CN112180573B - 变焦透镜及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

课题在于，提供小型而且光学性能好的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。解决手段在于，变焦透镜从物侧起依次包括正的第1透镜组、负的第2透镜组、以及整体为正的Gr组，所述Gr组从物侧起依次包括Grf组、负的Grm组、以及Grr组，在变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔、以及所述第2透镜组与所述Gr组的间隔变化，在变倍时和对焦时的至少一方，所述Grf组与所述Grm组的间隔、以及所述Grm组与所述Grr组的间隔变化，所述Grf组具有：配置于所述Grf组的最靠物侧且具有正的光焦度的透镜Grfp、以及至少一片的具有负的光焦度的透镜Grfn，满足规定的条件式。

Description

变焦透镜及摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
近年来，在数字相机、摄像机等使用固体摄像元件的摄像装置中，固体摄像元件的像素日益变多，成像光学系统要求与以前相比进一步提高性能。另外，随着摄像装置的小型化，对成像光学系统也提高了小型化的要求。
在这样的状况下，在公知文献中公开了以下的变焦透镜。
在专利文献1中公开了所谓的数字单反相机、摄像机用的变焦透镜。在专利文献1的变焦透镜中，在调焦时，第2透镜组整体在光轴上移动。但是，由于第2透镜组的直径大，而且构成第2透镜组的透镜片数多，因此调焦透镜组的驱动机构变大，无法充分地实现摄像装置的小型化。
在专利文献2中公开了所谓的无反射镜相机(无反相机)用的变焦透镜。在专利文献2的变焦透镜中，在调焦时，第4透镜组在光轴上移动。但是，构成第4透镜组的透镜片数多，调焦透镜组的驱动机构变大，无法充分地实现摄像装置的小型化。
在先技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开2008－003195号公报
[专利文献2]日本特开2016－109719号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述的现有技术中，没有实现小型而且光学性能好的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。尤其是，调焦透镜组的驱动机构大，没有充分实现小型化的需求。
本发明鉴于以往的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置的上述问题点而作出，其主要目的在于，提供小型而且光学性能好的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式所涉及的变焦透镜(镜头)从物侧起依次包括正的第1透镜组、负的第2透镜组、以及整体为正的Gr组，
所述Gr组从物侧起依次包括Grf组、负的Grm组、以及Grr组，
在变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔、以及所述第2透镜组与所述Gr组的间隔变化，
在变倍时和对焦时的至少一方，所述Grf组与所述Grm组的间隔、以及所述Grm组与所述Grr组的间隔变化，
所述Grf组具有：配置于所述Grf组的最靠物侧且具有正的光焦度的透镜Grfp、以及至少一片的具有负的光焦度的透镜Grfn，
满足以下的条件式：
1.60<ndGrfp<2.50······(1)
1.82<ndGrfn<2.50······(2)
在此，
ndGrfp:所述透镜Grfp的d线上的折射率
ndGrfn:所述透镜Grfn的d线上的折射率
在本说明书中，所述Grf组与所述Grm组的间隔表示所述Grf组的最靠像侧的面与所述Grm组的最靠物侧的面的间隔。所述Grm组与所述Grr组的间隔表示所述Grm组的最靠像侧的面与所述Grr组的最靠物侧的面的间隔。
本发明的一个方式所涉及的摄像装置的特征在于，具备：上述变焦透镜；以及摄像元件，设置在该变焦透镜的像侧，将由该变焦透镜形成的光学像转换为电信号。
发明效果
根据这样的本发明，能够提供小型而且光学性能好的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的数值实施例1的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图2是本发明的数值实施例1的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图3是本发明的数值实施例1的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图4是本发明的数值实施例1的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图5是表示本发明的数值实施例2的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图6是本发明的数值实施例2的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图7是本发明的数值实施例2的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图8是本发明的数值实施例2的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图9是表示本发明的数值实施例3的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图10是本发明的数值实施例3的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图11是本发明的数值实施例3的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图12是本发明的数值实施例3的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图13是表示本发明的数值实施例4的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图14是本发明的数值实施例4的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图15是本发明的数值实施例4的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图16是本发明的数值实施例4的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图17是表示本发明的数值实施例5的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图18是本发明的数值实施例5的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图19是本发明的数值实施例5的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图20是本发明的数值实施例5的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图21是表示本发明的数值实施例6的变焦透镜的透镜构成的截面图。
图22是本发明的数值实施例6的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图23是本发明的数值实施例6的变焦透镜在中间焦距的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图24是本发明的数值实施例6的变焦透镜在远摄端的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图25是本发明的实施例的摄像装置的构成说明图。
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
100 摄影装置
102 摄影装置外壳
104 透镜安装件
106 透镜镜筒
110 摄影透镜
具体实施方式
以下，说明本发明所涉及的变焦透镜及摄像装置的实施方式。
(变焦透镜的构成)
本发明所涉及的变焦透镜包括正的第1透镜组、负的第2透镜组、整体为正的Gr组。所述Gr组从物侧起依次包括Grf组、负的Grm组、以及Grr组。通过改变所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔以及所述第2透镜组与所述Gr组的间隔，从而进行变倍。通过改变所述Grf组与所述Grm组的间隔以及所述Grm组与所述Grr组的间隔，从而进行变倍或者对焦的至少一方。
第1透镜组是在构成该变焦透镜的透镜组中配置于最靠物侧的透镜组。第1透镜组只要具有正的光焦度，则具体的透镜构成不特别限定。例如，为了很好地进行像差校正，得到高性能的变焦透镜，第1透镜组优选具有至少1片具有负的光焦度的透镜。进而，更优选在最靠物侧设有具有负的光焦度的透镜。
第1透镜组在变倍时与第2透镜组的间隔变化。更优选的是，在从广角端向远摄端变倍时，通过第1透镜组向物侧移动，能够缩小在广角端的该变焦透镜的全长。
第2透镜组配置于第1透镜组的像侧，在变倍时与相邻的透镜组的间隔变化。第2透镜组只要具有负的光焦度，具体的透镜构成不特别限定。例如，为了很好地进行像差校正，得到高性能的变焦透镜，第2透镜组优选具有至少1片具有正的光焦度的透镜。
Gr组是包含至少一个在变倍时与相邻的透镜组的间隔变化的透镜组、且在该变焦透镜中配置于比第2透镜组更靠像侧的透镜的总称。Gr组包含2个以上的通过在变倍时使间隔变化来进行变倍的透镜组即可，只要整体具有正的光焦度，且由以下说明的Grf组、Grm组、Grr组构成，关于具体的透镜构成、所包含的透镜组的数量不特别限定。
Gr组由Grf组、负的Grm组、Grr组构成。Grf组与Grm组的间隔及Grm组与Grr组的间隔在变倍和对焦的至少任一方或者双方中变化。Grf组指的是：在Gr组中，比负的Grm组在变倍或者对焦的至少一方中变化的该Grm组的物侧的间隔更靠物侧配置的所有透镜，Grr组指的是：在Gr组中，比负的Grm组在变倍或者对焦的至少一方中变化的该Grm组的像侧的间隔更靠像侧配置的所有透镜。Grf组及Grr组包含2个以上的通过在变倍时使间隔变化从而进行变倍的透镜组即可，关于具体的透镜构成、所包含的组的数量不特别限定。
所述Grf组优选具有：配置于所述Grf组的最靠物侧且具有正的光焦度的透镜Grfp、及至少一片的透镜Grfn。
通过在所述Grf组的最靠物侧配置所述透镜Grfp，能够使其像侧的透镜直径变小，对于变焦透镜的小型化是有效的。
另外，在所述Grf组内配置所述透镜Grfn，能够对于球差、彗差、场曲的校正发挥效果，在整个变焦区域中得到好的光学性能。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(1))
1.60<ndGrfp<2.50······(1)
在此，
ndGrfp:所述透镜Grfp的d线上的折射率
条件式(1)规定该变焦透镜所具有的透镜Grfp的d线上的折射率。通过满足条件式(1)所规定的范围，能够达成变焦透镜的小型化。
如果不满足条件式(1)的下限，则透镜Grfp的d线上的折射率变得小于适当值，无法得到所需的光焦度，难以使配置于像侧的透镜的直径变小，是不优选的。
如果超过了条件式(1)的上限，则由于表面缺陷或偏心导致的性能劣化变大，由于制造误差的影响，难以在整个变焦区域中确保好的光学性能，是不优选的。
为了得到上述效果，在条件式(1)中，其下限值优选为1.70，更优选为1.80，进而优选为1.85。上限值优选是2.10，更优选是2.00，进而更优选是1.94。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(2))
1.82<ndGrfn<2.50······(2)
在此，
ndGrfn:所述透镜Grfn的d线上的折射率
条件式(2)规定所述Grf组中包含的所述透镜Grfn的d线上的折射率。通过满足条件式(2)所规定的范围，能够对于正的光焦度中发生的球差、彗差、场曲的校正发挥效果，在整个变焦区域中得到好的光学性能。
如果不满足条件式(2)的下限，则所述透镜Grfn的d线上的折射率变得小于适当值，对于正的光焦度成分中发生的球差、彗差、场曲变得校正不足。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
如果超过了条件式(2)的上限，则所述透镜Grfn的d线上的折射率变得大于适当值，对于正的光焦度成分中发生的球差、彗差、场曲变得过度校正。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
为了得到上述效果，在条件式(2)中，其下限值优选为1.85，更优选为1.90。上限值优选是2.10，更优选是2.00，进而更优选是1.94。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(3))
42<vdGrmn<100······(3)
在此，
vdGrmn:所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的d线上的最小阿贝数
条件式(3)规定Grm组所包括的具有负的光焦度的透镜之中的、d线上的阿贝数最小的透镜。通过满足条件式(3)所规定的范围，能够抑制在变倍时或者对焦时发生的轴向色差的变动，能够在整个变焦区域中得到好的光学性能。
如果不满足条件式(3)的下限，则所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的d线上的最小阿贝数变得小于适当值，与适合作为所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的透镜相比，成为色散更高的玻璃，对于该变焦透镜中的正的光焦度中发生的不足(under)的轴向色差变得过度校正。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
如果超过了条件式(3)的上限，则所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的d线上的最小阿贝数变得大于适当值，与适合作为所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的透镜相比，成为色散更低的玻璃，对于该变焦透镜中的正的光焦度成分中发生的不足的轴向色差变得校正不足。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
为了得到上述效果，在条件式(3)中，上限值优选为80.0，更优选为70.0，进而优选为60.0。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(4))
10.0<vdGrfp<35.0·····(4)
在此
vdGrfp:所述透镜Grfp的d线上的阿贝数
条件式(4)规定所述透镜Grfp的d线上的阿贝数。通过满足条件式(4)所规定的范围，能够针对在远摄端在负的光焦度成分中发生的过度(over)的轴向色差，向不足(under)进行校正，能够使2次谱最小，在整个变焦区域中得到好的色差性能。
如果不满足的条件式(4)的下限，则所述透镜Grfp的d线上的阿贝数变得小于适当值，与作为所述透镜Grfp而适当选择的玻璃相比，成为色散更高的玻璃，对于该变焦透镜中的负的光焦度成分中发生的过度的轴向色差变得过度校正。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
如果超过了条件式(4)的上限，则所述透镜Grfp的d线上的阿贝数变得大于适当值，与作为所述透镜Grfp而适当选择的玻璃相比，成为色散更低的玻璃，对于该变焦透镜中的负的光焦度成分中发生的过度的轴向色差变得校正不足。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
为了得到上述效果，在条件式(4)中，其下限值优选为15.0，更优选为17.5。上限值优选为33.0，更优选为30.0，进而更优选为25.0。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(5))
10.0<vdGrfn<40.0·····(5)
在此
vdGrfn:所述透镜Grfn的d线上的阿贝数
条件式(5)规定所述透镜Grfn的d线上的阿贝数。通过满足条件式(5)所规定的范围，能够针对在远摄端在正的光焦度成分中发生的不足(under)的轴向色差，向过度(over)进行校正，能够使2次谱最小，在整个变焦区域中得到好的色差性能。
如果不满足条件式(5)的下限，则所述透镜Grfn的d线上的阿贝数变得小于适当值，与作为所述透镜Grfn而适当选择的玻璃相比，成为色散更高的玻璃，对于该变焦透镜中的正的光焦度成分中发生的不足的轴向色差变得过度校正。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
如果超过了条件式(5)的上限，则所述透镜Grfn的d线上的阿贝数变得大于适当值，与作为所述透镜Grfn而适当选择的玻璃相比，成为色散更低的玻璃，对于该变焦透镜中的正的光焦度成分中发生的不足的轴向色差变得校正不足。结果，整个光学系统中像差校正变得困难而不优选。
为了得到上述效果，在条件式(5)中，其下限值优选为15.0，更优选为17.5。上限值优选为35.0，更优选为32.0，进而更优选为25.0。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述Grm组是对焦透镜组。
通过将所述Grm组设为对焦透镜组，与将所述第1透镜组或所述第2透镜组设为对焦透镜组时相比，能够使驱动机构小型化。另外，通过满足条件式(1)、条件式(2)及条件式(3)，抑制了对焦于有限距离的物体时的像差变动，因此能够得到好的光学性能。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
(条件式(6))
-5<fGrm/fw<-0.1·····(6)
在此
fGrm:所述Grm组的焦距
fw:该变焦透镜在广角端的焦距
条件式(6)规定所述Grm组的焦距与该变焦透镜在广角端的焦距之比。通过满足条件式(6)所规定的范围，能够将所述Grm组中发生的球差、彗差抑制为适当的量。另外，能够使得在想要得到规定的变焦倍率的情况下所述Grm组的移动量成为适当的量，能够作为变焦透镜整体达成小型化。
如果不满足条件式(6)的下限，则所述Grm组的焦距变得比适当值长，也就是说所述Grm组的光焦度变得比适当值弱，想要得到规定的变焦倍率的情况下的所述Grm组的移动量变得比适当的量更大，变焦透镜大型化，因此是不优选的。
如果超过了条件式(6)的上限，则所述Grm组的焦距变得比适当值短，也就是说所述Grm组的光焦度变得比适当值强，所述Grm组中发生的球差、彗差变得比适当的量更大，变焦透镜整体的像差校正变得困难，因此是不优选的。
为了得到上述效果，在条件式(6)中，下限值优选为-4.0，更优选为-3.0。上限值优选为-0.5，更优选为-0.6，进而更优选为-0.7。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选具有孔径光阑，满足以下的条件式。
(条件式(7))
0.01<Tsfw/fw<5.0·····(7)
在此
Tsfw:该变焦透镜在广角端的所述孔径光阑与所述Grm组的间隔
fw:该变焦透镜在广角端的焦距
条件式(7)规定该变焦透镜在广角端的所述孔径光阑与所述Grm组的间隔相对于在广角端的变焦透镜的焦距之比。通过满足条件式(7)所规定的范围，能够使经过所述Grm组的轴外光线的主光线的高度变低，能够使所述Grm组的直径变小以及抑制在变焦时或者对焦时发生的场曲的变动。
如果不满足条件式(7)的下限，则在广角端的所述孔径光阑与所述Grm组的间隔变得比适当值小，透镜的保持部件等的配置变得困难，因此是不优选的。
如果超过了条件式(7)的上限，则在广角端的孔径光阑与所述Grm组的间隔变得比适当值大，经过所述Grm组的主光线高度变高，所述Grm组的直径变大，以及在变焦时或者对焦时发生的场曲的变动变大，变焦透镜的小型化及整个光学系统中的像差校正变得困难，因此是不优选的。
为了得到上述效果，在条件式(7)中，下限值优选为0.1，更优选为0.2，进而更优选为0.5。上限值优选为3.0，更优选为2.5，进而更优选为2.0。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选具有至少2片的所述透镜Grfn。
通过该构成，能够对于正的光焦度成分中发生的球差、彗差、场曲等的校正发挥效果，在整个变焦区域中得到好的光学性能。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述透镜Grfn在像侧具有凹面。
通过该构成，能够针对场曲向过度(over)进行校正，在整个光学系统中很好地进行像差校正。为了得到上述效果，更优选至少2片的所述透镜Grfn在像侧具有凹面。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述透镜Grfn形成接合透镜。
在该构成中，通过所述透镜Grfn的接合面的作用，能够很好地对球差及场曲进行校正。另外，与由单个透镜构成所述透镜Grfn的情况相比，能够抑制伴随着装配时的偏心而发生轴向彗差。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述Grm组由单个透镜构成。
通过该构成，能够削减Grm组的重量，易于简化变倍驱动机构，能够使变焦透镜小型化。
在此，单个透镜指的是在物侧和像侧分别具备1个光学面的1片透镜(光学元件)，在其光学面上进行了防反射膜或保护膜等各种包膜而得到的透镜也包含于该单个透镜。单个透镜的光学面的形状等不特别限定，可以是球面及非球面中的任一方。也可以是其单面为平面。另外，该单个透镜的制造方法不特别限定，包含通过研磨、模塑成型或者注塑成型等制造出的各种透镜。另一方面，单个透镜指的是由1片透镜构成，排除将正透镜及负透镜等多个透镜在其光学面上相互不隔着空气层而粘合或者密合而成的接合透镜，进而，也排除在使空气层介于多片透镜的光学面间的状态下一体化而成的透镜。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述Gr组具有沿着相对于光轴垂直的方向移动来使成像位置变化的防振透镜系统。
通过所述Gr组具有沿着相对于光轴垂直的方向移动来使成像位置变化的防振透镜系统，与在所述第1透镜组或所述第2透镜组配置了防振透镜系统时相比，不使驱动机构大型化就能够很好地对摄影者的手抖进行校正。
为了得到上述效果，防振透镜系统优选配置于Grf组中。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述防振透镜系统具有在至少一面具有非球面的透镜。
通过所述防振透镜系统具有在至少一面具有非球面的透镜，能够抑制手抖校正时的轴向彗差及场曲的发生，能够得到好的光学性能。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选满足以下的条件式。
-10<(1-βvc)×βvcr<-0.10···(8)
在此
βvc:在远摄端的所述防振透镜系统的横倍率
βvcr:在远摄端的比所述防振透镜系统更靠像侧配置的所有透镜的合成横倍率
条件式(8)是规定了所述防振透镜系统的垂直方向的移动量与像面上的像点移动量之比、即手抖校正系数的式子。通过满足条件式(8)所规定的范围，能够将手抖校正系数设为适当的范围，能够抑制手抖校正时的轴向彗差及场曲的发生，实现在手抖校正时也具有优异的光学性能的大口径透镜。
如果不满足条件式(8)的下限，则手抖校正系数变得比适当值大。结果，需要使得防振透镜系统及比防振透镜系统更靠像侧配置的所有透镜的合成光焦度比适当值更强，但手抖校正时的轴向彗差和场曲的发生量增加，因此是不优选的。
如果超过了条件式(8)的上限，则手抖校正系数变得比适当值小，手抖校正时的防振透镜系统的垂直方向的移动量变得比适当值大，驱动机构大型化，导致变焦透镜的大型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，在条件式(8)中，其下限值优选为-5.0，更优选为-4.0。其上限值优选为-0.55，更优选为-1.0。
本发明的一个实施方式所涉及的变焦透镜优选所述防振透镜系统是单个透镜。
通过该构成，能够削减所述防振透镜系统的重量，易于简化防振透镜系统的驱动机构，能够使变焦透镜小型化。
本发明的一个实施方式所涉及的摄像装置优选具备：上述变焦透镜；以及摄像元件，设置在该变焦透镜的像侧，将由该变焦透镜形成的光学像转换为电信号。在此，关于摄像元件等不特别限定，也能够使用CCD传感器或CMOS传感器的固体摄像元件等。即，本发明所涉及的摄像装置优选是数字相机或摄像机等使用了这些固体摄像元件的摄像装置。另外显然，该摄像装置既可以是透镜被固定于箱体的固定透镜(固定镜头)式的摄像装置，也可以是单反相机或无反射镜单镜头相机等更换透镜(更换镜头)式的摄像装置。
＜实施例＞
接下来，基于数值表及图说明本发明的数值实施例。但是，本发明不限定于以下的数值实施例。
以下举出的各数值实施例的变焦透镜是能够适用于数字相机、摄像机、卤化银薄膜相机等摄像装置(光学装置)的摄影变焦透镜。
关于各数值实施例，共通地在透镜截面图(图1、图5、图9、图13、图17、图21)中，以朝向附图的左方为物侧，右方为像侧。透镜截面图的下部所记载的箭头从上向下表现从广角端(W)向远摄端(T)变倍的各透镜组的移动的轨迹。
(数值实施例1)
图1是表示数值实施例1的构成的透镜截面图。该变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr构成。Gr透镜组Gr由具有正的光焦度的Grf组即第3透镜组G3、具有负的光焦度的Grm组即第4透镜组G4、具有正的光焦度的Grr组即第5透镜组G5构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘出凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动。第3透镜组G3向物侧移动，第4透镜组G4向物侧移动，第5透镜组G5在光轴上固定。
通过使第4透镜组G4沿着光轴移动，从而进行对焦。
使第3透镜组G3内的Gvc凹透镜Gvc沿着与光轴垂直的方向移动，来进行摄影时的手抖校正。
在图1中，“S”是孔径光阑，在变焦透镜的像侧示出的“I”是像面。在像面，配置CCD传感器或CMOS传感器等固体摄像元件的受光面、卤化银薄膜的薄膜面等。在以下的实施例中也同样。
在表示数值实施例1的透镜数据的表1中，面编号No.表示从物侧开始计数的透镜面的序号，R表示透镜面的曲率半径，D表示透镜面的光轴上的间隔，Nd表示对于d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，ABV表示对于d线(波长λ＝587.6nm)的阿贝数。另外，孔径光阑S对面编号附加STOP示出。进而，在透镜面为非球面的情况下，对面编号附加ASPH示出，另外在曲率半径R的栏中示出近轴曲率半径。
在表2中，示出该变焦透镜的各焦距下的F值、半视场角、可动透镜组与其像侧的相邻透镜组的间隔。
在表3中，示出由下式表现非球面的形状的情况下的非球面系数及圆锥常数。非球面设为由下式定义。
z＝ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12
(其中，c为曲率(1/r)，h为距光轴的高度，k为圆锥系数，A4、A6、A8、A10、A12为各次数的非球面系数)
此外，这些在与数值实施例2～数值实施例6相关的表3至表19中也同样，因此以下省略说明。
在图2～图4中，示出该变焦透镜的无限远对焦时的纵像差图。各个纵像差图从左依次表现球差、像散、畸变像差。
在表示球差的图中，实线表现d线(587.6nm)。在表示像散的图中，实线表现d线的矢状方向，虚线表现d线的子午方向。
此外，关于显示这些像差的顺序以及在各图中实线、虚线等示出的对象，在实施例2～实施例6中示出的图6～图8、图10～图12、图14～图16、图18～图20、图22～图24中都是同样的，因此以下省略说明。
[表1]
/>
[表2]
[表3]
数值实施例1的第1透镜组G1的焦距为111.357，第2透镜组G2的焦距为-19.444，第3透镜组G3的焦距为23.316，第4透镜组G4的焦距为-28.434，第5透镜组G5的焦距为47.783。
(数值实施例2)
图5是表示本件发明所涉及的数值实施例2的变焦透镜的构成的透镜截面图。数值实施例2的变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr构成。Gr组Gr由正的光焦度的Grf组Grf即第3透镜组G3、具有负的光焦度的Grm组Grm即第4透镜组G4、具有正的光焦度的Grr组Grr即第5透镜组G5构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘出凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动。第3透镜组G3向物侧移动，第4透镜组G4向物侧移动，第5透镜组G5在光轴上固定。
使第4透镜组G4沿着光轴移动从而进行对焦。
使第3透镜组G3内的Gvc凹透镜Gvc沿着与光轴垂直的方向移动，来很好地进行摄影时的手抖校正。
数值实施例2的透镜数据等如下。
[表4]
/>
[表5]
F 24.714 40.968 67.899
Fno 4.100 4.100 4.100
W 42.458 27.220 17.161
D(5) 1.000 15.139 30.522
D(13) 20.628 7.362 1.000
D(26) 1.010 4.761 5.697
D(29) 8.241 11.662 26.544
[表6]
数值实施例2的第1透镜组G1的焦距为109.300，第2透镜组G2的焦距为-21.888，第3透镜组G3的焦距为24.886，第4透镜组G4的焦距为-35.228，第5透镜组G5的焦距为70.303。
(数值实施例3)
图9是表示数值实施例3的变焦透镜的构成的透镜截面图。数值实施例3的变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr构成。Gr组Gr由具有正的光焦度的Grf组Grf即第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4、具有正的光焦度的Grr组Grr即第5透镜组G5构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘出凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动。另外，第3透镜组G3向物侧移动，第4透镜组G4向物侧移动，第5透镜组G5向物侧移动。
使第4透镜组G4沿着光轴移动从而进行对焦。
使第3透镜组内的Gvc凹透镜Gvc沿着与光轴垂直的方向移动，来校正摄影时的手抖。
数值实施例3的透镜数据等如下。
[表7]
/>
/>
[表8]
F 24.725 40.963 67.911
Fno 4.100 4.100 4.100
W 42.496 27.174 17.167
D(5) 1.000 16.908 33.196
D(13) 24.936 9.908 1.000
D(28) 2.764 3.672 2.393
D(30) 14.606 13.698 14.976
D(32) 18.347 28.368 44.586
[表9]
/>
数值实施例3的第1透镜组G1的焦距为146.101，第2透镜组G2的焦距为-25.334，第3透镜组G3的焦距为27.737，第4透镜组G4的焦距为-48.429，第5透镜组G5的焦距为179.878。
(数值实施例4)
(变焦透镜的构成)
图13为表示数值实施例4的变焦透镜的构成的透镜截面图。数值实施例4的变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr构成。Gr组Gr由具有正的光焦度的Grf组即第3透镜组G3、具有负的光焦度的Grm组即第4透镜组G4、具有正的光焦度的Grr组即第5透镜组G5构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘出凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动。第3透镜组G3向物侧移动，第4透镜组G4向物侧移动，第5透镜组G5在光轴上固定。
使第4透镜组G4沿着光轴移动从而进行对焦。
使第3透镜组G3内的Gvc凹透镜Gvc沿着与光轴垂直的方向移动，来校正摄影时的手抖。
数值实施例4的透镜数据等如下。
[表10]
/>
[表11]
/>
[表12]
数值实施例4的第1透镜组G1的焦距为105.576，第2透镜组G2的焦距为-21.226，第3透镜组G3的焦距为25.471，第4透镜组G4的焦距为-30.311，第5透镜组G5的焦距为47.994。
(数值实施例5)
图17为表示数值实施例5的变焦透镜的构成的透镜截面图。数值实施例5的变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr构成。Gr组由具有正的光焦度的Grf组即具有正的光焦度的第3透镜组G3及具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的Grm组即第5透镜组G5、具有正的光焦度的Grr组即第6透镜组G6构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘出凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动。另外，第3透镜组G3向物侧移动，第4透镜组G4向物侧移动，第5透镜组G5向物侧移动，第6透镜组G6向物侧移动。
通过使第5透镜组G5沿着光轴移动，从而进行对焦。
使第4透镜组内的Gvc凹透镜Gvc沿着与光轴垂直的方向移动，来校正摄影时的手抖。
数值实施例5的透镜数据等如下。
[表13]
/>
[表14]
F 24.723 40.962 67.903
Fno 4.110 4.112 4.109
W 42.482 27.164 17.165
D(3) 1.000 16.692 33.898
D(11) 24.662 9.853 1.000
D(20) 0.568 0.819 1.000
D(24) 3.248 3.757 2.505
D(26) 14.047 13.702 15.799
D(28) 18.475 28.496 43.307
[表15]
数值实施例5的第1透镜组G1的焦距为147.089，第2透镜组G2的焦距为-25.354，第3透镜组G3的焦距为29.303，第4透镜组G4的焦距为106.916，第5透镜组G5的焦距为-47.918，第6透镜组G6的焦距为153.227。
(数值实施例6)
图21为表示数值实施例6的变焦透镜的构成的透镜截面图。数值实施例6的变焦透镜从物侧起依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的Gr组Gr即第3透镜组G3构成。第3透镜组G3由Grf组Grf、Grm组Grm、正凹凸透镜的Grr组Grr构成。
在从广角端向远摄端变倍时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2以向像侧描绘凸的轨迹的方式一度向像侧移动之后，向物侧移动，Gr组Gr向物侧移动。
通过使负的光焦度的Grm组Grm沿光轴移动，从而进行对焦。
使Grf组Grf内的Gvc凹透镜Gvc沿着相对于光轴垂直的方向移动，能够很好地校正摄影时的手抖。
数值实施例6的透镜数据等如下。
[表16]
/>
/>
[表17]
F 27.799 43.457 67.905
Fno 4.100 4.100 4.100
W 39.167 25.803 17.162
D(3) 3.897 17.308 26.394
D(11) 21.230 9.864 1.000
D(28) 18.961 29.875 46.649
[表18]
/>
数值实施例6的第1透镜组G1的焦距为153.381，第2透镜组G2的焦距为-25.072，第3透镜组G3的焦距为27.957。
(摄像装置)
摄影装置100的实施例如图25所示，摄影透镜110被摄影装置外壳102上通过透镜安装件104安装的透镜镜筒106支承。被摄体像经由摄影透镜110及保护玻璃C在成像面I上成像，被摄体像被显示在监视器112上。
(条件式所涉及的数值)
各数值实施例所涉及的条件式的值如下。
[表19]
/>

Claims (15)

1.一种变焦透镜，
从物侧起依次包括正的第1透镜组、负的第2透镜组、以及整体为正的Gr组，
所述第1透镜组在最靠物侧具有凹透镜，
所述Gr组从物侧起依次包括Grf组、负的Grm组、以及Grr组，
在从广角端向远摄端变倍时，所述第1透镜组向物侧移动，并且所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔、以及所述第2透镜组与所述Gr组的间隔变化，
在变倍时和对焦时的至少一方，所述Grf组与所述Grm组的间隔、以及所述Grm组与所述Grr组的间隔变化，
所述Grf组具有：配置于所述Grf组的最靠物侧且具有正的光焦度的透镜Grfp、以及至少一片的具有负的光焦度的透镜Grfn，
满足以下的条件式：
1.70<ndGrfp<2.50······(1)
1.82<ndGrfn<2.50······(2)
10.0<vdGrfp<30.0·····(4)
在此，
ndGrfp:所述透镜Grfp的d线上的折射率
ndGrfn:所述透镜Grfn的d线上的折射率
vdGrfp:所述透镜Grfp的d线上的阿贝数。
2.一种变焦透镜，
从物侧起依次包括正的第1透镜组、负的第2透镜组、以及整体为正的Gr组，
所述第1透镜组在最靠物侧具有凹透镜，
所述Gr组从物侧起依次包括Grf组、负的Grm组、以及正的Grr组，所述Grm组是对焦组，
在从广角端向远摄端变倍时，所述第1透镜组向物侧移动，并且所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔、以及所述第2透镜组与所述Gr组的间隔变化，
在变倍时和对焦时的至少一方，所述Grf组与所述Grm组的间隔、以及所述Grm组与所述Grr组的间隔变化，
所述Grf组具有：配置于所述Grf组的最靠物侧且具有正的光焦度的透镜Grfp、以及至少一片的具有负的光焦度的透镜Grfn，
满足以下的条件式：
1.70<ndGrfp<2.50······(1)
1.82<ndGrfn<2.50······(2)
10.0<vdGrfp<35.0·····(4)
在此，
ndGrfp:所述透镜Grfp的d线上的折射率
ndGrfn:所述透镜Grfn的d线上的折射率
vdGrfp:所述透镜Grfp的d线上的阿贝数。
3.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述透镜Grfn满足以下的条件式：
10.0<vdGrfn<40.0·····(5)
在此
vdGrfn:所述透镜Grfn的d线上的阿贝数。
4.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述Grm组满足以下的条件式：
-5<fGrm/fw<-0.1·····(6)
在此
fGrm:所述Grm组的焦距
fw:该变焦透镜在广角端的焦距。
5.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
具有孔径光阑，满足以下的条件式：
0.01<Tsfw/fw<5.0·····(7)
在此
Tsfw:在广角端的所述孔径光阑与所述Grm组的间隔
fw:该变焦透镜在广角端的焦距。
6.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述Grf组具有至少2片所述透镜Grfn。
7.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述透镜Grfn在像侧具有凹面。
8.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述透镜Grfn是接合透镜。
9.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述Grm组由单个透镜构成。
10.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
所述Gr组具有沿着相对于光轴垂直的方向移动来使成像位置变化的防振透镜系统。
11.如权利要求10所述的变焦透镜，
所述防振透镜系统具有在至少1面具有非球面的透镜。
12.如权利要求10所述的变焦透镜，
满足以下的条件式：
-10<(1-βvc)×βvcr<-0.10···(8)
在此
βvc:在远摄端的所述防振透镜系统的横倍率
βvcr:在远摄端的比所述防振透镜系统更靠像侧配置的所有透镜的合成横倍率。
13.如权利要求10所述的变焦透镜，
所述防振透镜系统由单个透镜构成。
14.如权利要求1或2所述的变焦透镜，
满足以下的条件式：
42<vdGrmn<100······(3)
vdGrmn:所述Grm组中包含的具有负的光焦度的透镜的d线上的最小阿贝数。
15.一种摄像装置，其特征在于，具备：
如权利要求1至14之中任一项所述的变焦透镜；以及
摄像元件，设置在该变焦透镜的像侧，将由该变焦透镜形成的光学像转换为电信号。
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