CN109960022A

CN109960022A - 变焦透镜以及摄像装置

Info

Publication number: CN109960022A
Application number: CN201811122730.3A
Authority: CN
Inventors: 林俊秀
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2019-07-02
Also published as: JP2019113763A; JP6892818B2

Abstract

本发明提供在确保高变倍比的同时形成为小型且具有高解像性能的变焦透镜以及摄像装置。该变焦透镜通过从物体侧开始依次配置有具有正光焦度的第1透镜组(G1)、具有负光焦度的第2透镜组(G2)、具有正光焦度的第3透镜组(G3)、具有负光焦度的第4透镜组(G4)、具有正光焦度的第5透镜组(G5)、以及具有正光焦度的第6透镜组(G6)而构成。而且，在将第6透镜组(G6)相对于像面(IMG)固定的状态下，使第1透镜组(G1)、第2透镜组(G2)、第3透镜组(G3)、第4透镜组(G4)、以及第5透镜组(G5)沿着光轴移动，改变所述各透镜组的光轴上的间隔，由此进行从广角端向望远端的变倍。

Description

变焦透镜以及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种变焦透镜以及摄像装置，尤其是涉及一种适用于搭载有CCD或CMOS等固体摄像元件的摄像装置的变焦透镜、以及具备该变焦透镜的摄像装置。

背景技术

单反相机、数码相机、摄影机、监视相机等搭载有CCD或COMS等固体摄像元件的摄像装置迅速地普及。与此相伴，提出有一种能够在搭载有CCD或CMOS等固体摄像元件的摄像装置中使用的变焦透镜(例如参照专利文献1、2。)。

在专利文献1中公开了如下的变焦透镜，该变焦透镜通过从物体侧开始依次配置有具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组、以及具有正光焦度的第5透镜组而构成。此外，还公开了在所述第5透镜组的像侧配置有具有正光焦度的第6透镜组而构成的变焦透镜。

另外，在专利文献2中公开了如下的变焦透镜，该变焦透镜通过从物体侧开始依次配置有具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组、以及具有正光焦度的第5透镜组而构成。此外，还公开了在所述第5透镜组的像侧配置有具有负光焦度的第6透镜组而构成的变焦透镜。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-80152号公报

专利文献2：日本特开2011-99924号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，在变焦透镜中通过采用5组以上的结构而使高变倍比化变得容易，但若在变倍时移动的透镜组的数量增多，则在收装该变焦透镜的透镜镜筒内配备的凸轮筒数增加，透镜镜筒的构造变得复杂，导致成本增加，并且透镜筒径会增大。另外，在欲增加透镜组的移动量来确保高变倍比的情况下，还存在光学系统的全长变长而导致光学系统的大型化这样的问题。另一方面，在抑制各透镜组的移动量来获得变倍比的情况下，需要增大各透镜组的光焦度，因此，像差修正有可能变得困难而导致解像性能的降低。

专利文献1、2所公开的变焦透镜为在变倍时使构成光学系统的整个透镜组大幅移动的结构，因此，处于光学系统全长变长的趋势。尤其是在采用6组结构的情况下，用于使各透镜组移动的凸轮筒数变多，存在收装变焦透镜的透镜镜筒的构造变得复杂而导致高成本、且透镜筒径会变大这样的问题。此外，在专利文献2所公开的6组结构的变焦透镜中，由于第6透镜组具有负光焦度，因此，尤其是像散的修正变得困难，导致解像性能的降低。

本发明是为了解决上述现有技术中的问题点而完成的，其目的在于提供一种在确保高变倍比的同时形成为小型且具有高解像性能的变焦透镜。此外，其目的还在于提供一种具备小型且高性能的变焦透镜的摄像装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述问题而实现目的，本发明的变焦透镜的特征在于，由从物体侧开始依次配置的具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组、具有正光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组构成，在将所述第6透镜组相对于像面固定的状态下，使所述第1透镜组～第5透镜组沿着光轴移动，改变所述各透镜组的光轴上的间隔，由此进行从广角端向望远端的变倍。

另外，本发明的摄像装置的特征在于，具备所述变焦透镜、以及将由该变焦透镜形成的光学像转换成电信号的摄像元件。

根据本发明，能够提供一种在确保高变倍比的同时形成为小型且具有高解像性能的变焦透镜。另外，能够提供一种具备小型且高性能的变焦透镜的摄像装置。

发明效果

根据本发明，起到能够提供一种在确保高变倍比的同时形成为小型且具有高解像性能的变焦透镜这样的效果。此外，起到能够提供一种具备小型且高性能的变焦透镜的摄像装置这样的效果。

附图说明

图1是表示实施例1所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图2是实施例1所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。

图3是实施例1所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。

图4是表示实施例2所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图5是实施例2所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。

图6是实施例2所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。

图7是表示实施例3所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图8是实施例3所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。

图9是实施例3所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。

图10是表示具备本发明所涉及的变焦透镜的摄像装置的一应用例的图。

具体实施方式

下面，对本发明所涉及的变焦透镜以及摄像装置的优选实施方式进行详细说明。

本发明所涉及的变焦透镜由从物体侧开始依次配置的具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组、具有正光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组构成。而且，在将第6透镜组相对于像面固定的状态下，通过使第1透镜组～第5透镜组沿着光轴移动，改变所述各透镜组的光轴上的间隔，进行从广角端向望远端的变倍。

本发明所涉及的变焦透镜采用了从物体侧开始依次配置具有正负正负正正光焦度的6个透镜组的结构，使得容易确保高变倍比。尤其是通过在望远端处周边光束变高的位置配置具有正光焦度的最终组(第6透镜组)，能够实现良好的像散的修正。另外，通过将第6透镜组设为正组，不使配置孔径光阑的附近的组(例如第2透镜组、第3透镜组等)的直径增大就能够实现减小F值且明亮的光学系统。此外，通过在变倍时不使整个透镜组移动而使第6透镜组不动，能够简化担负透镜镜筒内的变倍作用的凸轮筒构造并削减凸轮筒数，能够促进收装该变焦透镜的透镜镜筒的小径化。此外，通过在变倍时使第1透镜组～第5透镜组沿着光轴移动，不会使各组的移动量过大而能够增加变倍比，进而还能够实现广角端的全长的小型化。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，在将第1透镜组的焦距设为f1、将第2透镜组的焦距设为f2时，优选满足如下的条件式。

(1) 5.2≦f1/|f2|≦7.0

条件式(1)是规定了第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的绝对值之比的式子。通过满足条件式(1)，第1透镜组与第2透镜组中的光焦度配置变得适当，能够维持良好的解像性能且缩短望远端处的光学系统全长。通过满足条件式(1)，能够抑制第1透镜组在变倍时的移动量，简化了用于使第1透镜组驱动的凸轮筒构造(能够利用单一的凸轮筒来使第1透镜组驱动等)，促进了收装该变焦透镜的透镜镜筒的小径化。

当低于条件式(1)中的下限时，第1透镜组的光焦度变得过强，望远端处的球面像差的修正过度向负侧进行，无法得到良好的解像性能。另一方面，当超过条件式(1)中的上限时，第1透镜组的光焦度变得过弱，需要增加第1透镜组在变倍时的移动量，以实现高变倍比化。其结果是，光学系统全长延长，难以实现光学系统的小型化。另外，当担负变倍的透镜组的移动量增加时，变倍时产生的焦点移动、像差变动增大，解像性能恶化。

另外，条件式(1)的下限值可以优选设定为5.3以上，更优选设定为5.4以上。另外，条件式(1)的上限值可以优选设定为6.5以下，更优选设定为6.2以下。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，优选的是，通过使第2透镜组沿着光轴从像面侧向物体侧移动，来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

在利用比第2透镜组靠像面侧配置的透镜组进行聚焦的情况下，难以充分确保聚焦所需的各透镜组的间隔。与此相对，在本发明中，通过将第2透镜组设为聚焦组，能够在将光学系统全长维持得较短的状态下容易地确保聚焦所需的透镜组的间隔，能够合理地进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。在以下所示的实施例中，以第1透镜组与第2透镜组之间的间隔变大的方式进行从广角端向望远端的变倍。因此，通过利用第2透镜组进行聚焦，能够充分确保聚焦所需的间隔变得容易。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，优选的是，在将第2透镜组的广角端处的横向倍率设为β2w时，满足如下的条件式。

(2) 0.5≦(1-(β2w)²)×(β2w)²≦1.2

条件式(2)是在将第2透镜组设为聚焦组的情况下优选用于规定第2透镜组的横向倍率的式子。通过满足条件式(2)，能够在将光学系统全长维持得较短的状态下，由第2透镜组高精度地进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

当低于条件式(2)中的下限时，与物体距离变化相伴的聚焦时的第2透镜组向第1透镜组侧伸出的伸出量增大，因此，难以实现在将光学系统全长维持得较短的状态下到最近处距离物体的聚焦。另一方面，当超过条件式(2)中的上限时，广角端处的聚焦时的第2透镜组的伸出量变得过少，因此，难以维持聚焦的精度。另外，在与望远端相比广角端的聚焦时的第2透镜组的伸出量非常少的情况下，难以利用共用的凸轮筒精度良好地执行望远端、广角端的聚焦。

另外，条件式(2)的下限值可以优选设定为0.6以上，更优选设定为0.7以上。另外，条件式(2)的上限值可以优选设定为1.1以下，更优选设定为1.0以下。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，若在第3透镜组中配置一片以上的形成有非球面的透镜，则能够更加良好地修正各像差。尤其是能够进一步良好地修正在光学系统的中间焦点位置附近产生的像面弯曲、在望远端处产生的球面像差。另外，更优选在第3透镜组的最靠物体侧配置的透镜中形成非球面，从而在球面像差的修正方面更为有效。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，可以在变倍时，使第3透镜组与第5透镜组以描绘相同的轨跡的方式移动。此时，第3透镜组与第5透镜组可以沿着设置于同一凸轮筒且具有相同的轨跡的凸轮槽进行移动，也可以沿着一个凸轮槽成为一体地进行移动。通过这种方式，能够减少为了使担负变倍的透镜组驱动而需要的凸轮筒的数量。其结果是，能够简化收装变焦透镜的透镜镜筒的结构，实现低成本化，并且能够缩小透镜筒径。

此外，在本发明的变焦透镜中，在将第2透镜组的焦距设为f2、将第4透镜组的焦距设为f4时，优选满足如下的条件式。

(3) 0.4≦f2/f4≦0.8

条件式(3)是用于规定第2透镜组的焦距相对于第4透镜组的焦距之比的式子。通过满足条件式(3)，第2透镜组相对于第4透镜组的光焦度变得适当，能够维持良好的解像性能且缩短望远端处的光学系统全长。当低于条件式(3)中的下限时，第2透镜组相对于第4透镜组的光焦度变得过强，望远端处的球面像差过度地修正过多，难以得到良好的解像性能。另一方面，当超过条件式(3)中的上限时，第2透镜组相对于第4透镜组的光焦度变得过弱，望远端处的光学系统全长会加长，难以实现光学系统的小型化。

另外，条件式(3)的下限值可以优选设定为0.45以上，更优选设定为0.5以上。另外，条件式(3)的上限值可以优选设定为0.75以下，更优选设定为0.7以下。

此外，在本发明所涉及的变焦透镜中，由1片透镜或1个接合透镜构成第6透镜组，但在广角端处的全长的小型化和轻质化方面是有效的。为了进一步实现轻质化，优选第6透镜组由1片透镜构成。

如以上说明的那样，本发明所涉及的变焦透镜通过具备上述结构，能够在确保高变倍比的同时，实现小型化、高解像化。尤其是通过满足条件式(1)，能够维持良好的解像性能且缩短望远端处的光学系统全长。另外，能够抑制第1透镜组在变倍时的移动量，简化了用于使第1透镜组驱动的凸轮筒构造，促进了收装该变焦透镜的透镜镜筒的小径化。通过满足条件式(2)，能够在将光学系统全长维持得较短的状态下利用第2透镜组高精度地进行聚焦。通过满足条件式(3)，能够维持良好的解像性能且进一步缩短望远端处的光学系统全长。

此外，在本发明中，通过具备具有上述结构的变焦透镜、以及将由该变焦透镜形成的光学像转换成电信号的摄像元件，能够实现具备小型且高性能的变焦透镜的摄像装置。

下面，基于附图对本发明的变焦透镜的实施例详细进行说明。另外，本发明并不通过以下的实施例来限定。

[实施例1]

图1是表示实施例1所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。该变焦透镜通过从未图示的物体侧开始依次配置有具有正光焦度的第1透镜组G₁、具有负光焦度的第2透镜组G₂、具有正光焦度的第3透镜组G₃、具有负光焦度的第4透镜组G₄、具有正光焦度的第5透镜组G₅、以及具有正光焦度的第6透镜组G₆而构成。在第2透镜组G₂与第3透镜组G₃之间配置有对规定的口径进行规制的孔径光阑STP。在第6透镜组G₆与像面IMG之间配置有玻璃罩CG。玻璃罩CG根据需要而配置。

第1透镜组G₁通过从物体侧开始依次配置有凸面朝向物体侧的负弯月透镜L₁₁、凸面朝向物体侧的正弯月透镜L₁₂、以及凸面朝向物体侧的正弯月透镜L₁₃而构成。负弯月透镜L₁₁与正弯月透镜L₁₂被接合。

第2透镜组G₂通过从物体侧开始依次配置有凸面朝向物体侧的负弯月透镜L₂₁、双凹负透镜L₂₂、双凸正透镜L₂₃、以及凸面朝向像侧的负弯月透镜L₂₄而构成。在负弯月透镜L₂₁的物体侧面，通过对树脂等进行冲压而形成有非球面。双凹负透镜L₂₂与双凸正透镜L₂₃被接合。在负弯月透镜L₂₄的两面形成有非球面。

第3透镜组G₃通过从物体侧开始依次配置有双凸正透镜L₃₁、凸面朝向物体侧的负弯月透镜L₃₂、以及双凸正透镜L₃₃而构成。在双凸正透镜L₃₁的两面形成有非球面。负弯月透镜L₃₂与双凸正透镜L₃₃被接合。

第4透镜组G₄通过从物体侧开始依次配置有凸面朝向像侧的正弯月透镜L₄₁、双凹负透镜L₄₂、以及双凹负透镜L₄₃而构成。正弯月透镜L₄₁与双凹负透镜L₄₂被接合。

第5透镜组G₅通过从物体侧开始依次配置有双凸正透镜L₅₁、双凹负透镜L₅₂、以及凸面朝向物体侧的正弯月透镜L₅₃而构成。在双凸正透镜L₅₁的两面形成有非球面。

第6透镜组G₆仅由凸面朝向物体侧的正弯月透镜L₆₁构成。

在该变焦透镜中，在从广角端向望远端进行变倍时，在将第6透镜组G₆相对于像面IMG固定的状态下，以如下方式使第6透镜组G₆以外的各透镜组移动：即，第1透镜组G₁与第2透镜组G₂的间隔变宽，第2透镜组G₂与第3透镜组G₃的间隔变窄，第3透镜组G₃与第4透镜组G₄的间隔变宽，第4透镜组G₄与第5透镜组G₅的间隔变窄，第5透镜组G₅与第6透镜组G₆的间隔变宽。

具体地说，在从广角端向望远端进行变倍时，第6透镜组G₆以外的各透镜组以如下方式移动。第1透镜组G₁沿着光轴从像面IMG侧向物体侧单调地移动。第2透镜组G₂沿着光轴从物体侧向像面IMG侧单调地移动。第3透镜组G₃沿着光轴从像面IMG侧向物体侧单调地移动。第4透镜组G₄沿着光轴从像面IMG侧向物体侧单调地移动。第5透镜组G₅沿着光轴从像面IMG侧向物体侧单调地移动。此时，第3透镜组G₃与第5透镜组G₅以描绘相同的轨跡的方式移动。另外，孔径光阑STP在不改变与第3透镜组G₃之间的间隔的状态下沿着光轴从像面IMG侧向物体侧单调地移动。

另外，在该变焦透镜中，通过使第2透镜组G₂沿着光轴从像面IMG侧向物体侧移动，来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

下面，示出与实施例1所涉及的变焦透镜相关的各种数值数据。

(面数据)

r₀＝∞(物体面)

d₀＝D(0)(可变)

r₁＝81.2760

d₁＝1.5000 nd₁＝1.92119 νd₁＝23.96

r₂＝52.0428

d₂＝7.3671 nd₂＝1.59282 νd₂＝68.62

r₃＝126.0530

d₃＝0.2000

r₄＝61.9499

d₄＝5.7918 nd₃＝1.87070 νd₃＝40.73

r₅＝144.1971

d₅＝D(5)(可变)

r₆＝117.6863(非球面)

d₆＝0.2000 nd₄＝1.53610 νd₄＝41.21

r₇＝109.6241

d₇＝1.2000 nd₅＝1.91082 νd₅＝35.25

r₈＝16.8749

d₈＝7.2797

r₉＝-108.5150

d₉＝0.8000 nd₆＝1.88100 νd₆＝40.14

r₁₀＝40.9804

d₁₀＝5.4905 nd₇＝1.85478 νd₇＝24.80

r₁₁＝-39.1197

d₁₁＝0.9709

r₁₂＝-30.1150(非球面)

d₁₂＝1.0000 nd₈＝1.69350 νd₈＝53.20

r₁₃＝-164.4707(非球面)

d₁₃＝D(13)(可变)

r₁₄＝∞(孔径光阑)

d₁₄＝1.6427

r₁₅＝47.0879(非球面)

d₁₅＝3.2358 nd₉＝1.58313 νd₉＝59.46

r₁₆＝-132.0263(非球面)

d₁₆＝0.1500

r₁₇＝30.4666

d₁₇＝0.9000 nd₁₀＝1.90366 νd₁₀＝31.31

r₁₈＝18.1418

d₁₈＝8.7120 nd₁₁＝1.59282 νd₁₁＝68.62

r₁₉＝-36.2254

d₁₉＝D(19)(可变)

r₂₀＝-71.3144

d₂₀＝2.7104 nd₁₂＝1.92119 νd₁₂＝23.96

r₂₁＝-20.9934

d₂₁＝0.8000 nd₁₃＝1.75500 νd₁₃＝52.32

r₂₂＝199.6057

d₂₂＝1.0260

r₂₃＝-56.6288

d₂₃＝0.8000 nd₁₄＝1.88100 νd₁₄＝40.14

r₂₄＝92.7513

d₂₄＝D(24)(可变)

r₂₅＝74.6921(非球面)

d₂₅＝5.8409 nd₁₅＝1.69350 νd₁₅＝53.20

r₂₆＝-27.1972(非球面)

d₂₆＝0.1500

r₂₇＝-309.8539

d₂₇＝1.0000 nd₁₆＝1.85478 νd₁₆＝24.80

r₂₈＝23.5224

d₂₈＝4.5140 nd₁₇＝1.55032 νd₁₇＝75.50

r₂₉＝108.4873

d₂₉＝D(29)(可变)

r₃₀＝73.2654

d₃₀＝1.8000 nd₁₈＝1.85478 νd₁₈＝24.80

r₃₁＝134.4819

d₃₁＝41.6500

r₃₂＝∞

d₃₂＝2.0000 nd₁₉＝1.51680 νd₁₉＝64.20

r₃₃＝∞

d₃₃＝1.0000

r₃₄＝∞(像面)

圆锥系数(κ)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第6面)

κ＝-1.00000，

A₄＝3.05763×10^-6，A₆＝6.04844×10^-10，

A₈＝-2.88206×10^-11，A₁₀＝5.18007×10^-14

(第12面)

κ＝1.00000，

A₄＝-7.98201×10^-6，A₆＝4.54040×10^-8，

A₈＝-5.68873×10^-11，A₁₀＝-4.25229×10^-13

(第13面)

κ＝1.00000，

A₄＝-2.38953×10^-5，A₆＝3.76104×10^-8，

A₈＝-2.28515×10^-10，A₁₀＝8.30221×10^-14

(第15面)

κ＝3.80141×10^-1，

A₄＝-4.68173×10^-6，A₆＝8.99642×10^-8，

A₈＝-4.53134×10^-10，A₁₀＝4.48614×10^-13

(第16面)

κ＝-1.00000，

A₄＝8.47834×10^-6，A₆＝8.80914×10^-8，

A₈＝-3.38579×10^-10，A₁₀＝-4.76263×10^-14

(第25面)

κ＝-8.19669×10^-1，

A₄＝-1.04203×10^-5，A₆＝-7.23827×10^-9，

A₈＝2.25398×10^-10，A₁₀＝-3.84837×10^-13

(第26面)

κ＝-6.41665×10^-1，

A₄＝2.54537×10^-6，A₆＝-2.08991×10^-8，

A₈＝1.95002×10^-10，A₁₀＝-1.70818×10^-13

(各种数据：无限远物体对焦状态)

(各种数据：最近处距离物体对焦状态)

(变焦透镜组数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f1/|f2|＝6.20

(与条件式(2)相关的数值)

(1-(β2w)²)×(β2w)²＝0.86

(β2w：第2透镜组G₂的广角端处的横向倍率)

(与条件式(3)相关的数值)

f2/f4＝0.653

图2是实施例1所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

图3是实施例1所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

[实施例2]

图4是表示实施例2所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。本实施例的变焦透镜的光学结构以及变倍时的各透镜组的移动与实施例1所示的变焦透镜是同样的。因此，在本实施例中，针对与实施例1同样的构件标注相同的标号，并省略对它们的详细说明。

下面，示出与实施例2所涉及的变焦透镜相关的各种数值数据。

(面数据)

r₀＝∞(物体面)

d₀＝D(0)(可变)

r₁＝100.3335

d₁＝1.5000 nd₁＝1.92119 νd₁＝23.96

r₂＝58.9013

d₂＝7.4544 nd₂＝1.59282 νd₂＝68.62

r₃＝194.5075

d₃＝0.2000

r₄＝60.1550

d₄＝5.9633 nd₃＝1.87070 νd₃＝40.73

r₅＝140.6959

d₅＝D(5)(可变)

r₆＝101.0466(非球面)

d₆＝0.2000 nd₄＝1.53610 νd₄＝41.21

r₇＝115.3450

d₇＝1.2000 nd₅＝1.91082 νd₅＝35.25

r₈＝15.7772

d₈＝8.1187

r₉＝-90.6196

d₉＝0.8000 nd₆＝1.88100 νd₆＝40.14

r₁₀＝154.2614

d₁₀＝5.1813 nd₇＝1.85478 νd₇＝24.80

r₁₁＝-27.4841

d₁₁＝0.4218

r₁₂＝-25.9473(非球面)

d₁₂＝1.0000 nd₈＝1.69350 νd₈＝53.20

r₁₃＝-173.0885(非球面)

d₁₃＝D(13)(可变)

r₁₄＝∞(孔径光阑)

d₁₄＝1.5000

r₁₅＝36.3041(非球面)

d₁₅＝3.6599 nd₉＝1.58313 νd₉＝59.46

r₁₆＝-300.0000(非球面)

d₁₆＝0.1500

r₁₇＝32.3594

d₁₇＝0.9000 nd₁₀＝1.90366 νd₁₀＝31.31

r₁₈＝17.4367

d₁₈＝7.9288 nd₁₁＝1.59282 νd₁₁＝68.62

r₁₉＝-48.7506

d₁₉＝D(19)(可变)

r₂₀＝-104.4751

d₂₀＝3.2048 nd₁₂＝1.91485 νd₁₂＝24.03

r₂₁＝-20.2518

d₂₁＝0.8000 nd₁₃＝1.75500 νd₁₃＝52.32

r₂₂＝1247.8953

d₂₂＝1.3676

r₂₃＝-38.4787

d₂₃＝0.8000 nd₁₄＝1.88100 νd₁₄＝40.14

r₂₄＝94.3522

d₂₄＝D(24)(可变)

r₂₅＝54.4199(非球面)

d₂₅＝6.2929 nd₁₅＝1.69350 νd₁₅＝53.20

r₂₆＝-25.5443(非球面)

d₂₆＝0.1500

r₂₇＝-188.4912

d₂₇＝1.0000 nd₁₆＝1.85478 νd₁₆＝24.80

r₂₈＝24.4159

d₂₈＝4.6224 nd₁₇＝1.55032 νd₁₇＝75.50

r₂₉＝166.7466

d₂₉＝D(29)(可变)

r₃₀＝70.4218

d₃₀＝1.8002 nd₁₈＝1.85478 νd₁₈＝24.80

r₃₁＝100.0000

d₃₁＝41.6505

r₃₂＝∞

d₃₂＝2.0000 nd₁₉＝1.51680 νd₁₉＝64.20

r₃₃＝∞

d₃₃＝1.0000

r₃₄＝∞(像面)

圆锥系数(κ)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第6面)

κ＝4.82258×10^-1，

A₄＝1.20006×10^-7，A₆＝4.51909×10^-9，

A₈＝-4.10467×10^-11，A₁₀＝4.23498×10^-14

(第12面)

κ＝7.69664×10^-1，

A₄＝-3.13994×10^-6，A₆＝2.29658×10^-8，

A₈＝2.29847×10^-10，A₁₀＝-4.25229×10^-13

(第13面)

κ＝1.00000，

A₄＝-2.22833×10^-5，A₆＝-3.82448×10^-9，

A₈＝1.62013×10^-10，A₁₀＝-1.00074×10^-12

(第15面)

κ＝-2.64132×10^-1，

A₄＝-7.79533×10^-6，A₆＝4.91119×10^-8，

A₈＝-3.07587×10^-10，A₁₀＝3.17583×10^-13

(第16面)

κ＝-1.00000，

A₄＝-7.27613×10^-7，A₆＝3.98329×10^-8，

A₈＝-2.11553×10^-10，A₁₀＝-7.44880×10^-14

(第25面)

κ＝-3.14158×10^-1，

A₄＝-1.18948×10^-5，A₆＝-8.28871×10^-9，

A₈＝2.80214×10^-10，A₁₀＝-5.77577×10^-13

(第26面)

κ＝-9.48780×10^-1，

A₄＝2.57078×10^-6，A₆＝-2.73875×10^-8，

A₈＝2.37209×10^-10，A₁₀＝-2.49725×10^-13

(各种数据：无限远物体对焦状态)

(各种数据：最近处距离物体对焦状态)

(变焦透镜组数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f1/|f2|＝5.44

(与条件式(2)相关的数值)

(1-(β2w)²)×(β2w)²＝0.71

(β2w：第2透镜组G₂的广角端处的横向倍率)

(与条件式(3)相关的数值)

f2/f4＝0.695

图5是实施例2所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

图6是实施例2所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

[实施例3]

图7是表示实施例3所涉及的变焦透镜的结构的沿着光轴的剖视图。本实施例所涉及的变焦透镜的光学结构以及变倍时的各透镜组的移动与实施例1所示的变焦透镜是同样的。因此，在本实施例中，针对与实施例1同样的部件标注相同的标号，并省略对它们的详细说明。

(面数据)

r₀＝∞(物体面)

d₀＝D(0)(可变)

r₁＝125.7647

d₁＝1.5000 nd₁＝1.92119 νd₁＝23.96

r₂＝62.4534

d₂＝8.3548 nd₂＝1.59282 νd₂＝68.62

r₃＝476.4228

d₃＝0.2000

r₄＝56.3383

d₄＝6.3072 nd₃＝1.87070 νd₃＝40.73

r₅＝134.2557

d₅＝D(5)(可变)

r₆＝97.1864(非球面)

d₆＝0.2000 nd₄＝1.53610 νd₄＝41.21

r₇＝102.3492

d₇＝1.2000 nd₅＝1.91082 νd₅＝35.25

r₈＝15.0158

d₈＝7.0512

r₉＝-83.4667

d₉＝0.8000 nd₆＝1.88100 νd₆＝40.14

r₁₀＝29.2294

d₁₀＝5.6566 nd₇＝1.85478 νd₇＝24.80

r₁₁＝-36.6055

d₁₁＝0.8576

r₁₂＝-27.9272(非球面)

d₁₂＝1.0000 nd₈＝1.69350 νd₈＝53.20

r₁₃＝-101.4731(非球面)

d₁₃＝D(13)(可变)

r₁₄＝∞(孔径光阑)

d₁₄＝1.5000

r₁₅＝37.5562(非球面)

d₁₅＝4.3025 nd₉＝1.58313 νd₉＝59.46

r₁₆＝-300.0000(非球面)

d₁₆＝0.7210

r₁₇＝36.0991

d₁₇＝0.9000 nd₁₀＝1.90366 νd₁₀＝31.31

r₁₈＝18.8872

d₁₈＝8.8000 nd₁₁＝1.59282 νd₁₁＝68.62

r₁₉＝-32.4352

d₁₉＝D(19)(可变)

r₂₀＝-87.3926

d₂₀＝2.8245 nd₁₂＝1.92084 νd₁₂＝23.96

r₂₁＝-22.3313

d₂₁＝0.8000 nd₁₃＝1.75500 νd₁₃＝52.32

r₂₂＝243.7436

d₂₂＝1.1646

r₂₃＝-51.9744

d₂₃＝0.8000 nd₁₄＝1.88100 νd₁₄＝40.14

r₂₄＝139.3012

d₂₄＝D(24)(可变)

r₂₅＝76.2100(非球面)

d₂₅＝5.2768 nd₁₅＝1.69350 νd₁₅＝53.20

r₂₆＝-30.1368(非球面)

d₂₆＝0.1500

r₂₇＝-408.9078

d₂₇＝1.0000 nd₁₆＝1.85478 νd₁₆＝24.80

r₂₈＝24.6436

d₂₈＝4.5858 nd₁₇＝1.55032 νd₁₇＝75.50

r₂₉＝172.4959

d₂₉＝D(29)(可变)

r₃₀＝70.5340

d₃₀＝1.8000 nd₁₈＝1.85478 νd₁₈＝24.80

r₃₁＝100.0000

d₃₁＝42.7856

r₃₂＝∞

d₃₂＝2.0000 nd₁₉＝1.51680 νd₁₉＝64.20

r₃₃＝∞

d₃₃＝1.0000

r₃₄＝∞(像面)

圆锥系数(κ)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第6面)

κ＝-5.69409×10^-1，

A₄＝2.05051×10^-6，A₆＝-3.16220×10^-9，

A₈＝-1.97507×10^-11，A₁₀＝2.53324×10^-14

(第12面)

κ＝9.99942×10^-1，

A₄＝-1.28621×10^-6，A₆＝-1.50854×10^-8，

A₈＝1.24434×10^-10，A₁₀＝-4.25229×10^-13

(第13面)

κ＝-1.00000，

A₄＝-2.21151×10^-5，A₆＝-2.50925×10^-8，

A₈＝-1.75325×10^-10，A₁₀＝3.73222×10^-13

(第15面)

κ＝-2.92164×10^-2，

A₄＝-3.78011×10^-6，A₆＝5.36116×10^-8，

A₈＝-5.72134×10^-10，A₁₀＝6.36155×10^-13

(第16面)

κ＝-1.00000，

A₄＝1.12318×10^-5，A₆＝5.06044×10^-8，

A₈＝-4.69581×10^-10，A₁₀＝1.01906×10^-13

(第25面)

κ＝6.20395×10^-1，

A₄＝-8.95986×10^-6，A₆＝-1.81783×10^-8，

A₈＝2.82282×10^-10，A₁₀＝-8.07770×10^-13

(第26面)

κ＝-9.27789×10^-1，

A₄＝1.16466×10^-6，A₆＝-3.32274×10^-8，

A₈＝2.98820×10^-10，A₁₀＝-7.47822×10^-13

(各种数据：无限远物体对焦状态)

(各种数据：最近处距离物体对焦状态)

(变焦透镜组数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f1/|f2|＝5.81

(与条件式(2)相关的数值)

(1-(β2w)²)×(β2w)²＝1.01

(β2w：第2透镜组G₂的广角端处的横向倍率)

(与条件式(3)相关的数值)

f2/f4＝0.515

图8是实施例3所涉及的变焦透镜的无限远物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

图9是实施例3所涉及的变焦透镜的最近处距离物体对焦状态下的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中由FNO表示)，实线表示与d线(587.56nm)相当的波长的特性，长虚线表示与F线(486.13nm)相当的波长的特性，短虚线表示与C线(656.28nm)相当的波长的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)，实线表示矢状平面(图中由S表示)的特性，虚线表示子午平面(图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(图中由Y表示)。

下面示出上述各实施例中的条件式的对应表。

[表1]

另外，在上述各实施例中的数值数据中，r₁、r₂、……表示透镜、孔径光阑面等的曲率半径，d₁、d₂、……表示透镜、孔径光阑等的壁厚或它们的面间隔，nd₁、nd₂、……表示透镜等的相对于d线(587.56nm)的折射率，νd₁、νd₂、……表示透镜等的相对于d线的阿贝数。而且，长度的单位全部为“mm”，角度的单位全部为“°”。

另外，在将与光轴垂直的方向的高度设为h、将以透镜面顶为原点时的高度h处的光轴方向的位移量设为Z、将近轴曲率半径设为r、将圆锥系数设为κ、将n阶非球面系数设为A_n、将像面方向设为正时，上述各非球面形状通过以下所示的数式来表示。

[数式1]

如以上说明的那样，上述各实施例的变焦透镜通过满足上述各条件式，能够在确保高变倍比的同时形成为小型且具备高解像性能。尤其是通过满足条件式(1)，能够维持良好的解像性能且缩短望远端处的光学系统全长。另外，能够抑制第1透镜组G₁在变倍时的移动量，简化了用于使第1透镜组G₁移动的凸轮筒构造，促进了收装该变焦透镜的透镜镜筒的小径化。通过满足条件式(2)，能够在将光学系统全长维持得较短的状态下利用第2透镜组G₂高精度地进行聚焦。通过满足条件式(3)，能够维持良好的解像性能且能够进一步缩短望远端处的光学系统全长。另外，通过适当地配置了形成有非球面的透镜、接合透镜，能够进一步提高像差修正能力。

＜適用例＞

下面，示出将本发明的实施例1～3所示的变焦透镜应用于摄像装置的例子。图10是表示具备本发明所涉及的变焦透镜的摄像装置的一应用例的图。图10中表示将收装了变焦透镜100的透镜镜筒110安装在摄像装置200中的状态。

变焦透镜100是实施例1～3所示的变焦透镜。透镜镜筒110经由固定部111相对于摄像装置200能够装卸。作为固定部111，使用螺旋式或卡口式等固定。在该例中，使用卡口式固定。

由变焦透镜100拍摄到的像在搭载于摄像装置200的摄像元件201(CCD或CMOS等)的摄像面上成像，通过未图示的信号处理电路对与该像相关的来自摄像元件201的输出信号进行运算处理，在显示部202中显示像。

图10中示出将本发明所涉及的变焦透镜用于无反光镜单镜头相机的例子。但是，本发明所涉及的变焦透镜不仅能够用于无反光镜单镜头相机，还能够用于其他的透镜更换式相机、数码相机、监视用相机、摄影机等。

工业实用性

如以上那样，本发明所涉及的变焦透镜以及摄像装置在要求高变倍比和高解像性能的小型摄像装置中是有用的，适用于无反光镜单镜头相机、单反相机等透镜更换方式相机、监视用相机、摄影机、数码相机等。

附图标记说明：

G₁ 第1透镜组；

G₂ 第2透镜组；

G₃ 第3透镜组；

G₄ 第4透镜组；

G₅ 第5透镜组；

G₆ 第6透镜组；

L₁₁、L₂₁、L₂₄、L₃₂ 负弯月透镜；

L₁₂、L₁₃、L₄₁、L₅₃、L₆₁ 正弯月透镜；

L₂₂、L₄₂、L₄₃、L₅₂ 双凹负透镜；

L₂₃、L₃₁、L₃₃、L₅₁ 双凸正透镜；

STP 孔径光阑；

CG 玻璃罩；

IMG 像面；

100 变焦透镜；

110 透镜镜筒；

111 固定部；

200 摄像装置；

201 摄像元件；

202 显示部。

Claims

1.一种变焦透镜，其特征在于，

所述变焦透镜由从物体侧开始依次配置的具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有负光焦度的第4透镜组、具有正光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组构成，

在将所述第6透镜组相对于像面固定的状态下，使所述第1透镜组～第5透镜组沿着光轴移动，改变所述各透镜组的光轴上的间隔，由此进行从广角端向望远端的变倍。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

所述变焦透镜满足以下所示的条件式：

(1)5.2≦f1/|f2|≦7.0

其中，f1表示所述第1透镜组的焦距，f2表示所述第2透镜组的焦距。

3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

通过使所述第2透镜组沿着光轴从像面侧向物体侧移动，来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

4.根据权利要求3所述的变焦透镜，其特征在于，

所述变焦透镜满足以下所示的条件式：

(2)0.5≦(1-(β2w)²)×(β2w)²≦1.2

其中，β2w表示所述第2透镜组的广角端处的横向倍率。

5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

所述第3透镜组具备形成有非球面的透镜。

6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

在变倍时，使所述第3透镜组与所述第5透镜组以描绘相同的轨跡的方式移动。

7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，

所述变焦透镜满足以下所示的条件式：

(3)0.4≦f2/f4≦0.8

其中，f2表示所述第2透镜组的焦距，f4表示所述第4透镜组的焦距。

8.一种摄像装置，其特征在于，

所述摄像装置具备：

权利要求1至7中任一项所述的变焦透镜；以及

将由该变焦透镜形成的光学像转换成电信号的摄像元件。