CN104793323A - 变焦镜头以及摄像装置 - Google Patents

变焦镜头以及摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104793323A
CN104793323A CN201510020522.2A CN201510020522A CN104793323A CN 104793323 A CN104793323 A CN 104793323A CN 201510020522 A CN201510020522 A CN 201510020522A CN 104793323 A CN104793323 A CN 104793323A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
lens group
zoom
zoom lens
focal power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510020522.2A
Other languages
English (en)
Inventor
川名正直
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN104793323A publication Critical patent/CN104793323A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/17—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +--
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及变焦镜头以及摄像装置。在变焦镜头中实现小型化，抑制色像差的变动。变焦镜头从物体侧起依次配置正的第1透镜群、负的第2透镜群、开口光圈、第3透镜群、正的第4透镜群、第5透镜群而构成，在变倍时，第1透镜群、第3透镜群以及第5透镜群固定，第2透镜群以及第4透镜群移动，在对焦时，第4透镜群移动，在该变焦镜头中，仅由设为凸向像侧的凹凸透镜形状的单一的接合透镜(由透镜(L51)以及(L52)构成)构成第5透镜群。并且，将最大像高设为Y，将空气换算后焦距设为Bf，将从开口光圈St到最靠像侧的透镜面顶点的光轴上距离设为Lsr，满足下述条件式(1)以及(2)。0.05＜Y/Bf＜0.20…(1)1.8＜Lsr/Bf＜3.5…(2)。

Description

变焦镜头以及摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦镜头以及摄像装置，更详细地，涉及能在数字摄像机、视频摄像机、播放用摄像机、电影摄影用摄像机、监视用摄像机等的电子摄像机中使用的变焦镜头、以及搭载该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
以往，作为搭载在上述领域的摄像机中的变焦镜头，已知如下变焦镜头：从物体侧起依次配置具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、具有正或负的光焦度的第3透镜群、具有正的光焦度的第4透镜群、以及具有正或负的光焦度的第5透镜群而构成，在变倍时使第1、第3以及第5透镜群固定，使第2以及第4透镜群移动。
这样构成的变焦镜头能使得为了合焦而移动的透镜群小型轻量，使AF(自动对焦)化容易，另外在设为高变倍比的情况下也能全长固定地构成。作为这种变焦镜头，具体地例如已知专利文献1、2记载的变焦镜头。
专利文献
专利文献1：JP特开2007-10903号公报
专利文献2：JP特开2013-37063号公报
但是，专利文献1记载的变焦镜头的变倍比为10倍前后。另外，专利文献2记载的变焦镜头由于后焦距短，因此不适于使用色分离棱镜这样的摄像装置。
发明内容
本发明鉴于上述状况而提出，其目的在于提供能兼顾确保20倍程度的高变倍比和充分的后焦距的变焦镜头、以及具备这种变焦镜头的摄像装置。
本发明的变焦镜头实质上由从物体侧起依次配置的具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、开口光圈、第3透镜群、具有正的光焦度的第4透镜群、以及第5透镜群构成，在变倍时，第1、第3以及第5透镜群固定，第2以及第4透镜群移动，在对焦时，第4透镜群移动，第5透镜群实质上仅由形成为在像侧为凸的凹凸透镜形状的单一的接合透镜实质构成，构成上述接合透镜的物体侧的透镜的介质的折射率高于构成像面侧的透镜的介质的折射率，并且，该变焦镜头满足下述条件式(1)以及(2)，
Y：最大像高，
Bf：空气换算后焦距，
Lsr：从开口光圈到最靠像侧的透镜面顶点的光轴上距离，
0.05＜Y/Bf＜0.20  …(1)
1.8＜Lsr/Bf＜3.5  …(2)。
另外，对于上述条件式(1)以及(2)规定数值范围的条件(文字式的部分)，更优选满足下述条件式(1’)以及(2’)的任一者或双方。
0.08＜Y/Bf＜0.18  …(1’)
1.9＜Lsr/Bf＜3.0  …(2’)
另外，在本发明的变焦镜头中，期望满足下述条件式(3)，
f12w：广角端的第1透镜群与第2透镜群的合成焦距
fw：广角端的整个系统的焦距
2.0＜|f12w/fw|＜4.0  …(3)。
另外，关于上述条件式(3)规定数值范围的条件，更优选满足下述条件式(3’)，
2.2＜|f12w/fw|＜3.5  …(3’)。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望满足下述条件式(4)，
f1：第1透镜群的焦距
f2：第2透镜群的焦距
5.8＜|f1/f2|＜8.0  …(4)。
另外，关于上述条件式(4)规定数值范围的条件，更优选满足下述条件式(4’)，
6.0＜|f1/f2|＜7.0  …(4’)。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望第1、第2以及第3透镜群整体上具有负的光焦度。
另外，在本发明的变焦镜头中，优选满足下述条件式(5)，
Mz：从广角端变倍到长焦端时的第2透镜群的移动量
fw：广角端的整个系统的焦距
7.0＜Mz/fw＜11.0  …(5)。
关于该条件式(5)规定数值范围的条件，期望满足下述条件式(5’)，
7.0＜Mz/fw＜10.5  …(5’)，
进一步优选满足下述条件式(5”)，
8.5＜Mz/fw＜10.5  …(5”)。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望满足下述条件式(6)，
Lfs：从最靠物体侧的透镜面顶点到开口光圈的光轴上距离
fw：广角端的整个系统的焦距
10.0＜Lfs/fw＜25.0  …(6)。
另外，关于上述条件式(6)规定数值范围的条件，更优选满足下述条件式(6’)，
15.0＜Lfs/fw＜20.0  …(6’)。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望在第2透镜群的内部包含使凸面和凹面相对面的空气间隔、以及接合面，并且满足下述条件式(7)，
Rz1、Rz2：上述凸面以及凹面的一方和另一方的曲率半径
2.0＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.5  …(7)。
另外，关于上述条件式(7)规定数值范围的条件，更优选满足下述条件式(7’)，
2.5＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.0  …(7’)。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望第1透镜群实质上由从物体侧起依次配置的具有负的光焦度的透镜、与该透镜接合的具有正的光焦度的透镜、具有正的光焦度的透镜、以及具有正的光焦度的透镜构成。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望第3透镜群实质上由从物体侧起依次配置的防抖时固定的第3a透镜群、具有正的光焦度并在防抖时能通过在与光轴相交的方向上移动来使成像面上的像移位的第3b透镜群、以及具有负的光焦度并在防抖时固定的第3c透镜群构成。
另外，期望上述第3a透镜群包含接合透镜。
另外，期望上述第3b透镜群实质上由将具有正的光焦度的透镜和具有负的光焦度的透镜接合而成的1组接合透镜构成，上述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于上述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
或者，期望上述第3b透镜群实质上从物体侧起依次由使凹面朝向物体侧的具有负的光焦度的凹凸透镜和具有正的光焦度的透镜构成，上述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于上述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
另外，在本发明的变焦镜头中，期望第4透镜群包含将具有正的光焦度的透镜和具有负的光焦度的透镜接合而成的1组接合透镜，上述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于上述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
并且，在第4透镜群如上述那样构成的情况下，期望该第4透镜群实质上由从物体侧起依次配置的具有正的光焦度的透镜、与该透镜接合的具有负的光焦度的透镜、以及包含非球面的具有正的光焦度的透镜构成。
另外，上述的“实质上～构成”、“实质上”是指：除了列举的构成要素以外，也可以包含实质没有焦度的透镜、光圈、保护玻璃或滤波器等的透镜以外的光学要素、物镜法兰盘、透镜镜筒、摄像元件、手抖修正机构等的机构部分等。
另外，上述各透镜群并不一定由多个透镜构成，还包含仅由1片透镜构成的情况。
另外，关于包含非球面的构成，上述光焦度的符号以及透镜的面形状在近轴区域考虑。
另外，在上述各条件式中所使用的各焦距是整个系统与无限远物体合焦时的透镜配置下的焦距。
另一方面，本发明的摄像装置特征在于具备以上说明的本发明的变焦镜头。
发明的效果
本发明的变焦镜头实质上沿光轴Z从物体侧起依次配置具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、开口光圈、第3透镜群、具有正的光焦度的第4透镜群、以及第5透镜群而构成，另外在从广角端向长焦端的变倍时，第1、第3以及第5透镜群固定，第2以及第4透镜群移动，并且通过移动第4透镜群来进行合焦(对焦)，因此AF(自动对焦)化容易，另外，在设为高变倍比的情况下也能全长固定地构成。
另外，第5透镜群仅由单一的接合透镜构成，作为整体形成为使凸面朝向像侧的凹凸透镜形状，因此能抑制作为对焦群的第4透镜群的外径而减轻其重量，因此用于对焦的驱动系统的设计变得容易。
并且，在上述接合透镜中，构成接合面的凹面侧的透镜的介质的折射率高于构成凸面侧的透镜的介质的折射率，因此接合透镜的接合面相对于轴上光束作为发散系统发挥作用，因此有利于球面像差的修正。
进而，由于本发明的变焦镜头满足条件式(1)以及(2)而构成，
Y：最大像高
Bf：空气换算后焦距
Lsr：从开口光圈到最靠像侧的透镜面顶点的光轴上距离
0.05＜Y/Bf＜0.20  …(1)
1.8＜Lsr/Bf＜3.5  …(2)
因此能避免大型化并能确保合适的后焦距Bf，另外能将色像差的变动抑制得较少。另外，其详细理由在后面结合实施方式详细进行说明。
另一方面，本发明的摄像装置由于具备本发明的变焦镜头，因此能实现紧凑的构成，能取得良好的图像。
附图说明
图1是表示本发明的1个实施方式的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图2是表示本发明的实施例1所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图3是表示本发明的实施例2所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图4是表示本发明的实施例3所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图5是表示本发明的实施例4所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图6是表示本发明的实施例5所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图7是表示本发明的实施例6所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。
图8是本发明的实施例1所涉及的变焦镜头的各像差图。
图9是本发明的实施例2所涉及的变焦镜头的各像差图。
图10是本发明的实施例3所涉及的变焦镜头的各像差图。
图11是本发明的实施例4所涉及的变焦镜头的各像差图。
图12是本发明的实施例5所涉及的变焦镜头的各像差图。
图13是本发明的实施例6所涉及的变焦镜头的各像差图。
图14是本发明的1个实施方式的摄像装置的概略构成图。
具体实施方式
以下，参考附图来详细说明本发明的实施方式。图1是与光路一起示出本发明的1个实施方式所涉及的变焦镜头的镜头构成的截面图。在此示出的示例与后述的实施例1对应。在该图1中，在上段、中段、下段分别表示广角端、中间位置(中间焦距位置)、长焦端处的状态，并且，用箭头表示在各各状态间的透镜群的移动轨迹。在图1中，左侧是物体侧，右侧是像侧，示出与无限远物体合焦的状态。
另外，优选在将该变焦镜头运用到摄像装置时，在光学系统与像面Sim之间配置保护摄像元件的摄像面的保护玻璃、与摄像装置的规格相应的色分离棱镜、红外线截止滤波器或低通滤波器等各种滤波器。为此，在该图1中示出在镜头系统与像面Sim之间配置假定了这些的平行平板状的光学构件GP的示例，但光学构件GP并不是本发明的变焦镜头所必须的构成要素。
本实施方式的变焦镜头沿光轴Z从物体侧起依次配置具有正的光焦度的第1透镜群G1、具有负的光焦度的第2透镜群G2、开口光圈St、第3透镜群G3、具有正的光焦度的第4透镜群G4、以及第5透镜群G5而构成。另外，该图所示的开口光圈St并不一定表征大小或形状，而表示光轴Z上的位置。
在该变焦镜头中，构成为：在从广角端向长焦端的变倍时，第1透镜群G1、第3透镜群G3以及第5透镜群G5相对于像面Sim固定，第2透镜群G2沿光轴Z从物体侧向像侧单调移动，第4透镜群G4为了修正伴随变倍的像面变动而沿光轴Z移动。即，在本变焦镜头中，第2透镜群G2承担变化器(variator)群的作用，第4透镜群G4承担补偿器(compensator)群的作用。在图1中，第2透镜群G2和第4透镜群G4之下分别用箭头示意地表示从广角端向中间位置、从中间位置向长焦端的变倍时的各透镜群的移动轨迹。
在本变焦镜头中，使第4透镜群G4沿光轴Z移动来进行合焦(对焦)。
通过形成为以上构成，本变焦镜头的AF(自动对焦)化容易，另外，即便在设为高变倍比的情况下也能全长固定地构成。
另外，第5透镜群G5仅由设为凸向像侧的凹凸透镜形状的单一的接合透镜构成。由此，由于能抑制作为对焦群的第4透镜群G4的外径而减轻其重量，因此用于对焦的驱动系统的设计变得容易。
并且，对于上述接合透镜，构成接合面的凹面侧的透镜(后述的图2中的透镜L51)的介质的折射率高于构成凸面侧的透镜(图2中的透镜L52)的介质的折射率。由此，接合透镜的接合面相对于轴上光束作为发散系统发挥作用，因此有利于球面像差的修正。
并且，本变焦镜头构成为满足下述条件式(1)以及(2)。
Y：最大像高
Bf：空气换算后焦距
Lsr：从开口光圈St到最靠像侧的透镜面顶点的光轴上距离
0.05＜Y/Bf＜0.20  …(1)
1.8＜Lsr/Bf＜3.5  …(2)
另外，上述透镜面顶点成为第5透镜群G5的最靠像侧的透镜的像侧面的顶点。
在后述的表19中，按每个实施例将条件式(1)～(7)分别规定数值范围的条件(文字式的部分)的值汇总表示，如其所示那样，具体在实施例1中，Y/Bf＝0.11、Lsr/Bf＝2.01。
一般在摄像装置用的变焦镜头的设计中，根据运用在摄像装置中的摄像元件的尺寸，最大像高Y被作为给定值提出。若将如此预先确定最大像高Y作为前提，则通过将Y/Bf的值设定为高于条件式(1)的下限的程度，能避免镜头系统的大型化，通过将Y/Bf的值设定为低于条件式(1)的上限的程度，能确保合适的后焦距Bf。即，若后焦距Bf大到Y/Bf的值成为条件式(1)的下限以下的程度，则镜头系统大型化，反之，在Y/Bf的值成为条件式(1)的上限以上的情况下，难以确保合适的后焦距Bf。若满足条件式(1)，则不会招致这样的不良状况，能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于Y/Bf的值满足下述条件式(1’)的情况下，变得更显著。
0.08＜Y/Bf＜0.18  …(1’)
另一方面，若以后焦距Bf预先被限定在某种程度窄的范围内为前提，则通过将Lsr/Bf的值设定为高于条件式(2)的下限的程度，能将色像差的变动抑制得较少，通过将Lsr/Bf的值设定在低于条件式(2)的上限的程度，能避免镜头系统的大型化。即，若距离Lsr短到Lsr/Bf的值成为条件式(2)的下限以下的程度，则色像差的变动变大，反之，在Lsr/Bf的值为条件式(2)的上限以上的情况下虽然镜头系统大型化，但只要满足条件式(2)，就不会招致这样的不良状况，能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于Lsr/Bf的值满足下述条件式(2’)的情况下，变得更加显著。
1.9＜Lsr/Bf＜3.0  …(2’)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，满足下述条件式(3)。
f12w：广角端处的第1透镜群G1与第2透镜群G2的合成焦距
fw：广角端处的整个系统的焦距
2.0＜|f12w/fw|＜4.0  …(3)
如表19所示那样，具体在实施例1中，|f12w/fw|＝2.80。
通过将|f12w/fw|的值设定为高于条件式(3)的下限的程度，能使各种像差的修正容易化，另外通过将|f12w/fw|的值设定为低于条件式(3)的上限的程度，能容易地实现宽视角化。即，若|f12w/fw|的值小到条件式(3)的下限以下的程度，则前群(第1透镜群G1以及第2透镜群G2)的负的光焦度会变得过强，各种像差的修正变得困难。反之，若|f12w/fw|的值大到条件式(3)的上限以上程度，则宽视角化变得困难。只要满足条件式(3)，则不会招致这样的不良状况，能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于|f12w/fw|的值满足下述条件式(3’)的情况下，变得更显著。
2.2＜|f12w/fw|＜3.5  …(3’)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，满足下述条件式(4)。
f1：第1透镜群G1的焦距
f2：第2透镜群G2的焦距
5.8＜|f1/f2|＜8.0  …(4)
如表19所示那样，具体在实施例1中，|f1/f2|＝6.68。
通过将|f1/f2|的值设定为高于条件式(4)的下限的程度，能容易修正在长焦端附近的球面像差以及轴上色像差，另外，通过将|f1/f2|的值设定为低于条件式(4)的上限的程度，能避免镜头系统的大型化。即，若|f1/f2|的值小到条件式(4)的下限以下程度，在长焦端附近的球面像差以及轴上色像差的变动就会变大。反之，若|f1/f2|的值大到条件式(4)的上限以上程度，镜头系统就会大型化。只要满足条件式(4)，就不会招致这样的不良状况，能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于|f1/f2|的值满足下述条件式(4’)的情况下，变得更显著。
6.0＜|f1/f2|＜7.0  …(4’)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，第1透镜群G1、第2透镜群G2以及第3透镜群G3在整体上具有负的光焦度。
另外，在本实施方式的变焦镜头中，满足下述条件式(5)。
Mz：从广角端变倍到长焦端时的第2透镜群G2的移动量
fw：广角端处的整个系统的焦距
7.0＜Mz/fw＜11.0  …(5)
如表19所示那样，具体在实施例1中，Mz/fw＝9.82。
通过将Mz/fw的值设定为高于条件式(5)的下限的程度，能容易地实现高变倍比，另外，通过将Mz/fw的值设定为低于条件式(5)的上限的程度，能避免镜头系统的大型化。即，若Mz/fw的值小到条件式(5)的下限以下程度，则难以实现高变倍比，反之，若Mz/fw的值大到条件式(5)的上限以上程度，则镜头系统会大型化。如果满足条件式(5)，就不会招致这样的不良状况，能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于Mz/fw的值满足下述条件式(5’)的情况下，变得更显著。
7.0＜Mz/fw＜10.5  …(5’)
在满足下述条件式(5”)的情况下，以上所述的效果变得进一步显著。
8.5＜Mz/fw＜10.5  …(5”)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，满足下述条件式(6)。
Lfs：从最靠物体侧的透镜面顶点到开口光圈St的光轴上距离
fw：广角端处的整个系统的焦距
10.0＜Lfs/fw＜25.0  …(6)
另外，上述透镜面顶点成为第1透镜群G1的最靠物体侧的透镜的物体侧面的顶点。如表19所示那样，具体在实施例1中，Lfs/fw＝18.1。
通过将Lfs/fw的值设定为高于条件式(6)的下限的程度，能容易地实现高视角，另外，通过将Lfs/fw的值设定为低于条件式(6)的上限的程度，能避免前方透镜(即比开口光圈St更靠物体侧的透镜群G1、G2)的大型化。即，若Lfs/fw的值小到条件式(6)的下限以下程度，则难以实现高视角，反之，若Lfs/fw的值大到条件式(6)的上限以上程度，则前方透镜会大型化。如果满足条件式(6)，就不会招致这样的不良状况，就能起到上述那样的效果。
以上所述的效果在关于Lfs/fw的值满足下述条件式(6’)的情况下，变得更显著。
15.0＜Lfs/fw＜20.0  …(6’)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，在第2透镜群G2的内部包含使凸面和凹面相对面的空气间隔、以及接合面，并且满足下述条件式(7)。
Rz1、Rz2：上述凸面以及凹面的一方和另一方的各曲率半径
2.0＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.5  …(7)
如表19所示那样，在具体在实施例1中，|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＝3.44。
另外，在本实施方式中，上述空气间隔存在于第2透镜群G2的从物体侧起第1个透镜与第2个透镜之间，另外第3个透镜和第4个透镜被接合而形成上述接合面。
能通过上述这样的接合面来修正像面弯曲和色像差。
另外，通过满足条件式(7)地设定|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|的值，能将伴随变倍的像散的变动抑制得较少。
以上的效果在关于|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|的值满足下述条件式(7’)的情况下，变得更显著。
2.5＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.0  …(7’)
接下来说明本发明的变焦镜头的具体的实施例。
＜实施例1＞
图2中示出表示实施例1的变焦镜头的构成的截面图。在该图2中，在上段、中段、下段分别示出广角端、中间位置(中间焦距位置)、长焦端处的各透镜群的配置和构成。在图2中，左侧是物体侧，右侧是像侧，示出与无限远物体合焦的状态。另外，在该图2中，也示出将前述那样的光学构件GP配置在镜头系统与像面Sim之间的示例。
实施例1的变焦镜头的概略构成如以下那样。该变焦镜头沿光轴Z从物体侧起依次配置具有正的光焦度的第1透镜群G1、具有负的光焦度的第2透镜群G2、开口光圈St、第3透镜群G3、具有正的光焦度的第4透镜群G4、以及第5透镜群G5而构成。另外，图2所示的开口光圈St并不一定表征大小或形状，而表示光轴Z上的位置。另外，以下将具有正的光焦度仅称作“正的”或者“正”，将具有负的光焦度仅称作“负的”或“负”。
第1透镜群G1由沿光轴Z从物体侧起依次配置的负的第11透镜L11、与该第11透镜L11接合的正的第12透镜L12、正的第13透镜L13、以及正的第14透镜L14构成。另外，将例如从第1透镜群G1的物体侧起的第2个透镜如上述那样显示为“第12透镜”(以下同样)。
通过如上述那样，第1透镜群G1从物体侧起依次配置将负透镜和正透镜接合而成的接合透镜、正透镜、正透镜而构成，特别能在长焦端附近抑制轴上色像差和球面像差。
第2透镜群G2由沿光轴Z从物体侧起依次配置的负的第21透镜L21、负的第22透镜L22、正的第23透镜L23、以及负的第24透镜L24构成。另外，在第21透镜L21与第22透镜L22之间设定空气间隔。另外第23透镜L23和第24透镜L24相互接合。
若如上述那样使第23透镜L23和第24透镜L24相互接合，则能够通过该接合面来修正像面弯曲和色像差。
第3透镜群G3由沿光轴Z从物体侧起依次配置的正的第31透镜L31、负的第32透镜L32、正的第33透镜L33、负的第34透镜L34、正的第35透镜L35、以及负的第36透镜L36构成。
上述第31透镜L31、第32透镜L32以及第33透镜L33构成在防抖时被固定的第3a透镜群G3a。另外第34透镜L34以及第35透镜L35整体上具有正的光焦度，在防抖时在与光轴Z相交的方向上移动，由此构成能使成像面Sim上的像移位的第3b透镜群G3b。另外，负的第36透镜L36构成在防抖时被固定的第3c透镜群G3c。
第3a透镜群G3a的第32透镜L32和第33透镜L33相互接合，能通过这些接合面修正轴上色像差。
另外，第3b透镜群G3b的第34透镜L34和第35透镜L35相互接合，构成1组接合透镜。第3b透镜群G3b仅由该接合透镜构成。作为正透镜的第35透镜L35由阿贝数大于作为负透镜的第34透镜L34的阿贝数的介质形成。由此，能通过这两个透镜L34以及L35的接合面修正色像差。另外，更具体地，如后述的表1所示那样，第34透镜L34的阿贝数＝23.34，与此相对，第35透镜L35的阿贝数＝57.35。
第4透镜群G4由沿光轴Z从物体侧起依次配置的正的第41透镜L41、负的第42透镜L42、以及正的第43透镜L43构成。另外，第41透镜L41和第42透镜L42相互接合。
作为正透镜的上述第41透镜L41由阿贝数大于与其接合的作为负透镜的第42透镜L42的阿贝数的介质形成。由此，能通过这两个透镜L41以及L42的接合面来修正色像差。另外，更具体地，如后述的表1所示那样，第42透镜L42的阿贝数＝22.75，与此相对，第41透镜L41的阿贝数＝63.16。
另外，在第4透镜群G4中，最靠像侧配置的正的第43透镜L43如后述的表1所示那样，两面都是非球面。能通过该非球面来修正球面像差。
第5透镜群G5由沿光轴Z从物体侧起依次配置的负的第51透镜L51、以及正的第52透镜L52构成。这些透镜L51以及L52构成形成为凸向像侧的凹凸透镜形状的单一的接合透镜。由此，由于抑制作为对焦群的第4透镜群G4的外径从而能减轻重量，因此用于对焦的驱动系统的设计变得容易。
并且，夹着上述接合透镜的接合面为凹面侧的透镜的第51透镜L51，由折射率高于作为凸面侧的透镜的第52透镜L52的折射率的介质形成。由此，由于接合透镜的接合面相对于轴上光束作为发散面发挥作用，因此有利于球面像差的修正。另外，更具体地，如后述的表1所示那样，第52透镜L52的折射率＝1.64684，与此相对，第51透镜L51的折射率＝1.84293。
在表1示出实施例1的变焦镜头的基本镜头数据。表的Si的栏表示以最靠物体侧的构成要素的物体侧的面为第1个、随着朝向像侧而依次增加的第i个(i＝1、2、3、…)的面编号，Ri的栏表示第i个面的曲率半径，Di的栏表示第i个面和第(i+1)个面的光轴Z上的面间隔。另外，Ndj的栏表示以最靠物体侧的构成要素为第1个、随着朝向像侧而依次增加的第j个(j＝1、2、3、…)的光学要素的相对于d线(波长587.56nm)的折射率，vdj的栏表示第j个光学要素的相对于d线的阿贝数。
在基本镜头数据中，还包含开口光圈St和光学构件GP进行表示，在相当于开口光圈St的面的面编号的栏中记载面编号和(光圈)这样的标记。另外，在本示例中，假定光学构件GP由2个构件相互紧密接触而成。对于曲率半径Ri的符号，将面形状在物体侧凸的情况设为正，将在像侧为凸的情况设为负。面间隔Di的最下栏的值是光学构件GP的像侧的面和像面Sim的间隔。在非球面的面编号附加＊印记，在非球面的曲率半径Ri的栏示出近轴的曲率半径的数值。
另外，一部分的面间隔是在变倍时发生变化的可变面间隔，在表1的基本镜头数据中，在第i个面与第(i+1)个面的间隔是可变面间隔的情况下，记载为DD[i]。在本示例中，第1透镜群G1与第2透镜群G2的间隔、第2透镜群G2与第3透镜群G3的间隔、第3透镜群G3与第4透镜群G4的间隔、以及第4透镜群G4与第5透镜群G5的间隔是在变倍时发生变化的可变面间隔，分别在表1中显示为DD[7]、DD[14]、DD[25]、DD[30]。
在表2示出实施例1的变焦镜头的广角端、中间位置、长焦端各处的与d线相关的诸要素、以及与变倍、合焦相关的数据。该表2的f’是整个系统的焦距，Bf’是后焦距(空气换算长度)，FNo.是F数，2ω是全视角(单位是度)。另外，在该表2中，将广角端处的整个系统的焦距f’设为1.00，将与长度相关的值、即整个系统的焦距f’、后焦距Bf’、以及下面说明的可变面间隔标准化。这对于表1所示的曲率半径Ri以及面间隔Di也是相同的。
另外，在表2中示出实施例1的变焦镜头的广角端、中间位置、长焦端各处的上述可变面间隔DD[7]、DD[14]、DD[25]、DD[30]的值。另外，这些值是与无限远物体合焦时的值。
在表3示出实施例1的非球面的非球面系数。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)是指“×10±n”。非球面系数是用下式表征的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、…16)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的非球面上的点拉下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(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA、Am：非球面系数(m＝3、4、5、…16)
另外，在表示上述非球面深度Zd的式中，也将广角端处的整个系统的焦距f’设为1.00来将与长度相关的值标准化。另外，在表1～表3中，记载了以给定的位数进行四舍五入的数值。
[表1]
实施例1·镜头数据
[表2]
实施例1·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.9 19.5
f′ 1.00 5.95 19.52
Bf′ 6.33 6.33 6.33
FNo. 1.66 2.50 3.07
2ω[°] 73.6 13.6 4.2
DD[7] 0.21 7.58 10.02
DD[14] 10.14 2.77 0.33
DD[25] 2.20 1.05 1.56
DD[30] 0.35 1.50 0.99
[表3]
实施例1·非球面系数
面编号 16 17
KA -1.4830907E+01 -6.7784973E+00
A3 3.2274563E-07 1.6594979E-06
A4 3.5241094E-03 -5.3916580E-03
A5 -4.3684296E-04 1.5825505E-03
A6 -1.1177234E-04 -2.6095717E-03
A7 2.1091717E-04 1.9344589E-03
A8 -2.3834841E-04 -1.2950272E-03
A9 1.5429027E-04 1.2750720E-03
A10 -3.6189639E-05 -6.8241720E-04
A11 2.9826322E-06 -1.3949296E-04
A12 -3.6242351E-05 3.5078613E-04
A13 4.9841153E-05 -1.8288619E-04
A14 -2.8970549E-05 4.6889139E-05
A15 8.2118484E-06 -5.7025755E-06
A16 -9.3787084E-07 1.8275573E-07
面编号 29 30
KA -3.9652670E+00 -1.5122130E+00
A3 -7.7009294E-07 -5.3665512E-07
A4 -3.5335231E-04 6.2838405E-04
A5 1.5281233E-03 -1.6663875E-04
A6 -1.1570932E-03 6.1665658E-05
A7 2.9876758E-05 -8.9456155E-05
A8 3.3673581E-04 9.0253621E-05
A9 -9.4220684E-05 -5.5210801E-05
A10 -4.9077647E-05 1.6765088E-05
A11 2.1340030E-05 2.5648160E-06
A12 1.0727559E-05 -5.0947242E-06
A13 -1.0933248E-05 2.4337996E-06
A14 3.9933072E-06 -6.2553309E-07
A15 -7.4014088E-07 8.7973798E-08
A16 5.7397779E-08 -5.3506279E-09
在图8的上段，从左向右依次表示广角端处的实施例1的变焦镜头的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。另外在图8的中段从左向右依次表示中间位置处的实施例1的变焦镜头的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。进而在图8的下段从左向右依次表示长焦端处的实施例1的变焦镜头的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。以上的像差图全都是无限远物体合焦时的像差图。
在各像差图中示出以d线(587.56nm)为基准波长的像差，在球面像差图中还示出针对C线(波长656.27nm)、F线(波长486.13nm)的像差，在倍率色像差图中示出针对C线、F线的像差。在像散图中，用实线、虚线表示与矢状方向、切线方向分别相关的像差，在线种类的说明中分别记入(S)、(T)这样的记号。球面像差图的FNo.是指F数，其它像差图的ω是指半视角。
以上在实施例1的说明中所叙述的各数据的记号、意义、记载方法，只要没有特殊情况，在以下的实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
＜实施例2＞
在图3示出实施例2的变焦镜头的镜头构成图。实施例2的变焦镜头的概略构成与上述的实施例1的变焦镜头的概略构成基本上大致相同。
在表4、表5、表6分别示出实施例2的变焦镜头的基本镜头数据、诸要素、与变倍、合焦相关的数据、非球面系数。在图9示出实施例2的变焦镜头的各像差图。
[表4]
实施例2·镜头数据
[表5]
实施例2·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.9 19.5
f′ 1.00 5.95 19.52
Bf′ 6.34 6.34 6.34
FNo. 1.66 2.50 3.07
2ω[°] 73.6 13.4 4.2
DD[7] 0.21 7.50 9.99
DD[14] 10.09 2.80 0.31
DD[25] 2.10 0.92 1.76
DD[30] 0.36 1.54 0.70
[表6]
实施例2·非球面系数
面编号 16 17
KA -1.4676615E+01 -6.8500601E+00
A3 -5.2503283E-07 -2.6469422E-06
A4 6.1542330E-03 -1.7630703E-03
A5 -8.0261417E-04 1.6068166E-03
A6 2.2116537E-04 -2.7321930E-03
A7 -4.8862624E-04 -6.2340824E-04
A8 5.2682716E-04 3.7675774E-03
A9 -7.5122916E-05 -3.0053018E-03
A10 -5.1876742E-04 8.1473667E-04
A11 6.5066864E-04 -6.9008165E-05
A12 -3.1267727E-04 3.7617472E-04
A13 -4.6003609E-06 -5.5552025E-04
A14 7.2993883E-05 3.5033607E-04
A15 -3.0667549E-05 -1.0791384E-04
A16 4.2741351E-06 1.3316900E-05
面编号 29 30
KA -4.1096673E+00 -1.2464168E+00
A3 -1.3586751E-06 -4.2777417E-08
A4 -6.2285514E-04 4.2553668E-04
A5 1.6886190E-03 -1.1361229E-04
A6 -1.2765292E-03 7.0181691E-06
A7 -4.4168116E-05 -6.6585644E-06
A8 5.0714647E-04 7.5228212E-06
A9 -1.9029311E-04 -3.4834405E-06
A10 -3.4802139E-05 3.9843175E-07
A11 2.9391313E-05 2.3075048E-07
A12 5.4835971E-06 1.1673480E-07
A13 -9.3851760E-06 -2.2052445E-07
A14 3.7730191E-06 1.0432887E-07
A15 -7.4364433E-07 -2.2316108E-08
A16 6.0829704E-08 1.8752975E-09
＜实施例3＞
在图4示出实施例3的变焦镜头的镜头构成图。实施例3的变焦镜头的概略构成与上述的实施例1的变焦镜头的概略构成大致相同，但第3a透镜群G3a的构成不同。即，在实施例1的变焦镜头中，第3a透镜群G3a的第32透镜L32和第33透镜L33相互接合，并且将第31透镜L31的两面设为非球面，与此相对，在实施例3的变焦镜头中，第31透镜L31和第32透镜L32相互接合，另外将第33透镜L33的两面设为非球面。
在该实施例3的变焦镜头中，由于第31透镜L31和第32透镜L32也相互接合，因此能通过这些接合面来修正轴上色像差。
在表7、表8、表9分别示出实施例3的变焦镜头的基本镜头数据、诸要素以及与变倍、合焦相关的数据、非球面系数。在图10示出实施例3的变焦镜头的各像差图。
[表7]
实施例3·镜头数据
[表8]
实施例3·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.9 19.5
f′ 1.00 5.95 19.52
Bf′ 6.34 6.34 6.34
FNo. 1.66 2.50 3.07
2ω[°] 73.6 13.6 4.2
DD[7] 0.21 7.22 9.49
DD[14] 9.73 2.72 0.45
DD[25] 2.09 0.98 1.46
DD[30] 0.36 1.47 0.99
[表9]
实施例3·非球面系数
面编号 19 20
KA -9.4414576E+00 -1.4674591E-01
A3 6.3011190E-06 -6.0685373E-05
A4 7.7461405E-03 6.1426080E-04
A5 5.6935686E-04 -2.4989111E-03
A6 -2.0333023E-03 5.3091258E-03
A7 2.0139162E-03 -6.2156287E-03
A8 -2.2242185E-03 3.5407743E-03
A9 9.7664316E-04 -1.0919031E-04
A10 7.6768163E-04 -8.2552640E-04
A11 -1.2462783E-03 1.3173181E-06
A12 6.8476656E-04 4.5402504E-04
A13 -1.5066669E-04 -2.5825752E-04
A14 -1.4194123E-05 4.7088359E-05
A15 1.3394577E-05 2.8765524E-06
A16 -1.8934929E-06 -1.3924124E-06
面编号 29 30
KA -2.4179270E+00 -1.4812376E+00
A3 8.5847683E-07 1.8117393E-07
A4 -2.2680531E-04 2.5707788E-04
A5 1.2348659E-03 4.1976530E-05
A6 -9.3205475E-04 -1.8822174E-05
A7 2.0945628E-04 2.8981098E-05
A8 3.5398093E-05 --2.5230538E-05
A9 4.9122819E-05 1.3242232E-05
A10 -5.3513153E-05 -2.7448912E-06
A11 -8.6108485E-08 -1.0852260E-06
A12 1.5944685E-05 9.1852957E-07
A13 -7.9911995E-06 -2.4549231E-07
A14 1.9136393E-06 1.7262141E-08
A15 -2.4656927E-07 4.0849411E-09
A16 1.4111781E-08 -6.4810109E-10
＜实施例4＞
在图5示出实施例4的变焦镜头的镜头构成图。实施例4的变焦镜头的概略构成与上述的实施例1的变焦镜头的概略构成基本上大致相同。
在表10、表11、表12分别示出实施例4的变焦镜头的基本镜头数据、诸要素以及与变倍、合焦相关的数据、非球面系数。在图11示出实施例4的变焦镜头的各像差图。
[表10]
实施例4·镜头数据
[表11]
实施例4·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.9 19.5
f′ 1.00 5.95 19.52
Bf′ 6.34 6.34 6.34
FNo. 1.66 2.50 3.07
2ω[°] 73.6 13.4 4.2
DD[7] 0.21 7.27 9.56
DD[14] 9.65 2.59 0.30
DD[25] 2.47 1.24 1.91
DD[30] 0.35 1.58 0.91
[表12]
实施例4·非球面系数
面编号 16 17
KA -1.4611728E+01 -6.8181158E+00
A3 -3.2445984E-06 1.5163942E-06
A4 4.7714244E-03 -3.0949107E-03
A5 -1.0963357E-03 1.7079119E-03
A6 1.3670893E-03 -2.9515927E-03
A7 -3.0336404E-03 3.9508117E-04
A8 4.0565060E-03 2.4370121E-03
A9 -3.0641319E-03 -3.0211878E-03
A10 8.7383730E-04 2.6077863E-03
A11 3.7352663E-04 -2.3769470E-03
A12 -1.8841039E-04 1.9871172E-03
A13 -2.4095616E-04 -1.2593799E-03
A14 2.4556456E-04 5.3746149E-04
A15 -8.6189949E-05 -1.3420468E-04
A16 1.1130998E-05 1.4617857E-05
面编号 29 30
KA -4.1502973E+00 -1.2070132E+00
A3 -3.3991320E-06 -4.4430615E-08
A4 -5.2633508E-04 2.5917074E-04
A5 1.5559759E-03 -1.1242357E-04
A6 -1.0468673E-03 6.6731822E-06
A7 -3.2322490E-04 -7.3032429E-06
A8 8.2698796E-04 7.7995654E-06
A9 -4.8906900E-04 -3.6643618E-06
A10 1.3436386E-04 9.8984590E-09
A11 6.5269175E-06 1.0668768E-06
A12 -3.6196693E-05 -6.2682030E-07
A13 2.5020038E-05 1.5627035E-07
A14 -8.9423153E-06 -8.9787970E-09
A15 1.6666160E-06 -3.4046142E-09
A16 -1.2882715E-07 5.2046659E-10
＜实施例5＞
在图6示出实施例5的变焦镜头的镜头构成图。实施例5的变焦镜头的概略构成与上述的实施例1的变焦镜头的概略构成大致相同，但第3a透镜群G3a的构成不同。即，在实施例1的变焦镜头中，第3a透镜群G3a的第32透镜L32和第33透镜L33相互接合，并且将第31透镜L31的两面设为非球面，与此相对，在实施例5的变焦镜头中，第31透镜L31和第32透镜L32相互接合，另外将第33透镜L33的两面设为非球面。
在该实施例5的变焦镜头中，也由于第31透镜L31和第32透镜L32相互接合，因此能通过这些接合面来修正轴上色像差。
在表13、表14、表15分别示出实施例5的变焦镜头的基本镜头数据、诸要素以及与变倍、合焦相关的数据、非球面系数。在图12示出实施例5的变焦镜头的各像差图。
[表13]
实施例5·镜头数据
[表14]
实施例5·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.9 19.5
f′ 1.00 5.94 19.51
Bf′ 6.34 6.34 6.34
FNo. 1.66 2.50 3.07
2ω[°] 73.8 13.6 4.2
DD[7] 0.21 7.21 9.49
DD[14] 9.72 2.72 0.44
DD[25] 2.10 0.98 1.44
DD[30] 0.36 1.48 1.02
[表15]
实施例5·非球面系数
面编号 19 20
KA -9.4426953E+00 -1.4511685E-01
A3 4.8460167E-08 -7.9453365E-07
A4 7.7034108E-03 -1.2117326E-04
A5 6.7527932E-06 9.6892585E-04
A6 -5.2422972E-04 -3.1309167E-03
A7 -4.7376882E-04 5.3985799E-03
A8 1.5389688E-04 -5.3448432E-03
A9 2.4329643E-04 2.9236393E-03
A10 -2.0141894E-04 -6.6454325E-04
A11 4.4337755E-05 -4.9785063E-05
A12 4.8302772E-05 -3.3958655E-05
A13 -5.8350259E-05 8.8759532E-05
A14 2.8899233E-05 -4.1469155E-05
A15 -7.0672907E-06 7.9790500E-06
A16 6.9986406E-07 -5.4817106E-07
面编号 29 30
KA -2.4189677E+00 -1.4827650E+00
A3 1.0371396E-07 6.7539606E-08
A4 -2.3512464E-04 2.5933557E-04
A5 1.2142281E-03 4.2723711E-05
A6 -8.4563489E-04 -5.4785640E-06
A7 6.7503762E-05 9.6153722E-06
A8 1.7498575E-04 -8.3475045E-06
A9 -3.0378715E-05 5.5453258E-06
A10 -4.1541680E-05 -2.7479561E-06
A11 2.0122319E-05 1.1437219E-06
A12 -3.1687705E-06 -4.4551937E-07
A13 6.2972081E-07 1.5278838E-07
A14 -3.4835154E-07 -3.8250277E-08
A15 8.4777191E-08 5.7428089E-09
A16 -6.9521803E-09 -3.7904178E-10
＜实施例6＞
在图7示出实施例6的变焦镜头的镜头构成图。实施例6的变焦镜头的概略构成除了第3透镜群G3的构成以外，其它与上述的实施例1的变焦镜头的概略构成大致相同。
即，在实施例1的变焦镜头中，第3a透镜群G3a由第31透镜L31、第32透镜L32、以及第33透镜L33这3片透镜构成，与此相对，在实施例6的变焦镜头中，第3a透镜群G3a由第31透镜L31、以及第32透镜L32这2片透镜构成。第31透镜L31以及第32透镜L32相互接合。为此，能通过这些透镜的接合面来修正轴上色像差。
另外，在该实施例6的变焦镜头中，第3b透镜群G3b从物体侧起依次配置作为使凹面朝向物体侧的负的凹凸透镜的第33透镜L33、以及作为正透镜的第34透镜L34而构成。第34透镜L34由阿贝数大于第33透镜L33的阿贝数的介质形成。另外，更具体地，如后述的表16所示那样，第33透镜L33的阿贝数＝34.47，与此相对，第34透镜L34的阿贝数＝59.46。
通过使防抖时在与光轴Z相交的方向上移动的第3b透镜群G3b为以上叙述的构成，能良好地抑制防抖时的各像差的变动。
另外，在该实施例6的变焦镜头中，第3c透镜群G3c由使凹面朝向像侧的负凹凸透镜的第35透镜L35构成。
在表16、表17、表18分别示出实施例6的变焦镜头的基本镜头数据、诸要素以及与变倍、合焦相关的数据、非球面系数。另外，在本实施例6中，前述的非球面式中的非球面系数Am取m＝3、4、5、…20的值。在图13示出实施例6的变焦镜头的各像差图。
[表16]
实施例6·镜头数据
[表17]
实施例6·诸要素(d线)
广角 中间 长焦
变焦倍率 1.0 5.4 16.4
f′ 1.00 5.36 16.42
Bf′ 4.70 4.70 4.70
FNo. 1.96 2.42 3.10
2ω[°] 75.6 15.4 5.2
DD[7] 0.22 5.70 7.58
DD[14] 8.11 2.63 0.75
DD[24] 2.63 1.42 1.82
DD[29] 0.34 1.55 1.15
[表18]
实施例6·非球面系数
面编号 21 22
KA -8.1446274E-02 -2.6259744E+00
A3 -3.7414589E-05 -1.6379415E-04
A4 6.9466365E-03 4.5673982E-03
A5 -2.7665709E-02 -1.8911256E-02
A6 2.8001635E-02 3.2892284E-02
A7 1.8828571E-02 -6.2516488E-02
A8 -4.7625939E-02 1.1758280E-01
A9 7.8475381E-03 -1.1576431E-01
A10 2.6038170E-02 1.3821414E-02
A11 -1.0444674E-02 6.2433525E-02
A12 -5.7171109E-03 -4.3165139E-02
A13 2.9564117E-04 8.0494608E-03
A14 4.8333013E-03 6.6243254E-04
A15 -1.1894426E-03 -2.9766993E-03
A16 -1.2789976E-03 2.4432497E-03
A17 -4.8903980E-04 1.8807987E-03
A18 1.4963817E-03 -3.1680720E-03
A19 -7.3339792E-04 1.4165056E-03
A20 1.1513801E-04 -2.1724401E-04
面编号 28 29
KA -5.0786853E+01 -1.8732401E+00
A3 4.4460876E-05 4.9815364E-07
A4 5.2346044E-03 -1.6489111E-03
A5 4.2321060E-03 3.1524580E-03
A6 -7.3091134E-03 9.7204921E-04
A7 1.1436289E-02 -3.3195851E-03
A8 -1.7834948E-02 -2.5435681E-03
A9 8.9752848E-03 4.8232902E-03
A10 3.4816087E-03 -1.6394516E-03
A11 4.9415646E-06 7.7927502E-04
A12 -4.9839068E-03 -4.4818160E-04
A13 -9.4404739E-05 -6.8141096E-04
A14 2.8420702E-03 2.6211922E-04
A15 1.1211471E-03 6.0196360E-04
A16 -3.2776619E-03 -5.5497359E-04
A17 1.6325578E-03 2.2937687E-04
A18 -1.1574334E-04 -7.8494733E-05
A19 -1.2068112E-04 2.3745724E-05
A20 2.6292862E-05 -3.4508759E-06
在表19中，按各实施例1～6的每个实施例将条件式(1)～(7)分别规定数值范围的条件(文字式的部分)的值汇总表示。
[表19]
根据以上的数据可知，实施例1～6的变焦镜头能确保20倍程度的高变倍比和充分的后焦距，并能将色像差的变动抑制得较少，另外还实现了小型化。
接下来，参考图14来说明本发明的实施方式所涉及的摄像装置。在图14示出本发明的1个实施方式的摄像装置10的概略构成。作为该摄像装置10，例如能举出胶片相机、数字摄像机、视频摄像机、播放用摄像机、电影摄影用摄像机、监视用摄像机等的电子摄像机等。
图14所示的摄像装置10具备：本发明的实施方式所涉及的变焦镜头1；配置在变焦镜头1的像侧的滤波器2；对由变焦镜头成像的被摄体的像进行摄像的摄像元件3；对来自摄像元件3的输出信号进行运算处理的信号处理部4；变倍控制部5；和对焦控制部6。另外，作为滤波器2，例如能运用由先前说明的图2中的光学构件GP等。
变焦镜头1由沿光轴Z从物体侧起依次配置的具有正的光焦度的第1透镜群G1、具有负的光焦度的第2透镜群G2、第3透镜群G3、具有正的光焦度的第4透镜群G4、以及第5透镜群G5构成。另外，在图14中概念性地示出各透镜群。
摄像元件3对由变焦镜头1形成的被摄体的像进行摄像并将其变换为电信号，与变焦镜头的像面一致地配置该摄像面。作为摄像元件3，例如能使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等。变倍控制部5使第2透镜群G2在光轴方向上移动来进行变倍，使第4透镜群G4在光轴方向上移动来修正伴随该变倍的像面变动。对焦控制部6构成为在物体距离变动时使第4透镜群G4在光轴方向上移动来进行合焦。
另外，在此运用的变焦镜头1中，能根据需要在第3透镜群G3等的一部分中设置在与光轴Z相交的方向上移动的防抖用透镜群。
以上举出实施方式以及实施例说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式以及实施例，能进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数等的值并不限定于上述各数值实施例中示出的值，能取其它值。

Claims (20)

1.一种变焦镜头，其特征在于，
实质上由从物体侧起依次配置的具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、开口光圈、第3透镜群、具有正的光焦度的第4透镜群、以及第5透镜群构成，
在变倍时，所述第1、第3以及第5透镜群固定，所述第2以及第4透镜群移动，
在对焦时，所述第4透镜群移动，
所述第5透镜群实质上仅由形成为在像侧为凸的凹凸透镜形状的单一的接合透镜构成，
构成所述接合透镜的物体侧的透镜的介质的折射率高于构成像面侧的透镜的介质的折射率，
所述变焦镜头满足下述条件式(1)以及(2)，
0.05＜Y/Bf＜0.20  …(1)
1.8＜Lsr/Bf＜3.5  …(2)
其中，
Y：最大像高
Bf：空气换算后焦距
Lsr：从开口光圈到最靠像侧的透镜面顶点的光轴上距离。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(1’)或(2’)，
0.08＜Y/Bf＜0.18  …(1’)
1.9＜Lsr/Bf＜3.0  …(2’)。
3.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(3)，
2.0＜|f12w/fw|＜4.0  …(3)
其中，
f12w：广角端的第1透镜群与第2透镜群的合成焦距
fw：广角端的整个系统的焦距。
4.根据权利要求3所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(3’)，
2.2＜|f12w/fw|＜3.5  …(3’)。
5.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(4)，
5.8＜|f1/f2|＜8.0  …(4)
其中，
f1：第1透镜群的焦距，
f2：第2透镜群的焦距。
6.根据权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(4’)，
6.0＜|f1/f2|＜7.0  …(4’)。
7.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第1、第2以及第3透镜群整体上具有负的光焦度。
8.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(5)，
7.0＜Mz/fw＜11.0  …(5)
其中，
Mz：从广角端变倍到长焦端时的第2透镜群的移动量，
fw：广角端的整个系统的焦距。
9.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(6)，
10.0＜Lfs/fw＜25.0  …(6)
其中，
Lfs：从最靠物体侧的透镜面顶点到开口光圈的光轴上距离，
fw：广角端的整个系统的焦距。
10.根据权利要求9所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(6’)，
15.0＜Lfs/fw＜20.0  …(6’)。
11.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
在所述第2透镜群的内部，包含使凸面和凹面相对面的空气间隔、以及接合面，
所述变焦镜头满足下述条件式(7)，
2.0＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.5  …(7)
其中，
Rz1、Rz2：所述凸面以及凹面的一方和另一方的各曲率半径。
12.根据权利要求11所述的变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头满足下述条件式(7’)，
2.5＜|(Rz1+Rz2)/(Rz1-Rz2)|＜4.0  …(7’)。
13.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第1透镜群实质上由从物体侧起依次配置的具有负的光焦度的透镜、与该透镜接合的具有正的光焦度的透镜、具有正的光焦度的透镜、以及具有正的光焦度的透镜构成。
14.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第3透镜群实质上由从物体侧起依次配置的在防抖时固定的第3a透镜群、具有正的光焦度并在防抖时通过在与光轴相交的方向上移动而能使成像面上的像移位的第3b透镜群、以及具有负的光焦度并在防抖时固定的第3c透镜群构成。
15.根据权利要求14所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第3a透镜群包含接合透镜。
16.根据权利要求14所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第3b透镜群实质上由将具有正的光焦度的透镜和具有负的光焦度的透镜接合而成的1组接合透镜构成，
所述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于所述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
17.根据权利要求14所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第3b透镜群实质上从物体侧起依次由使凹面朝向物体侧的具有负的光焦度的凹凸透镜、和具有正的光焦度的透镜构成，
所述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于所述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
18.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第4透镜群包含将具有正的光焦度的透镜和具有负的光焦度的透镜接合而成的1组接合透镜，
所述具有正的光焦度的透镜的介质的阿贝数大于所述具有负的光焦度的透镜的介质的阿贝数。
19.根据权利要求18所述的变焦镜头，其特征在于，
所述第4透镜群实质上由从物体侧起依次配置的具有正的光焦度的透镜、与该透镜接合的具有负的光焦度的透镜、以及包含非球面的具有正的光焦度的透镜构成。
20.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1～19中任一项所述的变焦镜头。
CN201510020522.2A 2014-01-16 2015-01-15 变焦镜头以及摄像装置 Pending CN104793323A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-005650 2014-01-16
JP2014005650 2014-01-16
JP2014-184967 2014-09-11
JP2014184967A JP6165692B2 (ja) 2014-01-16 2014-09-11 ズームレンズおよび撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104793323A true CN104793323A (zh) 2015-07-22

Family

ID=53485138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510020522.2A Pending CN104793323A (zh) 2014-01-16 2015-01-15 变焦镜头以及摄像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9323033B2 (zh)
JP (1) JP6165692B2 (zh)
CN (1) CN104793323A (zh)
DE (1) DE102015100582A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597650A (zh) * 2015-10-14 2017-04-26 三星电机株式会社 光学成像系统
CN106814443A (zh) * 2015-09-28 2017-06-09 富士胶片株式会社 变焦镜头以及摄像装置
CN108398772A (zh) * 2018-05-04 2018-08-14 中山联合光电科技股份有限公司 高分辨率、小体积、大像面、无杂光的变焦光学系统
CN112904542A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种低畸变高清连续变焦光学系统
CN113805323A (zh) * 2021-10-13 2021-12-17 舜宇光学(中山)有限公司 变焦镜头

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105005137B (zh) * 2015-08-05 2017-06-16 福建福光股份有限公司 高分辨率大视场连续变焦距摄像镜头及其控制方法
TWI597518B (zh) * 2015-12-28 2017-09-01 鴻海精密工業股份有限公司 變焦鏡頭及應用該變焦鏡頭的取像裝置
JP6559103B2 (ja) * 2016-08-23 2019-08-14 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP7218153B2 (ja) 2018-11-02 2023-02-06 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
CN115242950B (zh) * 2022-07-22 2023-12-15 Oppo广东移动通信有限公司 摄像头模组和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070070517A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Nikon Corporation Zoom lens system
CN1955781A (zh) * 2005-10-27 2007-05-02 索尼株式会社 变焦镜头和摄像装置
JP2007178598A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Tamron Co Ltd 高倍率ズームレンズ
CN101644827A (zh) * 2008-08-06 2010-02-10 索尼株式会社 变焦透镜系统
US20120092777A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Akiyoshi Tochigi Zoom lens and imaging apparatus incorporating the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4210272B2 (ja) 2005-06-29 2009-01-14 フジノン株式会社 防振ズームレンズ及びこれを備えたカメラ
JP5151577B2 (ja) * 2008-03-14 2013-02-27 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN102193175B (zh) * 2010-03-08 2016-01-20 株式会社尼康 变焦镜头系统和光学设备
JP5783840B2 (ja) 2011-08-04 2015-09-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070070517A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Nikon Corporation Zoom lens system
CN1955781A (zh) * 2005-10-27 2007-05-02 索尼株式会社 变焦镜头和摄像装置
JP2007178598A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Tamron Co Ltd 高倍率ズームレンズ
CN101644827A (zh) * 2008-08-06 2010-02-10 索尼株式会社 变焦透镜系统
US20120092777A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Akiyoshi Tochigi Zoom lens and imaging apparatus incorporating the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814443A (zh) * 2015-09-28 2017-06-09 富士胶片株式会社 变焦镜头以及摄像装置
CN106597650A (zh) * 2015-10-14 2017-04-26 三星电机株式会社 光学成像系统
US10386615B2 (en) 2015-10-14 2019-08-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system having prism, reflecting member, fixed lens groups, and movable lens groups
CN106597650B (zh) * 2015-10-14 2020-10-16 三星电机株式会社 光学成像系统
US11079572B2 (en) 2015-10-14 2021-08-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system having prism, fixed lens groups, movable lens groups and correction lens group
CN108398772A (zh) * 2018-05-04 2018-08-14 中山联合光电科技股份有限公司 高分辨率、小体积、大像面、无杂光的变焦光学系统
CN108398772B (zh) * 2018-05-04 2024-04-05 中山联合光电科技股份有限公司 高分辨率、小体积、大像面、无杂光的变焦光学系统
CN112904542A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种低畸变高清连续变焦光学系统
CN113805323A (zh) * 2021-10-13 2021-12-17 舜宇光学(中山)有限公司 变焦镜头

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015156010A (ja) 2015-08-27
DE102015100582A1 (de) 2015-07-16
JP6165692B2 (ja) 2017-07-19
US9323033B2 (en) 2016-04-26
US20150198792A1 (en) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104793323A (zh) 变焦镜头以及摄像装置
CN101135770B (zh) 变焦透镜
US8300322B2 (en) Variable magnification optical system and imaging apparatus
CN104865683B (zh) 变焦透镜以及摄像装置
CN103250083B (zh) 变焦镜头和成像设备
US9568716B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
CN101533150B (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN104919355A (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN107544129B (zh) 变焦透镜及摄像装置
JP2016012118A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
CN104280864A (zh) 变焦透镜和摄像装置
US20160259155A1 (en) Zoom lens and imaging apparatus
CN108369327A (zh) 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法
US20090303610A1 (en) Zoom lens
CN104865684A (zh) 变焦透镜和摄像装置
US9116334B2 (en) Variable magnification optical system and imaging apparatus
CN108369328A (zh) 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法
CN104620153A (zh) 变焦镜头以及摄像装置
CN105408795A (zh) 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法
CN104635328A (zh) 变焦镜头以及摄像装置
US9235035B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
JP6411678B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
US7933072B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
KR101776704B1 (ko) 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬영 장치
JP5957990B2 (ja) 広角レンズ、撮像レンズユニット及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150722

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication