CN109254389B - 变焦镜头以及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供在望远端实现更长的焦距且光学总长更小的变焦镜头、以及具有该变焦镜头的摄像装置。为了实现上述目的，形成这样的变焦镜头，即所述变焦镜头由从物侧依次排列的正的第一透镜组G1、负的第二透镜组G2、复合正透镜组、复合负透镜组所构成，通过改变各透镜组间的间隔进行变焦，并满足指定的条件，所述复合正透镜组在最靠物侧具备正的第三透镜组G3，仅由具有正折射本领的透镜组构成，整体上具有正折射本领，所述复合负透镜组在最靠物侧具备负A透镜组，此外至少具备负B透镜组，整体上具有负折射本领。

Description

变焦镜头以及摄像装置
技术领域
本发明涉及适合用作为胶片相机、摄影机、数码相机等的摄像光学系统的变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
近年来，固体摄像元件和摄像光学系统之间不需要镜箱的小型的摄像装置(指小型化数码相机、无反单镜头相机等。以下称为“无反相机”。)得到了普及。这些小型摄像装置在高画质化方面的要求比较高，采用的是比以往更大型的固体摄像元件。另外，与单镜头反光照相机相比，无反相机的摄像装置主体是小型的，从而要求摄像光学系统也是小型的。另外，与单镜头反光照相机相比，无反相机的法兰距明显小。因此，就望远变焦镜头而言，要求在望远端具有更长的焦距，另一方面，为了避免镜筒的大型化，要求光学总长更小。
针对这样的要求，已知的例如有这样的变焦镜头，其构成方式为：具备从物侧依次配置的具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的第二透镜组，通过改变具有正折射本领的第一透镜组和具有负折射本领的第二透镜组的间隔而获得变焦作用。进而，通过在比第二透镜组更靠像面侧处、且从物侧依次配置整体上具有正折射本领的正透镜组、整体上具有负折射本领负透镜组，增强配置在比第二透镜组更靠像面侧的正透镜组的正折射本领，提高望远端的负透镜组的倍率，从而能减小远摄比，实现望远端的光学总长的缩短。
作为采用了这样的结构的望远变焦镜头，已知的例如有专利文献1中公开的变焦镜头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-126850号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1记载的变焦镜头中，正透镜组的正折射本领弱，该变焦镜头的望远端的光学总长称不上足够短。
因此，本发明的目的在于提供在望远端实现更长的焦距且光学总长更小的变焦镜头、以及具有该变焦镜头的摄像装置。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明的变焦镜头，其特征在于，由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的第二透镜组、复合正透镜组、复合负透镜组所构成，通过改变各透镜组间的间隔进行变焦，且满足以下条件，所述复合正透镜组在最靠物侧具备具有正折射本领的第三透镜组，仅由具有正折射本领的透镜组构成，整体上具有正折射本领，所述复合负透镜组在最靠物侧具备具有负折射本领的负A透镜组，整体上具有负折射本领。
(1)0.050＜(fpw×fpt)1/2/(fw×ft)1/2＜0.205
(2)2.50＜|f1/f2|＜5.10
其中，
fpw：所述复合正透镜组在广角端的焦距
fpt：所述复合正透镜组在望远端的焦距
fw：该变焦镜头在广角端的焦距
ft：该变焦镜头在望远端的焦距
f1：所述第一透镜组的焦距
f2：所述第二透镜组的焦距
为了实现上述目的，本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述变焦镜头和摄像元件，所述摄像元件设置在该变焦镜头的像面侧，将该变焦镜头形成的光学像转换成电信号。
发明的效果
根据本发明，能提供在望远端实现更长的焦距且光学总长更小的变焦镜头、以及具有该变焦镜头的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的变焦镜头在广角端无限远对焦时的透镜结构的一个例子的剖面图。
图2是实施例1的变焦镜头在广角端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图3是实施例1的变焦镜头在中间焦距无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图4是实施例1的变焦镜头在望远端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图5是实施例1的变焦镜头在望远端无限远对焦时的横像差图。
图6是表示本发明实施例2的变焦镜头在广角端无限远对焦时的透镜结构的一个例子的剖面图。
图7是实施例2的变焦镜头在广角端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图8是实施例2的变焦镜头在中间焦距无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图9是实施例2的变焦镜头在望远端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图10是实施例2的变焦镜头在望远端无限远对焦时的横像差图。
图11是表示本发明的实施例3的变焦镜头在广角端无限远对焦时的透镜结构的一个例子的剖面图。
图12是实施例3的变焦镜头在广角端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图13是实施例3的变焦镜头在中间焦距无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图14是实施例3的变焦镜头在望远端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图15是实施例3的变焦镜头在望远端无限远对焦时的横像差图。
图16是表示本发明实施例4的变焦镜头在广角端无限远对焦时的透镜结构的一个例子的剖面图。
图17是实施例4的变焦镜头在广角端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图18是实施例4的变焦镜头在中间焦距无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图19是实施例4的变焦镜头在望远端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图20是实施例4的变焦镜头在望远端无限远对焦时的横像差图。
图21是表示本发明实施例5的变焦镜头在广角端无限远对焦时的透镜结构的一个例子的剖面图。
图22是实施例5的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图23是实施例5的变焦镜头在中间焦距无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图24是实施例5的变焦镜头在望远端无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图25是实施例5的变焦镜头在望远端无限远对焦时的横像差图。
图26是概念性地表示本发明的摄像装置的剖面结构的一个例子的示意图。
【部件代表符号说明】
G1···第一透镜组
G2···第二透镜组
G3···第三透镜组
G4···第四透镜组
G5···第五透镜组
G6···第六透镜组
F···对焦组
VC···防抖组
S···孔径光圈
IMG···像面
具体实施方式
以下对本发明的变焦镜头以及摄像装置的实施例进行说明。其中，以下说明的该变焦镜头以及摄像装置是本发明的变焦镜头以及摄像装置的一个实施例，本发明的变焦镜头以及摄像装置并不限定于以下的实施例。
1.变焦镜头
1-1.变焦镜头的光学系统的结构
首先，说明本发明的变焦镜头的实施例。本实施例的变焦镜头由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的第二透镜组、整体上具有正折射本领的复合正透镜组、整体上具有负折射本领的复合负透镜组所构成，所述复合正透镜组在最靠物侧具备具有正折射本领的第三透镜组，且仅由具有正折射本领的透镜组构成，所述复合负透镜组在最靠物侧具备具有负折射本领的负A透镜组，所述变焦镜头通过改变各透镜组间的间隔进行变焦。
根据该变焦镜头，通过具备具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的第二透镜组，且在变焦时改变这些透镜组的间隔，从而能获得变焦作用。另外，通过采用该结构，可形成用第一透镜组使入射光束聚集，用第二透镜组使入射光束发散的所谓的远摄结构的光学系统。因此，可在增大望远端的该变焦镜头的焦距的同时，缩短其光学总长。
在该变焦镜头中，在第二透镜组的像面侧具备从物侧依次排列的整体上具有正折射本领的复合正透镜组、整体上具有负折射本领的复合负透镜组，借助复合正透镜组使从第二透镜组侧射入到复合正透镜组的光束聚集，借助复合负透镜组使其发散。即，通过在第二透镜组的像面侧配置复合正透镜组和复合负透镜组来形成远摄结构，从而能进一步增大该变焦镜头在望远端的焦距，且实现光学总长的进一步缩短。
下面，首先说明该变焦镜头的结构所涉及的事项，然后说明条件表达式所涉及的事项。
1-1-1.第一透镜组
第一透镜组只要整体上具有正折射本领即可，其具体的透镜结构没有特别限定。例如，从良好地进行像差校正，获得高性能的变焦镜头的方面来看，第一透镜组优选至少包含1片负透镜。更优选采用从物侧依次具有负透镜、正透镜的结构，进一步优选采用由从物侧依次排列的负透镜、正透镜、正透镜所形成的结构，由此，能在第一透镜组中配置强的正折射本领，抑制球面像差的产生量，实现高变焦比。不过，可根据所需求的光学性能采用适宜恰当的透镜结构。
1-1-2.第二透镜组
关于第二透镜组，只要整体上具有负折射本领，则其具体的透镜结构也没有特别限定。例如，从良好地进行像差校正，获得高性能的变焦镜头的方面来看，第二透镜组优选至少包含1片正透镜。不过，可根据所需求的光学性能，采用适宜、恰当的透镜结构。
1-1-3.合成正透镜组
合成正透镜组仅由1个或多个具有正折射本领的透镜组所构成，不包含具有负折射本领的透镜组。合成正透镜组在整体上具有正折射本领，在其最靠物侧具备具有正折射本领的第三透镜组。通过仅由具有正折射本领的透镜组构成合成正透镜组，从而能在该合成正透镜组中配置强的正折射本领，能实现远摄比更小的望远变焦镜头。
且，合成正透镜组中所包含的具有正折射本领的透镜组的数量没有特别限定。通过增加合成正透镜组中所包含的透镜组的数量，由此增大变焦时像差校正的自由度，能实现性能更高的变焦镜头。然而，透镜组的数量一旦增加，则该合成正透镜组变得大型化，有难以实现该变焦镜头小型化的情况。因此，合成正透镜组中所包含的透镜组的数量优选为3个以下，更优选为2个以下。
如上所述，第三透镜组被配置在该复合正透镜组中最靠物侧。虽然第三透镜组的透镜结构没有特别限定，但优选在第三透镜组中最靠物侧配置双凸形状的透镜组件。这里，本发明的透镜组件是指单透镜或接合透镜等，意为由不包含空气间隔的、一体化的1个或多个光学元件等构成的组件。单透镜可以是球面透镜以及非球面透镜中的任一者。此时，非球面透镜可以是玻璃模压非球面透镜、塑料模压非球面透镜中的任一者，也可以是在光学面贴设非球面形状的膜而成的所谓的复合非球面透镜。双凸形状的透镜组件是指，例如当该透镜组件是单透镜时，意为双凸形状的单透镜、即双凸形状的正透镜。另外，当该透镜组件是接合透镜时，意为该接合透镜的最靠物侧的面凸向物侧，该接合透镜的最靠像面侧的面凸向像面侧。且，构成接合透镜的透镜片数虽然没有特别限定，但优选至少接合有1片正透镜和1片负透镜。
通常，在第二透镜组中配置强的负折射本领，能容易实现远摄比小的望远变焦镜头。当在第二透镜组中配置了强的负折射本领时，轴向光束的最外光线射入第三透镜组中时光线高度(距离光轴的高度)变高。通常，光学系统的球面像差的产生量以其光学系统的入瞳直径的3次方来变大。如果把该情况替换到第三透镜组中进行考虑，则降低射入第三透镜组的轴向光束的最外光线的光线高度的做法在抑制球面像差产生量方面是有效的。因此，如果第三透镜组中最靠物侧配置的透镜组件的物侧面呈凸向物侧的形状，则能降低上述光线高度，从而优选。另外，基于同样的观点，如果第三透镜组中最靠物侧配置的透镜组件的像面侧面呈凸向像面侧的形状，则能进一步降低上述光线高度，从而优选。
此处，优选接合透镜来作为该双凸形状的透镜组件。如果将至少由1片正透镜和1片负透镜接合而成的接合透镜配置在第三透镜组的最靠物侧，则除了在降低上述光线高度、抑制球面像差的产生量方面优选之外，在抑制色像差校正的产生量方面也是优选的。
另外，采用双凸形状的正透镜作为该双凸形状的透镜组件时，从色像差校正方面来看，优选该正透镜对d线的阿贝数为50以上。对d线的阿贝数为50以上的玻璃材料被称为所谓的低色散玻璃材料。阿贝数的值越大，该玻璃材料的色散越低，从而从色像差校正方面来看是优选的。因此，阿贝数的上限不需要特别限定，但阿贝数的值大的玻璃材料一般价格高。所以从成本方面的观点出发，优选阿贝数的上限为100以下。
1-1-4.复合负透镜组
复合负透镜组在最靠物侧具备具有负折射本领的负A透镜组，且整体上具有负折射本领。复合负透镜组只要整体上具有负折射本领，则除了负A透镜组还可以具备1个或多个具有正折射本领或负折射本领的透镜组。
(1)负A透镜组
负A透镜组只要整体上具有负折射本领，则其具体的透镜结构没有特别限定。如后所述，当通过把负A透镜组作为对焦组，使负A透镜组在光轴方向上移动来对邻近被摄体进行对焦时，从实现对焦组的轻量化以及小型化方面来看，优选负A透镜组仅由1个透镜组件构成。另外，实现对焦组的轻量化以及小型化还关系到用于驱动对焦组的机械部件的小型化，能实现该变焦镜头组件整体的轻量化以及小型化。且，变焦镜头组件指的是这样的结构，即包含变焦镜头(变焦镜头光学系统)、容纳所述变焦镜头的镜筒、配置在镜筒内的各种机械部件、控制基板等。
另外，通过仅由1个透镜组件来构成负A透镜组，从而可减小诸如能防止安装时的偏心等的制造误差。因此，能抑制制造误差引起的性能恶化，从制造方面的观点来看，也容易实现高性能的变焦镜头。
此处，透镜组件的含义同上，这里省略说明。
如果该负A透镜组由接合透镜构成，所述接合透镜是通过由正透镜以及负透镜接合而成且整体上具有负折射本领的接合透镜，则如上所述，能实现对焦组的轻量化以及小型化，同时能抑制对焦时的色像差校正的变化，能在整个对焦范围中进行良好的色像差校正，从而优选。
另外，如果由1片具有负折射本领的单透镜(负透镜)构成该负A透镜组，则与使用接合透镜的情况相比，能进一步实现轻量化以及小型化。此时，从色像差校正方面的角度出发，同上所述，该单透镜对d线的阿贝数优选为70以上。另外，从成本方面的观点出发，同上所述，阿贝数的上限优选为100以下。
(2)构成复合负透镜组的透镜组的数量
如上所述，复合负透镜组只要整体上具有负折射本领，则除了负A透镜组以外，还可包含1个或多个正或负的透镜组。
通过增加复合负透镜组中所包含的透镜组的数量，从而增大了变焦时的像差校正的自由度，能实现更高性能的变焦镜头。例如，在后述的实施例1的第六透镜组G6中，可以第六透镜组G6中的最大空气间隔为界限，把物侧作为具有负折射本领的前侧组，把像面侧作为具有负折射本领的后侧组。通过如此配置，并在变焦时使前侧组向物侧或像侧移动，能增大像差校正的自由度。进而，在变焦时，将后侧组作为固定组，通过该后侧组产生使光线向上升起的效果，即产生增加射入到摄像元件的高像高处的光线的高度的效果，能使光线射入到直径比配置在变焦镜头中最靠像侧处的透镜的直径更大的摄像元件中。因此，在使用大型摄像元件时，也能使变焦镜头的整体结构小型化。另一方面，当对变焦镜头中最靠像侧配置的透镜的直径、摄像元件的大小没有限制时，可在复合负透镜组的最靠像侧处配置具有正折射本领的透镜组。此时，通过该具有正折射本领的透镜组，可减小光线相对于摄像面的像面入射角度(提高远心性能)，能提高摄像元件的受光效率。因此，可根据变焦镜头的规格或限制来适当选择复合负透镜组中所包含的透镜组的数量、折射本领以及配置等。
然而，从实现该变焦镜头的小型化的观点出发，复合负透镜组优选包含2个负透镜组。此处，如果将配置在负A透镜组的像侧的负透镜组作为负B透镜组，则复合负透镜组更优选由负A透镜组以及负B透镜组这两个负透镜组构成。
为了使变焦镜头小型化，需要具有强远摄结构的折射本领配置。即，优选在物侧配置正折射本领，在像面侧配置负折射本领。通过用负A透镜组以及负B透镜组这两个透镜组来构成复合负透镜组，从而能在像面侧配置强的负折射本领。另外，在该复合负透镜组内，尽可能减小各透镜组间的主点间隔的做法关系到该变焦镜头光学总长的缩短。因此，与包含除负A透镜组以及负B透镜组以外的其他透镜组的构成相比，通过用负A透镜组以及负B透镜组这两个透镜组来构成复合负透镜组，，能减小上述主点间隔。进而，通过在该变焦镜头的最靠像面侧配置负B透镜组，能降低透过负B透镜组并达到最大像高的离轴光束的光线高度，抑制负B透镜组(最后透镜组)的直径变大，在实现变焦镜头小型化的同时能满足大型摄像元件的要求。
(3)复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜
从确保更换式镜头等中所要求的适当的后焦，同时避免最后透镜径向的大型化，满足大型摄像元件的要求的方面来看，复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜优选是具有负折射本领的透镜(负透镜)。通过将负透镜配置在该变焦镜头中最靠像面侧，能得到与上述相同的效果。
(4)孔径光圈
在该变焦镜头中，孔径光圈的配置没有特别限定，但从实现孔径光圈直径的小型化方面来看，优选将孔径光圈配置在复合正透镜组的像面侧、复合负透镜组的物侧或复合负透镜组内。
尤其，当要实现F值的数值在整个变焦范围内没有变化的变焦镜头时(例如参照实施例1)，优选在复合负透镜组中配置孔径光圈。特别优选在复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜组中配置孔径光圈。此时，优选将复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜组作为变焦时相对于像面固定的固定组，在此基础上，在该最靠像面侧配置的透镜组中配置孔径光圈。例如，当该复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜组为负B透镜组时，优选将孔径光圈配置在负B透镜组的物侧、负B透镜组内或负B透镜组的像面侧，变焦时与该负B透镜组一起相对于像面固定。通过以这样的方式来配置孔径光圈，当从广角端向望远端变焦时，能使孔径光圈的直径恒定，且能方便地作为机械性地控制光圈直径的摄像装置的光学系统来使用。
1-2.动作
1-2-1.变焦时的动作
在该变焦镜头中，通过改变各透镜组间的间隔进行变焦。变焦时，每个透镜组只要能改变各透镜组间的间隔，便可以作为变焦时沿光轴方向移动的移动组，也可以作为变焦时相对于像面固定的固定组。
例如，从实现高变焦比的变焦镜头的方面来看，从广角端向望远端变焦时，优选第一透镜组和第二透镜组之间的间隔变宽，第二透镜组和复合正透镜组(第三透镜组)之间的间隔变窄。
此时，第一透镜组可以是移动组，也可以是固定组。当第一透镜组是移动组时(例如参照实施例2)，可缩短该变焦镜头广角端的光学总长。即，当从广角端向望远端变焦，使第一透镜组从像面侧向物侧移动时，可以使该变焦镜头的镜筒为套盒结构来缩短广角端的镜筒长度。因此，有利于实现作为产品的变焦镜头组件整体的小型化。
另一方面，如果第一透镜组为固定组(例如参照实施例1、实施例3以及实施例4)，则与其他透镜组相比，由外径较大的透镜构成的第一透镜组在变焦时不发生移动，从而能在变焦时将变焦镜头整体的重心变化抑制在很小的程度。因此，拍摄时的操作性变好，从而优选。另外，如果第一透镜组为固定组，则变焦时镜筒长度不发生变化，从而能简化镜筒构造。即，由于不需要使镜筒为套盒结构，从而不需要设置凸轮结构等，还可较容易地使镜筒内密闭，并形成防尘、防水构造。另外，如果镜筒构造简化，则变焦镜头组件整体的可制造性也得到提高，从而优选。
另外，在该变焦镜头中，最靠像面侧配置的透镜组、即复合负透镜组中最靠像面侧配置的透镜组优选为固定组。在该变焦镜头中，通过使最靠像面侧配置的透镜组(例如，负B透镜组)为固定组，从而能轻松地使镜筒的像面侧为密闭结构，能轻松地形成防尘、防水构造。另外，如果镜筒构造简化，则变焦镜头组件整体的可制造性也会得到提高，从而优选。
且，在本发明中，改变各透镜组间的间隔是指构成该变焦镜头的所有透镜组的间隔分别发生变化。例如，当复合正透镜组由多个正的透镜组构成时，构成该复合正透镜组的各透镜组间的间隔在变焦时分别发生变化。在复合负透镜组中也同样如此。当复合负透镜组由负A透镜组以及负B透镜组构成时，负A透镜组和负B透镜组的间隔在变焦时发生变化。当复合负透镜组具有其他透镜组时，所述其他透镜组和与该透镜组邻接的透镜组之间的间隔发生变化。
1-2-2.对焦时的动作
在该变焦镜头中，当对邻近被摄体进行对焦时，构成该变焦镜头的透镜组中的任意一组、或所述任意一组的一部分能够在光轴方向上移动来进行对焦。
在该变焦镜头中，特别优选通过使复合负透镜组中所包含的透镜组、或所述透镜组的一部分在光轴方向上移动来进行对焦。由于比复合负透镜组更靠物侧配置的透镜组，即第一透镜组、第二透镜组、复合正透镜组(除第三透镜组之外)，没有充分地聚集射入到各透镜组中的光束，因此，用以构成该透镜组的透镜的外径比构成复合负透镜组的透镜的外径更大。因此，如果将比复合负透镜组更靠物侧配置的透镜组作为对焦组，则难以实现对焦组的轻量化以及小型化。
与此相对地，通过将复合负透镜组中所包含的透镜组中的任意一组、或所述任意一组的一部分作为对焦组，可实现对焦组的轻量化以及小型化，还有利于实现高速自动对焦。另外，由于通过实现对焦组的轻量化以及小型化，可实现机械部件的轻量化以及小型化等，因此，能实现该变焦镜头组件整体的轻量化以及小型化。与将具有正折射本领的透镜组作为对焦组的情况相比，尤其通过将复合负透镜组中所包含的负A透镜组、或负B透镜组等的具有负折射本领的透镜组作为对焦组，更容易实现对焦组的轻量化以及小型化。
如上所述，特别优选将该复合负透镜组中最靠物侧配置的负A透镜组作为对焦组。由于经负A透镜组发散的具有高的像高的光束会射入到配置在复合负透镜组的像面侧的透镜组中，因此，与负A透镜组相比，其由光学有效直径大的透镜来构成。因此，与复合负透镜组中所包含的其他具有负折射本领的透镜组相比，负A透镜组能进一步实现对焦组的轻量化以及小型化。进而，如上所述，通过仅由1个不包含空气间隔的透镜组件来构成负A透镜组，能实现对焦组的进一步轻量化以及小型化，能抑制偏心误差等，所以从制造方面的观点来看也是优选的。
且，透镜组的一部分是指，例如该透镜组由多片透镜(包括接合透镜)构成时，由构成透镜组的多片透镜中的一部分透镜所构成的部分透镜组。例如，可将上述不包含空气间隔的透镜组件作为部分透镜组。
1-2-3.防抖时的动作
在该变焦镜头中，可以形成这样的防抖组，即可通过使构成该变焦镜头的透镜中的至少1片透镜在与光轴垂直的方向上移动来使像移动。即，通过形成能使构成该变焦镜头中的至少1片透镜在与光轴垂直的方向上移动的防抖组，从而当发生由所谓的手抖等造成的影像模糊时，通过使防抖组在与光轴垂直的方向上移动来使像移动，从而能进行所谓的手抖校正(影像模糊校正)。且，虽然防抖组可以由多片透镜构成，但从实现防抖组的轻量化以及小型化的方面来看，优选仅由1个上述透镜组件、即1片单透镜或1片接合透镜来构成。
1-3.条件式
在该变焦镜头中，通过采用上述结构，同时至少满足以下说明的1个条件式，从而能够实现在望远端达到更长的焦距，同时缩短光学总长，且光学性能高的变焦镜头。
1-3-1.条件式(1)
该变焦镜头特别优选满足以下的条件式(1)。
(1)0.050＜(fpw×fpt)1/2/(fw×ft)1/2＜0.205
其中，
fpw：所述复合正透镜组在广角端的焦距
fpt：所述复合正透镜组在望远端的焦距
fw：该变焦镜头在广角端的焦距
ft：该变焦镜头在望远端的焦距
条件式(1)是规定复合正透镜组在广角端以及望远端的焦距的几何平均、与该变焦镜头在广角端以及望远端的焦距的几何平均之比的式子。通过满足条件式(1)，相对于该变焦镜头的有效焦距，复合正透镜组的折射本领可以不受复合正透镜组中所包含的正透镜组的数量的影响而落在适当的范围内，因此能良好地进行球面像差或轴向色像差的校正。另外，通过满足条件式(1)，能减小变焦时的各透镜组的移动量，能得到望远比(该变焦镜头的光学总长与焦距之比)小、光学总长短的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(1)的数值变为下限值以下，则相对于该变焦镜头的有效焦距，复合正透镜组的折射本领过强。因此，难以校正球面像差或轴向色像差，难以实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。另一方面，如果条件式(1)的数值变为上限值以上，则相对于该变焦镜头的有效焦距，复合正透镜组的折射本领过弱。在这种情况下，变焦时各透镜组的移动量大，而且难以减小望远比，该变焦镜头的光学总长变长，从而不优选。
从得到上述效果的方面来看，条件式(1)的下限值更优选为0.080，进一步优选为0.110，更进一步优选为0.120。另外，条件式(1)的上限值更优选为0.200，进一步优选为0.195，更进一步优选为0.190，再进一步优选为0.187。
1-3-2.条件式(2)
该变焦镜头特别优选满足以下的条件式(2)。
(2)2.50＜|f1/f2|＜5.10
其中，
f1：所述第一透镜组的焦距
f2：所述第二透镜组的焦距
条件式(2)是将第一透镜组的焦距与第二透镜组的焦距之比以绝对值规定的式子。通过满足条件式(2)，相对于第二透镜组的焦距，第一透镜组的折射本领落在适当的范围内，不但在广角端能良好地校正歪曲像差，而且在望远端也能良好地校正球面像差、轴向色像差。因此，更容易实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。另外，由于能形成在望远端具有强远摄结构的变焦镜头，从而容易实现光学总长的缩短。
与此相对地，如果条件式(2)的数值变为下限值以下，则相对于第二透镜组的焦距，第一透镜组的折射本领变得过强。因此，难以校正广角端的歪曲像差或望远端的球面像差、轴向色像差，难以实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。另一方面，如果条件式(2)的数值变为上限值以上，则相对于第二透镜组的焦距，第一透镜组的折射本领过弱。因此，难以形成在望远端具有强远摄结构的变焦镜头，难以实现光学总长的缩短。
从得到上述效果的方面来看，条件式(2)的下限值更优选为2.80，进一步优选为2.95，更进一步优选为3.10，再进一步优选为3.35。另外，条件式(2)的上限值更优选为4.95，进一步优选为4.90，更进一步优选为4.85，再进一步优选为4.80，再更进一步优选为4.70，最优选为4.60。
1-3-3.条件式(3)
在该变焦镜头中，复合正透镜组内优选至少具有1片正透镜，所述正透镜是由针对g线和F线而满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成的正透镜。
(3)0.012＜ΔPgF3＜0.100
其中，
ΔPgF3：以通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2的坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料(第三透镜组具有的正透镜中的至少1片透镜所使用的反常色散玻璃材料(第三反常色散玻璃材料))的部分色散比离开该基准线的偏差
复合正透镜组是具有正折射本领的透镜组。通常，在具有正折射本领的透镜组中，组合使用由高色散玻璃材料(例如，对d线的阿贝数不足50)构成的负透镜和由低色散玻璃材料(例如，对d线的阿贝数为50以上)构成的正透镜，从而进行色像差的校正。然而，当横轴取波长、纵轴取折射率时，高色散玻璃材料的色散特性呈二次曲线性，低色散玻璃材料的色散特性呈直线性。因此，即使组合这两种透镜也难以完全校正色像差。满足上述条件式(3)的反常色散玻璃材料的上述色散特性呈二次曲线性。因此，如果复合正透镜组至少具有1片由满足上述条件式(3)的反常色散玻璃材料构成的正透镜，则能实现在整个波长范围中更好地校正色像差，在整个变焦范围中更好地校正轴向色像差的变焦镜头。
从得到上述效果的方面来看，条件式(3)的下限值更优选为0.018。另外，条件式(3)的上限值更优选为0.080，进一步优选为0.060。
且，如果将玻璃对g线(435.8nm)、F线(486.1nm)、d线(587.6nm)、C线(656.3nm)的折射率分别设为Ng、NF、Nd、NC，则阿贝数(νd)、部分色散比(PgF)可表示如下。
νd＝(Nd-1)/(NF-NC)
PgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)
另外，上述玻璃材料的C7的坐标以及玻璃材料F2的坐标是指在以部分色散比为纵轴、以对d线的阿贝数νd为横轴的坐标系中的坐标。
1-3-4.条件式(4)
在该变焦镜头中，第一透镜组优选至少具有1片正透镜，所述正透镜是由针对g线和F线而满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成的正透镜。
(4)0.012＜ΔPgF1＜0.100
其中，
ΔPgF1：以通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料(第一透镜组具有的正透镜中的至少1片所使用的反常色散玻璃材料(第一反常色散玻璃材料))的部分色散比离开该基准线的偏差
第一透镜组也是具有正折射本领的透镜组。因此，与条件式(3)情况下的理由相同，第一透镜组如果至少具有1片由满足上述条件式(4)的反常色散玻璃材料所构成的正透镜，则可实现能在整个波长范围中更好地校正色像差，尤其能在望远端更好地校正轴向色像差的变焦镜头。
从得到上述效果的方面来看，条件式(4)的下限值更优选为0.018。另外，条件式(4)的上限值更优选为0.080，进一步优选为0.060。
1-3-5.条件式(5)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(5)0.25＜f1/ft＜0.61
其中，
f1：第一透镜组的焦距
条件式(5)是规定第一透镜组的焦距与该变焦镜头在望远端的焦距之比的式子。通过满足条件式(5)，相对于该变焦镜头在望远端的焦距，第一透镜组的折射本领落在适当的范围内，从而能形成在望远端具有强远摄结构的光学系统。因此，能实现望远端的光学总长的进一步缩短，能实现望远比小的小型变焦镜头。与此同时，由于第一透镜组的折射本领在适当的范围内，因此，能良好地进行球面像差或轴向色像差的校正，更容易实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(5)的数值变为下限值以下，则相对于该变焦镜头在望远端的焦距，第一透镜组的折射本领过强，从而难以校正球面像差或轴向像差。因此，难以实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。另一方面，如果条件式(5)的数值变为上限值以上，则相对于该变焦镜头在望远端的焦距，第一透镜组的折射本领弱。此时，难以形成在望远端具有强远摄结构的光学系统，望远端的光学总长变长，难以实现小型的变焦镜头。
从得到上述效果的方面来看，条件式(5)的下限值更优选为0.28，进一步优选为0.31。另外，条件式(5)的上限值更优选为0.59，进一步优选为0.56，更进一步优选为0.54，再进一步优选为0.50。
1-3-6.条件式(6)
在该变焦镜头中，第一透镜组优选至少具有1片负透镜，所述负透镜由满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成。
(6)-0.010＜ΔPgFn＜0.012
其中，
ΔPgFn：把通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2的坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料(第一透镜组具有的负透镜中的至少1片透镜所使用的反常色散玻璃材料(第二反常色散玻璃材料))的部分色散比离开该基准线的偏差
如条件式(3)、条件式(4)中所述，为了进行色像差的校正，通常在具有正折射本领的透镜组中，组合使用由高色散玻璃材料构成的负透镜和由低色散玻璃材料构成的正透镜来进行色像差的校正，然而，即使组合这两种透镜也难以完全校正色像差。因此，如果至少具有1片由色散特性呈二次曲线性的、满足上述条件式(6)的反常色散玻璃材料所构成的负透镜，则能在整个波长范围中更良好地校正色像差。此时，第一透镜组在包含满足上述条件式(4)的正透镜的同时，还包含满足该条件式(6)的负透镜，从而能得到尤其可在望远端极好地校正轴向像差的变焦镜头。且，第一反常色散玻璃材料～第三反常色散玻璃材料可以是相同的玻璃材料，也可以是不同的玻璃材料。
从得到上述效果的方面来看，条件式(6)的下限值更优选为-0.009，进一步优选为-0.008。另外，条件式(6)的上限值更优选为0.010，进一步优选为0.008，更进一步优选为0.006。
1-3-7.条件式(7)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(7)0.50＜Lt/ft＜0.73
其中，
Lt：该变焦镜头在望远端的最靠物侧的面到像面的距离
条件式(7)是规定该变焦镜头的光学总长(Lt)与该变焦镜头在望远端的焦距之比的式子。即，其是表示所谓的该变焦镜头的望远比的式子。其中，在该条件式(7)中，“Lt”是该变焦镜头在望远端的、从最靠物侧的面到像面的距离，是不包含虚拟玻璃等的空气换算长度。当满足条件式(7)时，与焦距相比，该变焦镜头在望远端的光学总长能缩短到足够小，能实现小型的变焦镜头。与此同时，也能实现在望远端能良好地校正球面像差或轴向色像差，并且在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(7)的数值变为下限值以下，则望远比变得过小。因此，虽然从实现该变焦镜头的小型化方面来看是好的，但由于在物侧以及像面侧分别配置了强的正折射本领或负折射本领，因此，难以校正球面像差或轴向色像差。另外，由于组装灵敏度变高，容易产生组装误差引起的像差。因此，要求组装精度高、部件精度高，从而基于制造方面的观点也不优选。另一方面，如果条件式(7)的数值变为上限值以上，则望远比变大，难以实现该变焦镜头的小型化。另外，相对于望远端的焦距，光学总长也变长。
从得到上述效果的方面来看，条件式(7)的下限值更优选为0.51，进一步优选为0.52。另外，条件式(7)的上限值更优选为0.71，进一步优选为0.69，更进一步优选为0.67。
1-3-8.条件式(8)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(8)-1.83＜β3rt＜-0.95
其中，
β3rt：配置在第三透镜组之后的所有透镜组在望远端的复合横向放大率
条件式(8)是规定该变焦镜头中配置在第三透镜组之后的所有透镜组在望远端的复合横向放大率的式子。此处，配置在第三透镜组之后的所有透镜组在望远端的复合横向放大率，换言之，指的是复合正透镜组以及复合负透镜组在望远端的复合横向放大率。通过满足条件式(8)，从而望远端的第三透镜组得以配置在适当的位置，更容易实现具有强远摄结构的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(8)的数值变为下限值以下，则第三透镜组在望远端的位置被配置得过于偏向物侧，因此，难以缩短该变焦镜头在望远端的光学总长，从而不优选。如果条件式(8)的数值变为上限值以上，则在望远端，配置在第三透镜组之后的透镜组无法获得更大的变焦率。因此，难以实现该变焦镜头在望远端的长焦距化。另外，此时，由第一透镜组以及第二透镜组形成的复合焦距变大，从而远摄结构变弱。因此，难以实现光学总长比焦距短的变焦镜头。
从得到上述效果的方面来看，条件式(8)的下限值更优选为-1.81，进一步优选为-1.78，更进一步优选为-1.73，再进一步优选为-1.68。另外，条件式(8)的上限值更优选为-0.98，进一步优选为-1.02，更进一步优选为-1.06，再进一步优选为-1.10。
1-3-9.条件式(9)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(9)-4.50＜β2t＜-0.90
其中，
β2t：第二透镜组在望远端的横向放大率
条件式(9)是规定第二透镜组在望远端的横向放大率的式子。通过满足条件式(9)，借助第二透镜组得到的像的放大效果能落在适当范围内，从而能实现具有强远摄结构的变焦镜头。与此同时，能进行良好的像差校正。因此，更容易兼顾该变焦镜头的高性能化以及小型化。
与此相对地，如果条件式(9)的数值变为下限值以下，则在望远端第二透镜组的像的放大效果过大，因此，第一透镜组中产生的像差在第二透镜组中被大幅度地放大。为了实现光学性能高的变焦镜头，需要分别增加构成第一透镜组以及第二透镜组的透镜片数，抑制第一透镜组中像差的产生，同时在第二透镜组中校正第一透镜组中产生的像差。因此，不但难以实现该变焦镜头的小型化，而且从轻量化以及低成本化的观点来看也是不优选的。另一方面，如果条件式(9)的数值变为上限值以上，则在望远端第二透镜组的像的放大效果变小。因此，第一透镜组以及第二透镜组的复合焦距变大，远摄结构变弱，从而难以实现光学总长的缩短。
从得到上述效果的方面来看，条件式(9)的下限值更优选为-4.00，进一步优选为-3.60，更进一步优选为-3.40，再进一步优选为-2.90，再更进一步优选为-2.40。另外，条件式(9)的上限值更优选为-0.95，进一步优选为-0.99，更进一步优选为-1.12，再进一步优选为-1.25，再更进一步优选为-1.35。
1-3-10.条件式(10)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(10)0.95＜βLAt/βLBt＜4.00
其中，
βLAt：负A透镜组在望远端的横向放大率
βLBt：负B透镜组在望远端的横向放大率
条件式(10)是规定复合负透镜组中所包含的负A透镜组与负B透镜组在望远端的横向放大率之比的式子。通过满足条件式(10)，从而即使在使用大型的摄像元件时，也容易实现该复合负透镜组的径向的小型化，且能用片数少的透镜实现光学性能良好的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(10)的数值变为下限值以下，则在望远端，相比于负B透镜组产生的像的放大效果，负A透镜组产生的像的放大效果过小。因此，为了应对大型的摄像元件，需要用大外径的透镜来构成该复合负透镜组，从而难以实现复合负透镜组的径向的小型化。另一方面，如果条件式(10)的数值变为上限值以上，则在望远端，相比于负B透镜组产生的像的放大效果，负A透镜组产生的像的放大效果过大。由于在负A透镜组中发散的光束会射入负B透镜组，从而难以实现负B透镜组的径向的小型化。与此同时，负A透镜组中的像面弯曲等的像差产生量变多。因此，为了实现良好的光学性能，用于校正这些像差的透镜的片数增加，从而使负A透镜组大型化，该变焦镜头的光学总长变长，且成本变高。
从得到上述效果的方面来看，条件式(10)的下限值更优选为0.97。另外，条件式(10)的上限值更优选为3.00，进一步优选为2.70，更进一步优选为2.50。
1-3-11.条件式(11)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(11)0.05＜CrLAr/ft＜0.18
其中，
CrLAr：负A透镜组的最靠像面侧的面的曲率半径
条件式(11)是规定复合负透镜组中最靠物侧配置的、负A透镜组的最靠像面侧配置的面的曲率半径与该变焦镜头在望远端的焦距之比的式子。通过满足条件式(11)，负A透镜组最靠像面侧的面的曲率半径落在适当的范围内，从而能良好地校正像面弯曲，更容易实现光学性能良好的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(11)的数值变为下限值以下，则相对于该变焦镜头在望远端的焦距，负A透镜组最靠像面侧的面的曲率半径过小，从而使像面弯曲的产生量变大，其校正变得困难。另一方面，如果条件式(11)的数值变为上限值以上，则相对于该变焦镜头在望远端的焦距，负A透镜组最靠像面侧的面的曲率半径过大，从而使像面弯曲的校正不足而不优选。
从得到上述效果的方面来看，条件式(11)的下限值更优选为0.06，进一步优选为0.07。另外，条件式(11)的上限值更优选为0.17，进一步优选为0.16。
1-3-12.条件式(12)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(12)-0.85＜f2/fw＜-0.10
其中，
f2：第二透镜组的焦距
条件式(12)是规定第二透镜组的焦距与该变焦镜头在广角端的焦距之比的式子。通过满足条件式(12)，能使第二透镜组在广角端的折射本领落在适当的范围内，从而能良好地校正易于在广角端产生的像面弯曲或歪曲像差。因此，更容易实现在整个变焦范围中光学性能高的变焦镜头。另外，由于在第二透镜组中能得到充分的像的放大效果，从而能减小构成第一透镜组的透镜的外径，容易实现该变焦镜头的径向的小型化。
与此相对地，如果条件式(12)的数值变为下限值以下，则相对于该变焦镜头在广角端的焦距，第二透镜组的折射本领变小。因此，在第二透镜组中无法得到充分的像的放大效果，为了实现高变焦比的变焦镜头，需要用大外径的透镜构成第一透镜组，这样不但难以实现该变焦镜头的径向的小型化，而且远摄结构也变得较弱，从而难以缩短光学总长而不优选。另一方面，如果条件式(12)的数值变为上限值以上，则相对于该变焦镜头在广角端的焦距，第二透镜组的折射本领变大。因此，在广角端容易产生像面弯曲或歪曲像差，难以良好地校正这些像差，从而不优选。
从得到上述效果的方面来看，条件式(12)的下限值更优选为-0.80，进一步优选为-0.75，更进一步优选为-0.72，再进一步优选为-0.68，再更进一步优选为-0.60，再再进一步优选为-0.55，最优选为-0.49。另外，条件式(12)的上限值更优选为-0.12，进一步优选为-0.14，更进一步优选为-0.16，再进一步优选为-0.18。
1-3-13.条件式(13)
该变焦镜头优选满足以下的条件式。
(13)3.44＜βrt＜4.50
其中，
βrt：复合负透镜组在望远端的复合横向放大率
条件式(13)是规定复合负透镜组在望远端的复合横向放大率的式子。所谓复合负透镜组在望远端的复合横向放大率，其与复合负透镜组在望远端的横向放大率具有相同的含义。通过满足条件式(13)，能在望远端形成具有强远摄结构的折射本领配置，相对于焦距，可以缩短光学总长，且能进行良好的像差校正。为了形成具有强远摄结构的折射本领配置，不管复合负透镜组中所包含的透镜组的数量、或复合负透镜组中的各透镜组的功率配置如何，通过使复合负透镜组的复合横向放大率满足条件式(13)，能实现具有强远摄结构的变焦镜头。
如果条件式(13)的数值变为下限值以下，则复合负透镜组在望远端的复合横向放大率小，像的放大效果变小。因此，难以减小望远比，难以实现望远端的光学总长的缩短。另一方面，如果条件式(13)的数值变为上限值以上，则复合负透镜组在望远端的复合横向放大率大，像的放大效果变大。虽然从实现望远比小的变焦镜头的方面来看是优选的，但难以进行像差校正。因此，难以实现光学性能高的变焦镜头，从而不优选。
从得到上述效果的方面来看，条件式(13)的下限值优选为3.45。另外，条件式(13)的上限值优选为4.40，更优选为4.30。
1-3-14.条件式(14)
该变焦镜头优选具有上述防抖组。当该变焦镜头具备防抖组时，优选满足以下的条件式。
(14)-6.00＜(1-βvct)×βvcrt＜-0.50
其中，
βvct：防抖组在望远端的横向放大率
βvcrt：比防抖组更靠像侧配置的所有透镜组在望远端的复合横向放大率
条件式(14)是规定当该变焦镜头具有上述防抖组时，防抖时该防抖组在与光轴垂直的方向上的移动量、与像在像面处的移动量之比的式子。
此处，条件式(14)规定的数值范围为负。因此，在该变焦镜头中，防抖组优选由具有负折射本领的透镜、或者整体上具有负折射本领的透镜组所构成。与具有正折射本领的透镜等相比，通过将具有负折射本领的透镜等作为防抖组，能实现防抖组的轻量化，能实现用于驱动防抖组的机械部件的轻量化、小型化。进而，通过满足条件式(14)，能使防抖时防抖组的移动量落在适当的范围内，能良好地进行所谓的手抖校正(影像模糊校正)。
与此相对地，如果条件式(14)的数值变为下限值以下，则相对于防抖时防抖组的移动量，像在像面处的移动量过大。因此，在所谓的手抖校正时，为了使像在像面处的移动量适当，需要高精度地控制防抖组的移动，控制变难而不优选。另一方面，如果条件式(14)的数值变为上限值以上，则相对于防抖时防抖组的移动量，像在像面处的移动量过小。因此，当手抖校正时，为了使像在像面处的移动量适当，需要使防抖组在与光轴垂直的方向上大幅度地移动。此时，除了需要增大镜筒直径以外，用于使防抖组移动的机械部件也要大型化，该变焦镜头组件整体上也要大型化、重量化。
通过满足条件式(14)，防抖组的移动量落在适当的范围内，镜筒直径也落在适当的范围内，因此只要满足条件式(14)，便可将防抖组配置在任一个透镜组中。然而，从实现该变焦镜头组件整体的小型化的方面来看，优选将防抖组配置在复合负透镜组中。
另外，从得到上述效果的方面来看，条件式(14)的下限值更优选为-5.00，进一步优选为-4.00，更进一步优选为-3.00，再进一步优选为-2.00。另外，条件式(14)的上限值更优选为-0.80，进一步优选为-0.90，更进一步优选为-1.10，再进一步优选为-1.30，再更进一步优选为-1.50。
2.摄像装置
下面，对本发明的摄像装置进行说明。本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述本发明的变焦镜头和摄像元件，所述摄像元件设置在该变焦镜头的像面侧，将该变焦镜头形成的光学像转换成电信号。
在本发明中，摄像元件等没有特别限定，也可使用CCD(Charge Coupled Device)传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器等固体摄像元件等。
尤其，上述变焦镜头在广角端也能确保适用于单镜头反光相机或无反单镜头相机等的更换式镜头系统的法兰衬圈。因此，该摄像装置适合作为采用了这些更换式镜头系统的摄像装置。
把这样的摄像装置的具体配置例示于图26。图26是示意性地表示镜头更换式的摄像装置1的剖面的图。如图26所示，在该镜头更换式的摄像装置1中，容纳了变焦镜头的镜筒部2可自由拆卸地固定于该摄像装置1的镜头座3。该摄像装置1在变焦镜头的像面侧具有摄像元件4，借助变焦镜头，光学像形成于该摄像元件4的摄像面。形成于摄像面的光学像在该摄像元件4中被转换成电信号。基于该电信号生成的图像数据被输出到设置在摄像装置1的背面的背部监视器等图像输出装置中。
这样的摄像装置优选以如下方式配置，即具有对被上述摄像元件转换成电信号的光学像(图像数据)进行电性加工的图像处理部，通过该图像处理部可对图像数据进行图像处理。例如，相对于理想的被摄体像，用上述变焦镜头对被摄体进行摄像后所得到的光学像会存在由上述变焦镜头的各种像差造成的变形(从理想的被摄体像偏离)。因此，根据上述变焦镜头的像差特性，预先准备用于校正这些像差的图像校正用数据，并利用该图像校正用数据，通过图像处理部对上述图像数据进行电性加工，从而可生成光学像的变形被校正了的图像数据。且，该摄像装置可具有预存有上述图像校正用数据的变形校正数据存储部，也可具有被配置为能够存储该图像校正用数据的数据存储部。
另外，该摄像装置可具有诸如无线通信单元等通信单元和通过该通信单元等来获取外部设备中存储的图像校正用数据的数据获取部，并可利用通过上述通信单元等获取的图像校正用数据，借助上述图像处理部对上述图像数据进行电性加工。图像处理涉及的这些具体方式没有特别限定。且，理想的被摄体像是指使用没有像差的透镜(变焦镜头)对被摄体进行摄像时得到的光学像。
该摄像装置具有上述图像处理部，当例如被配置为针对歪曲像差造成的光学像的变形，能利用预先准备的歪曲像差校正用的数据，借助上述图像处理部来校正歪曲像差时，在上述变焦镜头中，可用片数少的透镜来强化复合负透镜组的负折射本领，能实现复合负透镜组的小型化以及轻量化，还能实现该变焦镜头的光学总长的缩短以及径向的小型化，从而优选。
另外，该摄像装置具有上述图像处理部，且可被配置为例如针对倍率色像差造成的光学像的变形，能利用预先准备的倍率色像差校正用的数据，借助上述图像处理部来校正倍率色像差。此时，可减少色像差校正所需的透镜片数，从而可实现该变焦镜头的小型化以及轻量化，且也可实现低成本化。
下面，示出实施例对本发明做具体说明。但本发明不受以下实施例的限定。以下列举出的各实施例的变焦镜头是用在上述摄像装置(光学装置)中的变焦镜头(变焦光学系统)，尤其可优选适用在采用了镜头更换式摄像系统的摄像装置中。另外，在各透镜剖面图中，面向附图，左边为物侧，右边为像侧。
实施例1
(1)光学系统的结构
图1是表示本发明实施例1的变焦镜头结构的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组G1、具有负折射本领的第二透镜组G2、具有正折射本领的第三透镜组G3、具有负折射本领的第四透镜组G4、具有负折射本领的第五透镜组G5所构成，且通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变焦镜头。
在实施例1的变焦镜头中，第三透镜组G3是本发明所述的复合正透镜组。在实施例1中，复合正透镜组仅由第三透镜组G3构成。另外，在实施例1的变焦镜头中，第四透镜组G4以及第五透镜组G5分别是本发明所述的负A透镜组和负B透镜组，由这两个透镜组构成复合负透镜组。孔径光圈S被配置在第五透镜组G5的物侧。
在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，第二透镜组G2向像面侧移动，第三透镜组G3以及第四透镜组G4分别以描绘向像面侧凸的轨迹的方式向物侧移动，从而使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔变宽，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔变窄，第三透镜组G3和第四透镜组G4的间隔变宽，第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔变宽。此时，第一透镜组G1以及第五透镜组G5被固定在光轴方向上。
在该变焦镜头中，第三透镜组的最靠物侧配置了具有第11面以及第12面的双凸透镜。第四透镜组G4是由具有第18面、第19面以及第20面(参照表1)的接合透镜(透镜组件)构成，并被用作为通过使该第四透镜组G4在光轴方向上移动而对邻近被摄体进行对焦的对焦组。进而，第五透镜组G5中所包含的具有第25面、第26面以及第27面的接合透镜被配置为可在与光轴垂直的方向上移动，且该变焦镜头把该接合透镜用作为防抖组，通过使该防抖组在与光轴垂直的方向上移动，从而能使像移动来进行所谓的手抖校正。
且，图中，该变焦镜头的像面侧标注的“IMG”为像面，具体而言，表示CCD传感器或CMOS传感器等固体摄像元件的摄像面，或表示银盐胶片的胶片面等。另外，各透镜组的具体透镜结构如图1所示。这些符号在其他实施例示出的各图中也表示相同的对象，从而以下省略其说明。
(2)数值实施例
下面，对应用了该变焦镜头的具体数值的数值实施例1进行说明。表1中表示的是该变焦镜头的透镜数据。在表1中，“面编号”表示从物侧数起透镜面的序号，“r”表示透镜面的曲率半径，“d”表示透镜面在光轴上的间隔，“Nd”表示对d线(波长λ＝587.56nm)的折射率，“vd”表示对d线(波长λ＝587.60nm)的阿贝数。另外，在面编号后附上“STOP”来表示孔径光圈(光圈S)。进而，在表1中，“ΔPgF”表示把通过玻璃材料的C7(部分色散比：0.5393、νd：60.49)以及F2(部分色散比：0.5829、νd：36.30)的部分色散比和νd的坐标的直线作为基准线时，部分色散比离开基准线的偏差，“H”表示光学有效直径。
表2中表示的是该变焦镜头在各焦距(f)(望远端、中间焦距、广角端)下的F值(Fno)、半视角(ω)、像高(Y)、光学总长(TL)。表3中表示的是变焦时的可变间隔，表4中表示的是对焦时的可变间隔。且，变焦时的拍摄距离为无限远，对焦时的拍摄距离为表中记载的值。表5中表示的是各透镜组中所包含的面编号以及各透镜组的焦距。在各表中，涉及长度的数值的单位全部为“mm”，涉及角度的数值的单位全部为“°”。
且，这些表所涉及的事项在其他实施例示出的各表中也相同，从而以下省略其说明。
图2～图4中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端无限远对焦时的纵像差图。在各纵像差图中，从左开始依次表示的是球面像差、像散、歪曲像差。在表示球面像差的图中，纵轴表示与开放F值(FNO)的比例，横轴表示散焦，实线表示d线，短虚线表示g线，长虚线表示C线(λ＝656.28nm)。在表示像散的图中，纵轴表示像高(Y)，横轴表示散焦，实线表示d线的弧矢方向(X)，虚线表示d线的子午方向(Y)。在表示歪曲像差的图中，纵轴取像高(Y)，横轴取％。
图5中表示的是该变焦镜头在望远端的无限远物体对焦状态下的横像差图。面向图5，左侧(Dec＝0.0)表示在未进行防抖校正的基本状态下的横像差，图的上部表示最大像高的70％的像点处的横像差(0.70FH)，图的中部表示轴向像点处的横像差(0.00FH)，图的下部表示最大像高的-70％的像点处的横像差(-0.70FH)。另外，面向图5，右侧(Dec＝0.750)表示使防抖组在与光轴垂直的方向上移动了0.750mm后，防抖校正时(防抖角度0.154°)的横像差，图的上部表示最大像高的70％的像点处的横像差，图的中部表示轴向像点处的横像差，图的下部表示最大像高的-70％的像点处的横像差。且，在各图中，横轴表示在光瞳面上的离开主光线的距离，实线表示与d线相当的光线的波长特性，短虚线表示与g线相当的光线的波长特性，长虚线表示与C线相当的光线的波长特性。
且，这些像差的表示顺序、以及各图中的实线、波浪线等所表示的内容与其他实施例中示出的各图相同，因此，以下省略说明。
另外，在表30中示出条件式(1)、条件式(2)、条件式(5)、条件式(7)～条件式(14)的数值。关于条件式(3)、条件式(4)、条件式(6)涉及的值，可参照表1。
表1
面编号 r d Nd vd ΔPgF H
1 280.4148 3.000 1.80611 40.73 -0.0078 42.500
2 110.7885 10.537 1.49700 81.61 0.0375 42.000
3 -2999.6108 0.300 42.000
4 114.0760 10.155 1.49700 81.61 0.0375 42.000
5 -4460.5316 D5 41.700
6 -6674.7083 2.000 1.72916 54.67 16.400
7 54.7001 4.876 15.900
8 -57.6848 2.000 1.69680 55.46 15.900
9 77.4198 4.239 1.84666 23.78 16.700
10 -329.5759 D10 16.900
11 149.1621 4.649 1.59282 68.62 0.0194 17.200
12 -89.8170 0.300 17.400
13 81.9796 4.437 1.49700 81.61 0.0375 17.400
14 -190.0065 0.300 17.300
15 51.9277 5.973 1.49700 81.61 0.0375 16.700
16 -70.0945 1.800 1.84666 23.78 16.400
17 -504.5313 D17 16.000
18 -157.8135 3.265 1.84666 23.78 13.000
19 -44.6655 1.000 1.74400 44.72 12.700
20 72.4416 D20 12.100
21 Stop INF 10.907 9.777
22 679.7501 1.000 1.92286 20.88 8.400
23 28.2194 4.389 1.64769 33.84 8.500
24 -34.3733 1.000 8.700
25 480.8903 3.839 1.72047 34.71 9.400
26 -21.7777 1.000 1.72916 54.67 9.300
27 31.4475 3.145 9.300
28 975.0376 4.679 1.60342 38.01 9.200
29 -17.9113 1.000 1.83481 42.72 9.400
30 111.6078 0.300 10.200
31 37.1016 4.389 1.62004 36.30 10.800
32 -74.8487 16.468 11.000
33 31.2209 5.547 1.62004 36.30 13.100
34 -123.0101 1.500 1.95375 32.32 12.900
35 81.3637 6.939 12.700
36 -28.4722 1.500 1.95375 32.32 12.700
37 -56.4443 31.487 13.400
38 INF 2.500 1.51680 64.20 21.600
39 INF 1.000 21.600
表2
f 153.714 272.696 487.441
Fno 5.768 5.768 5.768
ω 7.985 4.491 2.497
Y 21.633 21.633 21.633
TL 310.000 310.000 310.000
表3
f 153.714 272.696 487.441
拍摄距离 INF INF INF
D5 67.301 98.446 122.526
D10 59.143 29.356 1.000
D17 5.714 9.807 8.569
D20 17.273 11.822 17.335
表4
f 153.714 272.696 487.441
拍摄距离 1698.27 1698.27 1698.27
D17 7.046 14.273 22，905
D20 15.941 7.356 3.000
表5
组 面编号 焦距
G1 1-5 212.647
G2 6-10 -47.101
G3 11-17 39.878
G4 18-20 -74.458
G5 21-37 -69.098
实施例2
(1)光学系统的结构
图6是表示本发明实施例2的变焦镜头结构的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组G1、具有负折射本领的第二透镜组G2、具有正折射本领的第三透镜组G3、具有正折射本领的第四透镜组G4、具有负折射本领的第五透镜组G5、具有负折射本领的第六透镜组G6所构成，且通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变焦镜头。
实施例2的变焦镜头中，由第三透镜组G3以及第四透镜组G4构成本发明所述的复合正透镜组。另外，实施例2的变焦镜头中，第五透镜组G5以及第六透镜组G6分别是本发明所述的负A透镜组和负B透镜组，由这两个透镜组构成复合负透镜组。孔径光圈S被配置在第四透镜组G4的像面侧。
在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组向物侧移动，第二透镜组G2向像面侧移动，第三透镜组G3以及第五透镜组G5分别以描绘向像面侧凸的轨迹的方式向像面侧移动，从而使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔变宽，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔变窄，第三透镜组G3和第四透镜组G4的间隔变窄，第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔变宽，第五透镜组G5和第六透镜组G6的间隔变窄。此时，第四透镜组G4以及第六透镜组G6被固定在光轴方向上。
在该变焦镜头中，第三透镜组的最靠物侧配置了具有第11面以及第12面的双凸透镜。第五透镜组G5由具有第22面、第23面以及第24面(参照表6)的接合透镜(透镜组件)构成，并用作为通过使该第五透镜组G5在光轴方向上移动而对邻近被摄体进行对焦的对焦组。进而，第六透镜组G6中所包含的具有第28面、第29面以及第30面的接合透镜被配置为可在与光轴垂直的方向上移动，且该变焦镜头把该接合透镜用作为防抖组，通过使该防抖组在与光轴垂直的方向上移动，从而能使像移动来进行所谓的手抖校正。
(2)数值实施例
下面，对应用了该变焦镜头的具体数值的数值实施例2进行说明。表6中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表7中表示的是该变焦镜头在各焦距(f)下的F值(Fno)、半视角(ω)、像高(Y)、光学总长(TL)。表8中表示的是变焦时的可变间隔，表9中表示的是对焦时的可变间隔。进而，表10中表示的是各焦距下的孔径光圈直径。进而，表11中表示的是各透镜组中所包含的面编号以及各透镜组的焦距。另外，表30中表示的是条件式(1)、条件式(2)、条件式(5)、条件式(7)～条件式(14)的数值。关于条件式(3)、条件式(4)、条件式(6)涉及的值，可参照表6。
图7～图9中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端无限远对焦时的纵像差图。另外，图10中表示的是该变焦镜头的横像差图。
表6
面编号 r d Nd vd ΔPgF H
1 256.5497 3.000 1.80611 40.73 -0.0078 45.000
2 124.5062 8.940 1.49700 81.61 0.0375 44.500
3 783.4998 0.300 44.400
4 144.4673 9.355 1.49700 81.61 0.0375 44.400
5 -2668.0460 D5 44.200
6 -261.2284 2.000 1.72916 54.67 18.700
7 102.7619 4.067 18.400
8 -81.6283 2.000 1.72916 54.67 18.400
9 161.8564 3.979 1.84666 23.78 19.000
10 -217.0615 D10 19.200
11 213.6568 7.240 1.59282 68.62 0.0194 26.900
12 -103.7383 0.300 27.000
13 191.5233 4.516 1.49700 81.61 0.0375 26.500
14 -500.0000 0.300 26.200
15 63.9340 9.533 1.49700 81.61 0.0375 25.100
16 -125.6879 1.800 1.90366 31.31 24.600
17 341.1838 D17 23.800
18 68.7163 1.500 1.84666 23.78 18.600
19 37.7184 6.375 1.62004 36.30 17.700
20 8924.3686 2.017 17.300
21 Stop INF D21 可变
22 -822.1021 3.620 1.84666 23.78 15.800
23 -67.5322 1.000 1.74400 44.90 15.400
24 55.2443 D24 14.400
25 -120.9184 1.000 1.92286 20.88 8.900
26 52.9129 3.872 1.64769 33.84 8.800
27 -33.6359 1.006 8.700
28 -260.4458 3.114 1.72825 28.32 8.800
29 -31.1805 1.000 1.72916 54.67 8.800
30 35.2348 1.937 8.900
31 37.1706 5.389 1.62004 36.30 9.400
32 -21.3502 1.000 1.89190 37.13 9.500
33 49.3011 0.300 9.900
34 34.1759 3.514 1.62004 36.30 10.300
35 927.5071 22.839 10.500
36 42.0618 5.075 1.62004 36.30 15.400
37 -614.7783 13.959 15.300
38 -37.4789 1.500 1.95375 32.32 14.400
39 -208.7708 24.035 15.000
40 INF 2.500 1.51680 64.20 21.600
41 INF 1.000 21.600
表7
f 154.326 299.822 582.562
Fno 5.150 5.820 6.489
ω 7.949 4.073 2.084
Y 21.633 21.633 21.633
TL 300.000 327.144 365.938
表8
f 154.326 299.822 582.562
拍摄距离 INF INF INF
D5 3.468 90.719 153.164
D10 74.585 28.430 1.000
D17 20.198 6.247 10.025
D21 2.152 15.808 4.234
D24 35.565 21.908 33.483
表9
f 154.326 299.822 582.562
拍摄距离 1900.00 1872.86 1834.06
D21 3.317 21.185 21.706
D24 34.399 16.532 16.010
表10
f 154.326 299.822 582.562
孔径光圈直径 32.945 32.831 26.519
表11
组 面编号 焦距
G1 1-5 275.266
G2 6-10 -70.694
G3 11-17 69.085
G4 18-21 158.581
G5 22-24 -76.938
G6 25-39 -57.819
实施例3
(1)光学系统的结构
图11是表示本发明实施例3的变焦镜头结构的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组G1、具有负折射本领的第二透镜组G2、具有正折射本领的第三透镜组G3、具有正折射本领的第四透镜组G4、具有负折射本领的第五透镜组G5、具有负折射本领的第六透镜组G6所构成，且通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变焦镜头。
实施例3的变焦镜头中，由第三透镜组G3以及第四透镜组G4构成本发明所述的复合正透镜组。另外，实施例3的变焦镜头中，第五透镜组G5以及第六透镜组G6分别是本发明所述的负A透镜组和负B透镜组，由这两个透镜组构成复合负透镜组。孔径光圈S被配置在第四透镜组G4的像面侧。
在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，第二透镜组G2向像面侧移动，第三透镜组G3以及第五透镜组G5分别以描绘向像面侧凸的轨迹的方式向物侧移动，从而使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔变宽，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔变窄，第三透镜组G3和第四透镜组G4的间隔变宽，第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔变窄，第五透镜组G5和第六透镜组G6的间隔变宽。此时，第一透镜组G1、第四透镜组G4以及第六透镜组G6被固定在光轴方向上。
在该变焦镜头中，第三透镜组的最靠物侧配置了具有第11面以及第12面的双凸透镜。第五透镜组G5由具有第22面、第23面以及第24面(参照表12)的接合透镜(透镜组件)构成，并用作为通过使该第五透镜组G5在光轴方向上移动而对邻近被摄体进行对焦的对焦组。进而，第六透镜组G6中所包含的具有第28面、第29面以及第30面的接合透镜被配置为可在与光轴垂直的方向上移动，且该变焦镜头把该接合透镜用作为防抖组，通过使该防抖组在与光轴垂直的方向上移动，从而能使像移动来进行所谓的手抖校正。
(2)数值实施例
下面，对应用了该变焦镜头的具体数值的数值实施例3进行说明。表12中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表13中表示的是该变焦镜头在各焦距(f)下的F值(Fno)、半视角(ω)、像高(Y)、光学总长(TL)。表14中表示的是变焦时的可变间隔，表15中表示的是对焦时的可变间隔。进而，表16中表示的是各焦距下的孔径光圈直径。进而，表17中表示的是各透镜组中所包含的面编号以及各透镜组的焦距。另外，表30中表示的是条件式(1)、条件式(2)、条件式(5)、条件式(7)～条件式(14)的数值。关于条件式(3)、条件式(4)、条件式(6)所涉及的值，可参照表12。
图12～图14中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端无限远对焦时的纵像差图。另外，图15中表示的是该变焦镜头的横像差图。
表12
面编号 r d Nd vd ΔPgF H
1 224.0638 3.000 1.80611 40.73 -0.0078 45.000
2 97.8876 12.047 1.49700 81.61 0.0375 44.200
3 2010.1420 0.300 44.200
4 107.2356 12.114 1.49700 81.61 0.0375 44.100
5 -1562.7396 D5 43.800
6 -322.4481 2.000 1.72916 54.67 20.600
7 66.5760 5.906 20.000
8 -79.0361 2.000 1.53775 74.70 0.0255 20.000
9 89.7454 4.279 1.84666 23.78 20.800
10 1411.1732 D10 20.900
11 173.9808 6.367 1.49700 81.61 0.0375 22.600
12 -89.7756 0.300 22.700
13 86.4438 5.787 1.49700 81.61 0.0375 22.400
14 -283.5888 0.300 22.100
15 64.8192 7.301 1.49700 81.61 0.0375 21.000
16 -116.5409 1.800 1.89190 37.13 20.500
17 135.7988 D17 19.700
18 64.0458 1.500 1.84666 23.78 15.600
19 37.8489 5.033 1.62004 36.30 15.000
20 2061.0242 2.052 14.600
21 Stop INF D21 可变
22 -839.1256 2.638 1.84666 23.78 10.700
23 -74.8969 1.000 1.72916 54.67 10.400
24 49.7222 D24 10.000
25 -137.5818 1.000 1.92286 20.88 7.700
26 30.8152 3.930 1.64769 33.84 7.600
27 -29.2245 1.109 7.600
28 -305.8806 3.693 1.72047 34.71 7.700
29 -17.4192 1.000 1.72916 54.67 7.700
30 33.4726 1.990 7.900
31 37.5436 4.852 1.60342 38.01 8.400
32 -19.7172 1.000 1.83481 42.72 8.500
33 46.4857 0.300 9.000
34 28.1946 3.400 1.59270 35.45 9.400
35 236.6030 19.954 9.600
36 34.5155 3.745 1.58144 40.89 13.700
37 87.3136 10.762 13.600
38 -27.4153 1.500 1.95375 32.32 13.600
39 -47.5046 26.001 14.400
40 INF 2.500 1.51680 64.20 21.600
41 INF 1.000 21.600
表13
f 308.675 424.019 582.642
FnO 5.768 6.129 6.489
ω 3.954 2.870 2.084
Y 21.633 21.633 21.633
TL 315.500 315.500 315.500
表14
f 308.675 424.019 582.642
拍摄距离 INF INF INF
D5 68.235 85.837 97.738
D10 37.096 19.426 1.000
D17 21.564 21.633 28.158
D21 11.330 9.457 2.067
D24 14.666 16.539 23.929
表15
f 308.675 424.019 582.642
拍摄距离 1884.50 1884.50 1884.50
D21 16.988 19.996 20.316
D24 9.008 6.000 5.681
表16
f 308.675 424.019 582.642
孔径光圈直径 27.967 25.785 22.491
表17
组 面编号 焦距
G1 1-5 195.848
G2 6-10 -57.237
G3 11-17 67.888
G4 18-21 142.743
G5 22-24 -70.827
G6 25-39 -58.297
实施例4
(1)光学系统的结构
图16是表示本发明实施例4的变焦镜头结构的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组G1、具有负折射本领的第二透镜组G2、具有正折射本领的第三透镜组G3、具有正折射本领的第四透镜组G4、具有负折射本领的第五透镜组G5、具有负折射本领的第六透镜组G6所构成，且通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变焦镜头。
在实施例4的变焦镜头中，由第三透镜组G3以及第四透镜组G4构成本发明所述的复合正透镜组。另外，在实施例4的变焦镜头中，第五透镜组G5以及第六透镜组G6分别是本发明所述的负A透镜组和负B透镜组，由这两个透镜组构成复合负透镜组。孔径光圈S被配置在第四透镜组G4的像面侧。
在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，第二透镜组G2向像面侧移动，第三透镜组G3以及第五透镜组G5分别以描绘向像面侧凸的轨迹的方式向物侧移动，从而使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔变宽，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔变窄，第三透镜组G3和第四透镜组G4的间隔变宽，第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔变窄，第五透镜组G5和第六透镜组G6的间隔变宽。此时，第一透镜组G1、第四透镜组G4以及第六透镜组G6被固定在光轴方向上。
在该变焦镜头中，第三透镜组的最靠物侧配置了具有第11面以及第12面的双凸透镜。第五透镜组G5由具有第22面、第23面以及第24面(参照表18)的接合透镜(透镜组件)所构成，并用作为通过使该第五透镜组G5在光轴方向上移动而对邻近被摄体进行对焦的对焦组。进而，第六透镜组G6中所包含的具有第28面、第29面以及第30面的接合透镜被配置为可在与光轴垂直的方向上移动，且该变焦镜头把该接合透镜用作为防抖组，通过使该防抖组在与光轴垂直的方向上移动，从而能使像移动来进行所谓的手抖校正。
(2)数值实施例
下面，对应用了该变焦镜头的具体数值的数值实施例4进行说明。表18中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表19中表示的是该变焦镜头在各焦距(f)下的F值(Fno)、半视角(ω)、像高(Y)、光学总长(TL)。表20中表示的是变焦时的可变间隔，表21中表示的是对焦时的可变间隔。进而，表22中表示的是各焦距下的孔径光圈直径。进而，表23中表示的是各透镜组中所包含的面编号以及各透镜组的焦距。另外，表30中表示的是条件式(1)、条件式(2)、条件式(5)、条件式(7)～条件式(14)的数值。条件式(3)、条件式(4)、条件式(6)所涉及的值，可以参照表18。
图17～图19中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端无限远对焦时的纵像差图。另外，图20中表示的是该变焦镜头的横像差图。
表18
面编号 r d Nd vd ΔPgF H
1 238.5870 3.000 1.80611 40.73 -0.0078 45.000
2 105.6524 11.138 1.49700 81.61 0.0375 44.300
3 1682.0251 0.300 44.300
4 114.8475 11.323 1.49700 81.61 0.0375 44.200
5 -2049.3873 D5 43.900
6 -263.2266 2.000 1.72916 54.67 19.200
7 63.7471 5.667 18.700
8 -68.8307 2.000 1.48749 70.44 18.700
9 86.5839 4.112 1.84666 23.78 19.600
10 1487.4929 D10 19.800
11 170.6233 5.460 1.49700 81.61 0.0375 20.000
12 -88.8044 0.300 20.100
13 85.6951 4.969 1.49700 81.61 0.0375 19.800
14 -292.4560 0.300 19.600
15 55.9111 6.760 1.49700 81.61 0.0375 18.700
16 -108.0955 1.800 1.91082 35.25 18.200
17 149.0303 D17 17.600
18 55.0261 1.500 1.84666 23.78 14.100
19 28.7456 5.277 1.64769 33.84 13.500
20 -522.7116 1.853 13.100
21 Stop INF D21 可变
22 -797.7002 2.917 1.84666 23.78 11.100
23 -58.1473 1.000 1.72916 54.67 10.800
24 42.5636 D24 10.100
25 -98.7167 1.000 1.92286 20.88 7.200
26 26.9385 3.866 1.64769 33.84 7.100
27 -27.6166 1.071 7.100
28 2273.8962 3.055 1.69895 30.05 7.200
29 -25.5159 1.000 1.72916 54.67 7.300
30 32.6011 2.261 7.400
31 53.4704 4.400 1.62004 36.30 7.900
32 -18.2893 1.000 1.83481 42.72 8.000
33 58.8733 0.300 8.500
34 28.5544 3.020 1.64769 33.84 8.900
35 105.4962 15.449 9.100
36 33.3755 6.219 1.60342 38.01 12.400
37 -42.3000 4.135 12.400
38 -28.4743 1.500 1.95375 32.32 11.400
39 215.3737 39.727 11.800
40 INF 2.500 1.51680 64.20 21.600
41 INF 1.000 21.600
表19
f 205.810 346.220 582.664
Fno 6.489 6.489 6.489
ω 5.946 3.524 2.084
Y 21.633 21.633 21.633
TL 320.000 320.000 320.000
表20
f 205.810 346.220 582.664
拍摄距离 INF INF INF
D5 56.735 90.089 113.674
D10 61.385 29.939 1.000
D17 17.502 15.594 20.948
D21 3.696 6.747 2.076
D24 18.354 15.303 19.974
表21
f 205.810 346.220 582.664
拍摄距离 1965.73 1965.73 1965.73
D21 5.232 11.324 14.462
D24 16.818 10.726 7.588
表22
f 205.810 346.220 582.664
孔径光圈直径 23.996 24.857 23.417
表23
组 面编号 焦距
G1 1-5 212.924
G2 6-10 -55.683
G3 11-17 62.543
G4 18-21 102.66
G5 22-24 -61.776
G6 25-39 -51.707
实施例5
(1)光学系统的结构
图21是表示本发明实施例5的变焦镜头结构的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组G1、具有负折射本领的第二透镜组G2、具有正折射本领的第三透镜组G3、具有正折射本领的第四透镜组G4、具有负折射本领的第五透镜组G5所构成，且通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变焦镜头。
在实施例5的变焦镜头中，由第三透镜组G3以及第四透镜组G4构成本发明所述的复合正透镜组。另外，实施例5的变焦镜头中，第五透镜组G5是本发明所述的负A透镜组以及复合负透镜组。第五透镜组G5具备部分透镜组G5a以及部分透镜组G5b，部分透镜组G5a用作对焦组。孔径光圈S被配置在第四透镜组G4的像面侧。
在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，第二透镜组G2向像面侧移动，第三透镜组G3以描绘向像面侧凸的轨迹的方式向物侧移动，第四透镜组G4以描绘向物侧凸的轨迹的方式向像面侧移动，从而使第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔变宽，第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔变窄，第三透镜组G3和第四透镜组G4的间隔变宽，第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔变窄。第五透镜组G5被固定在光轴方向上。
在该变焦镜头中，第三透镜组的最靠物侧配置了具有第11面以及第12面的双凸透镜。第五透镜组G5具备具有第23面、第24面以及第25面(参照表24)的接合透镜(透镜组件)来作为上述部分透镜组G5a，并用作为通过使该部分透镜组G5a在光轴方向上移动而对邻近被摄体进行对焦的对焦组。进而，部分透镜组G5b中所包含的具有第29面、第30面以及第31面的接合透镜被配置为可在与光轴垂直的方向上移动，且该变焦镜头把该接合透镜用作为防抖组，通过使该防抖组在与光轴垂直的方向上移动，从而能使像移动来进行所谓的手抖校正。
(2)数值实施例
下面，对应用了该变焦镜头中的具体数值的数值实施例5进行说明。表24中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表25中表示的是该变焦镜头在各焦距(f)下的F值(Fno)、半视角(ω)、像高(Y)、光学总长(TL)。表26中表示的是变焦时的可变间隔，表27中表示的是对焦时的可变间隔。进而，表28中表示的是各焦距下的孔径光圈直径。进而，表29中表示的是各透镜组中所包含的面编号以及各透镜组的焦距。另外，表30中表示的是条件式(1)、条件式(2)、条件式(5)、条件式(7)～条件式(14)的数值。关于条件式(3)、条件式(4)、条件式(6)所涉及的值，可以参照表18。
图22～图24中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端无限远对焦时的纵像差图。另外，图25中表示的是该变焦镜头的横像差图。
表24
面编号 r d Nd vd ΔPgF H
1 222.6942 3.000 1.80611 40.73 -0.0078 45.000
2 102.0993 11.034 1.49700 81.61 0.0375 44.300
3 944.5018 0.300 44.200
4 113.6545 11.509 1.49700 81.61 0.0375 44.200
5 -1700.5759 D5 44.000
6 -260.6432 2.000 1.72916 54.67 20.300
7 75.1270 5.360 19.800
8 -81.9661 2.000 1.49700 81.61 0.0375 19.800
9 103.5120 3.916 1.84666 23.78 20.500
10 1721.7847 D10 20.600
11 185.9695 5.369 1.59282 68.62 0.0194 23.300
12 -143.7128 0.300 23.400
13 108.7125 6.132 1.49700 81.61 0.0375 23.200
14 -160.2340 0.300 23.000
15 62.1685 7.892 1.49700 81.61 0.0375 21.600
16 -109.3762 1.800 1.87071 40.73 21.100
17 118.4448 D17 20.100
18 59.3586 1.600 1.90366 31.31 18.000
19 47.3895 0.603 17.500
20 51.6162 5.314 1.49700 81.61 0.0375 17.400
21 -476.7295 D21 17.000
22 Stop INF D22 可变
23 -864.4747 3.863 1.74950 35.33 11.900
24 -34.9981 1.000 1.72916 54.67 11.600
25 49.2881 D25 10.800
26 -102.2035 1.000 1.92286 20.88 8.100
27 38.2515 3.950 1.64769 33.84 8.000
28 -29.1262 1.007 8.000
29 -278.2043 3.654 1.72047 34.71 8.900
30 -19.6661 1.000 1.72916 54.67 8.900
31 37.1583 1.898 9.100
32 37.8915 5.132 1.68893 31.16 9.000
33 -20.9623 1.000 1.95375 32.32 9.100
34 55.7002 0.300 9.500
35 31.7248 3.292 1.68893 31.16 10.000
36 176.2361 22.845 10.100
37 39.0352 4.269 1.64769 33.84 14.300
38 230.7472 12.913 14.200
39 -31.4770 1.500 1.95375 32.32 13.700
40 -85.1087 27.351 14.400
41 INF 2.500 1.51680 64.20 21.600
42 INF 1.000 21.600
表25
f 205.783 346.335 582.619
Fno 5.768 6.129 6.489
ω 5.962 3.532 2.091
Y 21.633 21.633 21.633
TL 330.500 330.500 330.500
表26
f 205.783 346.335 582.619
拍摄距离 INF INF INF
D5 43.608 80.736 108.479
D10 68.646 34.854 1.000
D17 14.647 7.600 24.980
D21 9.398 13.109 1.841
D22 4.943 4.943 4.943
D25 22.206 22.206 22.206
表27
f 205.783 346.335 582.619
拍摄距离 1869.50 1869.50 1869.50
D22 7.181 11.235 24.219
D25 19.968 15.914 2.930
表28
-f 205.783 346.335 582.619
孔径光圈直径 26.663 25.031 23.585
表29
组 面编号 焦距
G1 1-5 212.954
G2 6-10 一62.980
G3 11-17 74.093
G4 18-21 144.199
G5 23-40 -25.592
G5a 23-25 -66.185
G5b 26-40 -74.702
表30
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
条件式(1) (fpw×fpt)<sup>1/2</sup>/(fw×ft)<sup>1/2</sup> 0.146 0.183 0.129 0.138 0.169
条件式(2) |f1/f2| 4.515 3.894 3.422 3.824 3.381
条件式(5) f1/ft 0.436 0.473 0.336 0.365 0.366
条件式(7) Lt/ft 0.636 0.628 0.541 0.549 0.567
条件式(8) β3rt -1.599 -1.248 -1.514 -1.599 -1.313
条件式(9) β2t -1.433 -1.693 -1.963 -1.710 --2.086
条件式(10) βLAt/βLBt 1.362 1.215 1.093 0.979 1.400
条件式(11) CrLAr/ft 0.149 0.095 0.085 0.073 0.085
条件式(12) f2/fw -0.306 -0.458 -0.185 -0.271 -0.306
条件式(13) βrt 3.461 3.625 3.660 4.204 3.460
条件式(14) (1-βvct)×βvcrt -1.747 -1.871 -1.871 -1.871 -1.871
把本发明的效果与现有技术进行比较，可知：在望远端的望远比方面，本发明的实施例为0.55～0.64，与此相对地，现有技术文献1的实施例为0.62～0.72，本发明在望远端的光学总长的小型化上更有效果。
工业实用性
根据本发明，可提供在望远端实现更长的焦距且光学总长更小的变焦镜头、以及具有该变焦镜头的摄像装置。

Claims (17)

1.一种变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头从物侧依次具备具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的第二透镜组、整体上具有正折射本领的复合正透镜组及整体上具有负折射本领的复合负透镜组，
所述复合正透镜组在最靠物侧具备具有正折射本领的第三透镜组，且仅由具有正折射本领的透镜组构成，
所述复合负透镜组在最靠物侧具备具有负折射本领的负A透镜组，且所述复合负透镜组包含的具有负折射本领的透镜组仅为所述负A透镜组及在所述负A透镜组的像侧配置的负B透镜组，
所述变焦镜头通过改变各透镜组间的间隔进行变焦，且满足以下的条件，(1)0.050＜(fpw×fpt)1/2/(fw×ft)1/2＜0.205
(2)2.50＜|f1/f2|＜5.10
(13)3.44＜βrt＜4.50
其中，fpw为所述复合正透镜组在广角端的焦距，fpt为所述复合正透镜组在望远端的焦距，fw为该变焦镜头在广角端的焦距，ft为该变焦镜头在望远端的焦距，f1为所述第一透镜组的焦距，f2为所述第二透镜组的焦距，βrt为所述复合负透镜组在望远端的复合横向放大率。
2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，在所述复合正透镜组内至少具有1片正透镜，所述正透镜由针对g线和F线满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成，
(3)0.012＜ΔPgF3＜0.100
其中，ΔPgF3为以通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2的坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料的部分色散比离开该基准线的偏差。
3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组至少具有1片正透镜，所述正透镜由针对g线和F线满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成，
(4)0.012＜ΔPgF1＜0.100
其中，ΔPgF1为以通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2的坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料的部分色散比离开该基准线的偏差。
4.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(5)0.25＜f1/ft＜0.61
其中，f1为所述第一透镜组的焦距。
5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组至少具有1片负透镜，所述负透镜由满足以下条件的反常色散玻璃材料所构成，
(6)-0.010＜ΔPgFn＜0.012
其中，ΔPgFn为以通过部分色散比为0.5393、阿贝数νd为60.49的玻璃材料C7的坐标、以及部分色散比为0.5829、阿贝数νd为36.30的玻璃材料F2的坐标的直线作为基准线时，该反常色散玻璃材料的部分色散比离开该基准线的偏差。
6.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(7)0.50＜Lt/ft＜0.73
其中，Lt为该变焦镜头在望远端的最靠物侧的面到像面的距离。
7.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(8)-1.83＜β3rt＜-0.95
其中，β3rt为配置在所述第三透镜组之后的所有透镜组在望远端的复合横向放大率。
8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(9)-4.50＜β2t＜-0.90
其中，β2t为所述第二透镜组在望远端的横向放大率。
9.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，使所述复合负透镜组中所包含的任一透镜组或者所述复合负透镜组中所包含的任一透镜组的一部分在光轴方向上移动，从而对邻近被摄体进行对焦。
10.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，通过仅使所述负A透镜组在光轴方向上移动来对邻近被摄体进行对焦。
11.如权利要求10所述的变焦镜头，其特征在于，所述负A透镜组仅由1个不包含空气间隔的透镜组件构成。
12.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述复合负透镜组还包括具有负折射本领的负B透镜组、且满足以下的条件式，
(10)0.95＜βLAt/βLBt＜4.00
其中，βLAt为所述负A透镜组在望远端的横向放大率，βLBt为所述负B透镜组在望远端的横向放大率。
13.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(11)0.05＜CrLAr/ft＜0.18
其中，CrLAr为所述负A透镜组最靠像面侧的面的曲率半径。
14.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下的条件式，
(12)-0.85＜f2/fw＜-0.10
其中，f2为所述第二透镜组的焦距。
15.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第三透镜组在最靠物侧配置具有双凸形状的不包含空气间隔的透镜组件。
16.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头具备防抖组，
所述防抖组通过使构成该变焦镜头中的至少1片透镜在与光轴垂直的方向上移动而能使像移动，且该变焦镜头满足以下的条件式，
(14)-6.00＜(1-βvct)×βvcrt＜-0.50
其中，βvct为所述防抖组在望远端的横向放大率，βvcrt为比所述防抖组更靠像侧配置的所有透镜组在望远端的复合横向放大率。
17.一种摄像装置，其特征在于，该摄像装置具备权利要求1～16中任意一项所述的变焦镜头、以及在该变焦镜头的像面侧设置并将该变焦镜头形成的光学像转换成电信号的摄像元件。
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