CN105388599A - 变焦透镜及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防抖透镜组的敏感度高、将手抖修正时的像差变动抑制得较小且具有高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。变焦透镜从物侧依次包括：倍率变更时固定的正的第一透镜组；倍率变更时移动的负的第二透镜组；包含倍率变更时移动的正的第mp透镜组的一个或两个中间透镜组；倍率变更时固定的正的最终透镜组，变焦透镜是使相邻的透镜组的间隔都变化而进行倍率变更的四组或五组的变焦透镜，最终透镜组从物侧起依次包括正的前组、负的中组、正的后组，前组、中组、后组的空气间隔在倍率变更时、对焦时恒定，前组具有至少两片正透镜、至少一片负透镜，仅使中组沿与光轴方向垂直的方向移动来进行手抖修正，变焦透镜满足规定条件式。

Description

变焦透镜及摄像装置
技术领域
本发明尤其涉及一种适合数码相机、镜头可换式数码相机等的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
已知倍率变更比为2.5～3.0左右、整个变焦区域的开放F值为F2.8或F4左右而恒定的、所谓F值恒定的变焦透镜。
这样的变焦透镜例如从物侧起依次包括具有正的光焦度且在倍率变更时被固定的第一透镜组、具有负的光焦度且具有较强的倍率变更作用的第二透镜组、以及包含具有正的光焦度的透镜组在内的一组或两组左右的倍率变更组、倍率变更时被固定的最终透镜组这四组或五组。
近年来，已知在数码静态相机用、单镜头反光相机用、无反光镜相机用等中，在多个透镜上搭载有手抖修正机构，在如上述那样的变焦透镜中，也像专利文献1～专利文献3所示那样具备手抖修正机构。
专利文献1：日本特开2011-99964号公报
专利文献2：日本特开2011-158599号公报
专利文献3：日本特开2012-118097号公报
发明内容
发明所要解决的课题
搭载手抖修正功能时的重要的课题是，防抖透镜单元的小型、轻量化及通过防抖透镜组的移动量的减少来实现对驱动系统的负担减轻。针对这样的课题，在专利文献1～专利文献3中，由具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组来构成最终透镜组，并将具有负的光焦度的中组设为防抖透镜组。
这样，通过在防抖透镜组的前方配置正的光焦度的透镜组，从而将向防抖透镜组入射的光线入射高度抑制得较小，使得防抖透镜组小型化。另外，通过使防抖透镜组的前后的组与防抖透镜组的光焦度成为相反的符号，从而提高了防抖透镜组的光焦度，提高了因防抖透镜组的移动产生的像移动的敏感度。
在如上述那样实现了防抖透镜组的小型、轻量化及移动量的减少的基础上，进一步要求抑制防抖透镜组移动时的色差的变动、偏心彗差。通过加强防抖透镜组的光焦度会使得敏感度提高，因此能够减少透镜的移动量，然而在该情况下，存在难以抑制偏心彗差、或者对于组装误差的敏感度增加的问题，因此适度的放大率的最佳化至关重要。另外，对防抖透镜组的光焦度(敏感度)及透镜移动时的像差变动构成影响的、其前后的透镜组的结构的最佳化也是重要的课题。
上述规格的透镜以往大多作为单镜头反光相机用可换镜头而进行开发，而几乎看不到最佳化成所谓的无反光镜相机用可换镜头的透镜。专利文献1～专利文献3中记载的变焦透镜是作为单镜头反光相机用可换镜头而最佳化的变焦透镜，在无反光镜相机用可换镜头的情况下，不需要像单镜头反光相机用可换镜头那样的较长的后截距，因此该情况下的最佳的最终透镜组的结构当然与以往的结构不同。
在专利文献1中，最终透镜组的前组仅由两片正透镜构成。就最终透镜组的前组而言，为了减小向防抖透镜组入射的光线入射高度、加强防抖透镜组的光焦度、实现透镜全长的小型化，而需要加强光焦度，然而在这样的结构的情况下，难以抑制球面像差、彗形像差、色差。相反，为了避免这种问题而减弱前组的光焦度时，存在无法充分确保防抖透镜组的放大率，最终透镜组整体的放大率变弱，光学全长变长的问题。这样的问题在专利文献2中也同样存在。
另外，在专利文献2及专利文献3中，防抖透镜组的光焦度也不强，防抖透镜组的敏感度不高。由此，防抖时的移动量变大，或者无法期待较大的手抖修正效果。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种防抖透镜组的敏感度高、将手抖修正时的像差变动抑制得较小并且具有较高的光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
用于解决课题的方案
本发明的第一变焦透镜整体由四个或五个透镜组构成，从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，其特征在于，最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，前组、中组、后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，前组具有至少两片正透镜和至少一片负透镜，通过仅使中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
其中，FGr3：配置在最终透镜组中的后组的焦点距离，FGr：最终透镜组的焦点距离，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离。
本发明的第二变焦透镜整体由四个或五个透镜组构成，且从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，其特征在于，最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，前组、中组、后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，前组具有至少两片正透镜，通过仅使中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，后组在最靠像侧的位置具有负透镜，所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
其中，FGr3：配置在最终透镜组中的后组的焦点距离，FGr：最终透镜组的焦点距离，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离。
需要说明的是，第mp透镜组并非是透镜组的一部分(子透镜组)，而是一个独立的透镜组。这里，独立的透镜组是指在倍率变更时相邻的透镜组的间隔变化的透镜组。另外，在中间透镜组由两个透镜组构成且两者都具有正的光焦度的情况下，将哪个透镜组设为第mp透镜组都可以。
在本发明的变焦透镜中，优选后组在最靠像侧的位置配置有凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。
另外，优选后组具有将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜。
另外，优选前组由三片正透镜和一片负透镜构成。
另外，优选中组由两片负透镜和一片正透镜构成。
另外，优选为，在后组中，最靠物侧的透镜面为凸面，在最靠像侧的位置配置有负透镜，在比该负透镜靠物侧的位置配置有接合透镜。
在该情况下，优选后组从物侧起依次包括正的单透镜、将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜、凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。
另外，优选第一透镜组从物侧起依次包括负透镜、正透镜、正透镜、正透镜。
另外，优选通过仅使第mp透镜组整体、或者仅使构成第mp透镜组的一部分透镜沿着光轴移动，而进行从无限远物体向最近物体的对焦。
另外，优选满足下述条件式(3)，
0.5＜FGr1/FGr＜1.3...(3)
其中，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离，FGr：最终透镜组的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(4)，
0.25＜FGr1/Ft＜0.60...(4)
其中，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(5)，
0.12＜FGr3/Ft＜0.27...(5)
其中，FGr3：配置在最终透镜组中的后组的焦点距离，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(6)，
0.12＜BF/Ft＜0.28...(6)
其中，BF：从最终透镜组至像面的空气换算长度，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(7)，
1.1＜TL/Ft＜1.6...(7)
其中，TL：光学全长，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。这里，光学全长是变焦透镜的最靠物侧的透镜的物侧面至像面的距离，将变焦透镜的最靠像侧的透镜的像侧面至像面的距离设为空气换算长度。
另外，优选从物侧起依次包括第一透镜组、第二透镜组、第mp透镜组、最终透镜组这四个透镜组。
本发明的摄像装置具备上述记载的本发明的变焦透镜。
需要说明的是，上述“包括～”是指除了作为构成要素所列举的以外，也可以包括实质上不具备放大率的透镜、光阑、掩模、玻璃罩、滤光片等的透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖修正机构等的机构部分等。
另外，上述的透镜的面形状和光焦度的符号在包含非球面的情况下在近轴区域考虑。
发明效果
本发明的第一变焦透镜整体由四个或五个透镜组构成，从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，前组、中组、后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，前组具有至少两片正透镜和至少一片负透镜，通过仅使中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，因此能够成为防抖透镜组的敏感度高、将手抖修正时的像差变动抑制得较小且具有较高的光学性能的变焦透镜。
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
另外，本发明的第二变焦透镜整体由四个或五个透镜组构成，从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，前组、中组、后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，前组具有至少两片正透镜，通过仅使中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，后组在最靠像侧的位置具有负透镜，所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，因此能够成为防抖透镜组的敏感度高、将手抖修正时的像差变动抑制得较小且具有较高的光学性能的变焦透镜。
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
另外，由于本发明的摄像装置具备本发明的变焦透镜，因此能够提高手抖修正效果并且能够取得高画质的图像。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的变焦透镜(与实施例1相同)的透镜结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施例3的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图4是表示本发明的实施例4的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图5是表示本发明的实施例5的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图6是表示本发明的实施例6的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图7是表示本发明的实施例7的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图8是表示本发明的实施例8的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图9是表示本发明的实施例9的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图10是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图。
图11是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图。
图12是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图。
图13是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图。
图14是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图。
图15是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图。
图16是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图。
图17是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图。
图18是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图。
图19是本发明的实施例1的变焦透镜的各横向像差图。
图20是本发明的实施例1的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图21是本发明的实施例2的变焦透镜的各横向像差图。
图22是本发明的实施例2的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图23是本发明的实施例3的变焦透镜的各横向像差图。
图24是本发明的实施例3的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图25是本发明的实施例4的变焦透镜的各横向像差图。
图26是本发明的实施例4的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图27是本发明的实施例5的变焦透镜的各横向像差图。
图28是本发明的实施例5的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图29是本发明的实施例6的变焦透镜的各横向像差图。
图30是本发明的实施例6的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)
图31是本发明的实施例7的变焦透镜的各横向像差图。
图32是本发明的实施例7的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图33是本发明的实施例8的变焦透镜的各横向像差图。
图34是本发明的实施例8的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图35是本发明的实施例9的变焦透镜的各横向像差图。
图36是本发明的实施例9的变焦透镜的各横向像差图(防抖时)。
图37是表示本发明的一实施方式的摄像装置的前面侧的立体图。
图38是表示图37的摄像装置的背面侧的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的一实施方式的变焦透镜的透镜结构的剖视图。图1所示的结构例与后述的实施例1的变焦透镜的结构相同。在图1中，左侧是物侧，右侧是像侧，图示的孔径光阑St不一定表示大小、形状，而表示在光轴Z上的位置。另外，图中的Focus示出了用于进行对焦的聚焦透镜组，Ois示出了用于进行手抖修正的防抖透镜组。
如图1所示，该变焦透镜从物侧起依次包括具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面Sim被固定的第一透镜组G1、具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组G2、具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第三透镜组G3(相当于本发明中的第mp透镜组)、具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面Sim被固定的第四透镜组G4(最终透镜组)，该变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更。
这样，通过使第一透镜组G1与第四透镜组G4(最终透镜组)在倍率变更时被固定，从而有利于构成所谓F值恒定的变焦透镜。另外，通过将第一透镜组G1固定，从而容易采用防尘、防滴构造。
在将该变焦透镜用于摄像装置时，根据装配透镜的相机侧的结构，优选在光学系统与像面Sim之间配置玻璃罩、棱镜、红外线截止滤光片或低通滤光片等各种滤光片，因此在图1中示出了将假定这些光学构件的平行平面板状的光学构件PP配置在透镜系统与像面Sim之间的例子。
第四透镜组G4(最终透镜组)从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组(透镜L41～L44)、具有负的光焦度的中组(透镜L45～L47，图1中由Ois表示)、具有正的光焦度的后组(透镜L48～L51)，前组、中组、后组的空气间隔构成为无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定。
前组具有至少两片正透镜，通过仅使中组在与光轴方向垂直的方向上移动而进行手抖修正，后组在最靠像侧具有负透镜。
通过使前组具有至少两片正透镜，从而即使前组或作为防抖透镜组的中组具有较强的放大率，也能够良好地修正球面像差、彗形像差。除此以外，通过还具有至少一片负透镜，从而能够良好地修正色差。
另外，通过在后组的最靠像侧的位置配置负透镜，从而增大了周边光线的跳角(射出光线角度)，而实现了透镜全长的缩短化。特别是，适合所谓的无反光镜相机用可换镜头等不需要像单镜头反光相机用可换镜头那样的后截距的情况。
在第四透镜组G4(最终透镜组)中，在具有正的光焦度的前组降低光线高度，而实现作为防抖透镜组的中组的小型化、轻量化，并且通过使前组与中组的光焦度成为相反的符号，从而增大防抖透镜组的光焦度，提高像移动的敏感度。由此，能够通过较小的移动量得到较大的手抖修正效果。
另外，以满足下述条件式(1)及(2)的方式构成。
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
0.23＜FGr3/FGr＜0.45...(1-1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
1.80＜FGr1/FGr3＜2.80...(2-1)
其中，FGr3：配置在最终透镜组中的后组的焦点距离，FGr：最终透镜组的焦点距离，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离。
条件式(1)示出了第四透镜组G4(最终透镜组)内的后组的放大率的比率。通过避免成为条件式(1)的下限以下，能够抑制后组的光焦度变得过强，因此有利于彗形像差与歪曲像差的修正。或者，容易得到必要的后截距。通过避免成为条件式(1)的上限以上，能够抑制第四透镜组G4(最终透镜组)的光焦度变得过弱，因此有利于像散的修正。另外，也有利于透镜全长的缩短。
条件式(2)示出了第四透镜组G4(最终透镜组)中的前组与后组的放大率的比率。通过避免成为条件式(2)的下限以下，能够抑制前组的光焦度变得过强，因此有利于球面像差、彗形像差的修正。通过避免成为条件式(2)的上限以上，能够抑制后组的光焦度变得过强，因此有利于彗形像差、歪曲像差的修正。或者，由于能够抑制前组的光焦度变得过弱，因此能够将向作为防抖透镜组的中组入射的光线入射高度保持得较低，或者能够加强中组的光焦度，从而有利于防抖透镜单元的小型化。即，通过满足条件式(2)，能够在不使透镜大型化的情况下，实现各像差的修正、防抖组的小型化。
需要说明的是，若满足条件式(1-1)、(2-1)，则能够得到更好的特性。
在本实施方式的变焦透镜中，优选后组在最靠像侧的位置配置有凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。通过在后组的最靠像侧的位置配置负透镜，能够增大周边光线的跳角(射出光线角度)，因此能够实现透镜全长的缩短化。特别是，适合所谓的无反光镜相机用可换镜头等不需要单镜头反光相机用可换镜头那样的后截距的情况。另外，通过设为凹面朝向物侧的负的弯月形状，有利于像面弯曲和歪曲像差的修正。
另外，优选后组具有将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜。通过在后组配置这样的接合透镜，能够良好地修正倍率色差。
另外，优选前组由三片正透镜和一片负透镜构成。通过设为这样的结构，从而即使为了降低向防抖透镜组照射的光线入射高度、或为了减小光学全长而对前组赋予较强的光焦度，也能够良好地修正球面像差及色差。
另外，优选中组由两片负透镜和一片正透镜构成。通过设为这样的结构，能够将手抖修正时的像差变动抑制得较小。
另外，优选为，在后组中，最靠物侧的透镜面为凸面，在最靠像侧的位置配置有负透镜，在比该负透镜靠物侧的位置配置有接合透镜。为了提高作为防抖透镜组的中组的敏感度，需要加强中组的负的光焦度。通过后组的最靠物侧的凸面同时减小从中组射出的周边光线的角度，接着配置接合透镜，由此能够良好地修正以色差为首的各像差。并且，通过最靠像侧的负透镜能够增大周边光线的跳角(射出光线角度)，因此能够实现透镜全长的缩短化。
在该情况下，优选后组从物侧起依次包括正的单透镜、将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜、凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。通过设为这样的结构，能够以最小限度的透镜片数实现具有较高的光学性能的后组，因此能够实现透镜全长的缩短化、低成本化。
另外，优选第一透镜组G1从物侧起依次包括负透镜、正透镜、正透镜、正透镜。通过像这样使用三片正透镜，特别是能够良好地修正望远侧处的色差及球面像差。另外，即使在出于小型化等目的而加强第一透镜组G1整体的放大率的情况下，也能够使放大率分散，减少在各透镜面产生的各像差。
另外，优选通过仅使第三透镜组G3(第mp透镜组)整体、或者仅使构成第三透镜组G3(第mp透镜组)的一部分透镜沿着光轴移动，而进行从无限远物体向最近物体的对焦。这样，通过采用内聚焦方式，能够使聚焦透镜轻量化，因此能够实现自动聚焦的高速化。需要说明的是，若以第三透镜组G3(第mp透镜组)整体进行聚焦，则能够将聚焦时的像差变动抑制得较小。
另外，优选满足下述条件式(3)。通过避免成为条件式(3)的下限以下，能够抑制前组的光焦度变得过弱，因此能够将向作为防抖透镜组的中组入射的光线入射高度保持得较低，或者能够加强中组的光焦度，因此有利于防抖透镜单元的小型化。另外，也有利于透镜全长的缩短化。通过避免成为条件式(3)的上限以上，能够抑制前组的光焦度变得过强，因此有利于球面像差、彗形像差的修正。需要说明的是，若满足下述条件式(3-1)，则能够得到更好的特性。
0.5＜FGr1/FGr＜1.3...(3)
0.58＜FGr1/FGr＜1.15...(3-1)
其中，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离，FGr：最终透镜组的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(4)。通过避免成为条件式(4)的下限以下，能够抑制前组的光焦度变得过弱，因此能够将向作为防抖透镜组的中组入射的光线入射高度保持得较低，或者加强中组的光焦度，因此有利于防抖透镜单元的小型化。另外，也有利于透镜全长的缩短化。通过避免成为条件式(4)的上限以上，能够抑制前组的光焦度变得过强，因此有利于球面像差、彗形像差的修正。需要说明的是，若满足下述条件式(4-1)，则能够得到更好的特性。
0.25＜FGr1/Ft＜0.60...(4)
0.29＜FGr1/Ft＜0.55...(4-1)
其中，FGr1：配置在最终透镜组中的前组的焦点距离，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(5)。通过避免成为条件式(5)的下限以下，能够抑制后组的光焦度变得过强，因此有利于彗形像差、歪曲像差的修正。通过避免成为条件式(5)的上限以上，能够抑制后组的光焦度变得过弱，因此有利于透镜全长的缩短化，而且也容易加强作为防抖透镜组的中组的光焦度。需要说明的是，若满足下述条件式(5-1)，则能够得到更好的特性。
0.12＜FGr3/Ft＜0.27...(5)
0.14＜FGr3/Ft＜0.25...(5-1)
其中，FGr3：配置在最终透镜组中的后组的焦点距离，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(6)。通过避免成为条件式(6)的下限以下，容易确保可换镜头相机所需的凸缘后距，而且无需为了小型化而加强各透镜组的光焦度，因此各像差的修正变得容易。通过避免成为条件式(6)的上限以上，有利于透镜全长的缩短化。需要说明的是，若满足下述条件式(6-1)，则能够得到更好的特性。
0.12＜BF/Ft＜0.28...(6)
0.14＜BF/Ft＜0.25...(6-1)
其中，BF：从最终透镜组至像面的空气换算长度，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选满足下述条件式(7)。通过避免成为条件式(7)的下限以下，容易确保光学性能。通过避免成为条件式(7)的上限以上，有利于透镜系统的小型化。需要说明的是，若满足下述条件式(7-1)，则能够得到更好的特性。
1.1＜TL/Ft＜1.6...(7)
1.15＜TL/Ft＜1.55...(7-1)
其中，TL：光学全长，Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
另外，优选从物侧起依次包括第一透镜组、第二透镜组、第mp透镜组、最终透镜组这四组透镜组。通过像这样设为四组结构的变焦透镜，而将透镜组的数量抑制成最低限度，由此能够简化框结构，并且不易受到偏心的影响。
另外，在将本变焦透镜用于严酷的环境的情况下，优选实施保护用的多层膜涂层。并且，除保护用涂层以外，也可以实施用于减少使用时的重影光等的防反射涂层。
另外，在图1所示的例子中，示出了在透镜系统与像面Sim之间配置有光学构件PP的例子，然而也可以取代在透镜系统与像面Sim之间配置低通滤光片、将特定的波长范围截止那样的各种滤光片等，而在各透镜之间配置这各种滤光片，或者在某个透镜的透镜面上实施具有与各种滤光片相同的作用的涂层。
接下来，对本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。
首先，对实施例1的变焦透镜进行说明。在图1中示出了表示实施例1的变焦透镜的透镜结构的剖视图。需要说明的是，在图1及与后述的实施例2～9对应的图2～9中，左侧为物侧，右侧为像侧，图示的孔径光阑St不一定表示大小、形状，而表示光轴Z上的位置。另外，图中的Focus示出了用于进行对焦的聚焦透镜组，Ois示出了用于进行手抖修正的防抖透镜组。
实施例1的变焦透镜是从物侧起依次排列了具有正的光焦度的第一透镜组G1、具有负的光焦度的第二透镜组G2、具有正的光焦度的第三透镜组G3(第mp透镜组)、具有正的光焦度的第四透镜组G4(最终透镜组)而成的四组结构的变焦透镜。
在表1中示出了实施例1的变焦透镜的基本透镜数据，在表2中示出了与各种因素相关的数据，在表3中示出了与移动面的间隔相关的数据。以下，以实施例1的结构为例来说明表中的符号的意思，关于实施例2～9也基本相同。
在表1的透镜数据中，在面编号一栏中示出了以最靠物侧的构成要素的面为第一个面而随着朝向像侧依次增加的面编号，曲率半径一栏中示出了各面的曲率半径，在面间隔一栏中示出了各面与其下个面的在光轴Z上的间隔。另外，在nd一栏中示出了各光学要素的相对于d线(波长587.6nm)的折射率，在vd一栏中示出了各光学要素的相对于d线(波长587.6nm)的阿贝数，在θgF一栏中示出了各光学要素的部分色散比。
需要说明的是，部分色散比θgF通过下式表示。
θgF＝(ng-nF)/(nF-nC)
其中，ng：相对于g线(波长435.8nm)的折射率，nF：相对于F线(波长486.1nm)的折射率，nC：相对于C线(波长656.3nm)的折射率。
这里，就曲率半径的符号而言，将面形状向物侧凸出的情况设为正，将面形状向像侧凸出的情况设为负。在基本透镜数据中，也包含孔径光阑St、光学构件PP进行表示。在相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中与面编号一起标注(光阑)这样的词语。另外，在表1的透镜数据中，在倍率变更时间隔发生变化的面间隔一栏中分别记载为DD[面编号]。广角端、中间、望远端处的与该DD[面编号]对应的数值由表3表示。
在表2的与各种因素相关的数据中，示出了与广角端、中间、望远端处的变焦倍率、焦点距离f′、后截距Bf′、F值FNo.、全视场角2ω的值。
在基本透镜数据、与各种因素相关的数据、及与移动面的间隔相关的数据中，使用度作为角度的单位，使用mm作为长度的单位，然而光学系统无论比例放大或比例缩小都能够使用，因此也可以使用其他的适当的单位。
【表1】
实施例1·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 274.96102 2.390 1.80100 34.97 0.58642
2 77.90148 7.850 1.49700 81.54 0.53748
3 -1203.47290 0.200
4 97.12166 5.000 1.43875 94.94 0.53433
5 3892.40898 0.200
6 62.76476 6.000 1.49700 81.54 0.53748
7 583.05158 DD[7]
8 110.71627 5.710 1.72047 34.71 0.58350
9 -42.66766 1.550 1.62230 53.17 0.55424
10 24.37958 4.958
11 -78.43069 1.260 1.49700 81.54 0.53748
12 25.54612 5.501 1.84661 23.88 0.62072
13 105.31259 4.001
14 -28.87373 1.250 1.91082 35.25 0.58224
15 391.32559 DD[15]
16 -349.16836 2.950 1.80100 34.97 0.58642
17 -38.22034 0.100
18 63.65733 4.310 1.61800 63.33 0.54414
19 -39.25049 1.150 1.80518 25.42 0.61616
20 ∞ DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 27.59915 6.985 1.49700 81.54 0.53748
23 -58.46986 0.150
24 34.60348 2.550 1.65412 39.68 0.57378
25 95.96990 1.610
26 -53.62431 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 22.84961 6.512 1.49700 81.54 0.53748
28 -84.57206 2.500
29 293.69564 3.771 1.80518 25.42 0.61616
30 -23.04083 0.950 1.58913 61.13 0.54067
31 33.63593 2.693
32 -43.53615 1.050 1.80100 34.97 0.58642
33 62.25169 3.752
34 51.53927 6.921 1.80000 29.84 0.60178
35 -39.86271 3.848
36 50.27571 7.368 1.48749 70.24 0.53007
37 -26.02866 1.310 1.80518 25.42 0.61616
38 -69.72800 3.069
39 -30.18711 1.310 1.91082 35.25 0.58224
40 -51.30966 26.063
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表2】
实施例1·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.517 92.224 135.968
Bf′ 29.940 29.940 29.940
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.4 17.0 11.6
【表3】
实施例1·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.647 24.961 34.686
DD[15] 11.849 7.355 2.477
DD[20] 32.001 13.182 8.334
图10中示出了实施例1的变焦透镜的各像差图。需要说明的是，从图10中的上段左侧起依次示出广角端处的球面像差、正弦条件违反量、像散、歪曲像差、倍率色差，从中段左侧起依次示出中间位置处的球面像差、正弦条件违反量、像散、歪曲像差、倍率色差，从下段左侧起依次示出望远端处的球面像差、正弦条件违反量、像散、歪曲像差、倍率色差。在表示球面像差、正弦条件违反量、像散、歪曲像差的各像差图中，示出了以d线(波长587.6nm)为基准波长而得到的像差。在球面像差图中，分别由实线、长虚线、短虚线、灰色线表示关于d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)、g线(波长435.8nm)的像差。在像散图中，分别由实线和短虚线表示径向、切向的像差。在倍率色差图中，分别由长虚线、短虚线、灰色线表示关于C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)、g线(波长435.8nm)的像差。需要说明的是，这些纵向像差都是无限远物体对焦时的像差。球面像差及正弦条件违反量的像差图的FNo.表示F值，而其他的像差图的ω表示半视场角。
图19中示出了实施例1的变焦透镜未进行手抖修正时的各横向像差图。在图19中，从上侧起依次示出广角端、中间位置、望远端的横向像差图。各横向像差图以左右2列表示像差，左列是关于切向的像差，右列是关于径向的像差。在各横向像差图中，在上段示出了像面的中心处的像差，在中段示出了像高成为+侧最大像高的80％的位置的像差，而且在下段示出了像高成为一侧最大像高的80％的位置的像差。在图20中示出了实施例1的变焦透镜的进行了手抖修正时的各横向像差图。附图的内容与未进行手抖修正的情况相同。需要说明的是，在图19及图20中，分别由实线、长虚线、短虚线、灰色线表示关于d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)、g线(波长435.8nm)的像差。需要说明的是，这些横向像差都是无限远物体对焦时的像差。各像差图中的ω表示半视场角。
在上述的实施例1的说明中记述的各数据的记号、含义、记述方法，若无特殊情况，则对于以下的实施例的各数据也同样适用，因此以下省略重复说明。
接下来，对实施例2的变焦透镜进行说明。实施例2的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图2中示出了表示实施例2的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表4中示出实施例2的变焦透镜的基本透镜数据，在表5中示出与各种因素相关的数据，在表6中示出与移动面的间隔相关的数据，在图11中示出各像差图，在图21中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图22中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表4】
实施例2·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 147.14684 2.312 1.90366 31.31 0.59481
2 71.34579 6.799 1.49700 81.54 0.53748
3 4466.14983 0.262
4 82.92060 4.599 1.45562 91.31 0.53429
5 222.61947 0.209
6 72.46651 7.001 1.48749 70.24 0.53007
7 2229.87611 DD[7]
8 83.14047 6.305 1.64769 33.79 0.59393
9 -54.99973 1.501 1.61772 49.81 0.56035
10 22.65737 6.228
11 -129.46710 1.009 1.53775 74.70 0.53936
12 23.41440 5.501 1.84661 23.88 0.62072
13 90.28797 3.246
14 -32.56444 0.999 1.91082 35.25 0.58224
15 -754.10763 DD[15]
16 -139.28102 3.100 1.91082 35.25 0.58224
17 -37.20322 0.100
18 45.57357 5.511 1.48749 70.24 0.53007
19 -45.00113 1.100 1.80518 25.42 0.61616
20 302.73331 DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 29.00638 5.564 1.53775 74.70 0.53936
23 -83.12098 0.182
24 28.22418 2.499 1.65412 39.68 0.57378
25 48.84185 1.900
26 -76.98887 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 20.91613 7.501 1.53775 74.70 0.53936
28 -71.39743 3.663
29 101.15891 4.706 1.80518 25.42 0.61616
30 -24.63022 0.882 1.60300 65.44 0.54022
31 26.11599 3.199
32 -41.59530 0.899 1.80100 34.97 0.58642
33 49.70954 2.255
34 43.72156 5.600 1.80000 29.84 0.60178
35 -36.00246 2.992
36 36.16338 5.708 1.48749 70.24 0.53007
37 -25.22381 1.199 1.80518 25.42 0.61616
38 -148.78795 4.102
39 -27.60609 1.199 1.91082 35.25 0.58224
40 -43.25152 23.562
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表5】
实施例2·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.492 92.178 135.901
Bf′ 27.440 27.440 27.440
FNo. 2.89 2.89 2.89
2ω[°] 30.2 17.0 11.6
【表6】
实施例2·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 24.644 34.908
DD[15] 12.356 7.391 1.751
DD[20] 31.802 13.322 8.698
接下来，对实施例3的变焦透镜进行说明。实施例3的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图3中示出了表示实施例3的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表7中示出实施例3的变焦透镜的基本透镜数据，在表8中示出与各种因素相关的数据，在表9中示出与移动面的间隔相关的数据，在图12中示出各像差图，在图23中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图24中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表7】
实施例3·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 263.09263 2.312 1.88100 40.14 0.57010
2 65.86876 7.199 1.49700 81.54 0.53748
3 -571.64100 0.262
4 65.97392 6.200 1.45562 91.31 0.53429
5 1175.27258 0.209
6 81.36467 5.500 1.53775 74.70 0.53936
7 614.16494 DD[7]
8 120.18724 5.912 1.72047 34.71 0.58350
9 -42.77946 1.200 1.62230 53.17 0.55424
10 26.30170 5.468
11 -3031.67199 1.009 1.43875 94.94 0.53433
12 24.69032 4.403 1.84661 23.88 0.62072
13 52.10852 4.001
14 -29.01944 0.999 1.88300 40.76 0.56679
15 677.75184 DD[15]
16 -624.58221 3.099 1.91082 35.25 0.58224
17 -48.99609 0.100
18 84.61141 4.859 1.62041 60.29 0.54266
19 -45.52887 1.100 1.84666 23.78 0.62054
20 -11814.82817 DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 28.94841 7.001 1.49700 81.54 0.53748
23 -70.94964 2.298
24 35.48837 2.499 1.65412 39.68 0.57378
25 125.19811 1.799
26 -55.44889 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 24.47948 7.501 1.49700 81.54 0.53748
28 -71.45146 2.001
29 93.11345 4.160 1.80518 25.42 0.61616
30 -26.87211 0.849 1.58313 59.37 0.54345
31 26.83474 3.501
32 -31.98401 0.901 1.80100 34.97 0.58642
33 64.79704 2.718
34 52.34160 5.499 1.80000 29.84 0.60178
35 -36.46191 4.001
36 56.45949 7.310 1.48749 70.24 0.53007
37 -23.44294 1.199 1.80518 25.42 0.61616
38 -60.82914 2.999
39 -26.37941 1.199 1.91082 35.25 0.58224
40 -35.96318 22.238
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表8】
实施例3·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 3.1
f′ 50.359 90.150 157.119
Bf′ 26.122 26.122 26.122
FNo. 2.89 2.90 2.92
2ω[°] 31.0 17.2 10.0
【表9】
实施例3·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 24.327 37.203
DD[15] 16.502 10.829 1.100
DD[20] 32.001 14.546 11.399
接下来，对实施例4的变焦透镜进行说明。实施例4的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图4中示出了表示实施例4的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表10中示出实施例4的变焦透镜的基本透镜数据，在表11中示出与各种因素相关的数据，在表12中示出与移动面的间隔相关的数据，在图13中示出各像差图，在图25中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图26中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表10】
实施例4·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 188.13090 2.312 1.80610 33.27 0.58845
2 76.50883 7.200 1.49700 81.54 0.53748
3 -3204.67292 0.262
4 71.91851 6.200 1.43875 94.94 0.53433
5 718.81472 0.209
6 63.83157 5.500 1.43875 94.94 0.53433
7 286.11890 DD[7]
8 127.11673 5.510 1.72047 34.71 0.58350
9 -52.90722 1.200 1.62230 53.17 0.55424
10 24.99227 6.501
11 -273.45110 1.511 1.59522 67.74 0.54426
12 26.07897 5.501 1.84661 23.88 0.62072
13 90.43692 4.000
14 -28.20939 1.001 1.88300 40.76 0.56679
15 -219.42843 DD[15]
16 4368.42118 3.099 1.91082 35.25 0.58224
17 -45.70178 0.100
18 75.53670 5.511 1.49700 81.54 0.53748
19 -37.32451 1.100 1.80518 25.42 0.61616
20 -582.89400 DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 31.57617 7.001 1.49700 8154 0.53748
23 -84.25408 1.501
24 32.66369 2.500 1.65412 39.68 0.57378
25 452.11337 1.799
26 -77.71874 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 23.15115 5.500 1.49700 81.54 0.53748
28 -93.31207 2.001
29 664.84163 4.161 1.80518 25.42 0.61616
30 -28.96139 1.201 1.58313 59.37 0.54345
31 23.87736 3.200
32 -37.84433 0.899 1.80100 34.97 0.58642
33 66.37072 2.215
34 45.41616 8.001 1.80518 25.42 0.61616
35 -36.36637 1.453
36 44.07982 7.310 1.48749 70.24 0.53007
37 -23.31946 1.200 1.80518 25.42 0.61616
38 -147.09849 2.999
39 -27.43891 1.200 1.91082 35.25 0.58224
40 -35.75126 22.213
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表11】
实施例4·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 3.0
f′ 51.153 91.572 154.995
Bf′ 26.096 26.096 26.096
FNo. 2.89 2.89 2.89
2ω[°] 30.6 17.2 10.2
【表12】
实施例4·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 22.851 34.047
DD[15] 17.079 11.080 1.673
DD[20] 28.994 13.341 11.552
接下来，对实施例5的变焦透镜进行说明。实施例5的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图5中示出了表示实施例5的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表13中示出实施例5的变焦透镜的基本透镜数据，在表14中示出与各种因素相关的数据，在表15中示出与移动面的间隔相关的数据，在图14中示出各像差图，在图27中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图28中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表13】
实施例5·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 379.59503 2.390 1.80100 34.97 0.58642
2 87.06343 7.850 1.49700 81.54 0.53748
3 -423.40525 0.200
4 77.08956 6.600 1.43875 94.94 0.53433
5 505.15031 0.200
6 74.14509 4.950 1.49700 81.54 0.53748
7 428.65265 DD[7]
8 95.00168 5.710 1.72047 34.71 0.58350
9 -42.18184 1.550 1.62230 53.17 0.55424
10 25.82252 4.852
11 -127.50772 1.260 1.49700 81.54 0.53748
12 27.56506 4.000 1.84661 23.88 0.62072
13 102.12490 3.395
14 -31.04306 1.250 1.91082 35.25 0.58224
15 593.08219 DD[15]
16 -587.37289 2.950 1.80100 34.97 0.58642
17 -43.88242 0.100
18 78.12881 4.310 1.61800 63.33 0.54414
19 -42.34007 1.150 1.80518 25.42 0.61616
20 ∞ DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 27.72433 6.373 1.49700 81.54 0.53748
23 -59.65321 0.150
24 34.01198 2.550 1.65412 39.68 0.57378
25 93.88248 1.610
26 -54.41210 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 23.35543 5.569 1.49700 81.54 0.53748
28 -77.98799 2.500
29 394.61491 3.771 1.80518 25.42 0.61616
30 -24.49939 0.950 1.58913 61.13 0.54067
31 37.65964 2.511
32 -48.39346 1.050 1.80100 34.97 0.58642
33 60.29812 4.948
34 52.39389 5.299 1.80000 29.84 0.60178
35 -39.28541 3.134
36 53.75550 7.501 1.48749 70.24 0.53007
37 -26.62926 1.310 1.80518 25.42 0.61616
38 -98.73317 6.921
39 -26.89205 1.310 1.91082 35.25 0.58224
40 -46.99846 18.856
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表14】
实施例5·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.4
f′ 51.515 92.219 125.696
Bf′ 22.736 22.736 22.736
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.4 17.0 12.4
【表15】
实施例5·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 26.087 34.640
DD[15] 13.697 7.573 2.495
DD[20] 32.001 13.236 9.762
接下来，对实施例6的变焦透镜进行说明。实施例6的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图6中示出了表示实施例6的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表16中示出实施例6的变焦透镜的基本透镜数据，在表17中示出与各种因素相关的数据，在表18中示出与移动面的间隔相关的数据，在图15中示出各像差图，在图29中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图30中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表16】
实施例6·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 358.57195 2.320 1.80100 34.97 0.58642
2 85.09780 7.200 1.49700 81.54 0.53748
3 -386.19076 0.200
4 72.25745 6.972 1.43875 94.94 0.53433
5 ∞ 0.200
6 69.93587 5.200 1.49700 81.54 0.53748
7 235.70554 DD[7]
8 96.21157 6.291 1.72047 34.71 0.58350
9 -43.59489 1.530 1.62230 53.17 0.55424
10 24.59706 5.600
11 -73.29120 1.410 1.49700 81.54 0.53748
12 27.09637 4.000 1.84661 23.88 0.62072
13 123.98633 2.799
14 -30.96977 1.200 1.91082 35.25 0.58224
15 353.74684 DD[15]
16 -406.80952 2.850 1.80100 34.97 0.58642
17 -43.60631 0.100
18 74.86402 4.260 1.61800 63.33 0.54414
19 -43.68363 1.170 1.80518 25.42 0.61616
20 ∞ DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 28.04424 7.050 1.49700 81.54 0.53748
23 -59.60296 0.150
24 34.77250 2.570 1.65412 39.68 0.57378
25 89.21437 1.800
26 -51.39895 1.110 1.90366 31.31 0.59481
27 24.25217 5.266 1.49700 81.54 0.53748
28 -60.88125 2.800
29 733.80887 3.771 1.80518 25.42 0.61616
30 -23.29690 0.950 1.58913 61.13 0.54067
31 39.10301 2.801
32 -39.71546 1.000 1.80100 34.97 0.58642
33 62.34880 4.199
34 54.23606 5.285 1.80000 29.84 0.60178
35 -37.12789 4.367
36 51.75623 6.461 1.48749 70.24 0.53007
37 -25.77385 1.310 1.80518 25.42 0.61616
38 -86.83396 4.400
39 -27.43970 1.260 1.91082 35.25 0.58224
40 -40.98080 25.514
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表17】
实施例6·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.516 92.222 135.965
Bf′ 29.393 29.393 29.393
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.6 17.0 11.6
【表18】
实施例6·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.191 22.931 32.107
DD[15] 14.409 8.821 2.687
DD[20] 29.090 12.939 9.896
接下来，对实施例7的变焦透镜进行说明。实施例7的变焦透镜是从物侧起依次排列了具有正的光焦度的第一透镜组G1、具有负的光焦度的第二透镜组G2、具有负的光焦度的第三透镜组G3、具有正的光焦度的第四透镜组G4(第mp透镜组)、具有正的光焦度的第五透镜组G5(最终透镜组)而成的五组结构的变焦透镜。在图7中示出了表示实施例7的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表19中示出实施例7的变焦透镜的基本透镜数据，在表20中示出与各种因素相关的数据，在表21中示出与移动面的间隔相关的数据，在图16中示出各像差图，在图31中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图32中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表19】
实施例7·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 303.47850 2.390 1.80100 34.97 0.58642
2 75.71759 7.850 1.49700 81.54 0.53748
3 -338.62836 0.200
4 67.27723 6.600 1.43875 94.94 0.53433
5 706.55071 0.200
6 67.16666 4.950 1.49700 81.54 0.53748
7 287.46150 DD[7]
8 98.18370 5.710 1.72047 34.71 0.58350
9 -49.05401 1.550 1.62230 53.17 0.55424
10 24.62771 DD[10]
11 -75.51985 1.260 1.49700 81.54 0.53748
12 25.58057 5.388 1.84661 23.88 0.62072
13 106.72525 3.704
14 -31.24101 1.250 1.91082 35.25 0.58224
15 268.03486 DD[15]
16 -521.95122 2.950 1.80100 34.97 0.58642
17 -44.70833 0.100
18 73.37158 4.310 1.61800 63.33 0.54414
19 -43.22381 1.150 1.80518 25.42 0.61616
20 ∞ DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 27.81729 6.868 1.49700 81.54 0.53748
23 -57.84476 0.150
24 34.09999 2.550 1.65412 39.68 0.57378
25 102.68991 1.610
26 -54.83237 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 23.14151 5.662 1.49700 81.54 0.53748
28 -87.93105 2.500
29 372.91281 3.771 1.80518 25.42 0.61616
30 -24.31863 0.950 1.58913 61.13 0.54067
31 36.29877 3.256
32 -44.08151 1.050 1.80100 34.97 0.58642
33 60.80519 3.831
34 50.53032 5.748 1.80000 29.84 0.60178
35 -39.43779 4.000
36 48.86127 8.012 1.48749 70.24 0.53007
37 -26.40743 1.310 1.80518 25.42 0.61616
38 -86.68447 3.157
39 -27.70770 1.310 1.91082 35.25 0.58224
40 -44.10429 24.901
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表20】
实施例7·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.514 92.218 135.960
Bf′ 28.781 28.781 28.781
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.4 17.0 11.6
【表21】
实施例7·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 20.933 29.242
DD[10] 6.235 6.638 6.783
DD[15] 14.153 8.593 2.488
DD[20] 26.710 12.132 9.785
接下来，对实施例8的变焦透镜进行说明。实施例8的变焦透镜具有与实施例7的变焦透镜相同的透镜组结构。在图8中示出了表示实施例8的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表22中示出实施例8的变焦透镜的基本透镜数据，在表23中示出与各种因素相关的数据，在表24中示出与移动面的间隔相关的数据，在图17中示出各像差图，在图33中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图34中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表22】
实施例8·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 257.91881 2.390 1.83400 37.16 0.57759
2 73.18612 7.850 1.49700 81.54 0.53748
3 -329.42308 0.200
4 62.30117 6.600 1.43700 95.10 0.53364
5 849.43043 0.200
6 72.87230 4.950 1.49700 81.54 0.53748
7 263.78540 DD[7]
8 107.78333 5.710 1.72047 34.71 0.58350
9 -47.76821 1.550 1.62230 53.17 0.55424
10 25.18309 5.631
11 -93.23488 1.260 1.49700 81.54 0.53748
12 26.34063 3.999 1.84661 23.88 0.62072
13 99.67576 DD[13]
14 -31.09640 1.250 1.91082 35.25 0.58224
15 318.83279 DD[15]
16 -974.57258 2.950 1.80100 34.97 0.58642
17 -43.76266 0.100
18 65.14269 4.310 1.53775 74.70 0.53936
19 -49.97731 1.150 1.80518 25.42 0.61616
20 ∞ DD[20]
21(光阑) ∞ 1.300
22 28.69392 7.001 1.49700 81.54 0.53748
23 -59.87797 0.150
24 34.09590 2.550 1.65412 39.68 0.57378
25 85.63948 1.610
26 -54.93056 1.210 1.90366 31.31 0.59481
27 24.95033 6.359 1.49700 81.54 0.53748
28 -76.31225 2.500
29 141.63653 3.771 1.80518 25.42 0.61616
30 -23.83965 0.950 1.58913 61.13 0.54067
31 30.73799 2.499
32 -37.50492 1.050 1.80100 34.97 0.58642
33 53.05759 2.617
34 55.65453 6.802 1.83400 37.16 0.57759
35 -41.09507 4.001
36 52.54294 6.611 1.48749 70.24 0.53007
37 -38.16059 1.310 1.80518 25.42 0.61616
38 -57.00236 3.270
39 -28.19030 1.310 1.91082 35.25 0.58224
40 -47.93144 28.451
41 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
42 ∞
【表23】
实施例8·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.526 92.240 135.992
Bf′ 32.332 32.332 32.332
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.4 17.0 11.6
【表24】
实施例8·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.199 21.287 29.769
DD[13] 4.000 4.585 4.348
DD[15] 14.542 8.794 2.472
DD[20] 26.846 11.921 9.998
接下来，对实施例9的变焦透镜进行说明。实施例9的变焦透镜具有与实施例1的变焦透镜相同的透镜组结构。在图9中示出了表示实施例9的变焦透镜的透镜结构的剖视图。另外，在表25中示出实施例9的变焦透镜的基本透镜数据，在表26中示出与各种因素相关的数据，在表27中示出与移动面的间隔相关的数据，在图18中示出各像差图，在图35中示出未进行手抖修正时的各横向像差图，在图36中示出进行了手抖修正时的各横向像差图。
【表25】
实施例9·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd θgF
1 180.37474 2.390 1.80100 34.97 0.58642
2 69.14868 7.850 1.49700 81.54 0.53748
3 -481.66507 0.200
4 60.15068 7.500 1.43875 94.94 0.53433
5 1142.76498 0.200
6 76.86117 4.500 1.49700 81.54 0.53748
7 187.53228 DD[7]
8 111.60159 5.710 1.72047 34.71 0.58350
9 -39.89381 1.550 1.62230 53.17 0.55424
10 24.07077 4.980
11 -64.75230 1.260 1.49700 81.54 0.53748
12 24.25512 5.408 1.84661 23.88 0.62072
13 94.37171 2.799
14 -28.39083 1.250 1.91082 35.25 0.58224
15 193.35819 DD[15]
16 -2763.02905 2.950 1.80100 34.97 0.58642
17 -42.42344 0.100
18 118.96564 4.310 1.59282 68.62 0.54414
19 -37.94715 1.150 1.84666 23.78 0.62054
20 -229.69252 7.412
21 389.16162 2.200 1.68893 31.07 0.60041
22 -215.34129 DD[22]
23(光阑) ∞ 1.300
24 27.53581 7.001 1.49700 81.54 0.53748
25 -57.95147 0.150
26 36.50795 2.550 1.65412 39.68 0.57378
27 105.69164 1.610
28 -54.28866 1.210 1.90366 31.31 0.59481
29 22.84035 6.968 1.49700 81.54 0.53748
30 -80.66013 2.500
31 381.31349 3.771 1.80518 25.42 0.61616
32 -25.25989 0.950 1.58913 61.13 0.54067
33 39.74943 3.501
34 -39.07424 1.050 1.80100 34.97 0.58642
35 67.59646 4.073
36 53.40416 5.837 1.80000 29.84 0.60178
37 -38.04851 4.001
38 47.49724 6.893 1.48749 70.24 0.53007
39 -27.13146 1.310 1.80518 25.42 0.61616
40 -85.37597 3.001
41 -29.19153 1.310 1.91082 35.25 0.58224
42 -47.66122 25.665
43 ∞ 2.850 1.51633 64.14 0.53531
44 ∞
【表26】
实施例9·各种因素(d线)
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.8 2.6
f′ 51.511 92.212 135.951
Bf′ 29.545 29.545 29.545
FNo. 2.88 2.89 2.88
2ω[°] 30.6 17.0 11.6
【表27】
实施例9·变焦间隔
广角端 中间 望远端
DD[7] 1.697 21.960 30.401
DD[15] 10.593 6.211 1.452
DD[22] 21.360 5.480 1.796
在表28中示出了与实施例1～9的变焦透镜的条件式(1)～(7)对应的值。需要说明的是，全部的实施例都以d线为基准波长，下述的表28所示的值是关于该基准波长的值。
【表28】
式编号 条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
(1) FGr3/FGr 0.276 0.271 0.257 0.369 0.448
(2) FGr1/FGr3 2.446 2.355 2.408 1.963 2.253
(3) FGr1/FGr 0.676 0.639 0.619 0.724 1.010
(4) FGr1/Ft 0.504 0.430 0.402 0.331 0.518
(5) FGr3/Ft 0.206 0.183 0.167 0.169 0.230
(6) BF/Ft 0.220 0.202 0.166 0.169 0.181
(7) TL/Ft 1.388 1.362 1.207 1 208 1.450
式编号 条件式 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
(1) FGr3/FGr 0.428 0.435 0.398 0.420
(2) FGr1/FGr3 2.286 2.311 2.550 2.446
(3) FGr1/FGr 0.978 1.006 1.015 1.027
(4) FGr1/Ft 0.468 0.475 0.487 0.503
(5) FGr3/Ft 0.205 0.205 0.191 0.206
(6) BF/Ft 0.216 0.212 0.238 0.217
(7) TL/Ft 1.362 1.360 1.367 1.367
根据以上的数据可知，实施例1～9的变焦透镜全部是满足条件式(1)～(7)、望远端处的视场角为10度～13度左右、倍率变更比为2.4～3.1左右、整个变焦区域的开放F值为2.8左右的大口径望远变焦透镜，而且是防抖透镜组的敏感度高、将手抖修正时的像差变动抑制得较小并且具有较高的光学性能的变焦透镜。
接下来，参照图37及图38对本发明的摄像装置的一实施方式进行说明。图37、图38中分别示出前面侧、背面侧的立体形状的相机30是将在镜筒内收纳有本发明的实施方式的变焦透镜1的可换镜头20装配成拆卸自如的、无反方式的数码相机。
该相机30具备相机机体31，在其上表面设置有快门按钮32和电源按钮33。另外在相机机体31的背面设置有操作部34、35和显示部36。显示部36用于显示拍摄到的图像、拍摄之前的位于视场角内的图像。
在相机机体31的前表面中央部设置有供来自摄影对象的光入射的摄影开口，在该摄影开口所对应的位置设置有卡口37，通过该卡口37将可换镜头20装配在相机机体31上。
而且，在相机机体31内设置有接收由可换镜头20形成的被摄体像并输出其所对应的摄像信号的CCD等摄像元件(未图示)、对从该摄像元件输出的摄像信号进行处理而生成图像的信号处理电路、及用于记录该生成的图像的记录介质等。在该相机30中，通过按压快门按钮32，能够进行静态图像或动态图像的摄影，由该摄影所得到的图像数据被记录在上述记录介质中。
由于本实施方式的相机30具备本发明的变焦透镜1，因此能够提高手抖修正效果并且能够取得高画质的图像。
以上，列举实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不受上述实施方式及实施例限定，可以进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值，不限定为上述各实施例中所示的值，而能够取其他的值。
另外，在摄像装置的实施方式中，以无反(所谓的无反光镜)方式的数码相机为例通过图示进行了说明，然而本发明的摄像装置不限定于此，例如，也可以将本发明用于摄像机、数码相机、电影摄像用相机、播放用相机等摄像装置中。

Claims (17)

1.一种变焦透镜，其整体由四个或五个透镜组构成，从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，其特征在于，
所述最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，
所述前组、所述中组、所述后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，
所述前组具有至少两片正透镜和至少一片负透镜，
通过仅使所述中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，
所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
其中，
FGr3：配置在所述最终透镜组中的所述后组的焦点距离
FGr：所述最终透镜组的焦点距离
FGr1：配置在所述最终透镜组中的所述前组的焦点距离。
2.一种变焦透镜，其整体由四个或五个透镜组构成，从物侧起依次包括：具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的第一透镜组；具有负的光焦度且在倍率变更时移动的第二透镜组；包含具有正的光焦度且在倍率变更时移动的第mp透镜组在内的一个或两个中间透镜组；及配置在整个系统的最靠像侧的位置并具有正的光焦度且在倍率变更时相对于像面而被固定的最终透镜组，所述变焦透镜通过使相邻的透镜组的间隔都发生变化而进行倍率变更，其特征在于，
所述最终透镜组从物侧起依次包括具有正的光焦度的前组、具有负的光焦度的中组、具有正的光焦度的后组，
所述前组、所述中组、所述后组的空气间隔无论是在倍率变更时还是在对焦时都恒定，
所述前组具有至少两片正透镜，
通过仅使所述中组在与光轴方向垂直的方向上移动来进行手抖修正，
所述后组在最靠像侧的位置具有负透镜，
所述变焦透镜满足下述条件式(1)及(2)，
0.20＜FGr3/FGr＜0.45...(1)
1.75＜FGr1/FGr3＜3.00...(2)
其中，
FGr3：配置在所述最终透镜组中的所述后组的焦点距离
FGr：所述最终透镜组的焦点距离
FGr1：配置在所述最终透镜组中的所述前组的焦点距离。
3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述后组在最靠像侧的位置配置有凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。
4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述后组具有将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜。
5.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述前组包括三片正透镜和一片负透镜。
6.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述中组包括两片负透镜和一片正透镜。
7.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
在所述后组中，最靠物侧的透镜面为凸面，在最靠像侧的位置配置有负透镜，在比该负透镜靠物侧的位置配置有接合透镜。
8.根据权利要求7所述的变焦透镜，其中，
所述后组从物侧起依次包括正的单透镜、将一片正透镜和一片负透镜接合而成的接合透镜、凹面朝向物侧的负的弯月形状的单透镜。
9.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第一透镜组从物侧起依次包括负透镜、正透镜、正透镜、正透镜。
10.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
通过仅使所述第mp透镜组整体、或者仅使构成所述第mp透镜组的一部分透镜沿着光轴移动，来进行从无限远物体向最近物体的对焦。
11.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(3)，
0.5＜FGr1/FGr＜1.3...(3)。
12.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(4)，
0.25＜FGr1/Ft＜0.60...(4)
其中，
Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
13.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(5)，
0.12＜FGr3/Ft＜0.27...(5)
其中，
Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
14.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(6)，
0.12＜BF/Ft＜0.28...(6)
其中，
BF：从所述最终透镜组至像面的空气换算长度
Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
15.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(7)，
1.1＜TL/Ft＜1.6...(7)
其中，
TL：光学全长
Ft：向望远端处的无限远物体对焦时的整个系统的焦点距离。
16.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜从物侧起依次包括所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第mp透镜组、所述最终透镜组这四个透镜组。
17.一种摄像装置，其具备权利要求1至16中任一项所述的变焦透镜。
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