CN112540451A - 变焦镜头及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在抑制变倍时的像差变动的同时实现小型化及高倍率化且具有良好的光学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正的第1透镜组、负移动透镜组、第1正移动透镜组、第2正移动透镜组、包括光圈的后续透镜组。变倍时，第1透镜组不移动，负移动透镜组、第1正移动透镜组及第2正移动透镜组移动。第1正移动透镜组包括正的单透镜及由正透镜和负透镜接合而成的接合透镜。变焦镜头满足预先确定的条件式。

Description

变焦镜头及摄像装置
技术领域
本发明的技术涉及一种变焦镜头及摄像装置。
背景技术
以往，作为能够用于广播用摄像机、电影摄影机及数码相机等中的透镜系统，提出了一种包括变倍时相互间隔发生变化的多个透镜组的变焦镜头。
例如，专利文献1中记载了一种透镜系统，其实质上从物体侧向像侧依次包括变倍时相对像面固定的具有正屈光力的第1透镜组、包括与第1透镜组相邻的具有负屈光力的第2透镜组且变倍时改变与相邻的组之间的间隔而移动的至少2个移动透镜组及配置于最靠像侧且变倍时相对像面固定的最终透镜组。专利文献2中记载了一种透镜系统，其实质上从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组及具有正屈光力的第5透镜组，变倍时，第1透镜组及第5透镜组相对于像面固定，第2透镜组、第3透镜组及第4透镜组以彼此改变间隔的方式移动。
专利文献1：国际公开第2017/170047号
专利文献2：日本特开2016-164629号公报
发明内容
本发明的技术所涉及的一种实施方式提供一种在抑制变倍时的像差变动的同时实现小型化及高倍率化且具有良好的光学性能的变焦镜头及具备该变焦镜头的摄像装置。
本发明的技术的一方式所涉及的变焦镜头从物体侧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、包括变倍时改变与相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴移动的1个或2个透镜组且在广角端下整体具有负屈光力的负移动透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正屈光力的第1正移动透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正屈光力的第2正移动透镜组及包括光圈的后续透镜组，变倍时彼此相邻的透镜组之间的间隔均发生变化，负移动透镜组中包括的所有透镜组在从广角端向长焦端变倍时向像侧移动，第1正移动透镜组包括作为正透镜的单透镜和由其中一个为正透镜且另一个为负透镜的2片透镜接合而构成的接合透镜，在对焦于无限远物体的状态下，在将第1透镜组的焦距设为f1、将广角端下的负移动透镜组的焦距设为fNw、将第1正移动透镜组的焦距设为fP1、将第2正移动透镜组的焦距设为fP2的情况下，该变焦镜头满足下述条件式(1)及(2)。
-11.5＜f1/fNw＜-8.5 (1)
0.5＜fP2/fP1＜1 (2)
上述方式的变焦镜头优选还满足下述条件式(1-1)及(2-1)中的至少一个条件式。
-11＜f1/fNw＜-9.5 (1-1)
0.6＜fP2/fP1＜0.9 (2-1)
在将第1正移动透镜组的负透镜的d线基准的色散系数设为νn的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
20＜νn＜40 (3)
25＜νn＜37 (3-1)
在将第1正移动透镜组中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的d线基准的色散系数设为νp、将第1正移动透镜组中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θp的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(4)及(5)。并且，更优选在满足下述条件式(4)及(5)的基础上满足下述条件式(4-1)及(5-1)中的至少一个条件式。
80＜νp (4)
0.66＜θp+0.001625×νp＜0.72 (5)
90＜νp＜105 (4-1)
0.67＜θp+0.001625×νp＜0.7 (5-1)
在对焦于无限远物体的状态下，在将第1正移动透镜组的负透镜的焦距设为fn、将第1正移动透镜组的焦距设为fP1的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
-4＜fn/fP1＜-1 (6)
-3.5＜fn/fP1＜-1.2 (6-1)
在满足上述条件式(6)的结构中，在将第1正移动透镜组的负透镜相对于d线的折射率设为Ndn的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7-1)。
1.55＜Ndn＜1.77 (7)
1.57＜Ndn＜1.7 (7-1)
优选长焦端下的第2正移动透镜组位于比广角端下的第2正移动透镜组更靠物体侧的位置，在对焦于无限远物体的状态下，第1正移动透镜组与第2正移动透镜组之间的间隔在比合成第1正移动透镜组及第2正移动透镜组而成的合成透镜组的横向放大率成为-1倍的变焦位置更靠广角侧的位置成为最大。
在对焦于无限远物体的状态下从广角端向长焦端变倍时，合成第1正移动透镜组及第2正移动透镜组而成的合成透镜组和负移动透镜组优选同时通过各自的横向放大率为-1倍的点。
负移动透镜组可以构成为包括1个具有负屈光力的透镜组。或者，负移动透镜组可以构成为从物体侧向像侧依次包括1个具有负屈光力的透镜组和1个具有正屈光力的透镜组。
第1透镜组优选具备对焦时沿光轴移动的至少1片透镜。
本发明的技术的另一方式所涉及的摄像装置具备本发明的上述方式的变焦镜头。
另外，本说明书的“包括～”、“包括～的”表示，除所举出的构成要件以外，还可以包括：实质上不具有屈光力的透镜；光圈、滤波器及盖玻璃等除透镜以外的光学要件；以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
另外，本说明书的“具有正屈光力的～组”表示组整体具有正屈光力。同样地，“具有负屈光力的～组”表示组整体具有负屈光力。“具有正屈光力的透镜”与“正透镜”含义相同。“具有负屈光力的透镜”与“负透镜”含义相同。“～透镜组”并不限于包括多个透镜的结构，也可以设为仅包括1片透镜的结构。关于“1个透镜组”，将在以变倍时发生变化的间隔划分透镜组时包括在1个分区中的透镜组作为1个透镜组。
复合非球面透镜(球面透镜和形成于该球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体而整体发挥1个非球面透镜的功能的透镜)不视为接合透镜而作为1片透镜来使用。关于与包括非球面的透镜相关的屈光力的符号及面形状，若无特别说明，则设为在近轴区域内考虑。
在条件式中使用的“焦距”为近轴焦距。除部分色散比以外，在条件式中使用的值为在对焦于无限远物体的状态下以d线为基准时的值。在将相对于g线、F线及C线的一透镜的折射率分别设为Ng、NF及NC的情况下，该透镜的g线与F线之间的部分色散比θgF由θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)来定义。本说明书中记载的“d线”、“C线”、“F线”及“g线”为明线，d线的波长为587.56nm(纳米)，C线的波长为656.27nm(纳米)，F线的波长为486.13nm(纳米)，g线的波长为435.84nm(纳米)。
附图说明
图1与本发明的实施例1的变焦镜头对应，是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦镜头的结构的剖视图和移动轨迹的图。
图2是表示图1所示的变焦镜头的结构和光束的剖视图。
图3是本发明的实施例1的变焦镜头的各像差图。
图4是表示本发明的实施例2的变焦镜头的结构的剖视图和移动轨迹的图。
图5是本发明的实施例2的变焦镜头的各像差图。
图6是表示本发明的实施例3的变焦镜头的结构的剖视图和移动轨迹的图。
图7是表示图6所示的变焦镜头的结构和光束的剖视图。
图8是本发明的实施例3的变焦镜头的各像差图。
图9是表示本发明的实施例4的变焦镜头的结构的剖视图和移动轨迹的图。
图10是本发明的实施例4的变焦镜头的各像差图。
图11是表示本发明的实施例5的变焦镜头的结构的剖视图和移动轨迹的图。
图12是本发明的实施例5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。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的技术所涉及的实施方式的一例进行说明。图1是示出表示本发明的一实施方式所涉及的变焦镜头的广角端下的结构的剖视图和移动轨迹的图。图2是表示该变焦镜头的结构和光束的剖视图。图1及图2所示的例子与后述的实施例1的变焦镜头对应。在图1的剖视图及图2中，示出对焦于无限远物体的状态，左侧为物体侧，右侧为像侧。在图2中，在标注“WIDE”的上排示出广角端状态，在标注“MIDDLE”的中排示出中间焦距状态，在标注“TELE”的下排示出长焦端状态。另外，“中间焦距”的“中间”并不一定表示广角端与长焦端的中间点，而是在广角端与长焦端之间。在图2中，作为光束，示出广角端状态下的轴上光束wa及最大视角的光束wb、中间焦距状态下的轴上光束ma及最大视角的光束mb、长焦端状态下的轴上光束ta及最大视角的光束tb。以下，主要参考图1对本发明的一实施方式所涉及的变焦镜头进行说明。
在图1中，示出了假设将变焦镜头适用于摄像装置的情况而在变焦镜头与像面Sim之间配置有入射面和出射面平行的光学部件PP的例子。光学部件PP为假设成各种滤波器、盖玻璃及棱镜等的部件。各种滤波器例如为低通滤波器、红外截止滤波器及截止特定波长区域的滤波器等。光学部件PP为不具有屈光力的部件，也可以为省略光学部件PP的结构。
变焦镜头沿光轴Z从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、负移动透镜组GN、具有正屈光力的第1正移动透镜组GP1、具有正屈光力的第2正移动透镜组GP2及包括孔径光圈St的后续透镜组GR。负移动透镜组GN包括变倍时改变与相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动的1个或2个透镜组，且在广角端下整体具有负屈光力。变倍时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，构成负移动透镜组GN的1个或2个透镜组、第1正移动透镜组GP1及第2正移动透镜组GP2沿光轴Z移动，且彼此相邻的透镜组之间的间隔均发生变化。在最靠物体侧配置具有正屈光力的透镜组，且包括变倍时间隔发生变化的至少5个透镜组，通过如上构成，容易兼顾高倍率化及总长度的缩短。并且，能够通过具有正屈光力的第1正移动透镜组GP1及第2正移动透镜组GP2进行消色差，因此有利于抑制变倍时的长焦侧的轴上色差的变动。
图1所示的例子的变焦镜头从物体侧向像侧依次包括第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5。在该例子中，负移动透镜组GN包括1个透镜组，第2透镜组G2与负移动透镜组GN对应。并且，第3透镜组G3与第1正移动透镜组GP1对应，第4透镜组G4与第2正移动透镜组GP2对应，第5透镜组G5与后续透镜组GR对应。在该例子中，变倍时，后续透镜组GR相对于像面Sim固定。在图1中，在第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4的下方分别示意性地用实线箭头示出了从广角端向长焦端变倍时的各透镜组的移动轨迹。并且，在图1中，分别用“WIDE”及“TELE”示出了与移动轨迹的起点及终点分别对应的广角端及长焦端。
图1的例子的各透镜组由下述透镜构成。即，第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括透镜L11～L16这6片透镜。第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L27这7片透镜。第3透镜组G3从物体侧向像侧依次包括透镜L31～L33这3片透镜。第4透镜组G4从物体侧向像侧依次包括透镜L41～L44这4片透镜。第5透镜组G5从物体侧向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L51～L63这13片透镜。图1的孔径光圈St表示光轴方向上的位置，而不表示形状。
从广角端向长焦端变倍时，负移动透镜组GN中包括的所有透镜组构成为向像侧移动。根据所述结构，负移动透镜组GN能够担负主要的变倍作用，因此有利于高倍率化。
第1正移动透镜组GP1包括作为正透镜的单透镜和由其中一个为正透镜且另一个为负透镜的2片透镜接合而构成的接合透镜。由其中一个为正透镜且另一个为负透镜的2片透镜接合而构成的接合透镜可以从物体侧依次由正透镜和负透镜接合而成，也可以从物体侧依次由负透镜和正透镜接合而成。并且，第1正移动透镜组GP1可以从物体侧向像侧依次配置有单透镜和接合透镜，也可以从物体侧向像侧依次配置有接合透镜和单透镜。通过第1正移动透镜组GP1具有这种接合透镜，能够良好地抑制变倍时的轴上色差的变动。并且，如上所述，通过将第1正移动透镜组GP1设为包括3片透镜的结构，与包括4片以上的透镜的结构相比，能够节省空间来确保变焦行程(变倍时的移动范围)，因此容易兼顾高倍率化及总长度的缩短。
变焦镜头构成为在对焦于无限远物体的状态下，在将第1透镜组G1的焦距设为f1、将广角端下的负移动透镜组GN的焦距设为fNw的情况下，满足下述条件式(1)。通过设成不成为条件式(1)的下限以下，第1透镜组G1的屈光力不会过于变弱，因此第1透镜组G1能够在更靠物体侧形成像点。通常，负移动透镜组GN的变焦行程设定为在第1透镜组G1的最靠像侧的面至第1透镜组G1形成的像点为止的范围内，因此通过设成不成为条件式(1)的下限以下，能够抑制负移动透镜组GN的变焦行程变长。由此，容易兼顾高倍率化及小型化。或者，通过设成不成为条件式(1)的下限以下，负移动透镜组GN的屈光力不会过于变强，因此容易抑制变倍时的像差变动。通过设成不成为条件式(1)的上限以上，第1透镜组G1的屈光力不会过于变强，因此第1透镜组G1能够在更靠像侧形成像点，因此负移动透镜组GN的变焦行程不会过于变短。由此，能够使光线的弯曲变得平缓，因此容易兼顾高倍率化及高性能化。或者，通过设成不成为条件式(1)的上限以上，负移动透镜组GN的屈光力不会过于变弱，因此容易兼顾高倍率化及小型化。而且，若设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-11.5＜f1/fNw＜-8.5 (1)
-11＜f1/fNw＜-9.5 (1-1)
并且，变焦镜头构成为在对焦于无限远物体的状态下，在将第1正移动透镜组GP1的焦距设为fP1、将第2正移动透镜组GP2的焦距设为fP2的情况下，满足下述条件式(2)。通过设成不成为条件式(2)的下限以下，第1正移动透镜组GP1的屈光力相对于第2正移动透镜组GP2不会过于变弱，因此容易减小第2正移动透镜组GP2的透镜的直径，并且，能够抑制第1正移动透镜组GP1的变焦行程变长，因此容易兼顾高倍率化及小型化。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，第1正移动透镜组GP1的屈光力相对于第2正移动透镜组GP2不会过于变强，因此容易抑制变倍时的像差变动，因此容易兼顾高倍率化及高性能化。而且，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.5＜fP2/fP1＜1 (2)
0.6＜fP2/fP1＜0.9 (2-1)
如本发明的变焦镜头，在从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、变倍时改变彼此相邻的透镜组的间隔而移动的3组以上的移动透镜组及包括孔径光圈St的后续透镜组GR的类型的透镜系统中，为了兼顾小型化及高倍率化，重要的是适当地配置移动透镜组的屈光力。若谋求高倍率化，则变倍时的轴上色差的变动容易变大，因此重要的是设定用于校正移动透镜组的色差的结构。本发明的技术所涉及的变焦镜头通过具有上述组结构且满足条件式(1)及(2)，实现小型化、高倍率化及高性能化，容易抑制变倍时的像差变动。
而且，在将第1正移动透镜组GP1的负透镜的d线基准的色散系数设为νn以抑制色差的情况下，该变焦镜头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，抑制轴上色差被过度校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，抑制轴上色差不被充分校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。而且，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
20＜νn＜40 (3)
25＜νn＜37 (3-1)
在将第1正移动透镜组GP1中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的d线基准的色散系数设为νp的情况下，该变焦镜头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，抑制轴上色差不被充分校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。而且，变焦镜头更优选满足下述条件式(4-1)。通过设成不成为条件式(4-1)的下限以下，更良好地抑制轴上色差不被充分校正，容易更良好地抑制变倍时的色差的变动。通过设成不成为条件式(4-1)的上限以上，抑制轴上色差被过度校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。
80＜νp (4)
90＜νp＜105 (4-1)
在将第1正移动透镜组GP1中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的d线基准的色散系数设为νp、将第1正移动透镜组GP1中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θp的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(5)。通过满足条件式(5)，容易在整个变焦区域内良好地校正二次轴上色差。而且，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.66＜θp+0.001625×νp＜0.72 (5)
0.67＜θp+0.001625×νp＜0.7 (5-1)
为了良好地校正色差，优选满足条件式(4)及(5)。
而且，更优选在满足条件式(4)及(5)的基础上满足条件式(4-1)及(5-1)中的至少一个条件式。
并且，在对焦于无限远物体的状态下，在将第1正移动透镜组GP1的负透镜的焦距设为fn、将第1正移动透镜组GP1的焦距设为fP1的情况下，变焦镜头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，第1正移动透镜组GP1的负透镜的屈光力不会过于变弱，因此抑制轴上色差不被充分校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，第1正移动透镜组GP1的负透镜的屈光力不会过于变强，因此抑制轴上色差被过度校正，容易良好地抑制变倍时的色差的变动。而且，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-4＜fn/fP1＜-1 (6)
-3.5＜fn/fP1＜-1.2 (6-1)
在满足条件式(6)的结构中，在将第1正移动透镜组GP1的负透镜相对于d线的折射率设为Ndn的情况下，该变焦镜头优选满足下述条件式(7)。通过设成不成为条件式(7)的下限以下，能够抑制像面弯曲趋于校正过度，因此能够适当地设定用于兼顾满足条件式(6)的结构和像面弯曲的良好的校正的对第1正移动透镜组GP1的负透镜的屈光力分配。通过设成不成为条件式(7)的上限以上，能够抑制佩兹伐和趋于正值，因此能够适当地设定用于兼顾满足条件式(6)的结构和像面弯曲的良好的校正的对第1正移动透镜组GP1的负透镜的屈光力分配。而且，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
1.55＜Ndn＜1.77 (7)
1.57＜Ndn＜1.7 (7-1)
在从对焦于无限远物体的状态下的广角端向长焦端变倍时，合成第1正移动透镜组GP1及第2正移动透镜组GP2而成的合成透镜组和负移动透镜组GN优选同时通过各自的横向放大率为-1倍的点。在这种情况下，容易实现高倍率化。在图1的移动轨迹的图中，用“β＝-1”示出了上述合成透镜组的横向放大率及负移动透镜组GN的横向放大率成为-1倍的变焦位置。
长焦端下的第2正移动透镜组GP2优选位于比广角端下的第2正移动透镜组GP2更靠物体侧的位置。而且，该变焦镜头优选构成为在对焦于无限远物体的状态下，第1正移动透镜组GP1与第2正移动透镜组GP2之间的间隔在比合成第1正移动透镜组GP1及第2正移动透镜组GP2而成的合成透镜组的横向放大率成为-1倍的变焦位置更靠广角侧的位置成为最大。在图1的移动轨迹的图中，用“Dmax”示出了第1正移动透镜组GP1与第2正移动透镜组GP2之间的间隔变最大的变焦位置。在如本发明的变焦镜头的透镜系统中，轴外光束的外缘光线在比合成透镜组的横向放大率成为-1倍的变焦位置更靠广角侧的位置成为最高。另一方面，第1正移动透镜组GP1与第2正移动透镜组GP2之间的间隔变最大的状态为第1正移动透镜组GP1开始向物体侧移动的状态。通过构成为第1正移动透镜组GP1与第2正移动透镜组GP2之间的间隔在合成透镜组的横向放大率成为-1倍的变焦位置与广角端之间的变焦区域内变最大，能够使具有正屈光力的第1正移动透镜组GP1在轴外光束的外缘光线变最高的变焦位置或其附近开始向物体侧移动。由此，能够进一步降低第1透镜组G1中的轴外光束的外缘光线，因此能够抑制第1透镜组G1的直径变大，有利于小型化。
关于对焦动作，可以构成为通过使第1透镜组G1的至少1片透镜沿光轴Z移动来进行。在第1透镜组G1具备对焦时移动的透镜组(以下，称为聚焦透镜组)的情况下，能够抑制长焦端下的对焦时的聚焦透镜组的移动量，因此能够缩短最近被摄体距离。并且，能够使对焦时的聚焦透镜组的移动量在整个变焦区域内恒定，因此能够简化机构。
图1的例的第1透镜组G1具备2个聚焦透镜组。更详细而言，图1的例子的第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括对焦时相对于像面Sim固定的第1a透镜组G1a、对焦时沿光轴Z移动的第1b透镜组G1b及对焦时改变与第1b透镜组G1b之间的相互间隔而沿光轴Z移动的第1c透镜组G1c。记入于图1的第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c各自的下方的水平方向的双箭头表示第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c分别为聚焦透镜组。
另外，图1所示的例子为一例，能够进行各种变形，例如，构成除第1正移动透镜组GP1以外的各透镜组的透镜的片数也可以设为不同于图1所示的例子的片数。
并且，图1的例子的负移动透镜组GN包括1个透镜组，但负移动透镜组GN也可以构成为包括变倍时相互间隔发生变化的2个透镜组。在负移动透镜组GN包括1个具有负屈光力的透镜组的情况下，能够进一步简化与移动组相关的结构，因此有利于减少整体的制造误差及零件成本。在负移动透镜组GN从物体侧向像侧依次包括1个具有负屈光力的透镜组和1个具有正屈光力的透镜组的情况下，容易抑制变倍时的像差变动。
并且，图1的例子的后续透镜组GR在变倍时相对于像面固定，但后续透镜组GR也可以构成为在变倍时移动。在后续透镜组GR在变倍时相对于像面固定的结构中，能够在变倍时不改变最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止的距离的情况下减小透镜系统的重心的变动，因此能够提高拍摄时的便利性。在后续透镜组GR在变倍时移动的结构中，有利于抑制变倍时的像差变动。
上述优选结构及可能的结构能够任意进行组合，优选根据所要求的规格适当选择采用。根据本发明的技术，能够实现一种在抑制变倍时的像差变动的同时实现小型化及高倍率化且具有良好的光学性能的变焦镜头。另外，在此所说的“高倍率”表示变焦倍率为100倍以上。
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的变焦镜头的结构和移动轨迹示于图1，其图示方法和结构如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的变焦镜头从物体侧向像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、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。变倍时，第1透镜组G1和第5透镜组G5相对于像面Sim固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。第2透镜组G2与负移动透镜组GN对应，第3透镜组G3与第1正移动透镜组GP1对应，第4透镜组G4与第2正移动透镜组GP2对应，第5透镜组G5与后续透镜组GR对应。第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括第1a透镜组G1a、第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c。从无限远物体向近距离物体对焦时，第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c改变相互间隔而向物体侧移动，其他透镜组全部相对于像面Sim固定。第1a透镜组G1a从物体侧向像侧依次包括透镜L11～L13这3片透镜，第1b透镜组G1b从物体侧向像侧依次包括透镜L14～L15这2片透镜，第1c透镜组G1c包括透镜L16这1片透镜。第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L27这7片透镜。第3透镜组G3从物体侧向像侧依次包括透镜L31～L33这3片透镜。第4透镜组G4从物体侧向像侧依次包括L41～L44这4片透镜。第5透镜组G5从物体侧向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L51～L63这13片透镜。以上为实施例1的变焦镜头的概要。
关于实施例1的变焦镜头，将基本透镜数据示于表1A及表1B，将规格和可变面间隔示于表2，将非球面系数示于表3。在此，为了避免1个表变长，将基本透镜数据分成表1A及表1B这2个表来显示。在表1A中示出第1透镜组G1至第4透镜组G4，在表1B中示出第5透镜组G5及光学部件PP。在表1A、表1B及表2中示出对焦于无限远物体的状态下的数据。
在表1A及表1R中，在Sn栏中示出以最靠物体侧的面为第1面而随着朝向像侧逐一增加编号时的面编号，在R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面和在其像侧与其相邻的面之间的光轴上的面间隔。在Nd栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在νd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数，在θgF栏中示出各构成要件的g线与F线之间的部分色散比。
在表1A及表1B中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。在表1B中还一并示出了孔径光圈St及光学部件PP。在表1B中，在相当于孔径光圈St的面的面编号栏中记载了面编号和(St)这一术语。在表1A及表1B中，关于变倍时的可变面间隔使用了DD[]这一记号，在[]中标注该间隔的物体侧的面编号并记入于D栏中。
在表2中以d线基准示出变焦倍率Zr、焦距f、以空气换算距离计的后焦距Bf、F值FNo.、最大全视角2ω及变倍时的可变面间隔。2ω栏的(°)表示单位为度。在表2中，将广角端状态、中间焦距状态、长焦端状态的各值分别示于标记为WIDE、MIDDLE、TELE的栏中。
在基本透镜数据中，对非球面的面编号标注了*标记，在非球面的曲率半径栏中记载了近轴的曲率半径的数值。在表3中，在Sn栏中示出非球面的面编号，在KA及Am(m＝3、4、5、……16)栏中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。KA及Am为由下式表示的非球面式中的非球面系数。
Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+∑Am×hm
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且与光轴垂直的平面的垂线的长度)；
h：高度(光轴至透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率半径的倒数；
KA、Am：非球面系数，
非球面式的∑表示与m相关的总和。
在各表的数据中，作为角度的单位使用了度，作为长度的单位使用了mm(毫米)，光学系统既可以放大比例使用也可以缩小比例使用，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了以规定位数舍入的数值。
[表1A]
实施例1
Sn R D Nd νd θgF
1 -1314.44736 4.400 1.83481 42.73 0.56481
2 375.22212 2.000
3 380.98802 24.220 1.43387 95.18 0.53733
4 -619.18405 0.120
5 584.09992 13.630 1.43387 95.18 0.53733
6 -1937.22858 21.520
7 396.43760 17.340 1.43387 95.18 0.53733
8 -2314.51657 0.120
9 295.16013 19.200 1.43700 95.10 0.53364
10 ∞ 2.160
11 172.64422 16.940 1.43700 95.10 0.53364
12 358.69766 DD[12]
*13 935.98696 1.800 1.90366 31.31 0.59481
14 50.73223 6.010
15 -135.10191 1.800 1.87070 40.73 0.56825
16 40.80800 4.960 1.43700 95.10 0.53364
17 150.59356 4.690
18 -53.04330 1.800 1.89800 34.00 0.58703
19 136.79400 4.720 1.89286 20.36 0.63944
20 -96.87418 0.140
21 440.21414 9.390 1.80518 25.45 0.61571
22 -34.56000 1.820 1.80400 46.53 0.55775
23 -572.90804 DD[23]
24 246.87583 11.640 1.49700 81.54 0.53748
*25 -123.60927 0.120
26 416.68258 10.110 1.43700 95.10 0.53364
27 -127.84400 2.520 1.59270 35.27 0.59363
28 -1862.36878 DD[28]
29 120.01989 12.810 1.43700 95.10 0.53364
30 -225.91503 0.120
*31 239.27475 6.170 1.43700 95.10 0.53364
32 -432.65553 0.230
33 884.55488 2.410 1.85883 30.00 0.59793
34 162.55600 9.050 1.43700 95.10 0.53364
35 -316.46190 DD[35]
[表1B]
实施例1
Sn R D Nd νd θgF
36(St) ∞ 5.740
37 -109.60235 1.300 1.80100 34.97 0.58642
38 82.29280 0.120
39 49.51289 4.610 1.84666 23.78 0.61923
40 354.30763 0.860
41 -531.15341 1.300 1.64000 60.08 0.53704
42 82.11128 9.770
43 -446.16003 2.450 1.80100 34.97 0.58642
44 49.37100 16.950 1.80518 25.43 0.61027
45 -59.80055 1.650
46 -37.24000 1.800 1.77250 49.60 0.55212
47 37.24000 8.700 1.53172 48.84 0.56309
48 -74.93557 0.120
49 -195.94504 3.160 1.56732 42.82 0.57309
50 -78.43840 8.510
51 -59.29837 4.280 1.54814 45.78 0.56859
52 -33.89154 0.580
53 -925.12829 9.190 2.00069 25.46 0.61364
54 53.62076 1.220
55 40.81294 11.260 1.53172 48.84 0.56309
56 -40.81294 0.120
57 78.01863 7.680 1.59551 39.24 0.58043
58 -30.20900 2.100 2.00069 25.46 0.61364
59 -150.40026 0.250
60 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
61 ∞ 11.372
62 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.56664
63 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
64 ∞ 5.510
[表2]
实施例1
WIDE middle TELE
Zr 1.0 21.6 120.6
f 8.291 179.225 1000.085
Bf 47.012 47.012 47.012
FNo. 1.76 1.76 5.17
2ω(°) 69.8 3.4 0.6
DD[12] 2.723 160.691 179.393
DD[23] 295.478 79.686 2.937
DD[28] 2.496 12.006 4.223
DD[35] 2.318 50.632 116.462
[表3]
实施例1
Sn 13 25 31
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 3.3484999E-07 1.4341034E-09 -2.4837372E-09
A4 3.4708539E-07 1.0726671E-07 -2.3796633E-07
A5 1.7815640E-07 -5.4598300E-09 -1.1625905E-08
A6 -4.5054058E-08 4.5446725E-10 1.0618218E-09
A7 6.7040497E-09 -1.1808220E-11 -3.9021456E-11
A8 -5.9737791E-10 7.9933403E-14 3.6579030E-13
A9 3.4501013E-11 -9.1511307E-15 2.2388337E-15
A10 -1.7034215E-12 3.7107919E-16 2.8939265E-16
A11 9.6957627E-14 5.5308506E-18 -5.6245445E-18
A12 -4.4624137E-15 -2.9574739E-19 -1.6931128E-19
A13 8.3632689E-17 -2.3635232E-21 2.2430720E-21
A14 2.0291266E-18 1.2147121E-22 5.3204136E-23
A15 -1.1813140E-19 3.7765063E-25 -3.5010780E-25
A16 1.5090915E-21 -1.9548099E-26 -6.9906878E-27
在图3中示出实施例1的变焦镜头对焦于无限远物体的状态的各像差图。在图3中，从左起依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在图3中，在标注“WIDE”的上排示出广角端状态的像差，在标注“MIDDLE”的中排示出中间焦距状态的像差，在标注“TELE”的下排示出长焦端状态的像差。在球面像差图中，分别以实线、长虚线、短虚线及单点划线示出d线、C线、F线及g线下的像差。在像散图中，以实线示出弧矢方向上的d线下的像差，以短虚线示出子午方向上的d线下的像差。在畸变像差图中，以实线示出d线下的像差。在倍率色差图中，分别以长虚线、短虚线及单点划线示出C线、F线及g线下的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
若无特别说明，则与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法在以下实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的变焦镜头的结构和移动轨迹示于图4。实施例2的变焦镜头具有与实施例1的变焦镜头的概要相同的结构。关于实施例2的变焦镜头，将基本透镜数据示于表4A及表4B，将规格和可变面间隔示于表5，将非球面系数示于表6，将各像差图示于图5。
[表4A]
实施例2
Sn R D Nd νd θgF
1 -19979.28502 4.400 1.83400 37.18 0.57780
2 376.22459 2.000
3 375.57742 19.637 1.43387 95.18 0.53733
4 -1160.19070 0.120
5 879.73786 9.026 1.43875 94.94 0.53433
6 -2434.06960 27.405
7 387.35889 16.262 1.43387 95.18 0.53733
8 -2461.01247 0.120
9 272.85762 16.896 1.43875 94.94 0.53433
10 1978.11923 1.818
11 180.85657 15.189 1.43875 94.94 0.53433
12 409.89905 DD[12]
*13 -639.76370 2.500 1.90619 35.82 0.58145
14 45.26125 6.183
15 -142.20901 1.500 1.90620 37.36 0.57707
16 76.84764 4.882
17 -82.50966 1.500 1.80816 40.43 0.57160
18 103.88060 4.664 1.80809 22.76 0.63073
19 -138.87892 0.120
20 116.72867 10.770 1.82942 21.81 0.63515
21 -34.42516 1.500 1.95000 33.09 0.58805
22 205.16333 4.020 1.59410 60.47 0.55516
23 -310.87009 DD[23]
24 242.73790 10.808 1.43700 95.10 0.53364
*25 -124.85625 0.120
26 577.42024 5.200 1.43700 95.10 0.53364
27 -349.07637 2.020 1.59270 35.31 0.59336
28 4300.17985 DD[28]
29 100.65446 12.865 1.43700 95.10 0.53364
30 -597.77109 0.128
*31 369.66649 4.891 1.43700 95.10 0.53364
32 -549.97043 0.120
33 246.23624 2.000 1.87448 33.15 0.58972
34 90.41705 14.400 1.43700 95.10 0.53364
35 -164.83600 DD[35]
[表4B]
实施例2
Sn R D Nd νd θgF
36(St) ∞ 5.456
37 -123.75668 2.161 1.74287 53.71 0.54425
38 105.16403 0.120
39 42.81302 6.066 1.83102 23.45 0.62254
40 79.05565 4.825
41 -2672.64903 2.500 1.72047 55.48 0.54271
42 81.92592 11.384
43 -445.30361 1.500 1.85118 34.46 0.58651
44 28.49834 7.274 1.72396 31.95 0.59787
45 -133.13767 2.162
46 -59.55084 1.500 1.82765 46.46 0.55725
47 45.47260 7.368 1.56016 51.59 0.55655
48 -60.98734 0.120
49 118.49330 8.036 1.88994 20.50 0.62923
50 3965.21386 11.953
51 251.77149 6.665 1.64146 59.43 0.54234
52 -52.65705 0.120
53 -1081.71282 3.902 1.93599 34.40 0.58469
54 39.52121 0.120
55 38.73223 12.587 1.45836 84.89 0.50545
56 -112.80653 0.120
57 67.42095 5.510 1.74390 30.16 0.59875
58 -63.26034 1.800 1.97261 16.53 0.66663
59 -257.08876 0.250
60 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
61 ∞ 11.815
62 ∞ 33.000 1.60863 46.60 0.56787
63 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
64 ∞ 5.511
[表5]
实施例2
WIDE middle TELE
Zr 1.0 28.0 120.6
f 8.273 231.631 997.667
Bf 47.455 47.455 47.455
FNo. 1.76 1.80 5.18
2ω(°) 70.4 2.6 0.6
DD[12] 3.009 172.366 186.410
DD[23] 300.438 69.456 2.844
DD[28] 12.454 15.582 2.987
DD[35] 2.247 60.744 125.906
[表6]
实施例2
Sn 13 25 31
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 6.3438393E-07 2.0128702E-07 -2.9550844E-07
A5 7.6791228E-08 -9.8169288E-09 1.3826476E-08
A6 -7.7309931E-09 1.5316378E-09 -1.6688302E-09
A7 -3.1643996E-10 -1.7021879E-10 1.3398339E-11
A8 1.5912916E-10 8.4370119E-12 5.7440881E-12
A9 -1.7172261E-11 -9.8454833E-14 -2.5059424E-13
A10 7.0064058E-13 -4.3453113E-15 -9.5003421E-16
A11 1.8606267E-14 5.5846966E-17 2.3332275E-16
A12 -2.8394809E-15 3.5313772E-19 -1.0776179E-18
A13 6.5234868E-17 2.7502736E-19 -1.8494947E-19
A14 2.5807864E-18 -1.4230041E-20 4.5998255E-21
A15 -1.4672685E-19 2.5927640E-22 -3.8123231E-23
A16 1.9648262E-21 -1.6718312E-24 6.8746386E-26
[实施例3]
关于实施例3的变焦镜头，将结构和移动轨迹示于图6，将结构和光束示于图7。实施例3的变焦镜头从物体侧向像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、具有正屈光力的第4透镜组G4、具有正屈光力的第5透镜组G5及具有正屈光力的第6透镜组G6。变倍时，第1透镜组G1和第6透镜组G6相对于像面Sim固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。在图6中，在第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5的下方分别示意性地用实线箭头示出了从广角端向长焦端变倍时的各透镜组的移动轨迹。在实施例3的变焦镜头中，负移动透镜组GN包括2个透镜组。第2透镜组G2及第3透镜组G3与负移动透镜组GN对应，第4透镜组G4与第1正移动透镜组GP1对应，第5透镜组G5与第2正移动透镜组GP2对应，第6透镜组G6与后续透镜组GR对应。第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括第1a透镜组G1a、第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c。从无限远物体向近距离物体对焦时，第1b透镜组G1b及第1c透镜组G1c改变相互间隔而向物体侧移动，其他透镜组全部相对于像面Sim固定。第1a透镜组G1a从物体侧向像侧依次包括透镜L11～L13这3片透镜，第1b透镜组G1b从物体侧向像侧依次包括透镜L14～L15这2片透镜，第1c透镜组G1c包括透镜L16这1片透镜。第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L24这4片透镜。第3透镜组G3从物体侧向像侧依次包括透镜L31～L33这3片透镜。第4透镜组G4从物体侧向像侧依次包括L41～L43这3片透镜。第5透镜组G5从物体侧向像侧依次包括L51～L54这4片透镜。第6透镜组G6从物体侧向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L61～L73这13片透镜。以上为实施例3的变焦镜头的概要。
关于实施例3的变焦镜头，将基本透镜数据示于表7A及表7B，将规格和可变面间隔示于表8，将非球面系数示于表9，将各像差图示于图8。
[表7A]
实施例3
Sn R D Nd νd θgF
1 -20835.65169 4.400 1.83400 37.18 0.57780
2 376.28625 2.000
3 375.62687 18.807 1.43387 95.18 0.53733
4 -1156.15289 0.120
5 877.21908 8.612 1.43875 94.94 0.53433
6 -2415.89549 27.219
7 386.96457 15.914 1.43387 95.18 0.53733
8 -2465.67317 0.120
9 272.46329 15.981 1.43875 94.94 0.53433
10 1977.04637 1.501
11 180.39654 15.189 1.43875 94.94 0.53433
12 409.84553 DD[12]
*13 -638.19838 2.500 1.90619 35.98 0.58100
14 45.23044 6.183
15 -141.97026 1.500 1.90620 37.74 0.57602
16 76.79880 4.438
17 -82.42478 1.500 1.80868 40.43 0.57157
18 111.64068 4.663 1.80756 22.78 0.63062
19 -139.16530 DD[19]
20 116.84688 10.770 1.82934 21.81 0.63514
21 -34.50935 1.500 1.95000 33.09 0.58804
22 204.52983 4.020 1.59410 60.47 0.55516
23 -312.66000 DD[23]
24 243.04852 10.244 1.43700 95.10 0.53364
*25 -124.89150 0.120
26 580.96783 5.200 1.43700 95.10 0.53364
27 -345.07965 2.020 1.59270 35.31 0.59336
28 4155.82719 DD[28]
29 100.64936 12.979 1.43700 95.10 0.53364
30 -598.44413 0.201
*31 368.80746 4.859 1.43700 95.10 0.53364
32 -554.61142 0.120
33 246.78912 2.000 1.87573 33.07 0.58993
34 90.30287 14.369 1.43700 95.10 0.53364
35 -165.06917 DD[35]
[表7B]
实施例3
Sn R D Nd νd θgF
36(St) ∞ 5.443
37 -123.66864 2.152 1.74013 53.99 0.54392
38 106.23972 0.120
39 43.07978 6.038 1.82873 23.56 0.62166
40 79.41060 4.793
41 -2045.29618 2.417 1.71427 55.75 0.54278
42 81.84372 11.272
43 -450.84998 1.500 1.85111 33.90 0.58814
44 28.54578 7.398 1.72407 31.81 0.59828
45 -132.79641 2.089
46 -59.56628 1.522 1.82755 46.41 0.55735
47 45.48327 7.378 1.56028 51.74 0.55624
48 -60.94569 0.120
49 118.37886 8.225 1.89083 20.46 0.62941
50 4081.97394 12.053
51 251.30507 6.682 1.64159 59.42 0.54234
52 -52.64719 0.120
53 -1086.74320 3.764 1.93580 34.41 0.58467
54 39.52357 0.120
55 38.73128 12.447 1.45850 86.38 0.50346
56 -112.66691 0.120
57 67.33817 5.510 1.74408 29.70 0.59983
58 -63.27986 1.811 1.97235 16.86 0.66452
59 -256.78118 0.250
60 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
61 ∞ 11.915
62 ∞ 33.000 1.60863 46.60 0.56787
63 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
64 ∞ 5.509
[表8]
实施例3
WIDE middle TELE
Zr 1.0 28.0 125.2
f 8.120 227.365 1016.564
Bf 47.553 47.553 47.553
FNo. 1.76 1.77 5.29
2ω(°) 71.8 2.8 0.6
DD[12] 2.341 172.008 186.290
DD[19] 0.961 1.161 0.962
DD[23] 301.106 69.423 1.323
DD[28] 12.765 15.893 2.270
DD[35] 2.051 60.739 128.378
[表9]
实施例3
Sn 13 25 31
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 6.3438393E-07 2.0128702E-07 -2.9550844E-07
A5 7.6791228E-08 -9.8169288E-09 1.3826476E-08
A6 -7.7309931E-09 1.5316378E-09 -1.6688302E-09
A7 -3.1643996E-10 -1.7021879E-10 1.3398339E-11
A8 1.5912916E-10 8.4370119E-12 5.7440881E-12
A9 -1.7172261E-11 -9.8454833E-14 -2.5059424E-13
A10 7.0064058E-13 -4.3453113E-15 -9.5003421E-16
A11 1.8606267E-14 5.5846966E-17 2.3332275E-16
A12 -2.8394809E-15 3.5313772E-19 -1.0776179E-18
A13 6.5234868E-17 2.7502736E-19 -1.8494947E-19
A14 2.5807864E-18 -1.4230041E-20 4.5998255E-21
A15 -1.4672685E-19 2.5927640E-22 -3.8123231E-23
A16 1.9648262E-21 -1.6718312E-24 6.8746386E-26
[实施例4]
将实施例4的变焦镜头的结构和移动轨迹示于图9。实施例4的变焦镜头具有与实施例3的变焦镜头的概要相同的结构。关于实施例4的变焦镜头，将基本透镜数据示于表10A及表10B，将规格和可变面间隔示于表11，将非球面系数示于表12，将各像差图示于图10。
[表10A]
实施例4
Sn R D Nd d θgF
1 -36008.04337 4.400 1.83400 37.18 0.57780
2 378.86570 2.000
3 376.42706 18.131 1.43387 95.18 0.53733
4 -1223.16988 0.120
5 818.14991 8.613 1.43875 94.94 0.53433
6 -2301.80775 27.161
7 388.21899 15.567 1.43387 95.18 0.53733
8 -2513.81139 0.120
9 276.19329 15.665 1.43875 94.94 0.53433
10 1912.08396 1.470
11 174.56396 15.189 1.43875 94.94 0.53433
12 393.61945 DD[12]
*13 -689.22713 2.500 1.90620 36.05 0.58080
14 44.65746 6.183
15 -140.72112 1.500 1.90619 37.80 0.57584
16 76.48503 4.400
17 -81.78691 1.500 1.81247 40.07 0.57232
18 126.90606 4.663 1.80690 22.81 0.63049
19 -142.56847 DD[19]
20 118.59802 10.893 1.82922 21.82 0.63511
21 -34.74526 1.500 1.95000 33.07 0.58811
22 200.60599 4.020 1.59410 60.47 0.55516
23 -334.12641 DD[23]
24 244.29768 10.779 1.43700 95.10 0.53364
*25 -123.81759 0.120
26 599.47022 5.200 1.41390 100.82 0.53373
27 -350.29665 2.020 1.69220 29.64 0.60116
28 -2944.90692 DD[28]
29 100.62182 12.961 1.43700 95.10 0.53364
30 -583.48762 0.227
*31 362.03413 4.791 1.43700 95.10 0.53364
32 -557.09258 0.120
33 251.93172 2.000 1.87633 36.03 0.58082
34 89.93057 14.320 1.43700 95.10 0.53364
35 -164.45465 DD[35]
[表10B]
实施例4
Sn R D Nd νd θgF
36(St) ∞ 5.488
37 -124.74549 2.193 1.73778 54.22 0.54363
38 106.94709 0.120
39 43.02425 6.079 1.83076 23.46 0.62245
40 79.98480 4.835
41 -3145.16912 2.446 1.71863 47.72 0.55989
42 81.36354 11.327
43 -453.06834 1.537 1.85046 34.24 0.58719
44 28.61001 7.456 1.72463 31.52 0.59910
45 -132.63507 2.116
46 -59.64035 1.522 1.82708 46.44 0.55731
47 45.48292 7.364 1.56064 48.24 0.56321
48 -60.92361 0.120
49 118.65254 8.276 1.89115 21.12 0.62734
50 3852.05531 12.097
51 253.74777 6.697 1.64109 59.45 0.54233
52 -52.71089 0.120
53 -1064.61974 3.818 1.93617 34.38 0.58474
54 39.44576 0.120
55 38.80144 12.439 1.45734 86.56 0.50306
56 -112.87571 0.120
57 67.68486 5.510 1.74321 30.58 0.59777
58 -63.22808 1.800 1.97233 16.64 0.66592
59 -258.70498 0.250
60 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
61 ∞ 11.744
62 ∞ 33.000 1.60863 46.60 0.56787
63 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
64 ∞ 5.509
[表11]
实施例4
WIDE middle TELE
Zr 1.0 28.0 125.2
f 8.105 226.929 1014.614
Bf 47.382 47.382 47.382
FNo. 1.76 1.80 5.24
2ω(°) 71.6 2.8 0.6
DD[12] 2.463 169.812 183.787
DD[19] 1.682 1.882 1.683
DD[23] 299.727 70.296 2.748
DD[28] 13.130 16.258 2.635
DD[35] 2.060 60.814 128.209
[表12]
实施例4
Sn 13 25 31
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 6.3438393E-07 2.0128702E-07 -2.9550844E-07
A5 7.6791228E-08 -9.8169288E-09 1.3826476E-08
A6 -7.7309931E-09 1.5316378E-09 -1.6688302E-09
A7 -3.1643996E-10 -1.7021879E-10 1.3398339E-11
A8 1.5912916E-10 8.4370119E-12 5.7440881E-12
A9 -1.7172261E-11 -9.8454833E-14 -2.5059424E-13
A10 7.0064058E-13 -4.3453113E-15 -9.5003421E-16
A11 1.8606267E-14 5.5846966E-17 2.3332275E-16
A12 -2.8394809E-15 3.5313772E-19 -1.0776179E-18
A13 6.5234868E-17 2.7502736E-19 -1.8494947E-19
A14 2.5807864E-18 -1.4230041E-20 4.5998255E-21
A15 -1.4672685E-19 2.5927640E-22 -3.8123231E-23
A16 1.9648262E-21 -1.6718312E-24 6.8746386E-26
[实施例5]
将实施例5的变焦镜头的结构和移动轨迹示于图11。实施例5的变焦镜头具有与实施例1的变焦镜头的概要相同的结构。关于实施例5的变焦镜头，将基本透镜数据示于表13A及表13B，将规格和可变面间隔示于表14，将非球面系数示于表15，将各像差图示于图12。
[表13A]
实施例5
Sn R D Nd νd θgF
1 -1247.24500 4.400 1.83481 42.73 0.56481
2 378.17990 2.000
3 384.66501 23.905 1.43387 95.18 0.53733
4 -620.71480 0.120
5 607.95739 13.672 1.43387 95.18 0.53733
6 -1635.54315 22.044
7 357.64078 18.727 1.43387 95.18 0.53733
8 -2323.86403 0.120
9 333.52184 16.884 1.43875 94.94 0.53433
10 ∞ 2.271
11 172.83587 16.561 1.43875 94.94 0.53433
12 362.63143 DD[12]
*13 435.75278 1.862 1.90366 31.31 0.59481
14 53.61935 5.888
15 -124.90000 1.800 1.87070 40.73 0.56825
16 43.07230 3.495 1.49700 81.61 0.53887
17 85.30127 5.072
18 -60.50976 1.820 1.88300 40.76 0.56679
19 -3479.99444 2.391 1.94595 17.98 0.65460
20 -138.69469 0.120
21 217.53448 10.316 1.80518 25.42 0.61616
22 -31.70522 1.820 1.80400 46.53 0.55775
23 -931.64568 DD[23]
24 197.33862 11.635 1.49700 81.54 0.53748
*25 -116.78713 0.120
26 338.03978 8.590 1.43700 95.10 0.53364
27 -154.07793 1.820 1.59270 35.31 0.59336
28 903.60083 DD[28]
29 102.17632 12.042 1.43700 95.10 0.53364
30 -357.01739 1.488
*31 190.97599 4.923 1.43700 95.10 0.53364
32 -1341.73050 0.305
33 183.93205 3.502 1.80440 39.59 0.57297
34 71.03957 11.361 1.43700 95.10 0.53364
35 -596.98574 DD[35]
[表13B]
实施例5
Sn R D Nd νd θgF
36(St) ∞ 5.210
37 -179.42575 1.800 1.80139 45.45 0.55814
38 82.74660 5.282
39 49.90039 3.622 1.84666 23.78 0.61923
40 297.42629 2.442
41 -112.44053 1.800 1.80400 46.53 0.55775
42 136.69219 13.203
43 -108.07011 6.051 1.72916 54.09 0.54490
44 25.68443 8.831 1.63980 34.47 0.59233
45 -54.46125 3.071
46 -46.99407 1.988 1.77250 49.60 0.55212
47 39.66945 6.922 1.54814 45.78 0.56859
48 -55.57389 0.120
49 884.41655 2.120 1.51742 52.43 0.55649
50 -144.84593 7.934
51 -97.87116 3.030 1.48749 70.24 0.53007
52 -42.84697 4.043
53 1151.08531 1.800 1.96300 24.11 0.62126
54 57.15854 7.468
55 74.21323 7.643 1.51742 52.43 0.55649
56 -35.33831 0.135
57 62.39042 6.337 1.54072 47.23 0.56511
58 -44.23377 2.258 2.00069 25.46 0.61364
59 -162.17197 0.250
60 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.53531
61 ∞ 11.899
62 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.56664
63 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.53463
64 ∞ 5.510
[表14]
实施例5
WIDE middle TELE
Zr 1.0 21.6 120.6
f 8.297 179.363 1000.855
Bf 47.539 47.539 47.539
FNo. 1.76 1.79 5.19
2ω(°) 70.2 3.4 0.6
DD[12] 2.399 162.308 181.594
DD[23] 297.098 80.665 2.945
DD[28] 2.497 11.964 6.252
DD[35] 2.279 49.336 113.482
[表15]
实施例5
Sn 13 25 31
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 -2.0418640E-08 1.6774969E-07 -2.1898905E-07
A5 1.7997276E-07 -8.4229260E-10 -1.3844130E-09
A6 -4.5437887E-08 -2.0469494E-12 1.2931566E-09
A7 6.6751364E-09 -6.4965005E-13 -2.4165943E-10
A8 -5.9456491E-10 3.8125842E-15 1.8466846E-11
A9 3.4600193E-11 2.1729178E-15 -6.7241617E-13
A10 -1.7060286E-12 1.3528170E-17 8.4080445E-15
A11 9.6566222E-14 -1.6168407E-18 1.6635466E-16
A12 -4.4727077E-15 -1.1639852E-19 -6.6941235E-18
A13 8.4045374E-17 6.8007151E-21 1.2311712E-19
A14 2.0761838E-18 -1.5682732E-22 -3.5545539E-21
A15 -1.1818133E-19 2.2116854E-24 7.7910896E-23
A16 1.4620255E-21 -1.5630382E-26 -6.2738171E-25
在表16中示出实施例1～5的变焦镜头的条件式(1)～(7)的对应值。
[表16]
式编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
(1) f1/fNw -10.127 -10.121 -10.081 -10.219 -9.923
(2) fP2/fP1 0.774 0.673 0.674 0.676 0.806
(3) νn 35.27 35.31 35.31 29.64 35.31
(4) νp 95.10 95.10 95.10 100.82 95.10
(5) θp+0.001625×νp 0.6882 0.6882 0.6882 0.6976 0.6882
(6) fn/fP1 -1.427 -2.961 -2.914 -3.109 -1.423
(7) Ndn 1.59270 1.59270 1.59270 1.69220 1.59270
由以上说明的数据可知，实施例1～5的变焦镜头结构小且变焦倍率为120倍以上，实现了高倍率化，变倍时的像差变动得到抑制且各像差得到良好的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本发明的实施方式所涉及的变焦镜头1的摄像装置100的概略结构图。作为摄像装置100，例如能够举出广播用摄像机、电影摄影机、视频摄像机及监控摄像机等。
摄像装置100具备变焦镜头1、配置于变焦镜头1的像侧的滤波器2及配置于滤波器2的像侧的成像元件3。另外，在图13中，概略地图示了变焦镜头1所具备的多个透镜。
成像元件3将由变焦镜头1形成的光学像转换成电信号，例如能够使用CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等。成像元件3配置成其摄像面与变焦镜头1的像面对齐。
摄像装置100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、显示由信号处理部5形成的像的显示部6、控制变焦镜头1的变倍的变倍控制部7及控制变焦镜头1的对焦的对焦控制部8。另外，在图13中仅图示了1个成像元件3，但也可以设为具有3个成像元件的所谓的3板方式的摄像装置。
以上，举出实施方式及实施例对本发明的技术进行了说明，但本发明的技术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等并不限定于上述各数值实施例中示出的值，能够采用其他值。
符号说明
1-变焦镜头，2-滤波器，3-成像元件，5-信号处理部，6-显示部，7-变倍控制部，8-对焦控制部，100-摄像装置，G1-第1透镜组，G1a-第1a透镜组，G1b-第1b透镜组，G1c-第1c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，GN-负移动透镜组，GP1-第1正移动透镜组，GP2-第2正移动透镜组，GR-后续透镜组，L11～L16、L21～L27、L31～L33、L41～L44、L51～L73-透镜，ta、wa-轴上光束，tb、wb-最大视角的光束，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Z-光轴。

Claims (18)

1.一种变焦镜头，其从物体侧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、包括变倍时改变与相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴移动的1个或2个透镜组且在广角端下整体具有负屈光力的负移动透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正屈光力的第1正移动透镜组、变倍时沿光轴移动的具有正屈光力的第2正移动透镜组及包括光圈的后续透镜组，
变倍时彼此相邻的透镜组之间的间隔均发生变化，
所述负移动透镜组中包括的所有透镜组在从广角端向长焦端变倍时向像侧移动，
所述第1正移动透镜组包括作为正透镜的单透镜和由其中一个为正透镜且另一个为负透镜的2片透镜接合而构成的接合透镜，
在对焦于无限远物体的状态下，
在将所述第1透镜组的焦距设为f1、
将广角端下的所述负移动透镜组的焦距设为fNw、
将所述第1正移动透镜组的焦距设为fP1、
将所述第2正移动透镜组的焦距设为fP2的情况下，
所述变焦镜头满足下述条件式(1)及(2)，
-11.5＜f1/fNw＜-8.5 (1)
0.5＜fP2/fP1＜1 (2)。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，
在将所述第1正移动透镜组的所述负透镜的d线基准的色散系数设为vn的情况下，
所述变焦镜头满足下述条件式(3)，
20＜νn＜40 (3)。
3.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
在将所述第1正移动透镜组中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的d线基准的色散系数设为vp、
将所述第1正移动透镜组中包括的正透镜中d线基准的色散系数最大的正透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θp的情况下，
所述变焦镜头满足下述条件式(4)及(5)，
80＜vp (4)
0.66＜θp+0.001625×νp＜0.72 (5)。
4.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
在对焦于无限远物体的状态下，
在将所述第1正移动透镜组的所述负透镜的焦距设为fn、
将所述第1正移动透镜组的焦距设为fP1的情况下，
所述变焦镜头满足下述条件式(6)，
-4＜fn/fP1＜-1 (6)。
5.根据权利要求4所述的变焦镜头，其中，
在将所述第1正移动透镜组的所述负透镜相对于d线的折射率设为Ndn的情况下，
所述变焦镜头满足下述条件式(7)，
1.55＜Ndn＜1.77 (7)。
6.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
长焦端下的所述第2正移动透镜组位于比广角端下的所述第2正移动透镜组更靠物体侧的位置，
在对焦于无限远物体的状态下，所述第1正移动透镜组与所述第2正移动透镜组之间的间隔在比合成所述第1正移动透镜组及所述第2正移动透镜组而成的合成透镜组的横向放大率成为-1倍的变焦位置更靠广角侧的位置成为最大。
7.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
在对焦于无限远物体的状态下从广角端向长焦端变倍时，合成所述第1正移动透镜组及所述第2正移动透镜组而成的合成透镜组和所述负移动透镜组同时通过各自的横向放大率为-1倍的点。
8.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述负移动透镜组包括1个具有负屈光力的透镜组。
9.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述负移动透镜组从物体侧向像侧依次包括1个具有负屈光力的透镜组和1个具有正屈光力的透镜组。
10.根据权利要求1或2所述的变焦镜头，其中，
所述第1透镜组具备对焦时沿光轴移动的至少1片透镜。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头，其满足下述条件式(1-1)，
-11＜f1/fNw＜-9.5 (1-1)。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头，其满足下述条件式(2-1)，
0.6＜fP2/fP1＜0.9 (2-1)。
13.根据权利要求2所述的变焦镜头，其满足下述条件式(3-1)，
25＜νn＜37 (3-1)。
14.根据权利要求3所述的变焦镜头，其满足下述条件式(4-1)，
90＜νp＜105 (4-1)。
15.根据权利要求3所述的变焦镜头，其满足下述条件式(5-1)，
0.67＜θp+0.001625×νp＜0.7 (5-1)。
16.根据权利要求4所述的变焦镜头，其满足下述条件式(6-1)，
-3.5＜fn/fP1＜-1.2 (6-1)。
17.根据权利要求5所述的变焦镜头，其满足下述条件式(7-1)，
1.57＜Ndn＜1.7 (7-1)。
18.一种摄像装置，其具备权利要求1至17中任一项所述的变焦镜头。
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