CN114967087A - 变焦镜头及摄像装置 - Google Patents

变焦镜头及摄像装置 Download PDF

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CN114967087A
CN114967087A CN202111095681.0A CN202111095681A CN114967087A CN 114967087 A CN114967087 A CN 114967087A CN 202111095681 A CN202111095681 A CN 202111095681A CN 114967087 A CN114967087 A CN 114967087A
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zoom lens
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lens group
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高桥贤一
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Tamron Co Ltd
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Tamron Co Ltd
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses

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Abstract

课题在于，提供小型且光学性能高的变焦镜头及摄像装置。解决手段在于，设为变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成，在变倍或者对焦时相邻的透镜组的间隔变化，满足规定的条件式。另外，设为摄像装置具备该变焦镜头。

Description

变焦镜头及摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦镜头及摄像装置，特别涉及适于使用了固体摄像元件等的小型摄像装置的变焦镜头及摄像装置。
背景技术
近年来，数字照相机、数字摄像机等使用了固体摄像元件的摄像装置日益普及。与此相伴，光学系统的高性能化、小型化进展，小型的摄像装置系统正在快速普及。但是，在期望全长短且小型的光学系统的监视相机、摄像机、数字照相机、单反相机、无反射镜单镜头相机等中使用的变焦镜头难以在保持高光学性能的同时使光学系统小型化。
于是，专利文献1提出了一种变焦镜头，从物侧起依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、以及具有负的光焦度的第4透镜组。
在先技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特许第6040890号
发明内容
发明所要解决的课题
但是，专利文献1的具有负正负负的光焦度配置的变焦镜头由于第1透镜组的负的光焦度相对于第2透镜组的正的光焦度较弱，因此需要在第1透镜组内的最靠物侧配置透镜直径大的透镜，存在光学系统在径向上的小型化不充分的课题。
本发明的目的在于，提供更加小型且光学性能高的变焦镜头及摄像装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，作为努力研究的结果而想到了以下的发明。
本发明所涉及的变焦镜头的特征在于，从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成，所述中间组包含透镜组LpMax，所述透镜组LpMax在所述中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度，所述变焦镜头通过使相邻的透镜组的间隔变化从而进行变倍或者对焦，满足以下的条件式：
0.05≤|f1|/|fpMax|≤0.80···(1)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
fpMax：透镜组LpMax的焦距。
本发明所涉及的变焦镜头的特征在于，从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成，所述中间组包含透镜组LpMax，所述透镜组LpMax在所述中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度，所述变焦镜头通过使相邻的透镜组的间隔变化从而进行变倍或者对焦，满足以下的条件式：
βpw≤-0.58···(2)
其中，
βpw：广角端处的无限远对焦时的所述中间组的合成横倍率。
另外，为了解决上述的课题，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述的变焦镜头、以及在该变焦镜头的像侧将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号的摄像元件。
发明效果
根据本发明，能够提供更加小型且在整个变焦区域中具有高光学性能的变焦镜头及摄像装置。
附图说明
图1表示本发明的第1实施例的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜截面图。
图2表示第1实施例的变焦镜头在广角端处的无限远对焦时的纵像差图。
图3表示第1实施例的变焦镜头在中间焦距状态下的无限远对焦时的纵像差图。
图4表示第1实施例的变焦镜头在远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。
图5表示本发明的第2实施例的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜截面图。
图6表示第2实施例的变焦镜头在广角端处的无限远对焦时的纵像差图。
图7表示第2实施例的变焦镜头在中间焦距状态下的无限远对焦时的纵像差图。
图8表示第2实施例的变焦镜头在远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。
图9表示本发明的第3实施例的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜截面图。
图10表示第3实施例的变焦镜头在广角端处的无限远对焦时的纵像差图。
图11表示第3实施例的变焦镜头在中间焦距状态下的无限远对焦时的纵像差图。
图12表示第3实施例的变焦镜头在远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。
图13表示本发明的第4实施例的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜截面图。
图14表示第4实施例的变焦镜头在广角端处的无限远对焦时的纵像差图。
图15表示第4实施例的变焦镜头在中间焦距状态下的无限远对焦时的纵像差图。
图16表示第4实施例的变焦镜头在远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。
图17表示本发明的第5实施例的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜截面图。
图18表示第5实施例的变焦镜头在广角端处的无限远对焦时的纵像差图。
图19表示第5实施例的变焦镜头在中间焦距状态下的无限远对焦时的纵像差图。
图20表示第5实施例的变焦镜头在远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。
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
CG 保护玻璃
IP 成像面(像面)
S 孔径光阑
W 广角端
T 远摄端
FNo.F 值
ω 半视场角
具体实施方式
以下，说明本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置的实施方式。其中，以下说明的该变焦镜头及摄像装置是本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置的一个方式，本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置不限定于以下的方式。
1.变焦镜头
1-1.变焦镜头的光学构成
本实施的方式的变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成。中间组包含透镜组LpMax，透镜组LpMax在中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度。另外，该变焦镜头构成为通过使相邻的透镜组的间隔变化，从而进行变倍或者对焦。
该变焦镜头通过对第1透镜组配置负的光焦度，并对中间组配置正的光焦度，从而使物侧具有光线发散作用，且使像侧具有光线收敛作用。像这样，通过在变焦镜头的光学构成中采用所谓逆焦构成，不使该变焦镜头大型化，就能够使广角端处的视场角变广。即，该变焦镜头成为适于广角变焦镜头的光焦度(power)配置。
另外，为了实现本实施方式的变焦镜头的光学全长的缩短，优选采用所谓远距型透镜的光焦度配置。即，优选在物侧配置具有正的光焦度的透镜组，并在像侧配置具有负的光焦度的透镜组。在该变焦镜头中，在比第1透镜组靠像侧，从物侧起依次具备在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组。通过采用这样的光焦度配置，能够使得比第1透镜组靠像侧成为望远倾向强的光焦度配置。即，对该变焦镜头而言，相比于从中间组到最终透镜组的合成焦距，能够缩短从中间组到最终透镜组在光轴上的长度，能够实现该变焦镜头整体的光学全长的缩短。
以下，关于各透镜组的光学构成等进行说明。
(1)第1透镜组
第1透镜组如上所述，在构成该变焦镜头的多个透镜组中被配置在最靠物侧，只要具有负的光焦度即可，其具体性的透镜结构不特别限定。另外，第1透镜组优选在组内的最靠像侧具备具有正的光焦度的透镜L1p。这是因为，如果该透镜L1p或者其像侧的透镜面满足后述的规定的条件式，则能够使组内的最靠物侧配置的透镜的透镜直径进一步小型化。
(2)中间组
中间组被配置在比上述的第1透镜组靠像侧，由1个以上的透镜组构成，只要在整体上具有正的光焦度即可，其具体性的透镜组及各组内的透镜的构成不特别限定。中间组只要在组内包含至少1个具有正的光焦度的透镜组即可，也可以具有2个以上的具有正的光焦度的透镜组，也可以分别具有各1个以上的具有正的光焦度的透镜组和具有负的光焦度的透镜组。在本发明中，将中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度的透镜组称为透镜组LpMax。
(3)透镜组Ln
透镜组Ln被配置在比上述的中间组靠像侧，只要具有负的光焦度即可，其具体性的透镜结构不特别限定。另外，在使透镜组Ln的动作高速进行方面，优选该透镜组Ln是具有负的光焦度的单一透镜。另外，在校正场曲方面，优选在组内最靠像侧配置的透镜是凹凸透镜。
(4)最终透镜组
最终透镜组在构成该变焦镜头的多个透镜组中被配置在最靠像侧，只要具有负的光焦度即可，其具体性的透镜结构不特别限定。另外，在使光学系统小型化方面，优选最终透镜组从物侧起依次设为具有正的光焦度的透镜、具有负的光焦度的透镜这2片透镜。
(5)调焦组
在该变焦镜头中，调焦组的有无不特别限定。在该变焦镜头中设置调焦组的情况下，能够将构成该变焦镜头的透镜之中的至少1片透镜设为调焦组，在对焦时使该调焦组在光轴方向上移动并对焦于被摄体。在该变焦镜头中，作为调焦组使用的透镜的位置、光焦度不特别限定。
(6)防振组
在该变焦镜头中，防振组的有无不特别限定。在该变焦镜头中设置防振组的情况下，如果将构成该变焦镜头的透镜之中的至少1片透镜设为防振组，并使该防振组向与光轴大致正交的方向移动从而进行像移(所谓手抖校正)，则能够实现包含镜筒在内的变焦镜头单元整体的小型化，因此在实现光学系统的小型化方面是优选的。此外，设为在变焦镜头单元中，不仅包含该变焦镜头，此外还包含用于在变倍时使各透镜组相对移动的驱动机构(变焦驱动机构)、用于在对焦时使调焦组在光轴方向上移动的驱动机构(调焦驱动机构)，此外还包含对这些进行收容的镜筒等。
(7)孔径光阑
在该变焦镜头中，孔径光阑的位置不特别限定。其中，在此所谓孔径光阑，指的是规定该变焦镜头的光束径的孔径光阑、即规定该变焦镜头的F值的孔径光阑。
在该变焦镜头中，在实现光阑单元的小型化方面，优选将孔径光阑配置在比第1透镜组靠像侧，在实现进一步的小型化方面，更优选将孔径光阑配置在中间组内。
(8)透镜组构成
构成该变焦镜头的透镜组的数量不特别限定，例如能够采用如下的5组构成的变焦镜头、6组构成的变焦镜头等各种透镜组的构成，其中所述5组构成的变焦镜头是具有负的光焦度的第1透镜组、由具有正的光焦度的第2透镜组和具有正的光焦度的第3透镜组构成的中间组、由具有负的光焦度的第4透镜组构成的透镜组Ln、由具有负的光焦度的第5透镜组构成的最终透镜组这5组构成的变焦镜头，所述6组构成的变焦镜头是具有负的光焦度的第1透镜组、由具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组和具有正的光焦度的第4透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、由具有负的光焦度的第5透镜组构成的透镜组Ln、由具有负的光焦度的第6透镜组构成的最终透镜组这6组构成的变焦镜头。即，只要是从物侧起依次具备具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组的构成，则该变焦镜头的具体性的透镜组构成不特别限定。
1-2.动作
(1)变倍时的动作
该变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相邻的透镜组的间隔变化。
该变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，只要相邻的透镜组的空气间隔变化即可，各透镜组的空气间隔的增减不特别限定。另外，在变倍时既可以使构成该变焦镜头的全部透镜组在光轴方向上移动，也可以使一部分透镜组在光轴方向上固定，而使剩余的透镜组在光轴方向上移动，各个透镜组的移动的有无及移动的方向不特别限定。
(2)对焦时的动作
在该变焦镜头中设置调焦组的情况下，调焦组的位置、光焦度、移动方向等不特别限定，但优选将透镜组Ln设为调焦组，在从无限远向近距离物体对焦时，使透镜组Ln向像侧移动来对焦。这是因为，透镜组Ln被配置在比中间组靠像侧，光线入射角的变动小，因此能够抑制对焦时的视场角变动。
1-3.条件式
本发明的变焦镜头优选采用上述的构成并且满足接下来说明的条件式(1)或者条件式(2)中的任一个。
1-3-1.条件式(1)
0.05≤|f1|/|fpMax|≤0.80···(1)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
fpMax：透镜组LpMax的焦距
上述的条件式(1)是用于规定第1透镜组的焦距与中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度的透镜组LpMax的焦距之比的式子。通过满足条件式(1)，能够在广角端使视场角变广，另外，能够抑制变倍时的像差变动。即，通过满足上述的条件式(1)，能够实现广角端处的视场角广且光学性能高的变焦镜头。
相对于此，如果条件式(1)的数值小于下限值，则第1透镜组的光焦度相对于中间组的光焦度过强，难以校正彗差、畸变像差，难以实现光学性能高的变焦镜头，因此是不优选的。另一方面，如果条件式(1)的数值超过上限值，则第1透镜组的光焦度相对于中间组的光焦度过弱，因此是不优选的。即，为了在广角端达成广视场角，需要在构成第1透镜组的透镜之中的最靠物侧配置透镜直径大的透镜，难以实现径向的小型化，因此是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(1)的下限值更优选是0.10，进一步优选是0.15，更进一步优选是0.20。另外，条件式(1)的上限值更优选是0.75，进一步优选是0.70，更进一步优选是0.65。
1-3-2.条件式(2)
βpw≤-0.58···(2)
其中，
βpw：广角端处的无限远对焦时的中间组的合成横倍率
上述的条件式(2)是用于规定广角端处的无限远对焦时的中间组的合成横倍率的式子。通过满足条件式(2)，能够使第1透镜组的光焦度变强，另外，在广角端能够使第1透镜组在径向上小型化的同时使视场角变广。因此，能够抑制变倍时的像差变动。即，能够实现广角端处的视场角广、小型且光学性能高的变焦镜头。
相对于此，如果条件式(2)的数值超过上限值，则无法使第1透镜组的光焦度变强，为了在广角端达成广视场角，需要在构成第1透镜组的透镜之中的最靠物侧配置透镜直径大的透镜，难以实现径向的小型化，因此是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(2)的上限值更优选是-0.60，进一步优选是-0.62，更进一步优选是-0.64，再进一步优选是-0.66。
本发明的变焦镜头优选满足上述的条件式(1)或者条件式(2)中的任一个，并且满足接下来说明的条件式中的至少1个以上。
1-3-3.条件式(3)
-1.50≤f1/fw≤-0.05···(3)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
上述的条件式(3)是用于规定第1透镜组的焦距的式子。通过满足条件式(3)，能够在广角端使视场角变广，能够抑制变倍时的像差变动。即，能够实现广角端处的视场角广且光学性能高的变焦镜头。
相对于此，如果条件式(3)的数值小于下限值，则为了在广角端达成广视场角，需要在构成第1透镜组的透镜之中的最靠物侧配置透镜直径大的透镜，难以实现径向的小型化。另一方面，如果条件式(3)的数值超过上限值，则第1透镜组的光焦度过强，因此难以校正彗差、畸变像差，难以实现光学性能高的变焦镜头。
在得到这些效果方面，条件式(3)的下限值更优选是-1.45，进一步优选是-1.40，更进一步优选是-1.35，再进一步优选是-1.30，再更进一步优选是-1.25。另外，条件式(3)的上限值更优选是-0.10，进一步优选是-0.15，更进一步优选是-0.20。
1-3-4.条件式(4)
-4.0≤fn/fpMax≤-1.5···(4)
其中，
fn：透镜组Ln的焦距
fpMax：透镜组LpMax的焦距
上述的条件式(4)是用于规定透镜组Ln的焦距与透镜组LpMax的焦距之比的式子。通过满足条件式(4)，能够实现比第1透镜组靠像侧的光学系统(由中间组、透镜组Ln和最终透镜组构成的光学系统)的高望远化，能够实现光学全长的缩短。
相对于此，如果条件式(4)的数值小于下限值，则透镜组Ln的光焦度过强，因此难以校正畸变像差、彗差，是不优选的。另外，如果透镜组Ln的光焦度过强，则经过被配置在比透镜组Ln靠像侧的最终透镜组的周边光线的光线高度变高，需要在最终透镜组之中的最靠像侧配置透镜直径大的透镜，难以实现径向的小型化，因此是不优选的。另一方面，如果条件式(4)的数值超过上限值，则光学系统的全长变长，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(4)的下限值更优选是-3.9，进一步优选是-3.8，更进一步优选是-3.7，再进一步优选是-3.6。另外，条件式(4)的上限值更优选是-1.6，进一步优选是-1.7，更进一步优选是-1.8。
1-3-5.条件式(5)
0.05≤frt/ft≤1.50···(5)
其中，
frt：远摄端处的无限远对焦时的从中间组到最终透镜组的合成焦距
ft：远摄端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
上述的条件式(5)是用于规定远摄端处的无限远对焦时的从中间组到最终透镜组的合成焦距的式子。通过满足条件式(5)，能够兼顾变焦镜头的小型化和高光学性能。
相对于此，如果条件式(5)的数值小于下限值，则难以校正畸变像差、彗差、球差，因此是不优选的。另一方面，如果条件式(5)的数值超过上限值，则需要使第1透镜组中的最靠物侧的透镜的口径变大，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(5)的下限值更优选是0.10，进一步优选是0.15，更进一步优选是0.20。另外，条件式(5)的上限值更优选是1.45，进一步优选是1.40，更进一步优选是1.35。
1-3-6.条件式(6)
1.00≤βn1≤5.00·····(6)
其中，
βn1：广角端处的无限远对焦时的透镜组Ln的横倍率
上述的条件式(6)是用于规定广角端处的无限远对焦时的透镜组Ln的横倍率的式子。通过满足条件式(6)，能够实现整个变焦区域中的光学性能的提高，并且能够实现光学全长的缩短。
相对于此，如果条件式(6)的数值小于下限值，则从广角端向远摄端变倍时的透镜组Ln的移动量过大，因此光学系统的全长变长，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。另一方面，如果条件式(6)的数值超过上限值，则透镜组Ln的横倍率过高，因此难以校正畸变像差、场曲，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(6)的下限值更优选是1.10，进一步优选是1.20，更进一步优选是1.30。另外，条件式(6)的上限值更优选是4.90，进一步优选是4.80，更进一步优选是4.70。
1-3-7.条件式(7)
1.00≤βn12≤5.00···(7)
其中，
βn12：广角端处的无限远对焦时的透镜组Ln与最终透镜组的合成横倍率
上述的条件式(7)是用于规定广角端处的无限远对焦时的透镜组Ln与最终透镜组的合成横倍率的式子。通过满足条件式(7)，能够实现整个变焦区域中的光学性能的提高，并且能够实现光学全长的缩短。
相对于此，如果条件式(7)的数值小于下限值，则从广角端向远摄端变倍时的透镜组Ln及最终透镜组的移动量过大，因此光学系统的全长变长，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。另一方面，如果条件式(7)的数值超过上限值，则透镜组Ln与最终透镜组的合成横倍率过高，因此难以校正畸变像差、场曲，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(7)的下限值更优选是1.10，进一步优选是1.20，更进一步优选是1.30。另外，条件式(7)的上限值更优选是4.90，进一步优选是4.80，更进一步优选是4.70。
1-3-8.条件式(8)
在通过使透镜组Ln在光轴方向上移动从而进行从无限远向近距离物体的对焦的情况下，优选满足以下的条件式。
0.60≤|{1-(βn1×βn1)}×(βn2×βn2)|≤15.0···(8)
其中，
βn1：广角端处的无限远对焦时的透镜组Ln的横倍率
βn2：广角端处的无限远对焦时的最终透镜组的横倍率
上述的条件式(8)是用于规定对焦时在光轴上移动的透镜组Ln的聚焦敏感度的绝对值、即透镜组Ln移动了单位量的情况下的像面移动量的式子。通过满足条件式(8)，能够缩短从无限远到至近距离(近距离物体)对焦时的调焦组(透镜组Ln)的移动量，能够实现光学全长短的变焦镜头。
相对于此，如果条件式(8)的数值小于下限值，则从无限远物体向近距离物体对焦时的透镜组Ln的移动量变大，难以实现光学全长的小型化，因此是不优选的。另一方面，如果条件式(8)的数值超过上限值，则用于对聚焦位置的位置偏差进行校正的透镜组Ln的移动量过小，因此需要高精度的控制，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(8)的下限值更优选是0.65，进一步优选是0.70。另外，条件式(8)的上限值更优选是14.0，进一步优选是13.0，更进一步优选是12.0。
1-3-9.条件式(9)
1.00≤|CrG1r/fw|···(9)
其中，
CrG1r：第1透镜组中的最靠像侧的透镜面的曲率半径
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
上述的条件式(9)是用于规定第1透镜组中的最靠像侧的透镜面的曲率半径的式子。通过满足条件式(9)，易于校正球差、场曲，能够实现高性能并且实现小型化。
相对于此，如果条件式(9)的数值小于下限值，则场曲被过度校正，并且需要使第1透镜组中的最靠物侧的透镜的口径变大，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(9)的下限值更优选是1.50，进一步优选设为2.00，更进一步优选设为2.50，再进一步优选设为3.00，再更进一步优选设为3.50。
1-3-10.条件式(10)
0.65≤(fw×tanω)/BFw≤2.30···(10)
其中，
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
ω：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的半视场角
BFw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面在光轴上的间隔
上述的条件式(10)是用于规定广角端处的视场角相对于广角端处的变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面的间隔(光学系统的后焦)之比的式子。通过满足条件式(10)，能够提高整个变焦区域中的光学性能，并且能够实现光学全长的缩短。
如果条件式(10)的数值小于下限，则需要增大轴外光线向像面的入射角，因此是不优选的。即，需要减小最终透镜组的焦距，难以校正彗差、畸变像差，因此是不优选的。或者，需要增大最终透镜组的透镜直径，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。如果条件式(10)的数值超过上限，则光学系统的全长变长，无法实现变焦镜头的小型化，是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(10)的下限值更优选是0.70，进一步优选是0.75，更进一步优选是0.80，再进一步优选是0.85，再更进一步优选是0.90。另外，条件式(10)的上限值更优选是2.20，进一步优选是2.10，更进一步优选是2.00，再进一步优选是1.90，再更进一步优选是1.80。
1-3-11.条件式(11)
本发明的变焦镜头优选在透镜组LpMax中具有至少1片具有正的光焦度的透镜LpMp，且满足以下的条件式。
45.0≤νdLpMp≤98.0···(11)
其中，
νdLpMp：透镜LpMp在d线处的阿贝数
上述的条件式(11)是用于规定透镜组LpMax所包含的透镜LpMp在d线处的阿贝数的式子。通过满足条件式(11)，易于校正轴向色差和球差，能够实现高性能并且实现小型化。
如果条件式(11)的数值小于下限值，则难以校正轴向色差，因此是不优选的。如果条件式(11)的数值超过上限，则透镜变得高价，因此在降低成本方面是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(11)的下限值更优选是50.0，进一步优选是55.0，更进一步优选是60.0。另外，条件式(11)的上限值更优选是95.0，进一步优选是90.0，更进一步优选是85.0。
1-3-12.条件式(12)
本发明的变焦镜头优选在第1透镜组中具有至少1片具有正的光焦度的透镜L1p，且满足以下的条件式。
20.0≤νdL1p≤50.0···(12)
其中，
νdL1p：透镜L1p在d线处的阿贝数
上述的条件式(12)是用于规定第1透镜组所包含的具有正的光焦度的透镜L1p在d线处的阿贝数的式子。在具有负的光焦度的透镜组中，一般通过对具有正的光焦度的透镜使用高色散玻璃且对具有负的光焦度的透镜使用低色散玻璃从而进行倍率色差的校正。但是，上述的条件式(12)的数值小于下限值的高色散玻璃是高价的，因此在降低成本方面是不优选的。另外，如果上述的条件式(12)的数值超过上限，则即使对具有负的光焦度的透镜使用了低色散玻璃也难以校正倍率色差，因此是不优选的。即，通过该变焦镜头的构造满足条件式(12)，能够确保很好的像面性并且降低成本。
在得到这些效果方面，条件式(12)的下限值更优选是22.0，进一步优选是24.0，更进一步优选是26.0。另外，条件式(12)的上限值更优选是47.0，进一步优选是44.0，更进一步优选是41.0。
1-3-13.条件式(13)
本发明的变焦镜头优选在第1透镜组中具有至少1片具有正的光焦度的透镜L1p，且满足以下的条件式。
1.70≤NdL1p≤2.20···(13)
其中，
NdL1p：透镜L1p在d线处的折射率
上述的条件式(13)是用于规定第1透镜组所包含的具有正的光焦度的透镜L1p在d线处的折射率的式子。在具有负的光焦度的透镜组中，一般通过对具有正的光焦度的透镜使用高折射率玻璃且对具有负的光焦度的透镜使用低折射率玻璃从而进行珀兹伐和的校正。在此，如果上述的条件式(13)的数值小于下限值，则难以进行像面性的校正，因此是不优选的。另外，具有条件式(13)的数值超过上限那样的折射率的高折射率玻璃是高价的，因此在降低成本方面是不优选的。即，通过满足条件式(13)，能够确保很好的像面性并且降低成本。
在得到这些效果方面，条件式(13)的下限值更优选是1.75，进一步优选是1.80，更进一步优选是1.85。另外，条件式(13)的上限值更优选是2.15，进一步优选是2.10，更进一步优选是2.05。
1-3-14.条件式(14)
|BFt-BFw|/TLw≤0.30···(14)
其中，
BFt：远摄端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面在光轴上的间隔
BFw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面在光轴上的间隔
TLw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长
上述的条件式(14)是用于规定从广角端向远摄端变倍时的最终透镜组向物侧的移动量的式子。通过满足条件式(14)，最终透镜组的光焦度是适当的，而且变倍时该移动量处于适当的范围内。因此，能够确保规定的变倍并且实现远摄端处的光学全长的缩短。
相对于此，如果条件式(14)的数值超过上限值，则变倍时的最终透镜组的上述的移动量(从广角端向远摄端变倍时的最终透镜组向物侧的移动量)变大。在该情况下，在将镜筒设为在外筒部分中收容内筒部分的嵌套状的构造的情况下，如果匹配广角端处的光学全长来设计镜筒长度，则需要将内筒部分设为双重来收容至外筒部分等，镜筒的构造变得复杂，镜筒的外径也变大(产品大型化)，因此是不优选的。
在得到这些效果方面，条件式(14)的上限值更优选是0.27，进一步优选是0.24，更进一步优选是0.21，再进一步优选是0.18。
2.摄像装置
接下来，说明本发明所涉及的摄像装置。本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述的本发明所涉及的变焦镜头、以及在该变焦镜头的像侧将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号的摄像元件。
在此，对摄像元件等不特别限定，也能够使用CCD(电荷耦合器件(Charge CoupledDevice))传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor))传感器等固体摄像元件等。本发明所涉及的摄像装置适于数字相机、摄像机等使用了这些固体摄像元件的摄像装置。另外，该摄像装置显然既可以是透镜被固定于壳体的固定镜头式的摄像装置，也可以是单反相机、无反射镜单镜头相机等更换镜头式的摄像装置。
该摄像装置优选具有：对由所述摄像元件取得的摄像图像数据进行电加工来使摄像图像的形状变化的图像处理部、保持为了在该图像处理部中对摄像图像数据进行加工而使用的图像校正数据、图像校正程序等的图像校正数据保持部等。在使变焦镜头小型化的情况下，在成像面中被成像的摄像图像形状容易产生失真(畸变)。此时，优选使图像校正数据保持部预先保持用于对摄像图像形状的失真进行校正的失真校正数据，在上述的图像处理部中使用图像校正数据保持部所保持的失真校正数据，对摄像图像形状的失真进行校正。如果是这样的摄像装置，则能够使变焦镜头内最靠像侧配置的透镜的负的光焦度变强，因此能够使该变焦镜头的最靠像侧配置的透镜的直径小型化。即，根据该摄像装置，能够进一步实现变焦镜头的小型化，得到秀丽的摄像图像，并且能够实现摄像装置整体的小型化。
接下来，示出实施例并具体地说明本发明。其中，本发明不限定于以下的实施例。
[实施例1]
(1)变焦镜头的光学构成
图1是表示本发明所涉及的实施例1的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜构成的截面图。此外，图1所示的“IP”是成像面(像面)，具体而言表现CCD传感器、CMOS传感器等固体摄像元件的摄像面、或者卤化银薄膜的薄膜面等。另外，在成像面IP的物侧具备保护玻璃“CG”等不具有实质性的光焦度的平行平板。这些点在其他实施例所示的各透镜截面图中也是同样的，因此以下省略说明。
实施例1的变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4、以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。孔径光阑S在第3透镜组G3的物侧相邻配置。在本实施例中，中间组由第2透镜组G2及第3透镜组G3构成，透镜组Ln相当于第4透镜组G4。
以下，说明各透镜组的构成。第1透镜组G1从物侧起依次由物侧为凸形状的负凹凸透镜L101、物侧为凸形状的负凹凸透镜L102、双凹透镜L103、以及物侧为凸形状的正凹凸透镜L104构成。此外，透镜L102及透镜L104中的像侧的各透镜面是在玻璃表面上贴设了非球面薄膜而成的所谓复合非球面。另外，透镜L104相当于本发明中所谓的透镜“L1p”，透镜L104的像侧的透镜面相当于本发明中所谓的透镜面“CrG1r”。
第2透镜组G2由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L105与双凸透镜L106接合而成的接合透镜构成。
第3透镜组G3从物侧起依次由孔径光阑S、将双凸透镜L107与双凹透镜L108接合而成的接合透镜、将物侧为凸形状的负凹凸透镜L109与物侧为凸形状的正凹凸透镜L110接合而成的接合透镜、以及双凸透镜L111构成。此外，透镜L111的双面是非球面形状。另外，第3透镜组G3相当于本发明中所谓的透镜组“LpMax”，透镜L111相当于本发明中所谓的透镜“LpMp”。
第4透镜组G4由物侧为凸形状的负凹凸透镜L112构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由双凸透镜L113和双凹透镜L114构成。透镜L113的双面是非球面形状。
实施例1的变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相对于像面，第1透镜组G1在向像侧移动之后向物侧移动，第2透镜组G2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向物侧移动。
另外，该变焦镜头在从无限远物体向近距离物体对焦时，第4透镜组G4沿着光轴从物侧向像侧移动。
该变焦镜头通过将第3透镜组G3中包含的透镜L111设为防振组，并使该防振组在与光轴垂直的方向上移动，能够进行手抖校正。
(2)数值实施例
接下来，关于该变焦镜头的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。此外，以下的表中的长度的单位全部为“mm”，视场角的单位全部为“°”。在表1中表示该变焦镜头的面数据。在表1中，“面编号”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”表示透镜面在光轴上的间隔，“Nd”表示与d线(波长λ＝587.6nm)对应的折射率，“ABV”表示与d线对应的阿贝数。另外，面编号的下一栏中显示的“ASP”表现该透镜面为非球面，“S”表现孔径光阑。进而，在透镜面在光轴上的间隔的栏中，“D(10)”、“D(13)”等表示的含义是，该透镜面在光轴上的间隔是在变倍时或者对焦时变化的可变间隔。另外，曲率半径的“∞(无穷大)”意味着平面。表1中的第29面及第30面是保护玻璃(CG)的面数据。
表2是该变焦镜头的各要素表。在该各要素表中，表示无限远对焦时的该变焦镜头的焦距“f”、F值“Fno.”、半视场角“ω”、像高“Y”、光学全长“TL”、变倍时及对焦时的该变焦镜头在光轴上的可变间隔。其中，在表2中，从左侧起依次表示了广角端、中间焦距状态、远摄端处的各个值。
表3表示构成该变焦镜头的各透镜组所具有的透镜的面编号、以及各透镜组的焦距。
表4是各非球面的非球面系数。该非球面系数是由下式定义各非球面形状时的值。
X(Y)＝CY2/[1+{1-(1+K)·C2Y2}1/2]+A4·Y4+A6·Y6+A8·Y8+
A10·Y10
其中，在表4中，“E-a”表示“×10-a”。另外，在上式中，“X”设为光轴方向上的相对于基准面的变位量，“C”设为面顶点处的曲率，“Y”设为与光轴垂直的方向上的相对于光轴的高度，“K”设为圆锥系数，“An”设为n次的非球面系数。
另外，在表21中表示条件式(1)～条件式(14)的值、以及在条件式(1)～条件式(14)的计算中使用的各值。
与上述的表相关的事项在其他实施例所示的各表中也是同样的，因此以下省略说明。
[表1]
Figure BDA0003269078070000211
Figure BDA0003269078070000221
[表2]
广角端 中间焦距 远摄端
f 15.45 21.84 29.11
Fno. 2.88 3.60 4.12
ω 56.70 45.52 36.98
Y 19.97 20.64 21.23
TL 120.00 117.10 119.65
D(10) 10.1655 5.7974 3.1563
D(13) 16.3597 7.5636 2.1111
D(22) 6.1150 3.5611 2.4945
D(24) 3.4600 6.0138 7.0805
D(28) 17.3722 27.6314 38.2786
[表3]
组 面编号 焦距
G1 1-10 -16.25
G2 11-13 55.96
G3 14-22 28.71
G4 23-24 -69.58
G5 25-28 -400.00
[表4]
面编号 K A4 A6 A8 A10
5 0.00000E+00 -2.23462E-05 -4.09357E-08 -8.91357E-11 0.00000E+00
10 0.00000E+00 4.48229E-06 6.87070E-09 -5.54223E-11 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -2.17920E-05 -5.42256E-09 1.86040E-10 0.00000E+00
22 0.00000E+00 3.69697E-05 -7.19257E-08 2.55987E-10 0.00000E+00
25 0.00000E+00 1.97160E-05 -5.15489E-08 3.03503E-10 -5.84468E-13
26 0.00000E+00 5.13298E-05 -3.64861E-08 2.43868E-10 -2.67122E-13
在图2～图4中分别表示实施例1的变焦镜头在广角端、中间焦距状态、远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。各图所示的纵像差图从朝向附图的左侧起依次是球差(mm)、像散(mm)、畸变像差(％)。在表现球差的图中，纵轴是与开放F值的比例，横轴是离焦，实线表示d线(波长λ＝587.6nm)处的球差，虚线表示F线(波长λ＝486.1nm)处的球差，点线表示C线(波长λ＝656.3nm)处的球差。在表现像散的图中，纵轴是半视场角，横轴是离焦，四点划线表示与d线对应的矢状像面(S)，实线表示与d线对应的子午像面(M)。在表现畸变像差的图中，纵轴是半视场角，横轴是％，表现畸变像差。与这些纵像差图相关的事项在其他实施例中表示的纵像差图中也是同样的，因此以下省略说明。
[实施例2]
(1)变焦镜头的光学构成
图5是表示本发明所涉及的实施例2的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜构成的截面图。该变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4、以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。孔径光阑S在第3透镜组G3的物侧相邻配置。在本实施例中，中间组由第2透镜组G2及第3透镜组G3构成，透镜组Ln相当于第4透镜组G4。
以下，说明各透镜组的构成。第1透镜组G1从物侧起依次由物侧为凸形状的负凹凸透镜L201、物侧为凸形状的负凹凸透镜L202、物侧为凸形状的负凹凸透镜L203、以及物侧为凸形状的正凹凸透镜L204构成。此外，透镜L202及透镜L204中的像侧的各透镜面是复合非球面。另外，透镜L204相当于本发明中所谓的透镜“L1p”，透镜L204的像侧的透镜面相当于本发明中所谓的透镜面“CrG1r”。
第2透镜组G2由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L205与双凸透镜L206接合而成的接合透镜构成。
第3透镜组G3从物侧起依次由孔径光阑S、将双凸透镜L207与双凹透镜L208接合而成的接合透镜、将物侧为凸形状的负凹凸透镜L209与物侧为凸形状的正凹凸透镜L210接合而成的接合透镜、以及双凸透镜L211构成。此外，透镜L211的双面是非球面形状。另外，第3透镜组G3相当于本发明中所谓的透镜组“LpMax”，透镜L211相当于本发明中所谓的透镜“LpMp”。
第4透镜组G4由物侧为凸形状的负凹凸透镜L212构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由双凸透镜L213和双凹透镜L214构成。透镜L213的双面是非球面形状。
实施例2的变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相对于像面，第1透镜组G1在向像侧移动之后向物侧移动，第2透镜组G2在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向物侧移动。
另外，该变焦镜头在从无限远物体向近距离物体对焦时，第4透镜组G4沿着光轴从物侧向像侧移动。
该变焦镜头通过将第3透镜组G3中包含的透镜L211设为防振组，并使该防振组向与光轴垂直的方向移动，能够进行手抖校正。
(2)数值实施例
接下来，关于该变焦镜头的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表5中表示该变焦镜头的面数据。表6是该变焦镜头的各要素表。表7表示了构成该变焦镜头的各透镜组所具有的透镜的面编号、以及各透镜组的焦距。表8是各非球面的非球面系数。另外，在图6～图8中分别表示该变焦镜头在广角端、中间焦距状态、远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。另外，在表21中表示条件式(1)～条件式(14)的值、以及在条件式(1)～条件式(14)的计算中使用的各值。
[表5]
Figure BDA0003269078070000241
Figure BDA0003269078070000251
[表6]
广角端 中间焦距 远摄端
f 15.46 21.85 29.10
Fno. 2.89 3.61 4.12
ω 56.72 45.30 36.73
Y 19.97 20.64 21.23
TL 120.62 117.02 118.06
D(10) 4.2008 2.8886 2.0000
D(13) 21.2547 9.7141 2.1000
D(22) 5.0787 3.1436 2.4987
D(24) 3.4065 5.3416 5.9865
D(28) 17.1402 26.3913 35.9284
[表7]
组 面编号 焦距
G1 1-10 -14.84
G2 11-13 57.53
G3 14-22 26.30
G4 23-24 -54.59
G5 25-28 -541.46
[表8]
Figure BDA0003269078070000252
Figure BDA0003269078070000261
[实施例3]
(1)变焦镜头的光学构成
图9是表示本发明所涉及的实施例3的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜构成的截面图。该变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。孔径光阑S被配置在第2透镜组G2内。在本实施例中，中间组相当于第2透镜组G2，透镜组Ln相当于第3透镜组G3。
以下，说明各透镜组的构成。第1透镜组G1从物侧起依次由物侧为凸形状的负凹凸透镜L301、物侧为凸形状的负凹凸透镜L302、双凹透镜L303以及双凸透镜L304构成。此外，透镜L302及透镜L304中的像侧的各透镜面是复合非球面。另外，透镜L304相当于本发明中所谓的透镜“L1p”，透镜L304的像侧的透镜面相当于本发明中所谓的透镜面“CrG1r”。
第2透镜组G2从物侧起依次由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L305与双凸透镜L306接合而成的接合透镜、孔径光阑S、将双凹透镜L307与双凸透镜L308接合而成的接合透镜、物侧为凸形状的正凹凸透镜L309、以及双凸透镜L310构成。此外，透镜L310的双面是非球面形状。另外，第2透镜组G2相当于本发明中所谓的透镜组“LpMax”，透镜L310相当于本发明中所谓的透镜“LpMp”。
第3透镜组G3由物侧为凹形状的负凹凸透镜L311构成。
第4透镜组G4从物侧起依次由双凸透镜L312和双凹透镜L313构成。透镜L312的双面是非球面形状。
实施例3的变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相对于像面，第1透镜组G1在向像侧移动之后向物侧移动，第2透镜组G2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。
另外，该变焦镜头在从无限远物体向近距离物体对焦时，第3透镜组G3沿着光轴从物侧向像侧移动。
该变焦镜头通过将第2透镜组G2中包含的透镜L310设为防振组，并使该防振组向与光轴垂直的方向移动，能够进行手抖校正。
(2)数值实施例
接下来，关于该变焦镜头的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表9中表示该变焦镜头的面数据。表10是该变焦镜头的各要素表。表11表示了构成该变焦镜头的各透镜组所具有的透镜的面编号、以及各透镜组的焦距。表12是各非球面的非球面系数。另外，在图10～图12中分别表示该变焦镜头在广角端、中间焦距状态、远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。另外，在表21中表示条件式(1)～条件式(14)的值、以及在条件式(1)～条件式(14)的计算中使用的各值。
[表9]
Figure BDA0003269078070000271
Figure BDA0003269078070000281
[表10]
广角端 中间焦距 远摄端
f 15.45 21.85 29.11
Fno. 2.88 3.61 4.12
ω 56.68 43.76 34.79
Y 19.97 20.64 21.23
TL 120.00 115.76 115.50
D(10) 22.4143 10.0680 2.0000
D(21) 3.0925 7.4275 14.3355
D(23) 8.9418 8.9357 6.0656
D(27) 22.8019 26.5746 30.3516
[表11]
组 面编号 焦距
G1 1-10 -17.97
G2 11-21 27.92
G4 22-23 -100.04
G5 24-27 -400.00
[表12]
面编号 K A4 A6 A8 A10
5 0.00000E+00 -2.38163E-05 -4.78409E-08 -1.47334E-10 0.00000E+00
10 0.00000E+00 -6.06540E-06 6.24989E-10 -1.49920E-10 0.00000E+00
20 0.00000E+00 -3.54582E-05 -1.04141E-07 -7.27066E-11 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -5.56397E-06 -1.05803E-07 -4.01537E-10 0.00000E+00
24 0.00000E+00 -3.56136E-05 1.23145E-07 -2.04005E-09 6.67569E-12
25 0.00000E+00 3.07376E-05 1.28930E-07 -1.98340E-09 6.50202E-12
[实施例4]
(1)变焦镜头的光学构成
图13是表示本发明所涉及的实施例4的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜构成的截面图。该变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5、以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。孔径光阑S在第3透镜组G3的物侧相邻配置。在本实施例中，中间组由第2透镜组G2、第3透镜组G3和第4透镜组G4构成，透镜组Ln相当于第5透镜组G5。
以下，说明各透镜组的构成。第1透镜组G1从物侧起依次由物侧为凸形状的负凹凸透镜L401、物侧为凸形状的负凹凸透镜L402、双凹透镜L403、以及物侧为凸形状的正凹凸透镜L404构成。此外，透镜L402及透镜L404中的像侧的各透镜面是复合非球面。另外，透镜L404相当于本发明中所谓的透镜“L1p”，透镜L404的像侧的透镜面相当于本发明中所谓的透镜面“CrG1r”。
第2透镜组G2由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L405与双凸透镜L406接合而成的接合透镜构成。
第3透镜组G3从物侧起依次由孔径光阑S、将双凸透镜L407与双凹透镜L408接合而成的接合透镜、以及将物侧为凸形状的负凹凸透镜L409与物侧为凸形状的正凹凸透镜L410接合而成的接合透镜构成。
第4透镜组G4由双凸透镜L411构成。透镜L411的双面是非球面形状。另外，第4透镜组G4相当于本发明中所谓的透镜组“LpMax”，透镜L411相当于本发明中所谓的透镜“LpMp”。
第5透镜组G5由物侧为凸形状的负凹凸透镜L412构成。
第6透镜组G6从物侧起依次由双凸透镜L413和双凹透镜L414构成。透镜L413的双面是非球面形状。
实施例4的变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相对于像面，第1透镜组G1不移动而固定，第2透镜组G2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向物侧移动，第6透镜组G6向物侧移动。
另外，该变焦镜头在从无限远物体向近距离物体对焦时，第5透镜组G5沿着光轴从物侧向像侧移动。
该变焦镜头通过将构成第4透镜组G4的L411设为防振组，并使该防振组向与光轴垂直的方向移动，能够进行手抖校正。
(2)数值实施例
接下来，关于该变焦镜头的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表13中表示该变焦镜头的面数据。表14是该变焦镜头的各要素表。表15表示了构成该变焦镜头的各透镜组所具有的透镜的面编号、以及各透镜组的焦距。表16是各非球面的非球面系数。另外，在图14～图16中分别表示该变焦镜头在广角端、中间焦距状态、远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。另外，在表21中表示条件式(1)～条件式(14)的值、以及在条件式(1)～条件式(14)的计算中使用的各值。
[表13]
面编号 R D Nd ABV
物体面 ∞ ∞
1 42.8582 2.0000 1.91082 35.25
2 20.0000 5.9132
3 57.1247 1.5000 1.73647 53.21
4 24.1922 0.2000 1.53610 41.21
5 ASP 20.5048 6.9517
6 -106.4452 1.5000 1.73014 54.47
7 23.2844 1.9588
8 25.9803 3.7932 1.85056 24.21
9 134.1277 0.2000 1.53610 41.21
10 ASP 123.9146 D(10)
11 27.7803 1.0000 1.91733 25.65
12 16.0429 4.1181 1.64065 33.41
13 -950.9894 D(13)
14 S ∞ 2.8785
15 43.3018 4.0046 1.54824 71.30
16 -20.4613 1.0000 1.71210 53.95
17 42.4758 0.2273
18 23.8726 1.0000 1.80697 38.92
19 15.7558 3.8401 1.51721 76.95
20 355.5760 D(20)
21 ASP 27.4262 7.0734 1.48614 82.92
22 ASP -21.2352 D(22)
23 38.1860 1.0000 1.68905 57.02
24 18.4614 D(24)
25 ASP 25.2455 9.4359 1.50250 76.18
26 ASP -17.1401 0.1150
27 -27.1371 1.2000 1.72791 54.74
28 25.1493 D(28)
29 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
30 ∞ 1.0000
[表14]
Figure BDA0003269078070000301
Figure BDA0003269078070000311
[表15]
组 面编号 焦距
G1 1-10 -16.41
G2 11-13 59.86
G3 14-20 401.05
G4 21-22 25.85
G5 23-24 -52.97
G6 25-28 -400.00
[表16]
面编号 K A4 A6 A8 A10
5 0.00000E+00 -2.15513E-05 -3.54019E-08 -1.03182E-10 0.00000E+00
10 0.00000E+00 8.64701E-06 6.06914E-09 -3.21414E-12 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -1.79955E-05 5.40156E-09 1.53060E-10 0.00000E+00
22 0.00000E+00 4.21377E-05 -8.37172E-08 4.00374E-10 0.00000E+00
25 0.00000E+00 1.97469E-05 -6.09841E-08 3.24007E-10 -1.67902E-13
26 0.00000E+00 5.31544E-05 -1.54076E-08 2.14204E-10 6.55586E-13
[实施例5]
(1)变焦镜头的光学构成
图17是表示本发明所涉及的实施例5的变焦镜头在广角端及远摄端处的无限远对焦时的透镜构成的截面图。该变焦镜头从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5、以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。孔径光阑S在第3透镜组G3的物侧相邻配置。在本实施例中，中间组由第2透镜组G2、第3透镜组G3和第4透镜组G4构成，透镜组Ln相当于第5透镜组G5。
以下，说明各透镜组的构成。第1透镜组G1从物侧起依次由物侧为凸形状的负凹凸透镜L501、物侧为凸形状的负凹凸透镜L502、双凹透镜L503以及双凸透镜L504构成。此外，透镜L502及透镜L504中的像侧的各透镜面是复合非球面。另外，透镜L504相当于本发明中所谓的透镜“L1p”，透镜L504的像侧的透镜面相当于本发明中所谓的透镜面“CrG1r”。
第2透镜组G2由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L505与双凸透镜L506接合而成的接合透镜构成。
第3透镜组G3从物侧起依次由孔径光阑S、物侧为凹形状的负凹凸透镜L507、以及将双凸透镜L508与双凹透镜L509接合而成的接合透镜构成。
第4透镜组G4从物侧起依次由将物侧为凸形状的负凹凸透镜L510与物侧为凸形状的正凹凸透镜L511接合而成的接合透镜、以及双凸透镜L512构成。此外，透镜L512的双面是非球面形状。另外，第4透镜组G4相当于本发明中所谓的透镜组“LpMax”，透镜L512相当于本发明中所谓的透镜“LpMp”。
第5透镜组G5由物侧为凸形状的负凹凸透镜L513构成。
第6透镜组G6从物侧起依次由双凸透镜L514和双凹透镜L515构成。透镜L515的双面是非球面形状。
实施例5的变焦镜头在从广角端向远摄端变倍时，相对于像面，第1透镜组G1在向像侧移动之后向物侧移动，第2透镜组G2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向物侧移动，第6透镜组G6向物侧移动。
另外，该变焦镜头在从无限远物体向近距离物体对焦时，第5透镜组G5沿着光轴从物侧向像侧移动。
该变焦镜头通过将第4透镜组G4中包含的透镜L512设为防振组，并使该防振组向与光轴垂直的方向移动，能够进行手抖校正。
(2)数值实施例
接下来，关于该变焦镜头的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表17中表示该变焦镜头的面数据。表18是该变焦镜头的各要素表。表19表示了构成该变焦镜头的各透镜组所具有的透镜的面编号、以及各透镜组的焦距。表20是各非球面的非球面系数。另外，在图18～图20中分别表示实施例5的变焦镜头在广角端、中间焦距状态、远摄端处的无限远对焦时的纵像差图。另外，在表21中表示条件式(1)～条件式(14)的值、以及在条件式(1)～条件式(14)的计算中使用的各值。
[表17]
面编号 R D Nd ABV
物体面 ∞ ∞
1 64.4935 2.0000 1.80420 46.50
2 20.0000 5.8149
3 44.3380 1.5000 1.72916 54.67
4 21.1456 0.2000 1.53610 41.21
5 ASP 19.2295 7.5156
6 -150.7078 1.5000 1.72916 54.67
7 30.8746 2.0751
8 39.1591 4.7734 1.85883 30.00
9 -122.1827 0.2000 1.53610 41.21
10 ASP -337.0680 D(10)
11 25.7483 1.0000 1.91082 35.25
12 16.7808 3.8598 1.63680 49.15
13 -108.4616 D(13)
14 S ∞ 2.7762
15 -36.6701 1.0000 1.82332 36.47
16 -663.6925 0.1000
17 24.1845 3.9673 1.54571 51.63
18 -33.7101 1.0000 1.72916 54.67
19 119.1041 D(19)
20 29.2776 1.0000 1.83338 40.48
21 13.7692 4.4721 1.49700 81.61
22 158.7714 2.5000
23 ASP 30.8545 5.1765 1.49710 81.56
24 ASP -33.1652 D(24)
25 29.6714 1.0000 1.73357 53.78
26 20.5408 D(26)
27 21.5900 8.4030 1.53350 56.48
28 -29.7187 0.1000
29 ASP -57.0454 1.2000 1.76029 49.12
30 ASP 20.4524 D(30)
31 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
32 ∞ 1.0000
[表18]
广角端 中间焦距 远摄端
f 15.45 21.85 29.10
Fno. 2.88 3.60 4.12
ω 56.68 44.98 36.07
Y 19.97 20.64 21.23
TL 120.00 116.50 117.59
D(10) 20.3946 9.6191 2.0000
D(13) 4.3222 5.1184 5.3378
D(19) 5.4505 3.2882 2.5000
D(24) 2.0059 2.0030 4.6652
D(26) 3.4503 4.3535 6.1135
D(30) 17.7429 25.4839 30.3398
[表19]
Figure BDA0003269078070000331
Figure BDA0003269078070000341
[表20]
面编号 K A4 A6 A8 A10
5 0.00000E+00 -1.33896E-05 -4.03264E-08 -4.74820E-12 0.00000E+00
10 0.00000E+00 -7.18688E-06 -4.32457E-09 -4.62078E-11 0.00000E+00
23 0.00000E+00 -1.87086E-05 4.43421E-08 1.89540E-10 0.00000E+00
24 0.00000E+00 9.14539E-06 9.72993E-09 4.52486E-11 0.00000E+00
29 0.00000E+00 -1.25529E-05 3.09804E-08 -3.76634E-10 0.00000E+00
30 0.00000E+00 3.30936E-06 4.84433E-08 -5.50774E-10 0.00000E+00
[表21]
Figure BDA0003269078070000342
工业实用性
根据本发明，能够提供小型且光学性能高的变焦镜头及摄像装置。

Claims (15)

1.一种变焦镜头，其特征在于，
从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成，
所述中间组包含透镜组LpMax，
所述透镜组LpMax在所述中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度，
所述变焦镜头通过使相邻的透镜组的间隔变化从而进行变倍或者对焦，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
0.05≤|f1|/|fpMax|≤0.80···(1)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
fpMax：所述透镜组LpMax的焦距。
2.一种变焦镜头，其特征在于，
从物侧起依次由具有负的光焦度的第1透镜组、由1个以上的透镜组构成且在整体上具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的透镜组Ln、以及具有负的光焦度的最终透镜组构成，
所述中间组包含透镜组LpMax，
所述透镜组LpMax在所述中间组所包含的透镜组之中具有最强的正的光焦度，
所述变焦镜头通过使相邻的透镜组的间隔变化从而进行变倍或者对焦，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
βpw≤-0.58···(2)
其中，
βpw：广角端处的无限远对焦时的所述中间组的合成横倍率。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
-1.50≤f1/fw≤-0.05···(3)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距。
4.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
-4.0≤fn/fpMax≤-1.5···(4)
其中，
fn：所述透镜组Ln的焦距
fpMax：所述透镜组LpMax的焦距。
5.如权利要求1～权利要求4中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
0.05≤frt/ft≤1.50···(5)
其中，
frt：远摄端处的无限远对焦时的从所述中间组到所述最终透镜组的合成焦距
ft：远摄端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距。
6.如权利要求1～权利要求5中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
1.00≤βn1≤5.00···(6)
其中，
βn1：广角端处的无限远对焦时的所述透镜组Ln的横倍率。
7.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
1.00≤βn12≤5.00···(7)
其中，
βn12：广角端处的无限远对焦时的所述透镜组Ln与所述最终透镜组的合成横倍率。
8.如权利要求1～权利要求7中任一项所述的变焦镜头，
所述透镜组Ln在从无限远向近距离物体对焦时沿着光轴移动，所述变焦镜头满足以下的条件式：
0.6≤|{1-(βn1×βn1)}×(βn2×βn2)|≤15.0···(8)
其中，
βn1：广角端处的无限远对焦时的所述透镜组Ln的横倍率
βn2：广角端处的无限远对焦时的所述最终透镜组的横倍率。
9.如权利要求1～权利要求8中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
1.00≤|CrG1r/fw|···(9)
其中，
CrG1r：所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面的曲率半径
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距。
10.如权利要求1～权利要求9中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
0.65≤(fw×tanω)/BFw≤2.30···(10)
其中，
fw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
ω：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的半视场角
BFw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面之间在光轴上的距离。
11.如权利要求1～权利要求10中任一项所述的变焦镜头，
所述透镜组LpMax具有至少1片具有正的光焦度的透镜LpMp，满足以下的条件式：
45.0≤νdLpMp≤98.0···(11)
其中，
νdLpMp：所述透镜LpMp在d线处的阿贝数。
12.如权利要求1～权利要求11中任一项所述的变焦镜头，
所述第1透镜组具有至少1片具有正的光焦度的透镜L1p，满足以下的条件式：
20.0≤νdL1p≤50.0···(12)
其中，
νdL1p：所述透镜L1p在d线处的阿贝数。
13.如权利要求1～权利要求12中任一项所述的变焦镜头，
所述第1透镜组具有至少1片具有正的光焦度的透镜L1p，满足以下的条件式：
1.70≤NdL1p≤2.20···(13)
其中，
NdL1p：所述透镜L1p在d线处的折射率。
14.如权利要求1～权利要求13中任一项所述的变焦镜头，
所述变焦镜头满足以下的条件式：
|BFt-BFw|/TLw≤0.30···(14)
其中，
BFt：远摄端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面之间在光轴上的距离
BFw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的最靠像侧的透镜面与像面之间在光轴上的距离
TLw：广角端处的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长。
15.一种摄像装置，其特征在于，具备：
如权利要求1～权利要求14中任一项所述的变焦镜头；以及
摄像元件，在该变焦镜头的像侧，将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号。
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