CN108459404A - 变焦镜头及摄像装置 - Google Patents

变焦镜头及摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108459404A
CN108459404A CN201711360644.1A CN201711360644A CN108459404A CN 108459404 A CN108459404 A CN 108459404A CN 201711360644 A CN201711360644 A CN 201711360644A CN 108459404 A CN108459404 A CN 108459404A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
zoom
lens group
focal length
zoom lens
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.)
Granted
Application number
CN201711360644.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108459404B (zh
Inventor
岛田泰孝
野田大雅
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 CN108459404A publication Critical patent/CN108459404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108459404B publication Critical patent/CN108459404B/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
    • G02B15/143—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 three groups only
    • G02B15/1431—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 three groups only the first group being positive
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • 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
    • G02B15/142—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 two groups only
    • 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
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration

Abstract

本发明提供一种实现了高变倍比、小型化、轻量化及高性能的变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置。变焦镜头从物体侧依次包括变倍时不动的正的第1透镜组(G1)、变倍时移动的第2透镜组(G2)及后续透镜组(GR)。第1透镜组(G1)在最靠物体侧具有负透镜。后续透镜组(GR)从最靠像侧依次连续地具有变倍时不动的正的最终透镜组(Ge)、变倍时移动的正透镜组(Gp)、光圈及变倍时移动的负透镜组(Gn)。光圈在进行变倍时与正透镜组(Gp)一体移动。光圈在从广角端向长焦端进行变倍时，首先向物体侧移动之后反转移动方向。满足规定条件式。

Description

变焦镜头及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种适合于广播用摄像机、电影摄影机、数码相机、视频摄像机及监控摄像机等电子相机的变焦镜头以及具备该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
以往，广播用摄像机、电影摄影机及数码相机等中，要求小型轻量且变倍比高的变焦镜头。作为满足这种要求的镜头系统，已知有在最靠物体侧配置具有正屈光力的透镜组，且在变倍时将镜头系统总长度设成不变的类型的变焦镜头。例如，下述专利文献1～3中记载有上述类型的变焦镜头。
专利文献1：日本专利公开2016-071140号公报
专利文献2：日本专利第5841270号公报
专利文献3：日本专利第5539062号公报
在上述相机中，为了与重视机动性及操作性的摄影方式对应，要求进一步推进小型化及轻量化的相机。但是，在搭载于上述相机的变焦镜头中，当提高变倍比时，存在最靠物体侧的透镜组变大变重的趋势。最靠物体侧的透镜组相对于整个镜头系统占较多的重量，因此希望缩小该透镜组。即，希望确保上述相机所需的变倍比的同时实现小型化及轻量化。并且，近年来，与变焦镜头组合使用的成像元件的像素数逐渐增加，因此要求更高度地得到像差校正的变焦镜头。
然而，专利文献1中所记载的镜头系统与最近的要求相比，镜头系统总长度较长，并且，最靠物体侧的透镜组的外径较大，因此存在不易轻量化这一问题。专利文献2中所记载的镜头系统也与最近的要求相比，镜头系统总长度较长，且最靠物体侧的透镜组的厚度及外径较大，因此也存在不易轻量化这一问题。专利文献3中所记载的镜头系统为设想了投影用途的镜头系统，因此存在变倍比低这一问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种确保了高变倍比，并且实现了小型化及轻量化，且各像差得到良好校正而实现了高光学性能的变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置。
本发明的变焦镜头的特征在于，从物体侧朝向像侧依次包括变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的第1透镜组、变倍时移动的具有负屈光力的第2透镜组及变倍时与第2透镜组的光轴方向的间隔发生变化的后续透镜组，第1透镜组具有至少1片正透镜，在第1透镜组的最靠物体侧配置有负透镜，后续透镜组从最靠像侧朝向物体侧依次连续地具有变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的最终透镜组、变倍时移动的正透镜组、变倍时与该正透镜组一体移动的光圈及变倍时改变与光圈的光轴方向的间隔而移动的负透镜组，光圈在从广角端向长焦端进行变倍时，首先沿光轴向物体侧移动之后向像侧反转移动方向，当将从第1透镜组的最靠物体侧的透镜面至第1透镜组的最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为DG1，将设光圈反转移动方向时的状态为第1中间焦距状态时的从广角端至第1中间焦距状态的光圈的光轴方向的移动量设为Dwm1时，满足由
3＜DG1/Dwm1＜6 (1)
表示的条件式(1)。
在本发明的变焦镜头中，优选满足下述条件式(1-1)。
3.5＜DG1/Dwm1＜5.5 (1-1)
在本发明的变焦镜头中，当将第1透镜组的焦距设为f1，将第1透镜组的最靠物体侧的负透镜的焦距设为fL1时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。
-0.8＜f1/fL1＜-0.6 (2)
-0.78＜f1/fL1＜-0.62 (2-1)
在本发明的变焦镜头中，当将第1透镜组的最靠物体侧的负透镜相对于d线的折射率设为NL1，将第1透镜组的所有正透镜相对于d线的折射率的平均设为Navelp时，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.11＜NL1-Navelp＜0.26 (3)
0.15＜NL1-Navelp＜0.24 (3-1)
在本发明的变焦镜头中，当将第1中间焦距状态下的整个系统的焦距设为fm1，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足
fw＜fml＜(fw×ft)1/2
的关系。
在本发明的变焦镜头中，当将从最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面的光轴上的距离与从最靠像侧的透镜面至像面的光轴上的空气换算距离之和设为TL，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。
1＜TL/ft＜1.6 (4)
1.2＜TL/ft＜1.56 (4-1)
在本发明的变焦镜头中，当将广角端中的负透镜组、正透镜组及最终透镜组的合成焦距设为frw，将广角端中的整个系统的焦距设为fw时，优选满足下述条件式(5)。
4.5＜frw/fw＜6 (5)
在本发明的变焦镜头中，优选通过移动第1透镜组内的一部分透镜来进行对焦。
在本发明的变焦镜头中，优选负透镜组从物体侧依次包括负透镜及正透镜。此时，当将负透镜组的负透镜的d线基准的色散系数设为vn，将负透镜组的正透镜的d线基准的色散系数设为vp时，优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
10＜vn-vp＜25 (6)
15＜vn-vp＜20 (6-1)
在本发明的变焦镜头中，优选光圈在从第1中间焦距状态向长焦端进行变倍时，首先沿光轴向像侧移动之后向物体侧反转移动方向。当如此设定时，当将光圈从像侧向物体侧反转移动方向时的整个系统的焦距设为fm2，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足
(fw×ft)1/2fm2＜ft
的关系。
在本发明的变焦镜头中，优选第1透镜组具有3片以上的正透镜。
本发明的变焦镜头可以以包括光圈及变倍时相邻的透镜组的间隔发生变化的5个或6个透镜组的方式构成。
在本发明的变焦镜头中，当将第1透镜组的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均设为v avelp时，优选满足下述条件式(7)。
67＜v ave1p＜90 (7)
本发明的摄像装置具备本发明的变焦镜头。
另外，本说明书的“包括～”表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有光焦度的透镜、光圈、滤光片、盖玻璃等透镜以外的光学要件、透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
另外，上述的“具有正屈光力的～组”及“正透镜组”表示作为组整体具有正屈光力。同样地，上述的“具有负屈光力的～组”及“负透镜组”表示作为组整体具有负屈光力。上述的“透镜组”未必一定由多个透镜构成，还可以包括仅由1片透镜构成的透镜组。关于上述的透镜组的屈光力的符号及透镜的屈光力的符号，当包含非球面时设为在近轴区域中考虑。上述条件式均为在对焦于无限远物体的状态下以d线(波长587.56nm(纳米))为基准的条件式。发明效果
根据本发明，在从物体侧依次包括变倍时不动的正的第1透镜组、变倍时移动的负的第2透镜组及后续透镜组的变焦镜头中，通过适当地设定后续透镜组的结构、光圈的位置及光圈的变倍时的移动方向，并且满足规定条件式，能够提供一种确保了高变倍比，并且实现了小型化及轻量化，且各像差得到良好校正而实现了高光学性能的变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的变焦镜头的广角端中的镜头结构的剖视图及移动轨迹的图。
图2是表示本发明的实施例1的变焦镜头的广角端、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图3是表示本发明的实施例2的变焦镜头的广角端中的镜头结构的剖视图及移动轨迹的图。
图4是表示本发明的实施例2的变焦镜头的广角端、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图5是表示本发明的实施例3的变焦镜头的广角端中的镜头结构的剖视图及移动轨迹的图。
图6是表示本发明的实施例3的变焦镜头的广角端、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图7是表示本发明的实施例4的变焦镜头的广角端中的镜头结构的剖视图及移动轨迹的图。
图8是表示本发明的实施例4的变焦镜头的广角端、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图9是本发明的实施例1的变焦镜头的各像差图。
图10是本发明的实施例2的变焦镜头的各像差图。
图11是本发明的实施例3的变焦镜头的各像差图。
图12是本发明的实施例4的变焦镜头的各像差图。
图13是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。
符号说明
1-变焦镜头，2-滤光片，3-成像元件，5-信号处理部，6-显示部，7-变焦控制部，8-聚焦控制部，10-摄像装置，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，GR-后续透镜组，Ge-最终透镜组，Gn-负透镜组，Gp-正透镜组，L1-负透镜，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在图1中示出本发明的一实施方式所涉及的变焦镜头的广角端中的镜头结构的剖视图，在图2中示出该变焦镜头的各状态下的镜头结构及光路的剖视图。图1及图2所示的例子与后述的实施例1的变焦镜头相对应。在图1及图2中，纸面左侧为物体侧，纸面右侧为像侧，均示出了对焦于无限远物体的状态。
在图1中，在各透镜组的下方用箭头示意地示出了从广角端向长焦端进行变倍时的各透镜组的移动轨迹。另外，在变倍时相对于像面Sim固定的透镜组的下方绘出了直线箭头。
在图2中，在标有“广角端”的最上段示出广角端状态，在标有“第1中间”的从上起第2段示出第1中间焦距状态，在标有“第2中间”的从上起第3段示出第2中间焦距状态，在标有“长焦端”的最下段示出长焦端状态。以广角端状态、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端状态的顺序整个系统的焦距变长。关于第1中间焦距状态及第2中间焦距状态的定义，在以后将进行详细说明。在图2中，在各状态中作为光束插入有轴上光束及最大视角的光束。
当将该变焦镜头适用于摄像装置时，优选具备与摄像装置的规格相应的各种滤光片、棱镜和/或保护用盖玻璃，因此在图1中，示出了将设想成它们的入射面与射出面平行的光学部件PP配置在镜头系统与像面Sim之间的例子。图1的光学部件PP包括3个部件，但构成光学部件PP的部件的数量并不限定于图1的结构，在本发明中可以是省略了光学部件PP的结构。
该变焦镜头沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次包括变倍时相对于像面Sim固定的具有正屈光力的第1透镜组G1、变倍时沿光轴方向移动的具有负屈光力的第2透镜组G2及后续透镜组GR。第1透镜组G1以具有至少1片正透镜，且在第1透镜组G1的最靠物体侧配置有负透镜L1的方式构成。后续透镜组GR以从最靠像侧朝向物体侧依次连续地具有变倍时相对于像面Sim固定的具有正屈光力的最终透镜组Ge、变倍时沿光轴方向移动的正透镜组Gp、孔径光圈St及变倍时沿光轴方向移动的负透镜组Gn的方式构成。在进行变倍时，第2透镜组G2与后续透镜组GR的光轴方向的间隔发生变化，正透镜组Gp与负透镜组Gn的光轴方向的间隔发生变化。
通过采用上述结构，能够确保高变倍比并且缩短镜头系统总长度。与具有主要变倍作用的第2透镜组G2另行地，通过变倍时移动负透镜组Gn来进行变倍时的像面Sim的校正，进而通过移动正透镜组Gp而能够校正变倍时的球面像差的变动及像面弯曲的变动。通过将整个镜头系统中占最多重量的第1透镜组G1以变倍时固定的方式构成，能够减少变倍时的镜头系统的重心的变动，从而能够提高摄影时的便利性。并且，通过在最靠像侧配置变倍时固定的具有正屈光力的最终透镜组Ge，容易在该最终透镜组Ge附近可插拔地配置能够伸长整个系统的焦距的增距镜。
通过在第1透镜组G1的最靠物体侧配置负透镜L1，能够抑制向比负透镜L1更靠像侧的透镜的轴外光线的入射角，从而有利于广角化。另外，第1透镜组G1优选具有3片以上的正透镜，当如此设定时，能够抑制球面像差及像散的明显的产生。
图1所示的例子的变焦镜头采用了沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次包括第1透镜组G1、第2透镜组G2、负透镜组Gn、孔径光圈St、正透镜组Gp及最终透镜组Ge的5组结构。后续透镜组GR由负透镜组Gn、孔径光圈St、正透镜组Gp及最终透镜组Ge构成。另外，图1所示的孔径光圈St并不一定表示大小和/或形状，而是表示光轴Z上的位置。
在该变焦镜头中，将孔径光圈St配置在负透镜组Gn与正透镜组Gp之间，由此，能够将第1透镜组G1及最终透镜组Ge中的轴外光束的径向高度抑制为较低，从而有利于小型化。
并且，在该变焦镜头中，孔径光圈St以变倍时与正透镜组Gp一体移动的方式构成。在图1中，孔径光圈St及正透镜组Gp的移动轨迹用相同的箭头来表示。孔径光圈St以在从广角端向长焦端进行变倍时，首先沿光轴Z向物体侧移动之后向像侧反转移动方向的方式构成。将该孔径光圈St从物体侧向像侧反转移动方向时的状态称为第1中间焦距状态。在图1中，在移动轨迹上以m1来图示与第1中间焦距状态对应的点。
由图2可知，第1透镜组G1的最靠物体侧的透镜中的轴外主光线的高度在广角端及第1中间焦距状态下较高，在第2中间焦距状态下较低，而在长焦端中更低。于是，如上述，通过从广角端至第1中间焦距状态使孔径光圈St向物体侧移动，能够在轴外主光线的高度较高的变焦位置使孔径光圈St接近第1透镜组G1，并能够抑制第1透镜组G1的透镜直径，因此有利于轻量化。另外，若孔径光圈St过于靠近物体侧，则使像差校正变得困难，因此通过在第1中间焦距状态下反转孔径光圈St的移动方向，能够均衡地兼顾轻量化及良好的像差校正。
而且，孔径光圈St优选以在从第1中间焦距状态向长焦端进行变倍时，首先沿光轴Z向像侧移动之后向物体侧反转移动方向的方式构成。当如此设定时，能够抑制长焦侧的球面像差的产生。在图1所示的例子中，孔径光圈St以这种方式移动。将该孔径光圈St从像侧向物体侧反转移动方向时的状态称为第2中间焦距状态。在图1中，在移动轨迹上以m2来图示与第2中间焦距状态对应的点。
即，在图1所示的例子中，孔径光圈St从广角端至第1中间焦距状态向物体侧移动，从第1中间焦距状态至第2中间焦距状态向像侧移动，从第2中间焦距状态至长焦端向物体侧移动。
尤其通过在第1透镜组G1中配置于像侧的透镜的轴外主光线的高度往往变高的变焦状态偏靠广角端。于是，为了将该变焦状态下的光线高度抑制为较低，若将第1中间焦距状态设定在广角侧则会有效果。鉴于这种情况，当将第1中间焦距状态下的整个系统的焦距设为fm1，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足
fw＜fml＜(fw×ft)1/2
的关系。
通过将孔径光圈St保持在像侧而容易抑制变倍时的F值的变动，但难以校正球面像差。于是，为了尽量减少变倍时的F值的变动，并且抑制球面像差的产生，而将第2中间焦距状态设定在长焦侧便会有效。鉴于这种情况，当将第2中间焦距状态下的整个系统的焦距设为fm2，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足
(fw×ft)1/2＜fm2＜ft
的关系。
该变焦镜头以如下方式构成：当将从第1透镜组G1的最靠物体侧的透镜面至第1透镜组G1的最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为DG1，将从广角端至第1中间焦距状态的孔径光圈St的光轴方向的移动量设为Dwm1时，满足下述条件式(1)。通过设成不成为条件式(1)的下限以下，确保第1透镜组G1内的镜头结构，从而能够抑制球面像差及像散的产生。通过设成不成为条件式(1)的上限以上，能够缩小第1透镜组G1的光轴方向的厚度。并且，通过设成不成为条件式(1)的上限以上，能够使孔径光圈St接近第1透镜组G1，因此能够抑制第1透镜组G1的透镜直径。鉴于这种情况，有利于第1透镜组G1的轻量化。为了提高与条件式(1)相关的效果，更优选满足下述条件式(1-1)。
3＜DG1/Dwm1＜6 (1)
3.5＜DG1/Dwml＜5.5 (1-1)
并且，当将第1透镜组G1的焦距设为f1，将第1透镜组G1的最靠物体侧的负透镜L1的焦距设为fL1时，该变焦镜头优选满足下述条件式(2)。通过设成不成为条件式(2)的下限以下，能够抑制球面像差的产生。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，能够加大第1透镜组G1内的各透镜的曲率半径的绝对值，并能够抑制透镜的过大化而进行轻量化。为了提高与条件式(2)相关的效果，更优选满足下述条件式(2-1)。
-0.8＜f1/fL1＜-0.6 (2)
-0.78＜f1/fL1＜-0.62 (2-1)
并且，当将第1透镜组G1的最靠物体侧的负透镜L1相对于d线的折射率设为NL1，将第1透镜组G1的所有正透镜相对于d线的折射率的平均设为Navelp时，优选满足下述条件式(3)。通过设成不成为条件式(3)的下限以下，能够加大第1透镜组G1的最靠物体侧的负透镜L1的曲率半径的绝对值，并能够抑制透镜的过大化而进行轻量化。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，能够抑制球面像差的产生。为了提高与条件式(3)相关的效果，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.11＜NL1-Navelp＜0.26 (3)
0.15＜NL1-Navelp＜0.24 (3-1)
并且，当将从最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面的光轴上的距离与从最靠像侧的透镜面至像面的光轴上的空气换算距离之和设为TL，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，优选满足下述条件式(4)。通过设成不成为条件式(4)的下限以下，有利于在长焦端中确保较小的F值。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，有利于小型化。为了提高与条件式(4)相关的效果，更优选满足下述条件式(4-1)。
1＜TL/ft＜1.6 (4)
1.2＜TL/ft＜1.56 (4-1)
并且，当将广角端中的负透镜组Gn、正透镜组Gp及最终透镜组Ge的合成焦距设为frw，将广角端中的整个系统的焦距设为fw时，该变焦镜头优选满足下述条件式(5)。通过设成不成为条件式(5)的下限以下，防止在镜头系统中配置于像侧的部分的合成屈光力过度变强，从而能够抑制球面像差及像散的产生。通过设成不成为条件式(5)的上限以上，确保在镜头系统中配置于像侧的部分的合成屈光力，防止后焦距伸长至所需以上，从而能够抑制镜头系统总长度。为了提高与条件式(5)相关的效果，更优选满足下述条件式(5-1)。
4.5＜frw/fw＜6 (5)
5＜frw/fw＜5.5 (5-1)
并且，负透镜组Gn优选以从物体侧依次包括负透镜及正透镜的方式构成。负透镜组Gn往往配置于发散光的途中，因此当以该顺序配置时，能够抑制球面像差及像散的产生。此时，当负透镜组Gn以从物体侧依次包括双凹透镜及将凸面朝向物体侧的正透镜的方式构成时，能够更良好地抑制球面像差及像散的产生。并且，通过将变倍时移动的负透镜组Gn设为包括负透镜及正透镜的2片结构，有利于兼顾良好的像差校正及轻量化。
如上述，当负透镜组Gn从物体侧依次包括负透镜及正透镜时，当将负透镜组Gn的负透镜的d线基准的色散系数设为vn，将负透镜组Gn的正透镜的d线基准的色散系数设为vp时，优选满足下述条件式(6)。通过设成不成为条件式(6)的下限以下，有利于广角侧中的轴上色差的校正。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，有利于长焦侧中的轴上色差的校正。为了提高与条件式(6)相关的效果，更优选满足下述条件式(6-1)。
10＜vn-vp＜25 (6)
15＜vn-vp＜20 (6-1)
并且，若考虑第1透镜组G1中的色差校正，则当将第1透镜组G1的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均设为vavelp时，优选满足下述条件式(7)。通过满足条件式(7)，有利于抑制蓝色侧的轴上色差，并且均衡地抑制倍率色差。为了提高与条件式(7)相关的效果，更优选满足下述条件式(7-1)。
67＜v avelp＜90 (7)
70＜v ave lp＜86 (7-1)
并且，该变焦镜头优选以通过将第1透镜组G1内的一部分透镜设为对焦用透镜而向光轴方向移动来进行对焦的方式构成。当如此设定时，能够减小由对焦用透镜的移动量的变倍状态而引起的差，从而能够成为摄影时的便利性高的变焦镜头。并且，当仅将第1透镜组G1内的一部分透镜设为对焦用透镜时，与将第1透镜组G1内的所有透镜设为对焦用透镜的情况相比，能够减轻驱动系统的负担。另外，当对焦用透镜包括多个透镜时，可以是构成对焦用透镜的所有透镜一体移动来进行对焦，或也可以将对焦用透镜分成多个副透镜组而使这些多个副透镜组彼此以不同的轨迹移动来进行对焦。
另外，在本发明中，后续透镜组GR所具有的透镜组的数量也可以是与图1的例子不同的数量，构成各透镜组的透镜的片数也可以是与图1所示的例子不同的片数。本发明的变焦镜头例如能够以包括孔径光圈St及变倍时相邻的透镜组的间隔发生变化的5个或6个透镜组的方式构成。当如此设定时，缩短镜头系统总长度，并且确保高变倍比，从而在整个变焦区域容易良好地校正各像差。
另外，上述优选的结构及可选的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。根据本实施方式，实现小型化及轻量化，且能够实现确保高变倍比，并且各像差得到良好校正而具有高光学性能的变焦镜头。另外，在此所说的“高变倍比”表示15倍以上的变倍比。
接着，对本发明的变焦镜头的数值实施例进行说明。
[实施例1]
实施例1的变焦镜头的结构如图1及图2所示，其图示方法如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的变焦镜头为5组结构，且从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、负透镜组Gn、孔径光圈St、正透镜组Gp及具有正屈光力的最终透镜组Ge。在进行变倍时，第1透镜组G1及最终透镜组Ge相对于像面Sim固定，其他透镜组以与相邻的组的光轴方向的间隔发生变化的方式移动，孔径光圈St与透镜组Gp一体移动。包括从第1透镜组G1的像侧起第1～3个透镜的3片透镜为对焦用透镜。包括从第1透镜组G1的像侧起第2～3个透镜的第1副透镜组及包括第1透镜组G1的最靠像侧的透镜的第2副透镜组在进行对焦时彼此以不同的轨迹移动。
将实施例1的变焦镜头的基本透镜数据示于表1中，将规格及可变面间隔示于表2中，将非球面系数示于表3中。在表1的Si栏中示出以将最靠物体侧的构成要件的物体侧的面设为第1个而随着向像侧依次增加的方式对构成要件的面标注面编号时的第i个(i＝1、2、3、……)面编号，在Ri栏中示出第i个面的曲率半径，在Di栏中示出第i个面与第i+1个面的光轴Z上的面间隔。在表1的Ndj栏中示出将最靠物体侧的构成要件设为第1个而随着向像侧依次增加的第j个(j＝1、2、3、……)构成要件的相对于d线(波长587.6nm(纳米))的折射率，在v dj栏中示出第j个构成要件的d线基准的色散系数，在θgFj栏中示出第j个构成要件的g线(波长435.8nm(纳米))与F线(波长486.1nm(纳米))之间的部分色散比。另外，某一透镜的g线与F线之间的部分色散比θgF是指当将相对于g线、F线及C线(波长656.3nm(纳米))的该透镜的折射率分别设为Ng、NF及NC时，以θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)来定义。
在此，关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的面形状的情况设为正，将凸面朝向像侧的面形状的情况设为负。在表1中，还一并示出了孔径光圈St及光学部件PP。在表1中，在相当于孔径光圈St的面的面编号栏中插入有(St)这一术语。Di的最下栏的值为表中的最靠像侧的面与像面Sim的间隔。在表1中，关于可变面间隔，使用DD[]这一记号，在[]中标注该间隔的物体侧的面编号并插入于Di栏中。
在表2中以d线基准示出变倍比Zr、整个系统的焦距f、F值FNo.、最大全视角2ω及可变面间隔的值。2ω栏的(°)表示单位为度。在表2中，将广角端状态、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端状态的各值分别示于标记为广角端、第1中间、第2中间及长焦端的栏中。表1及表2的值为对焦于无限远物体的状态的值。
并且，在表1中，在非球面的面编号上标有*标记，在非球面的曲率半径栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中示出实施例1的各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)表示“×10±n”。非球面系数为由下式表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝4、6、8、……)的值。
[数式1]
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相切的光轴垂直的平面的垂线的长度)；
h：高度(从光轴到透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率；
KA、Am：非球面系数。
各表的数据中，作为角度的单位使用度，作为长度的单位使用mm(毫米)，但光学系统既可以放大比例也可以缩小比例来使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，在以下所示的各表中记载有以规定位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
Si Ri Di Ndj v dj θgFj
1 -164.43083 2.000 1.73800 32.26 0.58995
2 150.60830 0.589 1.69591 17.68 0.68555
3 161.38658 12.669 1.48749 70.24 0.53007
4 -132.91942 9.469
5 139.19047 9.005 1.43387 95.18 0.53733
6 -104.63496 0.120
*7 111.19461 5.345 1.53775 74.70 0.53936
8 413.36081 0.201
*9 73.58374 5.369 1.72916 54.68 0.54451
10 167.96041 DD[10]
*11 98.83522 0.800 2.00100 29.13 0.59952
12 15.29894 5.198
13 -46.18580 0.800 1.98881 23.90 0.62060
14 107.70611 1.210
15 -597.72735 6.177 1.95906 17.47 0.65993
16 14.10574 0.800 1.96948 29.85 0.59845
17 -5446.60437 0.120
18 44.49277 2.671 1.66697 58.15 0.54256
19 -112.17999 DD[19]
20 -30.60741 0.810 1.83287 39.10 0.57402
21 51.11762 2.375 1.89286 20.36 0.63944
22 -236.93035 DD[22]
23(St) ∞ 0.500
*24 335.57267 3.373 1.85400 40.38 0.56890
*25 -44.83003 0.120
26 95.55559 5.329 1.64701 56.57 0.54718
27 -32.37535 0.800 1.95375 32.32 0.59015
28 -212.61895 DD[28]
29 321.73111 3.074 1.84661 23.88 0.62072
30 -60.72541 0.156
31 52.66064 5.552 1.53775 74.70 0.53936
32 -40.25250 0.800 1.95375 32.32 0.59015
33 34.66846 1.161
34 46.40769 5.846 1.48749 70.24 0.53007
35 -33.65154 0.800 1.95375 32.32 0.59015
36 -75.66376 3.357
37 51.41774 5.602 1.52598 61.95 0.54187
38 -45.63783 0.200
39 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
40 ∞ 5.778
41 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.56664
42 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
43 ∞ 5.302
[表2]
实施例1
广角端 第1中间 第2中间 长焦端
Zr 1.0 3.1 9.5 22.2
f 7.875 24.334 75.051 174.829
FNo. 1.85 1.86 1.85 2.76
2ω(°) 77.2 25.0 8.4 3.6
DD[10] 0.792 33.114 54.519 61.327
DD[19] 61.690 10.939 2.009 5.551
DD[22] 8.440 15.198 12.289 1.543
DD[28] 36.052 47.722 38.156 38.552
[表3]
实施例1
在图9中示出实施例1的变焦镜头的对焦于无限远物体的状态下的各像差图。在图9中，从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在图9中，在标有广角端的最上段示出广角端状态的各像差，在标有第1中间的从上起第2段示出第1中间焦距状态的各像差，在标有第2中间的从上起第3段示出第2中间焦距状态的各像差，在标有长焦端的最下段示出长焦端状态的各像差。在球面像差图中，将d线(波长587.6nm(纳米))、C线(波长656.3nm(纳米))、F线(波长486.1nm(纳米))及g线(波长435.8nm(纳米))下的像差分别以黑实线、长虚线、短虚线及灰色实线来表示。在像散图中，将弧矢方向的d线下的像差以实线来表示，将子午方向的d线下的像差以短虚线来表示。在畸变像差图中，将d线下的像差以实线来表示。在倍率色差图中，将C线、F线及g线下的像差分别以长虚线、短虚线及灰色实线来表示。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
关于上述实施例1的说明中叙述的各数据的记号、含义及记载方法，若无特别说明，则对以下实施例的各数据的记号、含义及记载方法也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的变焦镜头的镜头结构示于图3及图4中。实施例2的变焦镜头为6组结构，且从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有正屈光力的第3透镜组G3、负透镜组Gn、孔径光圈St、正透镜组Gp及具有正屈光力的最终透镜组Ge。在进行变倍时，第1透镜组G1及最终透镜组Ge相对于像面Sim固定，其他透镜组以与相邻的组的光轴方向的间隔发生变化的方式移动，孔径光圈St与正透镜组Gp一体移动。包括从第1透镜组G1的像侧起第1～3个透镜的3片透镜为对焦用透镜。包括从第1透镜组G1的像侧起第2～3个透镜的第1副透镜组及包括第1透镜组G1的最靠像侧的透镜的第2副透镜组在进行对焦时彼此以不同的轨迹移动。以上为实施例2的变焦镜头的概略结构。
将实施例2的变焦镜头的基本透镜数据示于表4中，将规格及可变面间隔示于表5中，将非球面系数示于表6中，将对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图10中。
[表4]
实施例2
Si Ri Di Ndj v dj θgFj
1 -158.02765 2.000 1.73800 32.26 0.58995
2 152.49383 0.779 1.62342 22.44 0.68049
3 173.67264 10.108 1.48749 70.24 0.53007
4 -197.56453 0.120
*5 686.72741 5.947 1.43387 95.18 0.53733
6 -198.96329 7.769
7 196.99496 5.623 1.43387 95.18 0.53733
8 -442.59846 0.120
9 129.51983 5.995 1.53775 74.70 0.53936
*10 -3600.71841 0.800
11 64.63154 5.136 1.72916 54.68 0.54451
12 124.44778 DD[12]
*13 127.53411 0.800 2.00100 29.13 0.59952
14 16.66175 4.415
15 -70.33787 0.800 1.95375 32.32 0.59015
16 150.14448 1.243
17 -61.07077 5.534 1.89286 20.36 0.63944
18 -12.64992 0.800 1.95375 32.32 0.59015
19 734.99166 DD[19]
20 83.41270 3.525 1.73337 33.43 0.59117
21 31.25494 0.800 1.91802 36.20 0.57818
22 -47.07679 DD[22]
23 -30.69130 0.810 1.82261 36.42 0.58195
24 52.19481 2.887 1.89286 20.36 0.63944
25 -80.18523 DD[25]
26(St) ∞ 2.000
27 -391.53916 3.003 1.79143 40.03 0.57373
28 -44.70738 0.120
29 67.26786 5.782 1.49933 80.10 0.51543
30 -37.10870 0.800 1.95375 32.32 0.59015
31 -160.23482 DD[31]
32 146.80358 4.400 1.50583 58.93 0.54519
33 -48.67604 2.841
34 44.64265 5.245 1.48749 70.24 0.53007
35 -61.60518 0.800 1.95375 32.32 0.59015
36 55.74040 1.399
37 111.69774 5.670 1.48749 70.24 0.53007
38 -28.37539 0.800 1.95375 32.32 0.59015
39 -66.69450 1.507
40 87.03786 3.546 1.68391 31.15 0.59542
41 -71.42318 0.300
42 1.000 1.51633 64.14 0.53531
43 33.000 1.60859 46.44 0.56664
44 13.200 1.51633 64.05 0.53463
45 10.436
[表5]
实施例2
广角端 第1中间 第2中间 长焦端
Zr 1.0 3.1 9.5 22.2
f 7.877 24.339 75.066 174.865
FNo. 1.87 1.87 1.87 2.76
2ω(°) 77.8 25.0 8.4 3.6
DD[12] 1.000 31.387 50.352 56.293
DD[19] 1.397 5.248 3.998 1.397
DD[22] 65.789 14.454 2.513 4.919
DD[25] 10.567 16.657 13.683 1.048
DD[31] 34.999 46.004 43.206 50.095
[表6]
实施例2
面编号 5 10 13
KA 9.8642991E-01 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 -9.3766584E-08 -9.7672447E-08 2.4634002E-06
A6 -2.0627742E-10 -1.1537020E-10 2.6576085E-08
A8 7.6277539E-13 3.9861629E-13 -1.0752697E-09
A10 -1.5395189E-15 -7.0290437E-16 2.0607529E-11
A12 1.8218882E-18 6.9775885E-19 -2.1740445E-13
A14 -1.2660968E-21 -3.8853350E-22 1.2632571E-15
A16 4.7799189E-25 1.1026140E-25 -3.7804840E-18
A18 -7.5518447E-29 -1.1636351E-29 4.5625097E-21
[实施例3]
将实施例3的变焦镜头的镜头结构示于图5及图6中。实施例3的变焦镜头的概略结构与实施例2相同。将实施例3的变焦镜头的基本透镜数据示于表7中，将规格及可变面间隔示于表8中，将非球面系数示于表9中，将对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图11中。
[表7]
实施例3
Si Ri Di Ndj v dj θgFj
1 -218.24337 2.000 1.73800 32.26 0.58995
2 134.72947 0.828 1.62342 22.44 0.68049
3 152.97471 6.535
*4 326.63560 7.104 1.43387 95.18 0.53733
5 -215.15401 0.120
6 231.06461 7.326 1.43387 95.18 0.53733
7 -257.84509 8.377
8 178.98490 6.458 1.43387 95.18 0.53733
9 -346.19950 0.120
10 136.19176 5.674 1.53775 74.70 0.53936
*11 -11525.36242 0.724
12 70.14769 4.601 1.72916 54.68 0.54451
13 120.29784 DD[13]
*14 120.71927 0.800 2.00100 29.13 0.59952
15 18.40896 4.310
16 -72.27131 0.800 1.95375 32.32 0.59015
17 148.38172 1.342
18 -60.59069 4.886 1.89286 20.36 0.63944
19 -14.10729 0.800 1.95375 32.32 0.59015
20 791.14922 DD[20]
21 96.71852 3.348 1.80000 29.84 0.60178
22 -35.06937 0.800 1.90366 31.31 0.59481
23 -55.23663 DD[23]
24 -32.45516 0.810 1.83400 37.21 0.58082
25 49.90813 2.852 1.89286 20.36 0.63944
26 -89.76807 DD[26]
27(St) ∞ 2.000
28 -514.00582 2.966 1.80610 40.93 0.57141
29 -47.25718 0.120
30 59.26428 5.935 1.51633 64.14 0.53531
31 -39.34871 0.800 1.95375 32.32 0.59015
32 -275.97713 DD[32]
33 157.10215 4.145 1.58913 61.13 0.54067
34 -51.59830 1.984
35 44.43431 5.302 1.48749 70.24 0.53007
36 -59.60488 0.800 1.95375 32.32 0.59015
37 52.09253 1.503
38 86.45489 5.720 1.48749 70.24 0.53007
39 -28.62741 0.800 1.95375 32.32 0.59015
40 -75.38305 2.064
41 103.05816 3.348 1.69895 30.13 0.60298
42 -65.49039 0.300
43 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
44 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.56664
45 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
46 ∞ 10.437
[表8]
实施例3
广角端 第1中间 第2中间 长焦端
Zr 1.0 3.1 9.5 22.2
f 7.842 24.232 74.736 174.097
FNo. 1.87 1.87 1.87 2.76
2ω(°) 78.2 25.0 8.4 3.6
DD[13] 0.968 34.256 55.379 61.967
DD[20] 1.477 5.563 4.295 1.728
DD[23] 67.336 14.313 2.274 3.990
DD[26] 11.881 17.693 14.290 1.124
DD[32] 35.155 44.993 40.579 48.009
[表9]
实施例3
面编号 4 11 14
KA 9.8642991E-01 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 -1.2905319E-07 -1.6005169E-07 1.9064115E-07
A6 2.9660494E-10 2.6490166E-10 1.2650789E-08
A8 -8.5588864E-13 -8.1538562E-13 -2.7535894E-10
A10 1.5729572E-15 1.5750613E-15 9.6161993E-13
A12 -1.7906831E-18 -1.8746534E-18 4.2808537E-14
A14 1.2090092E-21 1.3271050E-21 -6.3396129E-16
A16 -4.4050199E-25 -5.1131726E-25 3.3481687E-18
A18 6.6384973E-29 8.2521727E-29 -6.2120297E-21
[实施例4]
将实施例4的变焦镜头的镜头结构示于图7及图8中。实施例4的变焦镜头的概略结构与实施例2相同。将实施例4的变焦镜头的基本透镜数据示于表10中，将规格及可变面间隔示于表11中，将非球面系数示于表12中，将对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图12中。
[表10]
实施例4
Si Ri Di Ndj v dj θgFj
1 -221.99105 2.000 1.73800 32.26 0.58995
2 153.82299 7.269
*3 333.81451 7.052 1.43387 95.18 0.53733
4 -222.16917 0.120
5 234.03532 7.326 1.43387 95.18 0.53733
6 -263.28530 8.312
7 182.00720 6.277 1.43387 95.18 0.53733
8 -387.65597 0.120
9 140.32708 5.686 1.53775 74.70 0.53936
*10 -4833.80060 0.800
11 71.03770 4.813 1.72916 54.68 0.54451
12 129.42846 DD[12]
*13 123.16141 1.060 2.00100 29.13 0.59952
14 18.53891 4.360
15 -71.63236 0.800 1.95375 32.32 0.59015
16 149.45259 1.339
17 -62.00475 5.076 1.89286 20.36 0.63944
18 -13.96697 0.800 1.95375 32.32 0.59015
19 790.57975 DD[19]
20 97.85985 3.357 1.80000 29.84 0.60178
21 -35.30657 0.800 1.90366 31.31 0.59481
22 -55.64107 DD[22]
23 -32.34886 0.810 1.83400 37.21 0.58082
24 49.34590 2.938 1.89286 20.36 0.63944
25 -87.84128 DD[25
26(St) 2.000
27 -498.95776 2.965 1.80610 40.93 0.57141
28 -47.36962 0.120
29 59.00053 5.937 1.51633 64.14 0.53531
30 -39.48375 1.000 1.95375 32.32 0.59015
31 -301.88912 DD[31
32 154.58070 4.182 1.58913 61.13 0.54067
33 -51.57208 2.000
34 44.51777 5.325 1.48749 70.24 0.53007
35 -59.55806 1.000 1.95375 32.32 0.59015
36 52.22024 1.585
37 85.44256 5.876 1.48749 70.24 0.53007
38 -28.58618 1.000 1.95375 32.32 0.59015
39 -75.90931 2.022
40 104.79341 3.496 1.69895 30.13 0.60298
41 -64.87358 0.300
42 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
43 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.56664
44 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
45 ∞ 10.437
[表11]
实施例4
广角端 第1中间 第2中间 长焦端
Zr 1.0 3.1 9.5 22.2
f 7.876 24.337 75.060 174.850
FNo. 1.87 1.87 1.87 2.76
2ω(°) 78.0 25.0 8.4 3.6
DD[12] 1.000 34.069 54.778 61.156
DD[19] 1.399 5.517 4.161 1.479
DD[22] 67.445 15.054 3.637 3.693
DD[25] 12.126 17.783 14.106 1.050
DD[31] 35.000 44.547 40.289 49.592
[表12]
实施例4
面编号 3 10 13
KA 9.8642991E-01 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 -4.6911322E-08 -8.7045665E-08 9.6934359E-07
A6 -3.4472394E-11 2.1581089E-11 -1.8184817E-08
A8 -2.7479552E-14 -2.3439371E-13 5.8870530E-10
A10 2.8811990E-16 7.1599881E-16 -1.3037015E-11
A12 -5.5226095E-19 -1.0858589E-18 1.6872782E-13
A14 4.8981188E-22 8.9026630E-22 -1.2306581E-15
A16 -2.1113824E-25 -3.7802256E-25 4.6592171E-18
A18 3.5704113E-29 6.5350697E-29 -7.1110553E-21
在表13中示出实施例1～4的变焦镜头的条件式(1)～(7)的对应值及fw、fml、(fw×ft)1/2、fm2、ft的各值。表13中示出的值为以d线为基准的值。
[表13]
从以上数据可知，实施例1～4的变焦镜头的变倍比为22.2而确保了高变倍比，实现了小型化及轻量化，并且在整个变焦区域各像差得到良好校正而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。在图13中作为本发明的实施方式的摄像装置的一例示出使用了本发明的实施方式所涉及的变焦镜头1的摄像装置10的概略结构图。作为摄像装置10，例如能够举出广播用摄像机、电影摄影机、数码相机、视频摄像机或监控摄像机等。
摄像装置10具备变焦镜头1、配置于变焦镜头1的像侧的滤光片2及配置于滤光片2的像侧的成像元件3。另外，在图13中示意地图示了变焦镜头1所具备的第1透镜组G1、第2透镜组G2、负透镜组Gn、孔径光圈St、正透镜组Gp及最终透镜组Ge。但是，图13的变焦镜头1所具有的透镜组的数量为一例，本发明的摄像装置也能够由与图13的例子不同的数量的透镜组构成。
成像元件3为将通过变焦镜头1形成的光学像转换为电信号的构件，例如，能够使用CCD(电荷耦合器件(Charge Coupled Device))或CMOS(互补金属氧化物半导体(Complementary Metal 0xide Semiconductor))等。成像元件3以其成像面与变焦镜头1的像面对齐的方式配置。
摄像装置10还具备对来自成像元件3的输出信号进行运算处理的信号处理部5、显示通过信号处理部5形成的像的显示部6、控制变焦镜头1的变倍的变焦控制部7及控制变焦镜头1的对焦的聚焦控制部8。另外，在图13中仅图示了1个成像元件3，但本发明的摄像装置并不限定于此，也可以是具有3个成像元件的所谓的3板方式摄像装置。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数并不限定于上述各数值实施例中所示的值，可以采用其他值。

Claims (20)

1.一种变焦镜头，其特征在于，
所述变焦镜头从物体侧朝向像侧依次包括变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的第1透镜组、变倍时移动的具有负屈光力的第2透镜组及变倍时与该第2透镜组的光轴方向的间隔发生变化的后续透镜组，
所述第1透镜组具有至少1片正透镜，在所述第1透镜组的最靠物体侧配置有负透镜，
所述后续透镜组从最靠像侧朝向物体侧依次连续地具有变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的最终透镜组、变倍时移动的正透镜组、变倍时与该正透镜组一体移动的光圈及变倍时改变与该光圈的光轴方向的间隔而移动的负透镜组，
所述光圈在从广角端向长焦端进行变倍时，首先沿光轴向物体侧移动之后向像侧反转移动方向，
当将从所述第1透镜组的最靠物体侧的透镜面至所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为DG1，将设所述光圈反转移动方向时的状态为第1中间焦距状态时的从广角端至该第1中间焦距状态的所述光圈的光轴方向的移动量设为Dwm1时，满足由
3＜DG1/Dwm1＜6 (1)
表示的条件式(1)。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，
当将所述第1透镜组的焦距设为f1，将所述第1透镜组的最靠物体侧的所述负透镜的焦距设为fL1时，满足由
-0.8＜f1/fL1＜-0.6 (2)
表示的条件式(2)。
3.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
当将所述第1透镜组的最靠物体侧的所述负透镜相对于d线的折射率设为NL1，将所述第1透镜组的所有正透镜相对于d线的折射率的平均设为Navelp时，满足由
0.11＜NL1-Navelp＜0.26 (3)
表示的条件式(3)。
4.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
当将所述第1中间焦距状态下的整个系统的焦距设为fml，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，满足
fw＜fml＜(fw×ft)1/2
的关系。
5.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
当将从最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面的光轴上的距离与从最靠像侧的透镜面至像面的光轴上的空气换算距离之和设为TL，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，满足由
1＜TL/ft＜1.6 (4)
表示的条件式(4)。
6.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
当将广角端中的所述负透镜组、所述正透镜组及所述最终透镜组的合成焦距设为frw，将广角端中的整个系统的焦距设为fw时，满足由
4.5＜frw/fw＜6 (5)
表示的条件式(5)。
7.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
通过移动所述第1透镜组内的一部分的透镜来进行对焦。
8.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述负透镜组从物体侧依次包括负透镜及正透镜。
9.根据权利要求8所述的变焦镜头，其中，
当将所述负透镜组的所述负透镜的d线基准的色散系数设为vn，将所述负透镜组的所述正透镜的d线基准的色散系数设为vp时，满足由
10＜vn-vp＜25 (6)
表示的条件式(6)。
10.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述光圈在从所述第1中间焦距状态向长焦端进行变倍时，首先沿光轴向像侧移动之后向物体侧反转移动方向。
11.根据权利要求10所述的变焦镜头，其中，
当将所述光圈从像侧向物体侧反转移动方向时的整个系统的焦距设为fm2，将广角端中的整个系统的焦距设为fw，将长焦端中的整个系统的焦距设为ft时，满足
(fw×ft)1/2＜fm2＜ft
的关系。
12.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述第1透镜组具有3片以上的正透镜。
13.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头包括所述光圈及变倍时相邻的透镜组的间隔发生变化的5个或6个透镜组。
14.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
当将所述第1透镜组的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均设为νavelp时，满足由
67＜vavelp＜90 (7)
表示的条件式(7)。
15.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头满足由
3.5＜DG1/Dwm1＜5.5 (1-1)
表示的条件式(1-1)。
16.根据权利要求2所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头满足由
-0.78＜f1/fL1＜-0.62 (2-1)
表示的条件式(2-1)。
17.根据权利要求3所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头满足由
0.15＜NL1-Navelp＜0.24 (3-1)
表示的条件式(3-1)。
18.根据权利要求5所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头满足由
1.2＜TL/ft＜1.56 (4-1)
表示的条件式(4-1)。
19.根据权利要求9所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头满足由
15＜νn-νp＜20 (6-1)
表示的条件式(6-1)。
20.一种摄像装置，其具备权利要求1至19中任一项所述的变焦镜头。
CN201711360644.1A 2017-02-17 2017-12-15 变焦镜头及摄像装置 Active CN108459404B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-028102 2017-02-17
JP2017028102A JP6685950B2 (ja) 2017-02-17 2017-02-17 ズームレンズおよび撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108459404A true CN108459404A (zh) 2018-08-28
CN108459404B CN108459404B (zh) 2021-09-24

Family

ID=63166517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711360644.1A Active CN108459404B (zh) 2017-02-17 2017-12-15 变焦镜头及摄像装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10527827B2 (zh)
JP (1) JP6685950B2 (zh)
CN (1) CN108459404B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751966A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置
CN112540451A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106577A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7425556B2 (ja) * 2019-07-30 2024-01-31 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7344714B2 (ja) 2019-08-16 2023-09-14 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7344715B2 (ja) * 2019-08-16 2023-09-14 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107693A (ja) * 2009-10-19 2011-06-02 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013221977A (ja) * 2012-04-13 2013-10-28 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN104280864A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 富士胶片株式会社 变焦透镜和摄像装置
CN104698575A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 柯尼卡美能达株式会社 变焦镜头,镜头单元及摄像装置
CN105388597A (zh) * 2014-08-28 2016-03-09 富士胶片株式会社 变焦透镜以及摄像装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055114A (en) * 1997-06-18 2000-04-25 Nikon Corporation Zoom lens optical system
JP5067937B2 (ja) * 2007-11-29 2012-11-07 オリンパスイメージング株式会社 ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置
US9162981B2 (en) 2010-03-23 2015-10-20 The Johns Hopkins University Compositions and methods for treatment of neurodegenerative disease
JP5539062B2 (ja) 2010-06-24 2014-07-02 キヤノン株式会社 ズームレンズ
US8699139B2 (en) * 2011-05-30 2014-04-15 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Variable-focal-length projection lens system and projection apparatus
CN204903852U (zh) * 2012-11-19 2015-12-23 富士胶片株式会社 投影用变焦透镜以及投影型显示装置
JP5841270B2 (ja) 2013-01-22 2016-01-13 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2016024341A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 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
JP2016071140A (ja) 2014-09-30 2016-05-09 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2016071141A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107693A (ja) * 2009-10-19 2011-06-02 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013221977A (ja) * 2012-04-13 2013-10-28 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN104280864A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 富士胶片株式会社 变焦透镜和摄像装置
CN104698575A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 柯尼卡美能达株式会社 变焦镜头,镜头单元及摄像装置
CN105388597A (zh) * 2014-08-28 2016-03-09 富士胶片株式会社 变焦透镜以及摄像装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751966A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置
CN111751966B (zh) * 2019-03-26 2023-10-03 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置
CN112540451A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置
CN112540451B (zh) * 2019-09-20 2024-03-19 富士胶片株式会社 变焦镜头及摄像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6685950B2 (ja) 2020-04-22
US10527827B2 (en) 2020-01-07
US20180239119A1 (en) 2018-08-23
CN108459404B (zh) 2021-09-24
JP2018132731A (ja) 2018-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE49789E1 (en) Optical imaging lens assembly
US8441746B2 (en) Wide angle photographic lens assembly
US8456758B1 (en) Image capturing lens system
CN106338812B (zh) 摄像透镜以及摄像装置
US8724239B2 (en) Optical lens system for image taking
US10732392B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
US10976523B2 (en) Optical imaging lens assembly
US11169353B2 (en) Camera lens assembly
CN108459404A (zh) 变焦镜头及摄像装置
US20110058089A1 (en) Imaging lens assembly
JPWO2013069264A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
US10838180B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
US10401593B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN108363195A (zh) 变焦镜头及摄像装置
CN109425973A (zh) 变焦透镜及摄像装置
US20160011406A1 (en) Imaging lens and imaging apparatus provided with the same
US20150241676A1 (en) Zoom lens and imaging apparatus
US10437016B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN108279488A (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN108604002B (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN108700729A (zh) 变焦透镜及摄像装置
US9568715B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus
CN108474927B (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN108780213A (zh) 变焦透镜及摄像装置
CN109425972A (zh) 变焦透镜及摄像装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant