CN110050217B

CN110050217B - 变焦透镜系统以及摄像装置

Info

Publication number: CN110050217B
Application number: CN201880004894.8A
Authority: CN
Inventors: 中泽元希
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: US11150442B2; EP3702823A1; CN110050217A; EP3702823A4; JPWO2019082723A1; US20190293906A1; JP6664068B2; WO2019082723A1

Abstract

变焦透镜系统从物侧向像侧依次包含：具有正的光焦度的第1透镜群(G1)、具有负的光焦度的第2透镜群(G2)、具有正的光焦度的第3透镜群(G3)、具有负的光焦度的第4透镜群(G4)、具有正的光焦度的第5透镜群(G5)、和具有光焦度的第6透镜群(G6)。从广角端向望远端的变焦时各群间隔变化。第5透镜群(G5)由2片以下的透镜元件构成，至少具有1片使凹面朝向物侧的凸弯月形状的透镜元件。

Description

变焦透镜系统以及摄像装置

技术领域

本公开涉及一种小型并且在整个变焦范围可得到良好的光学性能的变焦透镜系统以及使用该变焦透镜系统的摄像装置。

背景技术

在数字静态照相机、数字摄像机等具有进行光电转换的摄像元件的照相机中，近年来特别地，在摄像元件一体型的紧凑照相机中要求基于摄像元件的大型化的高画质化。例如，提出了各种具有6群结构的变焦透镜系统，所述6群结构从物侧向像侧依次配置有：具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、具有正的光焦度的第3透镜群、具有负的光焦度的第4透镜群、具有正的光焦度的第5透镜群、接着其的后群。

专利文献1以及专利文献2公开了可得到高变倍比的6群结构、也就是使各群的间隔变化来进行变焦的变焦透镜系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2012-155087号公报

专利文献2：JP特开2016-173438号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

本公开的目的在于，一种小型并且在整个变焦范围可得到良好的光学性能的变焦透镜以及使用该变焦透镜的摄像装置。

-解决课题的手段-

本公开中的变焦透镜系统从物侧向像侧依次据别：具有正的光焦度的第1透镜群、具有负的光焦度的第2透镜群、具有正的光焦度的第3透镜群、具有负的光焦度的第4透镜群、具有正的光焦度的第5透镜群、具有光焦度的第6透镜群。从广角端向望远端的变焦时各群间隔变化，第5透镜群由2片以下的透镜元件构成。至少具有1片使凹面朝向物侧的凸弯月形状的透镜元件，满足下述的条件(4)：10.2＜fT/fW···(4)这里， fT：望远端处的焦距，fW：广角端处的焦距。

-发明效果-

通过本公开，能够提供小型并且在整个变焦范围可得到良好的光学性能的变焦透镜以及使用该变焦透镜的摄像装置。

附图说明

图1是表示实施方式1(数值实施例1)所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的透镜配置图。

图2是数值实施例1所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

图3是数值实施例1所涉及的摄像光学系统的望远端处的未进行图像模糊校正的基本状态以及图像模糊校正状态下的横向像差图。

图4是表示实施方式2(数值实施例2)所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的透镜配置图。

图5是数值实施例2所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

图6是数值实施例2所涉及的摄像光学系统的望远端处的未进行图像模糊校正的基本状态以及图像模糊校正状态下的横向像差图。

图7是表示实施方式3(数值实施例3)所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的透镜配置图。

图8是数值实施例3所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

图9是数值实施例3所涉及的摄像光学系统的望远端处的未进行图像模糊校正的基本状态以及图像模糊校正状态下的横向像差图。

图10是表示实施方式4(数值实施例4)所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的透镜配置图。

图11是数值实施例4所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

图12是数值实施例4所涉及的摄像光学系统的望远端处的未进行图像模糊校正的基本状态以及图像模糊校正状态下的横向像差图。

图13是表示实施方式5(数值实施例5)所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的透镜配置图。

图14是数值实施例5所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

图15是数值实施例5所涉及的摄像光学系统的望远端处的未进行图像模糊校正的基本状态以及图像模糊校正状态下的横向像差图。

图16是实施方式1所涉及的数字静态照相机的概略结构图。

具体实施方式

以下，适当地参照附图，对实施方式详细进行说明。其中，可能省略非必要详细的说明。例如，可能省略已知事项的详细说明、针对实质相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，使本领域技术人员容易理解。

另外，申请人为了本领域技术人员充分理解本公开而提供附图以及以下的说明，并不意图通过这些来限定权利要求书所述的主题。

(实施方式1～5)

图1、图4、图7、图10、图13分别是实施方式1～5所涉及的摄像光学系统的透镜配置图，均表示处于无限远对焦状态的摄像光学系统。

在图1、图4、图7、图10、图13中，图中的(a)所示的部分表示广角端(最短焦距状态：焦距fW)的透镜结构，(b)所示的部分表示中间位置(中间焦距状态：焦距fM＝√(fW＊fT))的透镜结构，(c)所示的部分表示望远端(最长焦距状态：焦距fT)的透镜结构。在(a)所示的部分、(b)所示的部分、(c)所示的部分，纵横比一致。

此外，在图1、图4、图7、图10、图13中，设置于图中的(a)所示的部分与(b)所示的部分之间的曲线的箭头是从上方起依次将广角端 (Wide)、中间位置(Mid)、望远端(Tele)的各状态下的透镜群的位置连接得到的线。广角端与中间位置之间、中间位置与望远端之间仅仅单纯地被曲线连接，与实际的各透镜群的运动不同。

进一步地，在图1、图4、图7、图10、图13中，附于透镜群的箭头表示从无限远对焦状态向近距对焦状态的聚焦。另外，在这些图1、图4、图7、图10、图13中，由于在图中的(a)所示的部分中的各透镜群的位置的下部记载有各透镜群的符号，因此为了方便，在该各透镜群的符号的下部附有表示聚焦的箭头，按照每个实施方式，后面具体说明在各变焦状态下，聚焦时各透镜群移动的方向。

另外，在图1、图4、图7、图10、图13中，附于特定的面的星号(＊) 表示该面是非球面。此外，在图1、图4、图7、图10、图13中，附于各透镜群的符号的符号(+)以及符号(-)对应于各透镜群的光焦度的符号。此外，在图1、图4、图7、图10、图13中，记载于最右侧的直线表示像面S(摄像元件的物侧的面)的位置。

(实施方式1)

图1表示实施方式1所涉及的摄像光学系统。

变焦透镜系统从物侧向像侧依次包含：具有正的光焦度的第1透镜群 G1、具有负的光焦度的第2透镜群G2、具有正的光焦度的第3透镜群G3、具有负的光焦度的第4透镜群G4、具有正的光焦度的第5透镜群G5、具有负的光焦度的第6透镜群G6、平行平板P。

变焦透镜系统在像面S的位置成像。

第1透镜群G1从物侧向像侧依次由具有负的光焦度的第1透镜元件 L1、具有正的光焦度的第2透镜元件L2、具有正的光焦度的第3透镜元件L3构成。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2是由粘合剂等粘合的接合透镜。

第2透镜群G2从物侧向像侧依次由具有负的光焦度的第4透镜元件 L4、具有负的光焦度的第5透镜元件L5、具有正的光焦度的第6透镜元件L6构成。

第3透镜群G3从物侧向像侧依次由开口光圈A、具有正的光焦度的第7透镜元件L7、具有正的光焦度的第8透镜元件L8、具有负的光焦度的第9透镜元件L9、具有正的光焦度的第10透镜元件L10构成。第8透镜元件L8与第9透镜元件L9是通过粘合剂等而粘合的接合透镜。

第4透镜群G4是单透镜，由具有负的光焦度的第11透镜元件L11 构成。

第5透镜群G5是单透镜，由具有正的光焦度的第12透镜元件L12 构成。

第6透镜群G6是单透镜，由具有负的光焦度的第13透镜元件L13 构成。

对各透镜元件进行说明。

对第1透镜群G1中的透镜元件进行说明。第1透镜元件L1是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜。第2透镜元件L2是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜。第3透镜元件L3是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜。

对第2透镜群G2中的透镜元件进行说明。第4透镜元件L4是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第5透镜元件L5是双凹透镜。第6透镜元件L6是双凸透镜。

对第3透镜群G3中的透镜元件进行说明。第7透镜元件L7是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第8透镜元件L8是双凸透镜。第9透镜元件L9是双凹透镜。第10透镜元件L10是双凸透镜，在像侧具有非球面形状。

对第4透镜群G4中的透镜元件进行说明。第11透镜元件L11是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

对第5透镜群G5中的透镜元件进行说明。第12透镜元件L12是在物侧具有凹面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

对第6透镜群G6中的透镜元件进行说明。第13透镜元件L13是在物侧具有凹面的凹弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，在拍摄时的从广角端向望远端的变焦时，第1透镜群G1、第3透镜群G3、第4透镜群G4向物侧移动，第2透镜群G2向像侧描画凸的轨迹而移动，第5透镜群G5向像侧移动。第6透镜群G6在拍摄时的从广角端向望远端的变焦时被固定。即，变焦时，各透镜群沿着光轴移动，以使得第1透镜群G1与第2透镜群G2 的间隔增大，第2透镜群G2与第3透镜群G3的间隔减少，第3透镜群 G3与第4透镜群G4的间隔增大，第4透镜群G4与第5透镜群G5的间隔增大，第5透镜群G5与第6透镜群G6的间隔减少。

实施方式1所涉及的变焦透镜系统在从无限远物点对焦状态向接近物体对焦状态的聚焦时，第4透镜群G4沿着光轴向像侧移动。

另外，第3透镜群G3内的全部透镜元件(图像模糊校正透镜元件) 为了光学地校正像的抖动而相对于光轴在垂直方向移动。通过该图像模糊校正透镜元件，变焦透镜系统能够校正整个系统的振动引起的像点移动。即，变焦透镜系统能够光学地校正基于手抖动、振动等的像的抖动。

(实施方式2)

图4表示实施方式1所涉及的摄像光学系统。

变焦透镜系统在像面S的位置成像。

第1透镜群G1从物侧向像侧依次由具有负的光焦度的第1透镜元件 L1、具有正的光焦度的第2透镜元件L2、具有正的光焦度的第3透镜元件L3构成。第1透镜元件L1与第2透镜元件L2是通过粘合剂等而粘合的接合透镜。

对各透镜元件进行说明。

对第1透镜群G1中的透镜元件进行说明。第1透镜元件L1是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜。第2透镜元件L2是双凸透镜。第3透镜元件 L3是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜。

对第2透镜群G2中的透镜元件进行说明。第4透镜元件L4是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第5透镜元件L5是双凹透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第6透镜元件L6是双凸透镜。

在实施方式1所涉及的变焦透镜系统中，在拍摄时的从广角端向望远端的变焦时，第1透镜群G1、第3透镜群G3、第4透镜群G4向物侧移动，第2透镜群G2向像侧描绘凸的轨迹而移动，第5透镜群G5向像侧移动。第6透镜群G6在拍摄时的从广角端向望远端的变焦时被固定。即，在变焦时，各透镜群沿着光轴移动，以使得第1透镜群G1与第2透镜群 G2的间隔增大，第2透镜群G2与第3透镜群G3的间隔减少，第3透镜群G3与第4透镜群G4的间隔增大，第4透镜群G4与第5透镜群G5的间隔增大，第5透镜群G5与第6透镜群G6的间隔减少。

实施方式2所涉及的变焦透镜系统在从无限远物点对焦状态向接近物体对焦状态的聚焦时，第4透镜群G4沿着光轴向像侧移动。

另外，第3透镜群G3内的全部透镜元件(图像模糊校正透镜元件) 为了光学地校正像的抖动而相对于光轴在垂直方向移动。通过该图像模糊校正透镜元件，变焦透镜系统能够校正因整个系统的振动引起的像点移动。即，变焦透镜系统能够光学地校正基于手抖动、振动等的像的抖动。

(实施方式3)

图7表示实施方式3所涉及的摄像光学系统。

变焦透镜系统在像面S的位置成像。

对各透镜元件进行说明。

对第1透镜群G1中的透镜元件进行说明。第1透镜元件L1是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜。第2透镜元件L2是双凸透镜。第3透镜元件L3是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜。

对第3透镜群G3中的透镜元件进行说明。第7透镜元件L7是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第8透镜元件L8是双凸透镜。第9透镜元件L9是双凹透镜。第10透镜元件L10是双凸透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

实施方式3所涉及的变焦透镜系统在从无限远物点对焦状态向接近物体对焦状态的聚焦时，第4透镜群G4沿着光轴向像侧移动。

(实施方式4)

图10表示实施方式4所涉及的摄像光学系统。

变焦透镜系统在像面S的位置成像。

对各透镜元件进行说明。

对第1透镜群G1中的透镜元件进行说明。第1透镜元件L1是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜。第2透镜元件L2是在物侧具有凸面的凹弯月形透镜。第3透镜元件L3是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜。

对第2透镜群G2中的透镜元件进行说明。第4透镜元件L4是双凹透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第5透镜元件L5是双凹透镜。第 6透镜元件L6是双凸透镜。

对第3透镜群G3中的透镜元件进行说明。第7透镜元件L7是在物侧具有凸面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第8透镜元件L8是双凸透镜。第9透镜元件L9是在物侧具有凹面的凹弯月形透镜。第10透镜元件L10是在物侧具有凹面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

实施方式4所涉及的变焦透镜系统在从无限远物点对焦状态向接近物体对焦状态的聚焦时，第4透镜群G4沿着光轴向像侧移动。

(实施方式5)

图14表示实施方式5所涉及的摄像光学系统。

变焦透镜系统在像面S的位置成像。

第5透镜群G5从物侧向像侧依次由具有正的光焦度的第12透镜元件 L12、具有正的光焦度的第13透镜元件L13构成。

第6透镜群G6是单透镜，由具有负的光焦度的第14透镜元件L14 构成。

对各透镜元件进行说明。

对第2透镜群G2中的透镜元件进行说明。第4透镜元件L4是双凹透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第5透镜元件L5是双凹透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第6透镜元件L6是双凸透镜。

对第5透镜群G5中的透镜元件进行说明。第12透镜元件L12是在物侧具有凹面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。第13透镜元件L13是在物侧具有凹面的凸弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

对第6透镜群G6中的透镜元件进行说明。第14透镜元件L14是在物侧具有凹面的凹弯月形透镜，在物侧以及像侧具有非球面形状。

实施方式5所涉及的变焦透镜系统在从无限远物点对焦状态向接近物体对焦状态的聚焦时，第4透镜群G4沿着光轴向像侧移动。

(其他实施方式)

如以上那样，作为本申请中公开的技术的示例，说明了实施方式1至 5。但是，本公开中的技术并不局限于此，也能够应用于适当地进行了变更、置换、附加、省略等的实施方式。

透镜群的数量、透镜群内的透镜元件的数量是实际的数量，也可以追加实质上不具有光焦度的透镜。

作为图像模糊校正透镜元件，设为第3透镜群G3的全部透镜元件，但也可以是第3透镜群G3的一部分的透镜元件。

虽然使图像模糊校正透镜元件在与光轴垂直的方向移动来进行图像模糊校正，但移动方式只要为移动为具有垂直方向的分量，就能够校正图像的抖动。例如，若允许镜筒构造的复杂化，则也可以使图像模糊校正透镜元件转动以使得在光轴上具有旋转中心来进行图像模糊校正。

作为在第3透镜群G3具有光圈的例子，表示了在第3透镜群的最靠近物侧具有光圈的方式，但光圈也可以处于第3透镜群的最靠近像侧。光圈也可以处于第3透镜群的任意2个透镜元件之间。光圈在变焦时，处于与第3透镜群成为一体地移动的位置即可。

(条件以及效果等)

以下，对例如实施方式1至5所涉及的摄像光学系统可满足的条件进行说明。另外，虽然对实施方式1至5所涉及的摄像光学系统规定了多个可能的条件，但满足这些多个条件全部的摄像光学系统的结构是最有效的。但是，通过满足个别的条件，也能够得到起到各自对应的效果的摄像光学系统。

实施方式1至5所涉及的变焦透镜系统从物侧向像侧依次包含：具有正的光焦度的第1透镜群G1、具有负的光焦度的第2透镜群G2、具有正的光焦度的第3透镜群G3、具有负的光焦度的第4透镜群G4、具有正的光焦度的第5透镜群G5、具有光焦度的第6透镜群。在从广角端向望远端的变焦时，各群间隔变化。第5透镜群G5由2片以下的透镜元件构成，至少具有一片使凹面朝向物侧的凸弯月形状的透镜元件。

由此，能够将第5透镜群G5的片数抑制为2片以下的透镜元件，并且能够抑制伴随着从广角端向望远端的变焦的像差变动，特别是能够抑制畸变像差的变动。因此，能够得到小型并且在整个变焦范围可得到良好的光学性能的变焦透镜系统。

此外，例如变焦透镜系统优选满足以下的条件(1)。

3.8＜|β2T/β2W|＜7.0 ···(1)

这里，

β2T：望远端处的第2透镜群G2的横向倍率，

β2W：广角端处的第2透镜群G2的横向倍率。

条件(1)是用于规定望远端处的第2透镜群G2的横向倍率与广角端处的第2透镜群G2的横向倍率的比的条件。若低于条件(1)的下限，则在从广角端向望远端的变焦时，第2透镜群G2的移动量变得过大，因此难以提供紧凑的透镜镜筒与摄像装置。此外，若高于条件(1)的上限，则望远端处的第2透镜群G2的横向倍率变得过大，因此各像差、特别是像面弯曲的校正变得困难。

优选地，通过满足以下的条件(1a)、(1b)的任意一方或者两方，能够进一步起到上述的效果。

4.0＜|β2T/β2W| ···(1a)

|β2T/β2W|＜6.0 ···(1b)

更优选地，通过满足以下的条件(1c)、条件(1d)的任意一方或者两方，能够进一步起到所述效果。

4.2＜|β2T/β2W| ···(1c)

|β2T/β2W|＜5.0 ···(1d)

此外，例如变焦透镜系统优选满足以下的条件(2)。

1.2＜|β4T/β4W|＜4.0 ···(2)

这里，

β4T：望远端处的第4透镜群G4的横向倍率，

β4W：广角端处的第4透镜群G4的横向倍率。

条件(2)是用于规定望远端处的第4透镜群G4的横向倍率与广角端处的第4透镜群G4的横向倍率的比的条件。若低于条件(2)的下限，则在从广角端向望远端的变焦时，第4透镜群G4的移动量变得过大，因此难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置。此外，若超过条件(2)的上限，则望远端处的第4透镜群G4的横向倍率变得过大，因此各像差、特别是像面弯曲的校正变得困难。

优选地，通过满足以下的条件(2a)、(2b)的任意一方或者两方，能够进一步起到上述的效果。

1.25＜|β4T/β4W| ···(2a)

|β4T/β4W|＜3.0 ···(2b)

更加优选地，通过满足以下的条件(2c)、条件(2d)的任意一方或者两方，能够进一步起到所述效果。

1.30＜|β4T/β4W| ···(2c)

|β4T/β4W|＜2.0 ···(2d)

此外，例如变焦透镜系统优选满足以下的条件(3)。

LT/fT＜1.08 ···(3)

这里，

LT：望远端处的光学全长，

fT：望远端处的焦距。

条件(3)是用于规定望远端处的光学全长与焦距的比的条件。若超过条件(3)的上限，则相对于望远端的焦距的光学全长变得过大，因此难以提供紧凑的透镜镜筒、摄像装置。

优选地，通过满足以下的条件(3a)，能够进一步起到上述的效果。

LT/fT＜1.04 ···(3a)

更加优选地，通过满足以下的条件(3b)，能够进一步起到所述效果。

LT/fT＜1.00 ···(3b)

此外，例如变焦透镜系统优选满足以下的条件(4)。

10.2＜fT/fW ···(4)

这里，

fT：望远端处的焦距，

fW：广角端处的焦距。

条件(4)是用于规定望远端处的焦距与广角端处的焦距的比的条件。若超过条件(4)的下限，则变焦倍率变小，不能提供高倍率的变焦透镜。

优选地，通过满足以下的条件(4a)，能够进一步起到上述的效果。

11.0＜fT/fW ···(4a)

更加优选地，通过满足以下的条件(4b)，能够进一步起到所述效果。

12.5＜fT/fW ···(4b)

此外，例如变焦透镜系统的第4透镜群G4优选由1片透镜元件构成。

由此，通过必要的透镜元件的数量减少，从而也能够实现小型化和成本减少。此外，通过能够减少重量从而能够进行高速的聚焦。

此外，例如变焦透镜系统的第3透镜群G3的整体或者一部分最好在图像模糊校正时进行移动以使得相对于光轴具有垂直方向的分量。

由此，能够减小透镜直径，能够实现图像模糊校正透镜群的小型化和轻型化。因此，能够通过简略的驱动机构来驱动图像模糊校正透镜群。特别地，在图像模糊校正透镜群仅由1片透镜元件构成的情况下，能够进一步将图像模糊校正透镜群的驱动机构简单化。

此外，例如变焦透镜系统优选在第3透镜群G3内具有光圈A。

由此，能够将镜筒结构简单化，能够实现透镜镜筒的小型化。

(应用了实施方式1的摄像装置的概略结构)

图16是应用了本实施方式1所涉及的变焦透镜系统的数字照相机50 的概略结构图。另外，也能够应用本实施方式2至5所涉及的变焦透镜。

数字照相机50由壳体40、包含摄像元件20的变焦透镜系统10、监视器30构成。

摄像元件20被配置于变焦透镜系统10的像面S的位置。

变焦透镜系统10中，与实施方式1同样地，构成致动器、透镜框，以使得变焦时从第1透镜群G1到第6透镜群G6的全部透镜群沿着光轴移动。

另外，虽表示了将以上说明的实施方式1所涉及的变焦透镜系统应用于数字照相机的例子，但也能够应用于智能电话、透镜交换式照相机等。

(数值实施例)

以下，说明具体实施了实施方式1至6所涉及的变焦透镜系统的数值实施例。另外，在各数值实施例中，表中的长度的单位全部为“mm”，视角的单位全部为“°”。此外，在各数值实施例中，r是曲率半径，d是面间隔，nd是相对于d线的折射率，vd是相对于d线的阿贝值。此外，在各数值实施例中，赋予＊标记的面是非球面，非球面形状通过下式定义。

【式1】

这里，

Z：从自光轴起的高度为h的非球面上的点到非球面顶点的切平面的距离，

h：从光轴起的高度，

r：顶点曲率半径，

κ：圆锥常量，

An：n次的非球面系数。

图2、图5、图8、图11、图14分别是实施方式1至5所涉及的摄像光学系统的无限远对焦状态的纵向像差图。

在各纵向像差图中，(a)图表示广角端，(b)图表示中间位置，(c) 图表示望远端处的各像差。各纵向像差图从左侧起依次表示球面像差(SA (mm))、像散(AST(mm))、畸变像差(DIS(％))。在球面像差图中，纵轴表示F数(图中，由F表示)，实线是d线(d-line)，短虚线是F线(F-line)，长虚线是C线(C-line)的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中，由H表示)，实线是径向平面(图中，由s表示)，虚线是子午平面(图中，由m表示)的特性。在畸变像差图中，纵轴表示像高(图中，由H表示)。

图3、图6、图9、图12、图15分别是实施方式1至5所涉及的摄像光学系统的望远端处的横向像差图。

在各横向像差图中，上段3个像差图分别对应于未进行望远端处的图像模糊校正的基本状态，下段3个像差图分别对应于使图像模糊校正透镜群在与光轴垂直的方向移动规定量的望远端处的图像模糊校正状态。基本状态的各横向像差图之中，上段对应于最大像高的70％的像点处的横向像差，中段对应于轴上像点处的横向像差，下段对应于最大像高的-70％的像点处的横向像差。图像模糊校正状态的各横向像差图之中，上段对应于最大像高的70％的像点处的横向像差，中段对应于轴上像点处的横向像差，下段对应于最大像高的-70％的像点处的横向像差。此外，在各横向像差图中，横轴表示光瞳表面上的距主光线的距离，实线是d线(d-line)，短虚线是F线(F-line)，长虚线是C线(C-line)的特性。另外，在各横向像差图中，另外，在各横向像差图中，将子午平面设为包含第1透镜群G1 的第3透镜群G3(实施方式1至5)的光轴的平面。

另外，关于各实施例的摄像光学系统，望远端处的、图像模糊校正状态下的图像模糊校正透镜群的向与光轴垂直的方向的移动量如以下所示。

数值实施例1 0.201mm

数值实施例2 0.193mm

数值实施例3 0.221mm

数值实施例4 0.221mm

数值实施例5 0.194mm

在拍摄距离为∞的望远端，摄像光学系统在倾斜了0.4度的情况下的像偏心量与图像模糊校正透镜群在与光轴垂直的方向平行移动上述的各值时的像偏心量相等。

根据各横向像差图可知，轴上像点处的横向像差的对称性良好。此外，若在基本状态下对+70％像点处的横向像差与-70％像点处的横向像差进行比较可知，弯曲度均较小，像差曲线的倾斜几乎相等，因此偏心慧差、偏心像散较小。这表示即使是图像模糊校正状态也可得到充分的成像性能。此外，在摄像光学系统的图像模糊校正角相同的情况下，随着摄像光学系统全体的焦距变短，图像模糊校正所需的平行移动量减少。因此，任意的变焦位置，对于0.4°程度的图像模糊校正角，都能够在不降低成像特性的情况下进行充分的图像模糊校正。

(数值实施例1)

数值实施例1的摄像光学系统对应于图1所示的实施方式1。将数值实施例1的摄像光学系统的面数据表示于表1，将非球面数据表示于表2，将无限远对焦状态下的各种数据表示于表3A～表3D。

(表1：面数据)

(表2：非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.60517E-06，A6＝5.65030E-07， A8＝-6.07822E-09

A10＝1.75035E-11

第7面

K＝-6.33768E-01，A4＝6.54945E-05，A6＝1.60098E-07，A8＝ 4.87956E-08

A10＝-4.36918E-10

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.62681E-04，A6＝2.53177E-06， A8＝-3.34183E-08

A10＝8.58050E-10

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝2.05939E-04，A6＝2.03376E-06， A8＝-6.76225E-08

A10＝6.36899E-10

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝2.98056E-04，A6＝4.78127E-06，A8＝ 1.02203E-07

A10＝4.28923E-09

第20面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.16064E-04，A6＝3.69186E-05， A8＝-8.17055E-07

A10＝2.21718E-09

第21面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.86454E-04，A6＝4.13899E-05， A8＝-1.00486E-06

A10＝5.35241E-09

第22面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.66930E-04，A6＝-3.25429E-06，A8＝ 1.96793E-08

A10＝2.61562E-10

第23面

K＝-1.39681E+00，A4＝4.12808E-05，A6＝-3.60205E-06，A8＝ 1.53315E-08

A10＝2.56461E-10

第24面

K＝0.00000E+00，A4＝9.42408E-04，A6＝-9.58525E-06，A8＝6.60944E-08

A10＝1.03031E-10

第25面

K＝0.00000E+00，A4＝4.27163E-04，A6＝-5.17137E-06， A8＝-9.67724E-10

A10＝4.20135E-10

(无限远对焦状态下的各种数据)

(表3A：各种数据)

(表3B：单透镜数据)

(表3C：变焦透镜群数据)

(表3D：变焦透镜群倍率)

(数值实施例2)

数值实施例2的摄像光学系统对应于图4所示的实施方式2。将数值实施例2的摄像光学系统的面数据表示于表4，将非球面数据表示于表5，将无限远对焦状态下的各种数据表示于表6A～表6D。

(表4：面数据)

(表5：非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-3.08046E-05，A6＝1.09794E-06， A8＝-1.16733E-08

A10＝3.52112E-11

第7面

K＝-7.07767E-01，A4＝5.25522E-05，A6＝5.05807E-07，A8＝ 5.56733E-08

A10＝-4.40772E-10

第8面

K＝0.00000E+00，A4＝1.61694E-05，A6＝4.64672E-07，A8＝ 3.71509E-09

A10＝-8.32172E-11

第9面

K＝0.00000E+00，A4＝4.29794E-06，A6＝3.47953E-07， A8＝-2.95727E-09

A10＝-9.22582E-11

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.60246E-04，A6＝2.59696E-06， A8＝-3.45371E-08

A10＝8.91632E-10

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝2.07279E-04，A6＝1.99945E-06， A8＝-6.43416E-08

A10＝6.03259E-10

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝3.04278E-04，A6＝5.15183E-06，A8＝ 8.87917E-08

A10＝4.85671E-09

第20面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.11168E-04，A6＝3.60432E-05，A8＝-8.32854E-07

A10＝3.79052E-09

第21面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.90002E-04，A6＝4.02663E-05， A8＝-1.02289E-06

A10＝7.34110E-09

第22面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.19898E-04，A6＝-3.07757E-06，A8＝ 2.59417E-08

A10＝2.24241E-10

第23面

K＝-9.09278E-01，A4＝1.05981E-05，A6＝-3.11392E-06，A8＝ 1.71146E-08

A10＝2.43759E-10

第24面

K＝0.00000E+00，A4＝9.65097E-04，A6＝-9.88726E-06，A8＝ 6.27166E-08

A10＝1.10268E-10

第25面

K＝0.00000E+00，A4＝4.46752E-04，A6＝-5.67440E-06， A8＝-5.08062E-09

A10＝4.55234E-10

(无限远对焦状态下的各种数据)

(表6A：各种数据)

(表6B：单透镜数据)

(表6C：变焦透镜群数据)

(表6D：变焦透镜群倍率)

(数值实施例3)

数值实施例3的摄像光学系统对应于图7所示的实施方式3。将数值实施例3的摄像光学系统的面数据表示于表7，将非球面数据表示于表8，将无限远对焦状态下的各种数据表示于表9A～表9D。

(表7：面数据)

(表8：非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.66530E-05，A6＝1.02835E-06， A8＝-1.17296E-08

A10＝3.88611E-11

第7面

K＝-6.84288E-01，A4＝5.28234E-05，A6＝3.91720E-07，A8＝ 5.53385E-08

A10＝-6.33609E-10

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.61555E-04，A6＝2.56405E-06， A8＝-3.36077E-08

A10＝9.06802E-10

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝2.06339E-04，A6＝2.06506E-06， A8＝-6.46020E-08

A10＝6.52851E-10

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-1.20135E-07，A6＝-5.13709E-10， A8＝-2.83326E-11

A10＝-5.50409E-12

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝2.92914E-04，A6＝5.17412E-06，A8＝ 8.15855E-08

A10＝4.67697E-09

第20面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.22338E-04，A6＝3.53523E-05， A8＝-8.53657E-07

A10＝3.74814E-09

第21面

K＝0.00000E+00，A4＝-7.00283E-04，A6＝3.94650E-05， A8＝-1.05220E-06

A10＝7.66896E-09

第22面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.32553E-04，A6＝-3.55833E-06，A8＝ 1.82283E-08

A10＝3.54405E-10

第23面

K＝-5.52315E-01，A4＝-1.81199E-05，A6＝-3.60568E-06，A8＝1.98546E-08

A10＝2.73953E-10

第24面

K＝0.00000E+00，A4＝9.76457E-04，A6＝-9.93322E-06，A8＝ 6.34609E-08

A10＝1.46443E-10

第25面

K＝0.00000E+00，A4＝4.77887E-04，A6＝-5.33137E-06， A8＝-6.82304E-09

A10＝4.27275E-10

(无限远对焦状态下的各种数据)

(表9A：各种数据)

(表9B：单透镜数据)

(表9C：变焦透镜群数据)

(表9D：变焦透镜群倍率)

(数值实施例4)

数值实施例4的摄像光学系统对应于图10所示的实施方式4。将数值实施例4的摄像光学系统的面数据表示于表10，将非球面数据表示于表 11，将无限远对焦状态下的各种数据表示于表12A～表12D。

(表10：面数据)

(表11：非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝6.51393E-06，A6＝5.14509E-07， A8＝-6.86804E-09

A10＝2.42463E-11

第7面

K＝-5.71429E-01，A4＝5.21358E-05，A6＝3.72183E-07，A8＝ 3.76208E-08

A10＝-4.69665E-10

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.82787E-04，A6＝3.97436E-06，A8＝ 1.30281E-08

A10＝4.07741E-09

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝2.79661E-04，A6＝4.22249E-06，A8＝ 2.31159E-08

A10＝5.66638E-09

第18面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.35915E-05，A6＝-7.16537E-07， A8＝-1.91199E-08

A10＝-5.37923E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝1.13243E-04，A6＝7.12985E-08，A8＝-1.26835E-08

A10＝-3.29054E-09

第20面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.64275E-04，A6＝3.05738E-05， A8＝-9.60485E-07

A10＝1.84753E-08

第21面

K＝0.00000E+00，A4＝-7.61401E-04，A6＝3.41358E-05， A8＝-1.09105E-06

A10＝2.15502E-08

第22面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.29250E-04，A6＝-1.16816E-06，A8＝ 6.63863E-08

A10＝-3.57365E-10

第23面

K＝-8.23433E-01，A4＝3.71099E-06，A6＝4.80031E-08，A8＝ 2.50297E-08

A10＝-1.02852E-10

第24面

K＝0.00000E+00，A4＝1.07790E-03，A6＝-8.13128E-06，A8＝ 6.39057E-08

A10＝-2.54883E-10

第25面

K＝0.00000E+00，A4＝6.00693E-04，A6＝-5.44287E-06，A8＝ 1.14595E-08

A10＝-8.48471E-11

(无限远对焦状态下的各种数据)

(表12A：各种数据)

(表12B：单透镜数据)

(表12C：变焦透镜群数据)

(表12D：变焦透镜群倍率)

(数值实施例5)

数值实施例5的摄像光学系统对应于图13所示的实施方式5。将数值实施例5的摄像光学系统的面数据表示于表13，将非球面数据表示于表 14，将无限远对焦状态下的各种数据表示于表15A～表15D。

(表13：面数据)

(表14：非球面数据)

第6面

K＝0.00000E+00，A4＝-2.57973E-06，A6＝8.91866E-07， A8＝-1.00448E-08

A10＝3.23802E-11

第7面

K＝-6.58868E-01，A4＝5.38049E-05，A6＝4.76256E-07，A8＝ 4.24774E-08

A10＝-4.18304E-10

第8面

K＝0.00000E+00，A4＝1.46413E-06，A6＝-8.88943E-09，A8＝ 7.84850E-10

A10＝1.50188E-11

第9面

K＝0.00000E+00，A4＝-5.79102E-07，A6＝2.38073E-08，A8＝ 4.92385E-11

A10＝4.25699E-12

第13面

K＝0.00000E+00，A4＝1.54376E-04，A6＝2.16123E-06， A8＝-3.89984E-08

A10＝1.21062E-09

第14面

K＝0.00000E+00，A4＝1.97550E-04，A6＝1.58748E-06， A8＝-6.77439E-08

A10＝1.24389E-09

第19面

K＝0.00000E+00，A4＝3.08457E-04，A6＝5.04205E-06，A8＝ 6.65733E-08

A10＝3.49950E-09

第20面

K＝0.00000E+00，A4＝-5.99380E-04，A6＝3.36483E-05， A8＝-9.27782E-07

A10＝1.07208E-08

第21面

K＝0.00000E+00，A4＝-6.79673E-04，A6＝3.74781E-05，A8＝-1.11626E-06

A10＝1.50347E-08

第22面

K＝0.00000E+00，A4＝-3.08934E-04，A6＝-2.94552E-06，A8＝ 4.39659E-08

A10＝3.43312E-11

第23面

K＝-3.03213E-01，A4＝-7.62421E-05，A6＝-1.36649E-06，A8＝ 1.12243E-08

A10＝1.43283E-10

第24面

K＝0.00000E+00，A4＝8.21707E-07，A6＝7.15237E-09，A8＝ 4.27519E-12

A10＝-2.13766E-13

第25面

K＝0.00000E+00，A4＝-5.92655E-07，A6＝1.61997E-09，A8＝ 9.03453E-11

A10＝1.39774E-12

第26面

K＝0.00000E+00，A4＝1.09675E-03，A6＝-8.07165E-06，A8＝ 6.71826E-08

A10＝-3.16780E-10

第27面

K＝0.00000E+00，A4＝3.66170E-04，A6＝-4.75661E-07，A8＝ 1.76137E-08

A10＝-3.78046E-10

(无限远对焦状态下的各种数据)

(表15A：各种数据)

(表15B：单透镜数据)

(表15C：变焦透镜群数据)

(表15D：变焦透镜群倍率)

(条件的对应值)

以下，将条件(1)～条件(4)的对应值表示于表1。

【表1】

	实施方式1	实施方式2	实施方式3	实施方式4	实施方式5
						(1)	4.54	4.23	4.93	4.95	4.28
(2)	1.41	1.39	1.34	1.50	1.37
						(3)	0.81	0.86	0.77	0.98	0.86
(4)	14.44	13.88	14.73	13.33	14.63

产业上的可利用性

本公开所涉及的摄像光学系统能够应用于数字静态照相机、交换透镜式数字照相机、数字摄像机、移动电话设备的照相机、PDA(Personal Di gital Assistance)的照相机，监视系统中的监视照相机、Web照相机、车载照相机等，特别是适合于数字静态照相机系统、数字摄像机系统这些要求高画质的摄像光学系统。

-符号说明-

G1 第1透镜群

G2 第2透镜群

G3 第3透镜群

G4 第4透镜群

G5 第5透镜群

G6 第6透镜群

L1 第1透镜元件

L2 第2透镜元件

L3 第3透镜元件

L4 第4透镜元件

L5 第5透镜元件

L6 第6透镜元件

L7 第7透镜元件

L8 第8透镜元件

L9 第9透镜元件

L10 第10透镜元件

L11 第11透镜元件

L12 第12透镜元件

L13 第13透镜元件

L14 第14透镜元件

A 开口光圈

P 平行平板

S 像面

10 变焦透镜系统

20 摄像元件

30 监视器

40 壳体

50 数字照相机

Claims

1.一种变焦透镜系统，从物侧向像侧依次包含：

具有正的光焦度的第1透镜群；

具有负的光焦度的第2透镜群；

具有正的光焦度的第3透镜群；

具有负的光焦度的第4透镜群；

具有正的光焦度的第5透镜群；和

具有光焦度的第6透镜群，

在从广角端向望远端的变焦时各群间隔变化，

所述第5透镜群由2片以下的透镜元件构成，具有至少1片使凹面朝向物侧的凸弯月形状的透镜元件，

所述变焦透镜系统满足下述的条件(4)：

10.2＜fT/fW···(4)

这里，fT：望远端处的焦距，fW：广角端处的焦距，

所述第6透镜群具有负的光焦度。

2.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

在从广角端向望远端的变焦时，

至少所述第1透镜群沿着光轴移动，

望远端处的所述第1透镜群与所述第2透镜群的间隔比广角端处的所述第1透镜群与所述第2透镜群的间隔宽。

3.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述变焦透镜系统满足下述的条件(1)：

3.8＜|β2T/β2W|＜7.0···(1)

这里，

β2T：望远端处的第2透镜群G2的横向倍率，

β2W：广角端处的第2透镜群G2的横向倍率。

4.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述变焦透镜系统满足下述的条件(2)：

1.2＜|β4T/β4W|＜5.0···(2)

这里，

β4T：望远端处的第4透镜群G4的横向倍率，

β4W：广角端处的第4透镜群G4的横向倍率。

5.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述变焦透镜系统满足下述的条件(3)：

LT/fT＜1.08···(3)

这里，

LT：望远端处的光学全长，

fT：望远端处的焦距。

6.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述第4透镜群包含1片透镜元件。

7.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述第3透镜群的整体或者一部分在图像模糊校正时进行移动，以使得相对于光轴具有垂直方向的分量。

8.根据权利要求1所述的变焦透镜系统，其中，

所述第3透镜群中具有光圈。

9.一种摄像装置，能够将物体的光学像作为电图像信号进行输出，所述摄像装置具备：

变焦透镜系统，形成物体的光学像；和

摄像元件，将由该变焦透镜系统形成的光学像转换为电图像信号，

所述变焦透镜系统从物侧向像侧依次包含：

具有正的光焦度的第1透镜群；

具有负的光焦度的第2透镜群；

具有正的光焦度的第3透镜群；

具有负的光焦度的第4透镜群；

具有正的光焦度的第5透镜群；和

具有光焦度的第6透镜群，

在从广角端向望远端的变焦时各群间隔变化，

所述第5透镜群由2片以下的透镜元件构成，至少具有1片使凹面朝向物侧的凸弯月形状的透镜元件，

所述变焦透镜系统满足下述的条件(4)：

10.2＜fT/fW···(4)

这里，fT：望远端处的焦距，fW：广角端处的焦距，

所述第6透镜群具有负的光焦度。