信息进行聚焦的新型可交换镜头系统也迅速地普及起来。
由在小型的数字相机和/或新的可交换镜头系统中使用的摄像元件检测出成像的对比度信息，在基于这些信息进行聚焦的系统中，通常通过使聚焦透镜组移动，检测出由光学系统成像得到的图像的对比度的峰位置。因此，通过对比度暂时越过最高的位置来检测峰位置。因此，需要聚焦透镜组移动，以使聚焦透镜组再次返回到峰位置。
该聚焦透镜组的移动是聚焦透镜组在光轴方向上往复移动，即像振动那样的移动。因此，为了进行高速的自动聚焦，需要使聚焦透镜组高速地移动。
另一方面，若由于聚焦透镜组在光轴方向上移动，而引起视场角变动即成像倍率的变化，则在聚焦动作中使像看起来在摇晃，导致影像的质量受损，使摄像者对影像感到不舒服。
以往，在高变焦倍率的变焦镜头中，通常构成为，具有正屈光力的第一透镜组配置在最靠近物方，在其像方配置具有负屈光力的第二透镜组。在这类的镜头系统中，最靠近物方配置的第一透镜组的直径最大，根据第一透镜组的聚光作用，配置在比第一透镜组更靠近像方的透镜组的直径较小。因为第二透镜组是承担较大的变焦作用的组，所以需要有很强的屈光力。因此，为了进行像差校正，要由多个透镜构成，所以有重量加重的趋势。
因此，以往为了尽量使聚焦组的重量减轻，提出了不使用物方的直径大的透镜进行聚焦，而是使用光束在被聚光后的透镜组进行聚焦，即内聚焦型的光学系统。
作为这样的内聚焦型的光学系统，提出了使用具有负屈光力的第四透镜组进行聚焦的变焦镜头。即为具有以下特征的变焦镜头：从长共轭侧依次为，具有正屈光力的第一透镜组、负屈光力的第二透镜组和作为由多个或一个透镜组构成的整体的正的后续组，在从广角端向远摄端进行变焦时，上述第一透镜组和上述第二透镜组的间隔变大，上述第二透镜组和上述后续组的间隔变小，上述第二透镜组具有负屈光力的第2a组和配置于比该第2a组更靠近短共轭侧的负屈光力的第2b组，由该第2b组进行聚焦，并且设广角端的焦距为fw、远摄端的焦距为ft、上述第2a组的焦距为f2a时，满足以下条件式(例如，参考专利文献1)。
0.3<|f2a|/(fw×ft)1/2<0.9
作为其他的内聚焦型的光学系统，还提出了以下的变焦镜头系统。从物方依次包括正的第一透镜组、负的第二透镜组、正的第三透镜组、负的第四透镜组、正的第五透镜组、和负的第六透镜组，通过使上述透镜组的间隔变化而进行变焦，设在拍摄无穷远时的广角端的第i透镜组和第j透镜组之间的组间隔为DW(i-j)、在拍摄无穷远时的远摄端的第i透镜组和第j透镜组之间的组间隔为DT(i-j)时，满足条件式：
(1)DW(1-2)<DT(1-2)
(2)DW(2-3)>DT(2-3)
(3)DW(3-4)>DT(3-4)
(4)DW(4-5)<DT(4-5)
(5)DW(5-6)<DT(5-6)
并且通过上述第四透镜组沿光轴方向移动来进行聚焦(例如，参考专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-28923号公报
专利文献2：日本特开2006-251462号公报
发明内容
技术问题
专利文献1以及专利文献2所公开的变焦镜头是内聚焦型，因此达到了聚焦镜头的轻量化效果，然而，聚焦时的视场角变动量还不够小。
(发明的目的)
本发明是鉴于现有变焦镜头的上述问题点而完成的，其目的在于提供一种适合于使用了可交换镜头、数字相机、数字摄像机等的固体摄像器件的摄像装置，并且易于实现变焦镜头小型化、高倍率化、以及在聚焦时的视场角变动小、聚焦速度高速化的变焦镜头。
技术方案
(第一发明)
第一发明为，一种变焦镜头，在镜头系统中至少具备，第一负透镜组，具有负屈光力；第二负透镜组，配置于比上述第一负透镜组更靠近像方的位置，并具有负屈光力；和透镜组A与上述第二负透镜组相邻地配置于上述第二负透镜组的像方，通过仅将上述第二负透镜组向像方移动，从而从无穷远对邻近物体进行聚焦，并满足以下的条件。
1.0<β2nmax/β2nmin<1.4···(1)
(1-β2nt2)×βrt2<-6.0···(2)
其中：
β2nmax：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最大值
β2nmin：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最小值
β2nt：第二负透镜组在远摄端的横向放大率
βrt：配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成横向放大率
根据第一发明的变焦镜头，通过减少在变焦时聚焦透镜组的横向放大率的变化从而实现缩小聚焦透镜组的变焦作用，并且还通过优化聚焦透镜组的横向放大率与比位于聚焦透镜组更靠近像方的位置的透镜组的合成横向放大率，从而实现聚焦敏感度的扩大化。
这里，聚焦透镜组的变焦作用是指聚焦组在移动过程中的视场角变动。
聚焦敏感度是指，相对于聚焦透镜组的移动距离，成像面的移动距离的幅度。因此，在聚焦敏感度高的镜头系统中，能够减小聚焦透镜组的聚焦移动量。
在高变焦的变焦镜头中，通常构成为具备正屈光力的第一透镜组配置在最靠近物方的位置，在其像方配置有负屈光力的第二透镜组。在这样的光学系统中，因为第二透镜组是承担较多变焦作用的透镜组，所以当第二透镜组进行聚焦时，很难减小聚焦时的变焦作用。
另外，因为第二透镜组具有很大的变焦作用，所以需要有很强的屈光力。因此，为了进行像差校正，要由多个透镜构成，所以有重量加重的趋势，也是不利于轻量化的透镜组。
基于这种状况，在本发明中，通过使包含在镜头系统中且配置于物方的第一负透镜组具有变焦作用，在比上述第一负透镜组更靠近像方的位置配置具有负屈光力的第二负透镜组，并减小第二负透镜组的变焦作用，从而达到能够减小聚焦时的视场角变动即减小聚焦时的变焦的效果。
(第二发明)
第二发明为，一种变焦镜头，在镜头系统中至少具备，第一负透镜组，具有负屈光力；第二负透镜组，配置于比上述第一负透镜组更靠近像方的位置，并具有负屈光力；和透镜组A，与上述第二透镜组相邻地配置于上述第二负透镜组的像方，通过仅将所述第二负透镜组向像方移动，从而从无穷远对邻近物体进行聚焦，并满足以下的条件。
1.0<β2nmax/β2nmin<1.4  ···(1)
1.05<β3t/β3w<2.00  ···(3)
其中：
β2nmax：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最大值
β2nmin：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最小值
β3t：透镜组A在远摄端的横向放大率
β3w：透镜组A在广角端的横向放大率
根据第二发明的变焦镜头，在上述第一发明的作用效果的基础上，还能够通过优化透镜组A的变焦比的负担并控制聚焦透镜组的第二负透镜组的变焦比的负担，易于对第二负透镜组的各种像差进行良好的校正，而达到减小聚焦时的视场角变动即减小聚焦时的变焦的效果。
(第三发明)
第三发明的摄像装置，其特征在于，是具备上述第一发明以及第二发明的变焦镜头，和在该变焦镜头的像方将通过变焦镜头形成的光学影像变换为电信号的摄像元件的摄像装置。
根据第三发明的摄像装置，有效利用上述第一发明以及第二发明的变焦镜头的特性，能够得到以下效果，即能够构成具备小型轻量的能够高速聚焦的变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置。
(本发明的第一实施形态)
在第一发明中，其特征在于，上述透镜组A具有满足以下条件式。
1.05<β3t/β3w<2.00  ···(3)
其中：
β3t：第一负透镜组在远摄端的横向放大率
β3w：第一负透镜组在广角端的横向放大率
(本发明的第二实施形态)
在第一发明以及第二发明中，其特征在于，上述第一负透镜组满足以下条件式。
3.5<β1nt/β1nw<8  ···(4)
其中：
β1nt：透镜组A在远摄端的横向放大率
β1nw：透镜组A在广角端的横向放大率
(本发明的第三实施形态)
在第一发明以及第二发明中，其特征在于，在比上述第一负透镜组更靠近物方的位置配置有具有正屈光力的第一正透镜组。
(本发明的第四实施形态)
在第三实施形态中，其特征在于，从物方依次配置有上述第一正透镜组、上述第一负透镜组、有正屈光力的第二正透镜组、上述第二负透镜组和上述透镜组A。
(本发明的第五实施形态)
在第一发明以及第二发明中，其特征在于，上述透镜组A具有负屈光力。
(本发明的第六实施形态)
在第一发明以及第二发明中，其特征在于，配置于比上述第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组满足以下的条件式。
-1.0<frt/ft<-0.15   ···(5)
其中：
frt：配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成焦距
ft：在远摄端的上述变焦镜头的焦距
条件式(1)是用于规定在聚焦透镜组的第二负透镜组中的变焦作用的大小的条件式。
1.0<β2nmax/β2nmin<1.4···(1)
其中：
β2nmax：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最大值
β2nmin：在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最小值
通过满足条件式(1)，能够减小聚焦组的变焦作用，构成聚焦时变焦小的光学系统。
条件式(2)是用于规定根据聚焦透镜组的第二负透镜组的聚焦敏感度的条件式。
(1-β2nt2)×βrt2<-6.0   ···(2)
其中：
β2nt：第二负透镜组在远摄端的横向放大率
βrt：配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成横向放大率
通过满足条件式(2)，能够提高聚焦透镜组的聚焦敏感度。即，能够减小聚焦透镜组的聚焦移动量。据此，在达到小型化的同时，还能够进行高速的自动聚焦驱动。
条件式(3)是用于规定透镜组A的变焦比的条件式。
1.05<β3t/β3w<2.00  ···(3)
其中：
β3t：透镜组A在远摄端的横向放大率
β3w：透镜组A在广角端的横向放大率
通过在条件式的范围内扩大与上述第二负透镜组(聚焦组)相邻地配置在上述第二透镜组的像方的透镜组的变焦比，能够减小上述第二负透镜组(聚焦组)的变焦作用。
条件式(4)是用于规定第一负透镜组的变焦比的条件式。
3.5<β1nt/β1nw<8  ···(4)
其中：
β1nt：第一负透镜组在远摄端的横向放大率
β1nw：第一负透镜组在广角端的横向放大率
通过适当设定第一负透镜组的变焦比，能够同时实现高倍率和小型化。
当低于条件式(4)的下限时，即第一负透镜组的变焦比小的情况下，难以使镜头系统成为高倍率。当超过条件式(4)的上限时，即第一负透镜组的变焦比大的情况下，为了进行像差校正，要由多个透镜构成，这不利于小型化。
条件式(5)是用于规定配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成焦距的条件式。
-1.0<frt/ft<-0.15  ···(5)
其中：
frt：配置于比第二透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成焦距
ft：在远摄端的上述变焦镜头的焦距
通过规定配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成焦距，能够降低远摄比，能够减小在远摄端的光学总长。
当低于条件式(5)的下限时，即配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组的合成焦距变大，远摄比增大，从而在远摄端状态的光学总长变长。当超过条件式(5)的上限时，即配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组的合成焦距变小，远摄比过小，因此难以以少量的透镜枚数构成，不利于小型化。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式的镜头构成在广角端的光学截面图。
图2为本发明的第一实施方式的镜头在广角端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图3为本发明的第一实施方式的镜头在中间焦距状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图4为本发明的第一实施方式的镜头在远摄端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图5为本发明的第二实施方式的镜头构成在广角端的光学截面图。
图6为本发明的第二实施方式的镜头在广角端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图7为本发明的第二实施方式的镜头在中间焦距状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图8为本发明的第二实施方式的镜头在远摄端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图9为本发明的第三实施方式的镜头构成在广角端的光学截面图。
图10为本发明的第三实施方式的镜头在广角端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图11为本发明的第三实施方式的镜头在中间焦距状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图12为本发明的第三实施方式的镜头在远摄端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图13为本发明的第四实施方式的镜头构成在广角端的光学截面图。
图14为本发明的第四实施方式的镜头在广角端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图15为本发明的第四实施方式的镜头在中间焦距状态下对无穷远进行聚焦时时的球面像差图、像散图以及畸变图。
图16为本发明的第四实施方式的镜头在远摄端状态下对无穷远进行聚焦时的球面像差图、像散图以及畸变图。
符号说明
STOP   孔径光阑
G1     第一正透镜组
G2     第一负透镜组
G3     第二正透镜组
G4     第二负透镜组
G5     透镜组A
G6     透镜组B
具体实施方式
在以下所示的实施方式中，各光学数据分别为，面编号NS表示从物方开始计数的透镜面的顺序编号，R表示透镜面的曲率半径(mm)，D表示透镜面在光轴上的间隔(mm)，Nd表示相对于d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，νd表示相对于d线(波长λ＝587.6nm)的阿贝数。并且，在面编号的后面带有STOP的表示孔径光阑。在面编号的后面带有ASPH的表示为非球面，在其曲率半径R的栏中，示出该非球面的近轴曲率半径(mm)。
(第一实施方式)
第一实施方式的变焦镜头从物方开始依次由具有正屈光力的第一正透镜组G1、具有负屈光力的第一负透镜组G2、具有正屈光力的第二正透镜组G3、具有负屈光力的第二负透镜组G4、具有负屈光力的透镜组A G5、和具有正屈光力的透镜组B G6构成。
第一正透镜组G1从物方开始依次由面向物方为凸面的具有负屈光力的弯月形透镜L1和具有正屈光力的透镜L2组成的胶合透镜、以及面向物方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L3构成。
第二负透镜组G2从物方开始依次由在物方的面具有非球面的、在像方的面为强凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、和面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L7构成。
第二正透镜组G3从物方开始依次由两面具有非球面的双凸透镜L8、双凹透镜L9、和双凸透镜L10构成。
第二负透镜组G4从物方开始依次由双凸透镜L14和在像方的面上具有非球面的双凹透镜L11组成的胶合透镜构成。
透镜组A G5由面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L12构成。
透镜组B G6由面向像方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L13构成。
通过这种方式构成的第一实施方式的变焦镜头，在从广角端向远摄端进行变焦时，第一正透镜组G1向物方移动，第一负透镜组G2一边向像方描画凸的轨迹一边移动，第二正透镜组G3向物方移动，第二负透镜组G4相对于第二正透镜组G3一边向像方描画凸的轨迹一边移动，透镜组A G5向物方移动，透镜组B G6相对于像面固定。
对邻近物体的聚焦，通过使第二负透镜组G4向像方移动来进行。
第一实施方式的变焦镜头的各种光学数据如下。
(表1)
上表中，面编号的后面带有ASPH的非球面，由下式表示。
X(y)＝(y2/R)/〔1+(1-ε·y2/R2)1/2〕+A4·y4+A6·y6+A8·y8+A10·y10
在这里，设X(y)为相对于光轴在垂直方向上的高度y中的从各非球面的顶点开始沿光轴方向的距离(弧矢量)，R为基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，ε为圆锥系数，A4、A6、A8、A10为非球面系数。
非球面的各个光学数据如下。
(表2)
以下，将变焦动作中的面间隔的变化，即在广角端状态(f＝10.30mm)、中间焦距状态(f＝30.47mm)以及远摄端状态(f＝97.97mm)的面间隔与焦距f(mm)、F数Fno、视场角ω一同表示。
(表3)
以下，将在广角端状态(f＝10.30mm)、中间焦距状态(f＝30.47mm)以及远摄端状态(f＝97.97mm)下对邻近物体聚焦时的面间隔与对无穷远物体聚焦时的焦距f(mm)、从第一透镜面至物体的距离D(0)(mm)一同表示。
(第二实施方式)
第二实施方式的变焦镜头，从物方开始依次由具有正屈光力的第一正透镜组G1、具有负屈光力的第一负透镜组G2、具有正屈光力的第二正透镜组G3、具有负屈光力的第二负透镜组G4、具有负屈光力的透镜组A G5、和具有正屈光力的透镜组B G6构成。
第一正透镜组G1从物方开始依次由面向物方为凸面的具有负屈光力的弯月形透镜L1和具有正屈光力的透镜L2组成的胶合透镜、以及面向物方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L3构成。
第一负透镜组G2从物方开始依次由在物方的面具有非球面的、在像方的面为强凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、和面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L7构成。
第二正透镜组G3从物方开始依次由两面具有非球面的双凸透镜L8、面向像方为凹面的负透镜L9、在物方具有非球面的双凸透镜L10与面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L11组成的胶合透镜、和面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L12与双凸透镜L13组成的胶合透镜构成。
第二负透镜组G4从物方开始依次由双凸透镜L14和双凹透镜L15组成的胶合透镜构成。
透镜组A G5由面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L16构成。
透镜组B G6由面向像方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L17构成。
通过这种方式构成的第二实施方式的变焦镜头，在从广角端向远摄端进行变焦时，第一正透镜组G1向物方移动，第一负透镜组G2一边向像方描画凸的轨迹一边移动，第二正透镜组G3向物方移动，第二负透镜组G4相对于第二正透镜组G3一边向像方描画凸的轨迹一边移动，透镜组A G5向物方移动，透镜组B G6相对于像面固定。
对邻近物体的聚焦，通过使第二负透镜组G4向像方移动来进行。
第二实施方式的变焦镜头的各种光学数据如下。
(表4)
非球面的各个光学数据如下。
(表5)
以下，将在变焦动作中的面间隔的变化，即在广角端状态(f＝11.22mm)、中间焦距状态(f＝63.64mm)以及远摄端状态(f＝145.52mm)的面间隔与焦距f(mm)、F数Fno、视场角ω一同表示。
(表6)
以下，将在广角端状态(f＝11.22mm)、中间焦距状态(f＝63.64mm)以及远摄端状态(f＝145.52mm)下对邻近物体聚焦时的面间隔与对无穷远物体聚焦时的焦距f(mm)、从第一透镜面至物体的距离D(0)(mm)一同表示。
(第三实施方式)
第三实施方式的变焦镜头，从物方开始依次由具有正屈光力的第一正透镜组G1、具有负屈光力的第一负透镜组G2、具有正屈光力的第二正透镜组G3、具有负屈光力的第二负透镜组G4、具有负屈光力的透镜组A G5、和具有正屈光力的透镜组B G6构成。
第一正透镜组G1从物方开始依次由面向物方为凸面的具有负屈光力的弯月形透镜L1和具有正屈光力的透镜L2组成的胶合透镜、以及面向物方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L3构成。
第一负透镜组G2从物方开始依次由在物方的面具有非球面的、在像方的面为强凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、和面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L7构成。
第二正透镜组G3从物方开始依次由两面具有非球面的双凸透镜L8、面向像方为凹面的负透镜L9、在物方具有非球面的双凸透镜L10与面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L11组成的胶合透镜、和面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L12与双凸透镜L13组成的胶合透镜构成。
第二负透镜组G4从物方开始依次由双凸透镜L14和双凹透镜L15组成的胶合透镜构成。
透镜组A G5由面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L16构成。
透镜组B G6由面向像方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L17构成。
通过这种方式构成的第三实施方式的变焦镜头，在从广角端向远摄端进行变焦时，第一正透镜组G1向物方移动，第一负透镜组G2一边向像方描画凸的轨迹一边移动，第二正透镜组G3向物方移动，第二负透镜组G4相对于第二正透镜组G3一边向像方描画凸的轨迹一边移动，透镜组A G5向物方移动，透镜组B G6相对于像面固定。
对邻近物体的聚焦，通过使第二负透镜组G4向像方移动来进行。
第三实施方式的变焦镜头的各种光学数据如下。
(表7)
非球面的各个光学数据如下。
(表8)
以下，将在变焦动作中的面间隔的变化，即在广角端状态(f＝14.43mm)、中间焦距状态(f＝57.85mm)以及远摄端状态(f＝145.40mm)的面间隔与焦距f(mm)、F数Fno、视场角ω一同表示。
(表9)
以下，将在广角端状态(f＝14.43mm)、中间焦距状态(f＝57.85mm)以及远摄端状态(f＝145.40mm)下对邻近物体聚焦时的面间隔与对无穷远物体聚焦时的焦距f(mm)、从第一透镜面至物体的距离D(0)(mm)一同表示。
(第四实施方式)
第四实施方式的变焦镜头，从物方开始依次由具有正屈光力的第一正透镜组G1、具有负屈光力的第一负透镜组G2、具有正屈光力的第二正透镜组G3、具有负屈光力的第二负透镜组G4、和具有负屈光力的透镜组A G5构成。
第一正透镜组G1从物方开始依次由面向物方为凸面的具有负屈光力的弯月形透镜L2和具有正屈光力的透镜L2组成的胶合透镜、以及面向物方为凸面的具有正屈光力的弯月形透镜L3构成。
第一负透镜组G2从物方开始依次由在物方的面具有非球面的在像方的面为强凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、和面向物方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L7构成。
第二正透镜组G3从物方开始依次由两面具有非球面的双凸透镜L8、具有负屈光力的弯月形透镜L9、和双凸透镜L10构成。
第二负透镜组G4从物方开始依次由双凸透镜L11和在像方的面具有非球面的双凹透镜L12组成的胶合透镜构成。
透镜组A G5由面向像方为凹面的具有负屈光力的弯月形透镜L13和双凸透镜L14构成。
通过这种方式构成的第三实施方式的变焦镜头，在从广角端向远摄端进行变焦时，第一正透镜组G1向物方移动，第二负透镜组G2一边向像方描画凸的轨迹一边移动，第二正透镜组G3向物方移动，第二负透镜组G4相对于第二正透镜组G3一边向像方描画凸轨迹一边移动，透镜组A G5向物方移动。
对邻近物体的聚焦，通过使第二负透镜组G4向像方移动来进行。
第四实施方式的变焦镜头的各种光学数据如下。
(表10)
非球面的各个光学数据如下。
(表11)
以下，将在变焦动作中的面间隔的变化，即在广角端状态(f＝10.30mm)、中间焦距状态(f＝38.91mm)以及远摄端状态(f＝100.21mm)的面间隔与焦距f(mm)、F数Fno、视场角ω一同表示。
(表12)
以下，将在广角端状态(f＝10.30mm)、中间焦距状态(f＝38.91mm)以及远摄端状态(f＝100.21mm)下对邻近物体聚焦时的面间隔与对无穷远物体聚焦时的焦距f(mm)、从第一透镜面至物体的距离D(0)(mm)一同表示。
各实施方式中与条件式相关的值如下。
(表13)

Claims (9)

1.一种变焦镜头，其特征在于，在镜头系统中至少具备：
第一负透镜组，具有负屈光力；
第二负透镜组，配置于比所述第一负透镜组更靠近像方的位置，并具有负屈光力；和
透镜组A，与所述第二负透镜组相邻地配置于所述第二负透镜组的像方，
通过仅将所述第二负透镜组向像方移动，从而从无穷远对邻近物体进行聚焦，并满足以下的条件：
1.0<β2nmax/β2nmin<1.4···(1)
(1-β2nt2)×βrt2<-6.0···(2)
其中：
β2nmax是在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最大值，
β2nmin是在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最小值，
β2nt是第二负透镜组在远摄端的横向放大率，
βrt是配置于为比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成横向放大率。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述透镜组A满足以下的条件式：
1.05<β3t/β3w<2.00···(3)
其中：
β3t是透镜组A在远摄端的横向放大率，
β3w是透镜组A在广角端的横向放大率。
3.一种变焦镜头，其特征在于，在镜头系统中至少具备：
第一负透镜组，具有负屈光力；
第二负透镜组，配置于比所述第一负透镜组更靠近像方的位置，并具有负屈光力；和
透镜组A，与所述第二负透镜组相邻地配置于所述第二负透镜组的像方，
通过仅将所述第二负透镜组向像方移动，从而从无穷远对邻近物体进行聚焦，并满足以下的条件：
1.0<β2nmax/β2nmin<1.4···(1)
1.05<β3t/β3w<2.00···(3)
其中：
β2nmax是在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最大值，
β2nmin是在变焦过程中第二负透镜组的横向放大率的最小值，
β3t是透镜组A在远摄端的横向放大率，
β3w是透镜组A在广角端的横向放大率。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第一负透镜组满足以下的条件式：
3.5<β1nt/β1nw<8···(4)
其中：
β1nt是第一负透镜组在远摄端的横向放大率，
β1nw是第一负透镜组在广角端的横向放大率。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
在比所述第一负透镜组更靠近物方的位置配置有具有正屈光力的第一正透镜组。
6.根据权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，从物方依次配置有：
所述第一正透镜组；
所述第一负透镜组；
具有正屈光力的第二正透镜组；
所述第二负透镜组；和
所述透镜组A。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
所述透镜组A具有负屈光力。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，
配置于比所述第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组满足以下的条件式：
-1.0<frt/ft<-0.15···(5)
其中：
frt是配置于比第二负透镜组更靠近像方的位置的透镜组在远摄端的合成焦距，
ft是在远摄端的上述变焦镜头的焦距。
9.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至8中任意一项所述的所述变焦镜头，和在所述变焦镜头的像方将通过所述变焦镜头形成的光学影像变换为电信号的摄像元件。
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