CN104820279B - 变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置 - Google Patents

变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104820279B
CN104820279B CN201510039261.9A CN201510039261A CN104820279B CN 104820279 B CN104820279 B CN 104820279B CN 201510039261 A CN201510039261 A CN 201510039261A CN 104820279 B CN104820279 B CN 104820279B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens group
lens
zoom
focus
positive
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.)
Active
Application number
CN201510039261.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104820279A (zh
Inventor
茂木修
茂木修一
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN104820279A publication Critical patent/CN104820279A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104820279B publication Critical patent/CN104820279B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G02B15/144—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 four groups only
    • G02B15/1445—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 four groups only the first group being negative
    • G02B15/144511—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 four groups only the first group being negative arranged -+-+
    • 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
    • G02B15/145121—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 arranged +-+-+
    • 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
    • G02B15/1455—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 negative
    • G02B15/145519—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 negative arranged -+--+
    • 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
    • G02B15/1455—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 negative
    • G02B15/145523—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 negative arranged -++-+
    • 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
    • G02B15/146—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 more than five groups
    • G02B15/1461—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 more than five groups 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
    • G02B15/146—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 more than five groups
    • G02B15/1465—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 more than five groups the first group being negative
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)

Abstract

本发明涉及变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置。变焦透镜包含具有负折光力的聚焦透镜组。聚焦透镜组被配置为在聚焦期间移动。在变焦透镜中，彼此相邻地布置的透镜组之间的距离改变以变焦和/或聚焦。在变焦透镜中，设有具有正折光力的正透镜组。正透镜组在聚焦透镜组的图像侧与聚焦透镜组相邻地布置。正透镜组在变焦期间移动。聚焦透镜组从物体侧到图像侧依次包含正透镜和负透镜。在变焦透镜中，聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面的曲率半径和聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面的曲率半径各自被适当地设定。

Description

变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置
技术领域
本发明涉及至少一个变焦透镜和包含至少一个变焦透镜的至少一个成像装置。所述至少一个变焦透镜适合于使用了图像传感器的成像装置，诸如但不限于数字静物照相机、摄像机、监视摄像机和广播摄像机。所述至少一个变焦透镜也适合于诸如使用卤化银感光胶片的照相机之类的成像装置。
背景技术
近年来，诸如数字静物照相机和摄像机之类的使用了固态图像传感器的成像装置实现了高功能化，并且其整体尺寸减小。在这种成像装置中使用的变焦透镜需要短的总透镜长度和高的分辨率。
在日本专利申请公开No.2012-47814中讨论的变焦透镜中，位于相对于孔径光阑的图像侧的多个透镜组在聚焦期间移动。在变焦透镜中，通过使用用于聚焦的多个透镜组，各聚焦透镜组的折光力(refractive power)被相对弱化。
一般地，为了获得具有高分辨率的成像光学系统，确定成像光学系统中的聚焦透镜组的适当配置是重要的。
如果聚焦透镜组没有适当地配置，则难以令人满意地防止出现由聚焦导致的像差变化。
发明内容
根据本发明的至少一个方面，变焦透镜的至少一个实施例包含具有负折光力的聚焦透镜组。聚焦透镜组被配置为在聚焦期间移动。在至少一个变焦透镜中，彼此相邻地布置的透镜组之间的距离发生变化以变焦和/或聚焦。在至少一个变焦透镜中，设置具有正折光力的正透镜组。正透镜组与其图像侧的聚焦透镜组相邻地布置。在至少一个变焦透镜中，聚焦透镜组从物体侧到图像侧依次包含正透镜和负透镜。在至少一个变焦透镜中，包含在聚焦透镜组中的负透镜的物体侧表面的曲率半径的绝对值小于包含在聚焦透镜组中的正透镜的图像侧表面的曲率半径的绝对值。根据本发明的其它方面，在这里讨论其它的变焦透镜和使用所述变焦透镜的成像装置。
参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据本发明的第一示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图2A、图2B和图2C分别是根据本发明的第一示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图3是根据本发明的第二示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图4A、图4B和图4C分别是根据本发明的第二示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图5是根据本发明的第三示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图6A、图6B和图6C分别是根据本发明的第三示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图7是根据本发明的第四示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图8A、图8B和图8C分别是根据本发明的第四示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图9是根据本发明的第五示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图10A、图10B和图10C分别是根据本发明的第五示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图11是根据本发明的第六示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图12A、图12B和图12C分别是根据本发明的第六示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图13是根据本发明的第七示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图14A、图14B和图14C分别是根据本发明的第七示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图15是根据本发明的第八示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图16A、图16B和图16C分别是根据本发明的第八示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图17是根据本发明的第九示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图18A、图18B和图18C分别是根据本发明的第九示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图19是根据本发明的第十示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。
图20A、图20B和图20C分别是根据本发明的第十示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。
图21是根据本发明的至少一个示例性实施例的成像装置的主要部分的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述变焦透镜和包含变焦透镜的成像装置的各种示例性实施例、特征和方面。根据本发明的至少一个实施例的变焦透镜包括被配置为在聚焦期间移动的聚焦透镜组。聚焦透镜组具有负折光力。此外，被配置为在变焦期间移动的正透镜组(具有正折光力的透镜组)与其图像侧的聚焦透镜组相邻地布置。在变焦透镜中，透镜组是整体移动以变焦和/或聚焦的透镜元件。这种透镜组包含至少一个透镜并且可以包含多于一个的透镜，但是，在一个或更多个实施例中，透镜组可以包含一个透镜。另外，彼此相邻地布置的透镜组(例如，聚焦透镜组和正透镜组、变焦透镜中的多个透镜组、变焦透镜中的多个透镜组当中的相邻的透镜组、变焦透镜中的多个透镜组当中的相邻的透镜组对等)之间的距离改变以变焦和/或聚焦。
图1是根据第一示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图2A、图2B和图2C分别是根据第一示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第一示例性实施例的变焦透镜具有约4.72的变焦比和约2.06～4.02的孔径比。图3是根据第二示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图4A、图4B和图4C分别是根据第二示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第二示例性实施例的变焦透镜具有约4.73的变焦比和约2.06～4.02的孔径比。
图5是根据第三示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图6A、图6B和图6C分别是根据第三示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第三示例性实施例的变焦透镜具有约4.73的变焦比和约2.06～4.02的孔径比。图7是根据第四示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图8A、图8B和图8C分别是根据第四示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第四示例性实施例的变焦透镜具有约4.73的变焦比和约2.06～4.02的孔径比。
图9是根据第五示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图10A、图10B和图10C分别是根据第五示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第五示例性实施例的变焦透镜具有约3.77的变焦比和约2.80～5.00的孔径比。图11是根据第六示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图12A、图12B和图12C分别是第六示例性实施例中的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第六示例性实施例的变焦透镜具有约3.76的变焦比和约2.80～5.00的孔径比。
图13是根据第七示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图14A、图14B和图14C分别是根据第七示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第七示例性实施例的变焦透镜具有约4.73的变焦比和约2.06～4.02的孔径比。图15是根据第八示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图16A、图16B和图16C分别是根据第八示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第八示例性实施例的变焦透镜具有约4.73的变焦比和约2.06～4.00的孔径比。
图17是根据第九示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图18A、图18B和图18C分别是根据第九示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第九示例性实施例的变焦透镜具有约3.76的变焦比和约2.80～5.00的孔径比。图19是根据第十示例性实施例的变焦透镜的处于广角端的透镜截面图。图20A、图20B和图20C分别是根据第十示例性实施例的变焦透镜的处于广角端、中间变焦位置和望远端的像差图。根据第十示例性实施例的变焦透镜具有约3.78的变焦比和约2.80～5.00的孔径比。
图21是包括根据本发明的至少一个示例性实施例的变焦透镜的诸如数字静物照相机的成像装置的主要部分的示意图。每个示例性实施例中的变焦透镜是用于成像装置中的成像透镜系统，所述成像装置诸如为但不限于摄像机、数字静物照相机、卤化银胶片照相机和电视摄影机。在透镜截面图中，物体侧(前方)被例示为在左边(例如，在示图的左边，在变焦透镜的左边，相对于聚焦透镜组的左边的左边，等)，并且图像侧(后方)被例示为在右边(例如，在示图的右边，在变焦透镜的右边，相对于聚焦透镜组的右边的右边，等)。另外，在透镜截面图中，当“i”表示从物体侧到图像侧计数的透镜组编号时，“Bi”表示第i个透镜组。
根据第一到第三示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)六个透镜组的正引导型(positive-lead type)的六组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有正折光力的第一透镜组B1、具有负折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有正折光力的第四透镜组B4、具有负折光力的第五透镜组B5和具有正折光力的第六透镜组B6。根据第四示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)五个透镜组的正引导型的五组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有正折光力的第一透镜组B1、具有负折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有负折光力的第四透镜组B4和具有正折光力的第五透镜组B5。
根据第五示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)四个透镜组的负引导型(negative-lead type)的四组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有负折光力的第一透镜组B1、具有正折光力的第二透镜组B2、具有负折光力的第三透镜组B3和具有正折光力的第四透镜组B4。第六示例性实施例中的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)五个透镜组的负引导型的五组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有负折光力的第一透镜组B1、具有正折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有负折光力的第四透镜组B4和具有正折光力的第五透镜组B5。
根据第七示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)六个透镜组的正引导型的六组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有正折光力的第一透镜组B1、具有负折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有负折光力的第四透镜组B4、具有负折光力的第五透镜组B5和具有正折光力的第六透镜组B6。根据第八示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)七个透镜组的正引导型的七组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有正折光力的第一透镜组B1、具有负折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有正折光力的第四透镜组B4、具有负折光力的第五透镜组B5、具有负折光力的第六透镜组B6和具有正折光力的第七透镜组B7。
根据第九示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)五个透镜组的负引导型的五组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有负折光力的第一透镜组B1、具有正折光力的第二透镜组B2、具有负折光力的第三透镜组B3、具有负折光力的第四透镜组B4和具有正折光力的第五透镜组B5。根据第十示例性实施例的变焦透镜是包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)六个透镜组的负引导型的六组变焦透镜。变焦透镜从物体侧到图像侧依次包含具有负折光力的第一透镜组B1、具有正折光力的第二透镜组B2、具有正折光力的第三透镜组B3、具有负折光力的第四透镜组B4、具有负折光力的第五透镜组B5和具有正折光力的第六透镜组B6。
在每个示例性实施例中，孔径光阑SP被布置在相对于聚焦透镜组的物体侧。这使得变焦透镜能够在不增加前透镜的有效直径的情况下具有较大的透镜孔径。
光学块GB对应于或者可以包括滤光片、面板(face plate)、低通滤波器和红外截止滤波器等中的一个或更多个。当变焦透镜用作摄像机和数字照相机中的成像光学系统时，像平面IP对应于诸如但不限于电荷耦合器件传感器(CCD传感器)和/或互补金属氧化物半导体传感器(CMOS传感器)的固态图像传感器(光电转换元件)。当变焦透镜用作卤化银胶片照相机中的成像光学系统时，像平面IP对应于胶片表面。
在像差图中，球面像差图例示了关于d线(波长587.6nm)和g线(波长435.8nm)的球面像差。在球面像差图中，Fno表示F数。在像散图中，ΔS和ΔM分别表示弧矢像平面和子午像平面。畸变图例示了关于d线的畸变。横向色差图例示了g线的横向色差。符号ω表示成像的半视角。
此外，在每个示例性实施例中，透镜组在从广角端到望远端的变焦期间移动。每幅透镜截面图中的箭头各自指示出它们各自的透镜组中的每一个由于从广角端到望远端的变焦导致的移动轨迹。
根据第一到第四、第七和第八示例性实施例中的每一个的变焦透镜是其中第一透镜组B1具有正折光力的正引导型变焦透镜。下面将描述根据第一到第四、第七和第八示例性实施例中的每一个的变焦透镜的移动轨迹。
具体而言，在根据第一到第四、第七和第八示例性实施例中的每一个的变焦透镜中，第一透镜组B1和第二透镜组B2在从广角端向望远端的变焦期间沿着向图像侧凸起的轨迹移动。第三到第六透镜组B3～B6各自向物体侧移动。此外，在第八示例性实施例的变焦透镜中，第七透镜组B7向物体侧移动。
接下来，下面将描述根据第五、第六、第九和第十示例性实施例中的每一个的变焦透镜中的透镜组中的每一个的移动轨迹。第五、第六、第九和第十示例性实施例中的每一个中的变焦透镜是其中第一透镜组B1具有负折光力的负引导型变焦透镜。
具体而言，在根据第五、第六、第九和第十示例性实施例中的每一个的变焦透镜中，第一透镜组B1在从广角端到望远端的变焦期间沿着向图像侧凸起的轨迹移动。第二到第四透镜组B2～B4各自向物体侧移动。此外，在根据第六和第九示例性实施例中的每一个的变焦透镜中，第五透镜组B5向物体侧移动。此外，在根据第十实施例的变焦透镜中，第五透镜组B5和第六透镜组B6向物体侧移动。
在根据第一到第三、第七和第十示例性实施例中的每一个的变焦透镜中，第五透镜组B5是聚焦透镜组。当在望远端把焦点从无限远距离的物体移到近距离的物体时，第五透镜组B5如透镜截面图中的箭头5c所指示的向图像侧移动。在透镜截面图中，实线5a和虚线5b分别指示出在聚焦于无限远距离的物体和近距离的物体时第五透镜组B4移动以校正由从广角端到望远端的变焦导致的像平面变化的移动轨迹。
在根据第四、第六和第九示例性实施例中的每一个的变焦透镜中，第四透镜组B4是聚焦透镜组。当在望远端把焦点从无限远距离的物体移到近距离的物体时，第四透镜组B4如透镜截面图中的箭头4c所指示的向图像侧移动。在透镜截面图中，实线4a和虚线4b分别指示出在聚焦于无限远距离的物体和近距离的物体时第四透镜组B4移动以校正由从广角端到望远端的变焦导致的像平面变化的移动轨迹。
在根据第五示例性实施例的变焦透镜中，第三透镜组B3是聚焦透镜组。当在望远端把焦点从无限远距离的物体移到近距离的物体时，第三透镜组B3如透镜截面图中的箭头3c所指示的向图像侧移动。在透镜截面图中，实线3a和虚线3b分别指示出在聚焦于无限远距离的物体和近距离的物体时第三透镜组B3移动以校正由从广角端到望远端的变焦导致的像平面变化的移动轨迹。
在第八示例性实施例的变焦透镜中，第六透镜组B6是聚焦透镜组。当在望远端把焦点从无限远距离的物体移到近距离的物体时，第六透镜组B6如透镜截面图中的箭头6c所指示的向图像侧移动。在透镜截面图中，实线6a和虚线6b分别指示出在聚焦于无限远距离的物体和近距离的物体时第六透镜组B6移动以校正由从广角端到望远端的变焦导致的像平面变化的移动轨迹。
在每个示例性实施例中，当把焦点从无限远距离的物体移到近距离的物体时，通过移动具有相对较强的折光力的透镜组以调整聚焦，来减小聚焦透镜组的移动量。作为结果，可以缩短总透镜长度。
在每个示例性实施例的变焦透镜中，通过允许出现畸变，极好地校正球面像差，同时减小被布置在相对于孔径光阑SP的物体侧的透镜的数量。作为结果，可以减小前透镜直径。另一方面，当过多地允许出现畸变时，难以充分地校正在聚焦时的像场弯曲的变化。在每个示例性实施例中，对变焦透镜进行调整，使得在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现在相同的方向。作为结果，图像中心的对焦位置和图像周边的对焦位置相互靠近，并且像场弯曲得到极好地校正。例如，当球面像差出现在“欠”方向时，按像散出现在“欠”方向的方式配置变焦透镜。另一方面，当球面像差出现在“过”方向时，按像散出现在“过”方向的方式配置变焦透镜。在每个示例性实施例中，聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面的曲率半径的绝对值小于聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面的曲率半径的绝对值。这使得可能适当地设置聚焦灵敏度。作为结果，可以获得具有紧凑尺寸、高分辨率并在整个变焦范围上具有高光学性能的变焦透镜，该变焦透镜被调整使得像散的变化和球面像差的变化出现在相同方向上。
另外，在每个示例性实施例中，虽然不要求，但更希望满足以下条件中的至少一个。在所述条件中，聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面的曲率半径由RF表示，聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面的曲率半径由RR表示。此外，聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离由Drt表示。聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离由Dft表示。聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离由Drw表示。聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离由Dfw表示。在聚焦透镜组的物体侧与聚焦透镜组相邻地布置的透镜组中的最图像侧(most-image-side)透镜表面的曲率半径由Ra表示，并且聚焦透镜组中的最物体侧(most-object-side)透镜表面的曲率半径由Rb表示。这里，两个透镜组之间的沿着光轴的距离意味着两个透镜组当中的物体侧透镜组中的最图像侧透镜表面与两个透镜组当中的图像侧透镜组中的最物体侧透镜表面之间的沿着光轴的距离。
聚焦透镜组中的最图像侧透镜表面的曲率半径由Rc表示，并且在聚焦透镜组的图像侧与聚焦透镜组相邻地布置的正透镜组中的最物体侧透镜表面的曲率半径由Rd表示。聚焦透镜组中所包含的正透镜的焦距由fnp表示，并且聚焦透镜组中所包含的负透镜的焦距由fnn表示。在聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面与聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面之间形成的空气透镜的焦距由fair表示。此外，聚焦透镜组的焦距被布置为fn，并且，在聚焦透镜组的图像侧与聚焦透镜组相邻地布置的正透镜组的焦距由fp表示。这里是希望在一个或更多个实施例中满足其中至少一个的条件。
0.50<(RF-RR)/(RF+RR)<200.00 (1)
0.00<(Drt-Dft)/(Drw-Dfw)<85.00 (2)
-50.0<(Ra-Rb)/(Ra+Rb)<120.0 (3)
-0.30<(Rc-Rd)/(Rc+Rd)<2.50 (4)
-21.0<fnp/fnn<-2.5 (5)
0.10<Dft/Drt<1.80 (6)
0.10<Dfw/Drw<2.60 (7)
0.30<fair/fn<2.30 (8)
-4.20<fp/fn<-0.50 (9)
不希望条件(1)的值高于其上限。当该值高于上限时，难以在整个变焦范围上调整变焦透镜使得像散的变化和球面像差的变化出现在相同方向上。作为结果，难以令人满意地校正像场弯曲。
不希望条件(1)的值低于其下限。当该值低于下限时，在整个变焦范围中，由特写拍摄时的聚焦导致的球面像差的变化量增大。作为结果，难以充分地校正在特写成像期间产生的球面像差。
不希望条件(2)的值高于其上限。当该值高于上限时，在望远端，聚焦透镜组到物体侧的移动量增大。作为结果，在望远端，总透镜长度增加。不希望条件(2)的值低于其下限。当该值低于下限时，在望远端，聚焦透镜组到图像侧的移动量增大。作为结果，尤其是在望远端，特写拍摄时聚焦透镜组的可移动范围受到限制。
不希望条件(3)的值高于其上限。当该值高于上限时，在聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻透镜组之间形成的空气透镜的折光力过度减小。作为结果，难以在整个变焦范围中充分地校正像场弯曲和像散。不希望条件(3)的值低于其下限。当该值低于下限时，在聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻透镜组之间形成的空气透镜的折光力过度增大。作为结果，难以充分地校正在望远端产生的像场弯曲。
不希望条件(4)的值高于其上限。当该值高于上限时，在聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间形成的空气透镜的折光力过度减小。作为结果，难以充分地校正在广角端产生的像场弯曲。不希望条件(4)的值低于其下限。当该值低于下限时，在聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间形成的空气透镜的折光力过度增大。作为结果，难以充分地校正在望远端产生的彗形像差(coma)和横向色差。
不希望条件(5)的值高于其上限。当该值高于上限时，聚焦透镜组中所包含的正透镜的折光力增大。作为结果，难以在整个变焦范围中充分地校正像场弯曲。不希望条件(5)的值低于其下限。当该值低于下限时，聚焦透镜组中所包含的负透镜的折光力增大。作为结果，难以在整个变焦范围中充分地校正彗形像差和横向色差。
不希望条件(6)的值高于其上限。当该值高于上限时，在聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离缩短。作为结果，难以充分地校正在望远端产生的彗形像差和横向色差。不希望条件(6)的值低于其下限。当该值低于下限时，聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离增大。作为结果，在望远端总透镜长度增大。
不希望条件(7)的值高于其上限。当该值高于上限时，聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离增大。作为结果，难以充分地校正在广角端产生的像场弯曲。不希望条件(7)的值低于其下限。当该值低于下限时，聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的图像侧的相邻正透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离增大。作为结果，难以充分地校正在广角端产生的彗形像差。
不希望条件(8)的值高于其上限。当该值高于上限时，在聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面与聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面之间形成的空气透镜的折光力减小。作为结果，在整个变焦范围中，球面像差的变化量增大。不希望条件(8)的值低于其下限。当该值低于下限时，在聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面与聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面之间形成的空气透镜的折光力增大。作为结果，难以充分地校正在广角端上产生的球面像差和横向色差。
不希望条件(9)的值高于其上限。当该值高于上限时，聚焦透镜组的负折光力减小。作为结果，在整个变焦范围中，聚焦透镜组在聚焦时的移动量增加，这导致总透镜长度增大。不希望条件(9)的值低于其下限。当该值低于下限时，聚焦透镜组的负折光力增大。作为结果，难以充分地校正在广角端产生的彗形像差和横向色差。
另外，希望在一个或更多个实施例中将条件(1)到(9)的数值范围设置如下，使得可通过各条件获得最佳的效果。
0.65<(RF-RR)/(RF+RR)<150.00 (1a)
0.30<(Drt-Dft)/(Drw-Dfw)<60.00 (2a)
-37.0<(Ra-Rb)/(Ra+Rb)<80.0 (3a)
-0.24<(Rc-Rd)/(Rc+Rd)<1.90 (4a)
-16.0<fnp/fnn<-3.0 (5a)
0.20<Dft/Drt<1.50 (6a)
0.20<Dfw/Drw<2.00 (7a)
0.50<fair/fn<1.50 (8a)
-3.00<fp/fn<-0.80 (9a)
更加希望在一个或更多个实施例中将条件(1)～(9)的数值范围设置如下。
0.90<(RF-RR)/(RF+RR)<125.00 (1b)
0.40<(Drt-Dft)/(Drw-Dfw)<50.00 (2b)
-28.0<(Ra-Rb)/(Ra+Rb)<60.0 (3b)
-0.20<(Rc-Rd)/(Rc+Rd)<1.50 (4b)
-12.0<fnp/fnn<-3.3 (5b)
0.25<Dft/Drt<1.00 (6b)
0.30<Dfw/Drw<1.50 (7b)
0.60<fair/fn<1.20 (8b)
-2.50<fp/fn<-0.90 (9b)
接下来，下面将描述各透镜组的配置。第一到第四、第七和第八示例性实施例中的每一个中的变焦透镜是其中第一透镜组B1具有正折光力的正引导型变焦透镜。下面将描述第一到第四、第七和第八示例性实施例中的每一个中的变焦透镜的透镜配置。
在每个示例性实施例中，第一透镜组B1从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜和正透镜。采用这种配置，极好地校正了具有高变焦比的变焦透镜易于出现的球面像差和色差。
在每个示例性实施例中，第二透镜组B2从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)包括)负透镜、负透镜和正透镜。采用该配置，控制了由变焦导致的像差变化，并且尤其是极好地校正了在望远端产生的球面像差。
在第一到第三和第八示例性实施例中的每一个中，第三透镜组B3从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和通过组合正透镜和负透镜形成的胶合透镜。采用该配置，可以缩短第二透镜组B2与第三透镜组B3之间的主点距离。这使得能够减小被布置在相对于第三透镜组的图像侧的透镜元件的光轴上的厚度。在第四和第七实施例中的每一个中，第三透镜组B3从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜、通过组合正透镜和负透镜形成的胶合透镜、正透镜、通过组合负透镜和正透镜形成的胶合透镜。采用该配置，可以缩短第二透镜组B2与第三透镜组B3之间的主点距离。这使得能够减小被布置在相对于第三透镜组的图像侧的透镜元件的光轴上的厚度。
在第一到第三和第八示例性实施例中的每一个中，第四透镜组B4从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和通过组合负透镜和正透镜形成的胶合透镜。采用该配置，极好地控制了由变焦导致的像差变化。在第四示例性实施例中，第四透镜组B4从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和负透镜。在第七示例性实施例中，第四透镜组B4包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜。
在第一到第三和第七示例性实施例中的每一个中，第五透镜组B5从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和负透镜。采用该配置，在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现在相同方向上，使得像场弯曲被极好地校正。在第四示例性实施例中，第五透镜组B5包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。在第八示例性实施例中，第五透镜组B5包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜。
在第一到第三和第七示例性实施例中的每一个中，第六透镜组B6包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。在第八示例性实施例中，第六透镜组B6从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和负透镜。采用该配置，在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现在相同的方向上，使得像场弯曲被极好地校正。在第八示例性实施例中，第七透镜组B7包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。
接下来，下面将描述第五、第六、第九和第十示例性实施例中的每一个中的变焦透镜的透镜配置。第五、第六、第九和第十示例性实施例中的每一个中的变焦透镜是其中第一透镜组B1具有负折光力的负引导型变焦透镜。
在每个示例性实施例中，第一透镜组B1从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜和正透镜。采用该配置，控制了由变焦导致的像差变化，并且尤其是极好地校正了在望远端产生的球面像差。
在第五和第九示例性实施例中的每一个中，第二透镜组B2从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜、通过组合正透镜和负透镜形成的胶合透镜和正透镜。采用该配置，第二透镜组B2与第三透镜组B3之间的主点距离缩短。这使得能够减小被布置在相对于第三透镜组的图像侧的透镜元件的光轴上的厚度。在第六和第十示例性实施例中的每一个中，第二透镜组B2从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和通过组合正透镜和负透镜形成的胶合透镜。采用该配置，第二透镜组B2与第三透镜组B3之间的主点距离缩短。这使得能够减小被布置在相对于第三透镜组的图像侧的透镜元件的光轴上的厚度。
在第五示例性实施例中，第三透镜组B3从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和负透镜。采用该配置，在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现在相同方向上，使得像场弯曲被极好地校正。在第六和第十示例性实施例中的每一个中，第三透镜组B3包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。在第九示例性实施例中，第三透镜组B3包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜。
在第五示例性实施例中，第四透镜组B4包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。在第六和第九示例性实施例中的每一个中，第四透镜组B4包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜和正透镜。在第十示例性实施例中，第四透镜组B4包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)负透镜。采用该配置，在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现相同的方向上，使得像场弯曲被极好地校正。
在第六和第九示例性实施例中的每一个中，第五透镜组B5包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。在第十示例性实施例中，第五透镜组B5从物体侧到图像侧依次包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜和负透镜。采用该配置，在聚焦时像散的变化和球面像差的变化出现在相同的方向上，使得像场弯曲被极好地校正。在第十示例性实施例中，第六透镜组B6包含(并且/或者，在一个或更多个实施例中，由(后述)构成)正透镜。
下面提供分别与本发明的第一到第十示例性实施例对应的数值例1～10。在每个数值例中，当“i”表示从物体侧计数的光学表面的编号时，“ri”表示第i个光学表面(第i个表面)的曲率半径，di表示第i个表面与第“i+1”个表面之间的距离，并且，“ndi”和“νdi”分别表示第i个光学部件的材料关于d线的折射率和Abbe数。
非球面的形状由下式表示，其中k表示偏心率，A4、A6和A8表示非球面系数，h表示到光轴的高度。在表达式中，x表示在相对于面顶点的高度h处在光轴方向上的位移。
x＝(h2/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6+A8h8
另外，R表示近轴曲率半径。在数值例中，“e-z”表示“10-z”。此外，在数值例中，最接近像平面的两个表面对应于诸如但不限于滤光片和面板之类的光学块的表面。
在每个示例性实施例中，后焦点(back focus,BF)被表述为在透镜系统中从最图像侧透镜表面到近轴像平面的距离，其已被转换成空气等效的长度。在表1-1和表1-2中，列出了与每个数值例相对应的上述条件的值。
同时，在广角端的有效图像圆直径(图像圆直径)可小于在望远端的有效图像圆直径，因为有可能通过图像处理放大图像，以校正趋于在广角状态中出现的筒状畸变(barrel-shaped distortion)。
[数值例1]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝-4.30172e-001 A4＝-1.25456e-005 A6＝1.00698e-008第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.76812e-007 A6＝2.50782e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.62918e-005 A6＝5.31542e-007 A8＝8.39515e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第24表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.99192e-005 A6＝1.43693e-006 A8＝-1.54184e-008
第25表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.94121e-005 A6＝9.29156e-007 A8＝-1.08271e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例2]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝-1.39476e-003 A4＝-1.91529e-005 A6＝3.48565e-009第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.47762e-006 A6＝4.30060e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.01044e-005 A6＝5.60591e-007 A8＝8.60394e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第25表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.08123e-004 A6＝3.83708e-006 A8＝-3.59207e-008
第26表面
K＝0.00000e+000 A4＝-7.39157e-005 A6＝3.22046e-006 A8＝-2.90647e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例3]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝4.22874e-002 A4＝-1.99671e-005 A6＝3.17356e-009第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.74329e-006 A6＝4.44206e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.03942e-005 A6＝5.74134e-007 A8＝8.54783e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第24表面
K＝0.00000e+000 A4＝-7.40108e-005 A6＝3.06937e-006 A8＝-2.94235e-008
第25表面
K＝0.00000e+000 A4＝-4.19278e-005 A6＝2.51631e-006 A8＝-2.33088e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例4]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝-2.54811e-002 A4＝-1.70118e-005 A6＝-2.62266e-009第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝3.41180e-006 A6＝2.88670e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.48642e-005 A6＝5.14772e-007 A8＝9.39484e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第24表面
K＝0.00000e+000 A4＝-2.51574e-005 A6＝2.32352e-006 A8＝-2.44744e-008
第25表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.08208e-006 A6＝1.91808e-006 A8＝-1.97314e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例5]
单位mm
表面数据
非球面数据
第1表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.13733e-005 A6＝-6.65008e-008 A8＝1.25579e-010
第2表面
K＝0.00000e+000 A4＝-2.26305e-005 A6＝2.41249e-008 A8＝-6.97200e-010
第3表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.36681e-006 A6＝8.25510e-008 A8＝-7.00216e-011
第6表面
K＝-1.07279e+000 A4＝5.86527e-006 A6＝-5.25221e-008
第7表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.68413e-006 A6＝-5.85609e-008
第13表面
K＝0.00000e+000 A6＝6.81143e-008 A8＝3.19707e-010
第16表面
K＝0.00000e+000 A4＝3.33715e-005 A6＝1.29365e-006 A8＝-1.38160e-008
第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝3.33381e-005 A6＝7.31822e-007 A8＝-1.02029e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例6]
单位mm
表面数据
非球面数据
第1表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.07185e-005 A6＝-1.60079e-007 A8＝2.67875e-010
第2表面
K＝0.00000e+000 A4＝-6.93744e-006 A6＝1.82028e-007 A8＝-1.00570e-009
第3表面
K＝0.00000e+000 A4＝-7.52104e-006 A6＝1.55183e-007 A8＝-9.81019e-011
第5表面
K＝-1.01282e+000 A4＝3.63605e-006 A6＝8.60236e-009第6表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.93917e-006 A6＝1.56591e-010第12表面
K＝0.00000e+000 A6＝9.71655e-008 A8＝1.92771e-009第15表面
K＝0.00000e+000 A4＝-4.69887e-005 A6＝2.05466e-006 A8＝-2.80158e-008
第16表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.88640e-005 A6＝1.53224e-006 A8＝-2.15089e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例7]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝6.44838e-001 A4＝-2.81595e-005 A6＝1.23110e-008第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝-3.39988e-006 A6＝6.59141e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.27131e-005 A6＝5.30143e-007 A8＝9.22300e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第26表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.70292e-005 A6＝9.78757e-007 A8＝-1.90373e-008
第27表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.85609e-005 A6＝2.76031e-007 A8＝-9.78185e-009
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例8]
单位mm
表面数据
非球面数据
第11表面
K＝3.73281e-001 A4＝-2.87469e-005 A6＝-1.43879e-009第12表面
K＝0.00000e+000 A4＝-7.10544e-006 A6＝7.21597e-008第17表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.01704e-006 A6＝5.36124e-007 A8＝9.06625e-009
第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.86535e-005 A6＝7.68295e-007 A8＝1.04881e-008
第26表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.29362e-005 A6＝1.01746e-006 A8＝-1.39431e-008
第27表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.25145e-005 A6＝5.24511e-007 A8＝-8.63217e-009
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例9]
单位mm
表面数据
非球面数据
第1表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.69508e-005 A6＝-8.67214e-008 A8＝1.54993e-010
第2表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.86267e-005 A6＝9.27956e-009 A8＝-8.21305e-010
第3表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.63009e-006 A6＝7.80328e-008 A8＝-4.81936e-011
第6表面
K＝-9.57758e-001 A4＝7.20168e-006 A6＝-3.33350e-008第7表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.57196e-006 A6＝-4.53608e-008第13表面
K＝0.00000e+000 A6＝4.26293e-008 A8＝3.59218e-010第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝-2.85668e-006 A6＝1.21173e-006 A8＝-1.00968e-008
第19表面
K＝0.00000e+000 A4＝9.91742e-006 A6＝8.92744e-007 A8＝-8.10319e-009
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[数值例10]
单位mm
表面数据
非球面数据
第1表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.00823e-005 A6＝-1.57006e-007 A8＝2.26494e-010
第2表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.03596e-005 A6＝2.20297e-007 A8＝-1.61008e-009
第3表面
K＝0.00000e+000 A4＝-5.52506e-006 A6＝1.62466e-007 A8＝-2.01311e-010
第6表面
K＝-1.09851e+000 A4＝1.73912e-006 A6＝2.45034e-008第7表面
K＝0.00000e+000 A4＝4.19774e-006 A6＝2.73507e-008第13表面
K＝0.00000e+000 A6＝5.73630e-008 A8＝9.30443e-010第18表面
K＝0.00000e+000 A4＝-5.29800e-005 A6＝1.42281e-006 A8＝-1.73106e-008
第19表面
K＝0.00000e+000 A4＝-1.26377e-005 A6＝1.14150e-006 A8＝-1.34628e-008
各种类型的数据
变焦透镜组数据
[表1-1]
[表1-2]
接下来，下面将参照图21描述其中前述示例性实施例中所描述的至少一个变焦透镜用作成像光学系统的数字静物照相机的示例性实施例。
图21所示的静物照相机包括照相机体10、成像光学系统11、固态图像传感器(光电转换元件)12、存储器13和取景器14。成像光学系统11包含根据第一到第十示例性实施例中的任一个的变焦透镜。诸如但不限于CCD传感器和CMOS传感器之类的固态图像传感器12安装在照相机体10内，并且接收由成像光学系统11形成的物体图像。存储器13存储与已由固态图像传感器12光电转换的物体图像对应的信息。包含液晶显示面板的取景器14用于观察在固态图像传感器12上形成的物体图像。
因此，通过把根据本发明的任何示例性实施例的变焦透镜应用到诸如但不限于数字静物照相机之类的成像装置，获得了具有紧凑尺寸和高分辨率并在整个变焦范围上具有高光学性能的成像装置。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。下列权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以覆盖所有的这种修改和等效的结构及功能。

Claims (22)

1.一种变焦透镜，其特征在于，包括：
聚焦透镜组，具有负折光力并被配置为在聚焦期间移动；和
正透镜组，具有正折光力并且在聚焦透镜组的图像侧与聚焦透镜组相邻地布置，
其中，聚焦透镜组从聚焦透镜组的物体侧到聚焦透镜组的图像侧依次包含正透镜和负透镜，
其中，变焦透镜的彼此相邻地布置的透镜组之间的距离改变以变焦和/或聚焦，
其中，聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面的曲率半径的绝对值小于聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面的曲率半径的绝对值，并且
其中，满足以下的条件：
0.50＜(RF-RR)/(RF+RR)＜200.00
其中，
RF表示聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面的曲率半径，并且
RR表示聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，正透镜组被配置为在变焦期间移动。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，聚焦透镜组由正透镜和负透镜构成。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
0.00＜(Drt-Dft)/(Drw-Dfw)＜85.00
其中，
Drw表示正透镜组与聚焦透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离，
Dfw表示聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻的透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离，
Drt表示正透镜组与聚焦透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离，
Dft表示聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻的透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
-50.0＜(Ra-Rb)/(Ra+Rb)＜120.0
其中，
Ra表示在聚焦透镜组的物体侧与聚焦透镜组相邻地布置的透镜组中的最图像侧透镜表面的曲率半径，
Rb表示聚焦透镜组中的最物体侧透镜表面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
-0.30＜(Rc-Rd)/(Rc+Rd)＜2.50
其中，
Rc表示聚焦透镜组中的最图像侧透镜表面的曲率半径，并且，
Rd表示正透镜组中的最物体侧透镜表面的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
-21.0＜fnp/fnn＜-2.5
其中，
fnp表示聚焦透镜组中所包含的正透镜的焦距，并且，
fnn表示聚焦透镜组中所包含的负透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
0.10＜Dft/Drt＜1.80
其中，Drt表示正透镜组与聚焦透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离，并且，
Dft表示聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻的透镜组之间的在望远端的沿着光轴的距离。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
0.10＜Dfw/Drw＜2.60
其中，
Drw表示正透镜组与聚焦透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离，并且，
Dfw表示聚焦透镜组与被布置在聚焦透镜组的物体侧的相邻的透镜组之间的在广角端的沿着光轴的距离。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
0.30＜fair/fn＜2.30
其中，
fair表示在聚焦透镜组中所包含的正透镜的图像侧表面与聚焦透镜组中所包含的负透镜的物体侧表面之间形成的空气透镜的焦距，并且，
fn表示聚焦透镜组的焦距。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，还包括被布置在相对于聚焦透镜组的物体侧的孔径光阑。
12.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；和
具有正折光力的第四透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第四透镜组的图像侧被设置在第四透镜组之后的第五透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第六透镜组。
13.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；和
具有正折光力的第三透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第三透镜组的图像侧被设置在第三透镜组之后的第四透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第五透镜组。
14.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有负折光力的第一透镜组；和
具有正折光力的第二透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第二透镜组的图像侧被设置在第二透镜组之后的第三透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第四透镜组。
15.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有负折光力的第一透镜组；
具有正折光力的第二透镜组；和
具有正折光力的第三透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第三透镜组的图像侧被设置在第三透镜组之后的第四透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第五透镜组。
16.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；和
具有负折光力的第四透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第四透镜组的图像侧被设置在第四透镜组之后的第五透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第六透镜组。
17.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；
具有正折光力的第四透镜组；和
具有负折光力的第五透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第五透镜组的图像侧被设置在第五透镜组之后的第六透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第七透镜组。
18.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有负折光力的第一透镜组；
具有正折光力的第二透镜组；和
具有负折光力的第三透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第三透镜组的图像侧被设置在第三透镜组之后的第四透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第五透镜组。
19.根据权利要求1所述的变焦透镜，从变焦透镜的物体侧到变焦透镜的图像侧还依次包括：
具有负折光力的第一透镜组；
具有正折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；和
具有负折光力的第四透镜组，
其中，聚焦透镜组是在第四透镜组的图像侧被设置在第四透镜组之后的第五透镜组，并且，正透镜组是被设置在聚焦透镜组之后的第六透镜组。
20.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，变焦透镜被配置为在固态图像传感器上形成图像。
21.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件：
-4.20＜fp/fn＜-0.50
其中，
fp表示正透镜组的焦距，并且，
fn表示聚焦透镜组的焦距。
22.一种成像装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1-21中任一项所述的变焦透镜；和
图像传感器，被配置为接收由变焦透镜形成的图像。
CN201510039261.9A 2014-01-31 2015-01-27 变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置 Active CN104820279B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-017755 2014-01-31
JP2014017755A JP6289132B2 (ja) 2014-01-31 2014-01-31 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104820279A CN104820279A (zh) 2015-08-05
CN104820279B true CN104820279B (zh) 2018-05-08

Family

ID=53730618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510039261.9A Active CN104820279B (zh) 2014-01-31 2015-01-27 变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9753262B2 (zh)
JP (1) JP6289132B2 (zh)
CN (1) CN104820279B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015045297A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
WO2017033234A1 (ja) * 2015-08-21 2017-03-02 オリンパス株式会社 撮像装置
US11042006B2 (en) * 2015-09-30 2021-06-22 Nikon Corporation Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens
CN113741017B (zh) * 2015-12-09 2022-12-20 株式会社尼康 变焦镜头以及光学设备
JP6857305B2 (ja) * 2016-02-29 2021-04-14 株式会社ニコン 変倍光学系及び光学機器
JP6604918B2 (ja) * 2016-08-04 2019-11-13 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
JP6800704B2 (ja) * 2016-11-09 2020-12-16 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
JP6576381B2 (ja) * 2017-03-03 2019-09-18 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
JP6787485B2 (ja) * 2017-04-05 2020-11-18 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JPWO2018185868A1 (ja) * 2017-04-05 2020-02-06 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6961401B2 (ja) 2017-06-21 2021-11-05 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
US11231566B2 (en) 2017-09-11 2022-01-25 Nikon Corporation Variable magnification optical system, optical apparatus, and method for producing variable magnification optical system
JP7237286B2 (ja) * 2017-09-11 2023-03-13 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP6991814B2 (ja) * 2017-09-29 2022-01-13 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN110225235B (zh) * 2018-03-01 2021-03-09 浙江宇视科技有限公司 变倍跟随方法及电动镜头
JP7149795B2 (ja) 2018-09-28 2022-10-07 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置
WO2020157904A1 (ja) * 2019-01-31 2020-08-06 株式会社ニコン 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法
JP7188276B2 (ja) 2019-05-23 2022-12-13 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ、撮像光学装置およびデジタル機器
JP7412914B2 (ja) * 2019-07-29 2024-01-15 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび光学機器
CN111221114B (zh) * 2020-01-18 2021-12-10 东莞锐星视觉技术有限公司 一种高倍率高分辨率的变倍镜头
JP7490404B2 (ja) 2020-03-19 2024-05-27 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、撮像システム
JP7483489B2 (ja) 2020-05-14 2024-05-15 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
CN117063108A (zh) * 2021-04-15 2023-11-14 株式会社尼康 变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法
JP7480877B2 (ja) * 2022-02-18 2024-05-10 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
CN116974057B (zh) * 2023-09-22 2023-12-08 上海树突精密仪器有限公司 一种生物体成像系统与光学检测设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721903A (zh) * 2004-07-13 2006-01-18 三星电子株式会社 变焦透镜光学系统
CN101086552A (zh) * 2006-06-08 2007-12-12 佳能株式会社 变焦透镜和具有该变焦透镜的图像投影设备
CN103969812A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 佳能株式会社 变焦透镜和包括所述变焦透镜的图像拾取装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01216310A (ja) * 1988-02-25 1989-08-30 Olympus Optical Co Ltd 変倍レンズ
JP3173277B2 (ja) * 1994-03-15 2001-06-04 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP5606201B2 (ja) * 2010-07-24 2014-10-15 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
JP5462111B2 (ja) 2010-08-24 2014-04-02 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP5585719B2 (ja) * 2011-03-08 2014-09-10 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP5769606B2 (ja) * 2011-12-05 2015-08-26 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP5901357B2 (ja) * 2012-03-05 2016-04-06 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 (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721903A (zh) * 2004-07-13 2006-01-18 三星电子株式会社 变焦透镜光学系统
CN101086552A (zh) * 2006-06-08 2007-12-12 佳能株式会社 变焦透镜和具有该变焦透镜的图像投影设备
CN103969812A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 佳能株式会社 变焦透镜和包括所述变焦透镜的图像拾取装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9753262B2 (en) 2017-09-05
JP6289132B2 (ja) 2018-03-07
CN104820279A (zh) 2015-08-05
JP2015145914A (ja) 2015-08-13
US20150219882A1 (en) 2015-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104820279B (zh) 变焦透镜和具有变焦透镜的成像装置
CN103837969B (zh) 变焦透镜和图像拾取设备
CN104049345B (zh) 变焦透镜及具有该变焦透镜的图像拾取设备
CN105388600B (zh) 变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取装置
CN105739071A (zh) 变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置
CN103454755B (zh) 变焦透镜及配有该变焦透镜的图像拾取装置
CN105556368B (zh) 变焦镜头、光学设备和用于制造变焦镜头的方法
CN104995542B (zh) 光学系统、光学装置和制造光学系统的方法
CN105319691B (zh) 变焦镜头和包括变焦镜头的图像拾取装置
CN108398773A (zh) 变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置
CN105652423B (zh) 变焦镜头和包括变焦镜头的摄像装置
CN102132189B (zh) 变焦镜头、成像设备和用于制造变焦镜头的方法
JP6632311B2 (ja) 光学系及びそれを有する撮像装置
CN102466872A (zh) 变焦透镜和具有所述变焦透镜的图像拾取设备
CN101900871A (zh) 变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置
CN103091819B (zh) 变焦镜头和包括该变焦镜头的拍摄设备
CN105717619B (zh) 变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置
CN106468826B (zh) 变焦透镜以及包含变焦透镜的图像拾取装置
CN104076495B (zh) 变焦透镜以及包含该变焦透镜的图像拾取设备
CN104181683B (zh) 变焦透镜以及包括该变焦透镜的摄像装置
CN102914855B (zh) 变焦透镜和配有变焦透镜的图像拾取装置
CN102902051A (zh) 变焦镜头和具有该变焦镜头的拍摄装置
CN105652424B (zh) 变焦透镜和包括变焦透镜的摄像装置
CN102798966A (zh) 变焦透镜以及配备该变焦透镜的图像拾取装置
CN104049346A (zh) 变焦透镜及包括该变焦透镜的图像拾取设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant