CN115598810A - 变焦透镜及摄像装置 - Google Patents

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CN115598810A CN202210548863.7A CN202210548863A CN115598810A CN 115598810 A CN115598810 A CN 115598810A CN 202210548863 A CN202210548863 A CN 202210548863A CN 115598810 A CN115598810 A CN 115598810A
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Abstract

课题在于，提供大口径比且小型的、光学性能优异的变焦透镜及摄像装置。解决手段在于，提供一种变焦透镜及摄像装置，该变焦透镜从物侧起由正的第1透镜组G1、负的第2透镜组G2、整体为正的中间组M、负的透镜组F及后方组R构成，其中，中间组M从物侧起包括由1或2片正透镜组成的第一正部分组Mp1、仅由一个接合透镜组成的第一负部分组Mn1、具有凹面朝向物侧的负透镜的第二负部分组Mn2、以及具有1或2片正透镜的第二正部分组Mp2，构成第一负部分组Mn1的接合透镜具有至少1面凸面朝向物侧的接合面，第二正部分组Mp2的最靠像侧的透镜为正透镜，变焦时相邻透镜组的间隔发生变化，聚焦时透镜组F在光轴上移动，且该变焦透镜满足规定的条件式。

Description

变焦透镜及摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦透镜及摄像装置。
背景技术
数字静态照相机及数字摄像机等使用固体摄像元件的摄像装置已广泛普及。这样的摄像装置包括例如数字静态照相机、数字摄像机、广播相机、监视相机、车载相机等各种摄像装置。对于任一种摄像装置，对大口径比且具有高光学性能的变焦透镜均有着旺盛的市场需求。
作为变焦透镜的光学结构，例如，已知在最靠物侧具备具有正的光焦度透镜组的、正主导型的结构。正主导型的变焦透镜，一般构成为，将强的负的光焦度配置在从物侧起第2个的第2透镜组，赋予第2透镜组较大的变倍负荷，以此易于实现高变倍化。这样的正主导型的变焦透镜中，长焦倾向变强，因此，能够相比于焦距缩短光学全长。
此处，为了获得F值小且光学性能高的变焦透镜，有必要良好地校正因大口径比化而发生的各像差。因此，对于F值较小的变焦透镜，和F值较大的变焦透镜相比，难以在各透镜组中配置强的光焦度，整个系统容易大型化。此外，为了获得F值较小的变焦透镜，优选将具有强的正的光焦度的透镜组配置于像侧，即整个系统的后方。但是，如果将具有强的正的光焦度的透镜组配置于整个系统的后方，将难以获取长焦倾向较强的变焦透镜，难以实现光学全长的缩短化。像这样，为了实现大口径比化、光学性能高且小型的变焦透镜，需要适当地设定各透镜组的光焦度配置、成像倍率、透镜结构等。
此外，近年来，以实时取景图像进行摄像的数字静态照相机等已经普及。在实时取景摄像时，以像面相位差AF方式、对比度AF方式对被摄体进行对焦。特别是，在对比度AF方式中，不断移动聚焦组对被摄体进行对焦。此外，近年来，采用跟踪AF的数字静态照相机等也已经广泛普及。跟踪AF是指，在对作为摄像对象的被摄体进行一次对焦后，根据被摄体的移动使聚焦组移动并继续保持对被摄体进行对焦的自动对焦功能。
在像这样利用对比度AF或跟踪AF进行运动图像摄像等的情况下，会有随着聚焦组的移动，摄像面上的被摄体的大小发生变化的现象。在因这样的聚焦组移动导致的像倍率的变化较大的情况下，会使观察实时取景图像的摄像者产生不协调感。已知，随着聚焦组在光学系统中被配置于物侧，即光学系统的前方，该像倍率的变化会变大。因此，有必要适当地设定聚焦组的配置。
目前，已知以下变焦透镜。例如，专利文献1公开了从物侧起依次具备具有正·负·正·负·正的光焦度的透镜组，且F值约为1.9～F2.8程度的明亮的变焦透镜。但是，在该变焦透镜中，从第1透镜组至第3透镜组的合成光焦度较弱，且具有强的正的光焦度的透镜组被配置在整个系统的后方，因此没有实现充分的小型化。
专利文献2公开了从物侧起依次具备正·负·正·负·正的光焦度的透镜组，且约为F2.8程度的明亮的变焦透镜。但是，该变焦透镜中，比光阑更靠物侧的第2透镜组为聚焦组。即，聚焦组被配置于整个系统的前方，因此存在像倍率变化较大，对于跟踪AF或对比度AF不优选的问题。此外，第2透镜组相对较重，在采用对比度AF时，由于聚焦组的重量，该变焦透镜难于进行迅速聚焦。
在先技术文献
专利文献
【专利文献1】WO2017/99243公报
【专利文献2】日本特开2020－197600号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供大口径比且整体上小型的、光学性能优异的变焦透镜及具有该变焦透镜的摄像装置。
用于解决课题的手段
为解决上述课题，本发明所涉及的变焦透镜，从物侧起依次由：具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有1个以上透镜组且整体为正的光焦度的中间组M、具有负的光焦度的透镜组F、以及具有1个以上透镜组的后方组R构成，其中，所述中间组M从物侧起依次包括由1或2片正透镜组成的第一正部分组Mp1、仅由一个将2片以上透镜接合而成的接合透镜组成的第一负部分组Mn1、具有凹面朝向物侧的负透镜的第二负部分组Mn2、以及具有1或2片正透镜的第二正部分组Mp2，构成所述第一负部分组Mn1的接合透镜具有至少1面凸面朝向物侧的接合面，所述第二正部分组Mp2的最靠像侧的透镜为正透镜，变焦时相邻透镜组的间隔发生变化，聚焦时所述透镜组F在光轴上移动，所述变焦透镜满足以下的条件式：
－1.30≤fM/fMn1＜0···(1)
其中，
fMn1：所述第一负部分组Mn1的焦距
fM：所述中间组M的合成焦距。
另外，为了解决上述课题，本发明所涉及的摄像装置，具备：上述变焦透镜；以及摄像元件，将由该变焦透镜形成的光学像转换为电信号。
发明效果
根据本发明，能够提供大口径比且整体上小型的、光学性能优异的变焦透镜及具有该变焦透镜的摄像装置。
附图说明
图1是实施例1的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图2是实施例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是实施例2的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图6是实施例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是实施例3的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图10是实施例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是实施例4的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图14是实施例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是实施例5的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图18是实施例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是实施例6的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图22是实施例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。
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
G7···第7透镜组
M···中间组
F···聚焦组(透镜组)
R···后方组
S···孔径光阑
CG···保护玻璃
IP···像面
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。但是，以下说明的变焦透镜及摄像装置是本发明所涉及的变焦透镜及摄像装置的一方式，本发明所涉及的变焦透镜及摄像装置不限定于以下的方式。
1.变焦透镜
1－1.光学结构
本实施方式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、具有负的光焦度的第2透镜组、具有1个以上透镜组且整体为正的光焦度的中间组M、具有负的光焦度的透镜组F、以及具有1个以上透镜组的后方组R构成。以下，说明该变焦透镜的光学结构。
(1)第1透镜组
第1透镜组只要整体具有正的光焦度，其具体的透镜结构不特别限定。例如，只要是包括2片正透镜的结构，就能够在第1透镜组配置强的正的光焦度。在这种情况下，能够在实现高变倍比的同时在远摄端强化长焦倾向，易于实现整个系统的小型化。另外，长焦倾向强意味着长焦比的值为更小的值。此外，如果是包括至少1片负透镜的结构，则球差、色差等的校正变得容易，因此在实现具有优异光学性能的变焦透镜方面是更优选的。
(2)第2透镜组
第2透镜组只要整体具有负的光焦度，其具体的透镜结构不特别限定。例如，只要是包括2片以上负透镜和1片以上正透镜的结构，就能够在第2透镜组配置强的负的光焦度。在该情况下，提升第2透镜组的变倍比变得容易，且容易在实现高变倍比的同时实现优异的光学性能。此外，优选第2透镜组的最靠物侧的透镜面向物侧凸出。由此，易于对广角端的场曲进行良好校正。
(3)中间组M
中间组M由1个以上透镜组构成，整体具有正的光焦度。在该变焦透镜中，中间组M从物侧起依次包括由1或2片正透镜组成的第一正部分组Mp1、仅由一个将2片以上透镜接合而成的接合透镜组成的第一负部分组Mn1、具有凹面朝向物侧的负透镜的第二负部分组Mn2、以及具有1或2片正透镜的第二正部分组Mp2。此外，中间组M由配置在第2透镜组和透镜组F之间的1个以上透镜组构成。本发明中，以变焦时的可变间隔为界划分透镜组。在中间组M由1个透镜组构成的情况下，相邻的部分组之间是固定间隔，在变焦时该间隔也不会变化。在中间组M由2个以上透镜组构成的情况下，在这些部分组中，一部分部分组之间可以是变焦时的可变间隔，一部分部分组内可以包括可变间隔。
通过在中间组M的最靠物侧配置第一正部分组Mp1，该变焦透镜整个系统易于小型化。此外，通过在最靠像侧配置第二正部分组Mp2，易于在该变焦透镜整个系统中确保明亮的F值。
此外，为了实现大口径比且小型的变焦透镜，优选在中间组M配置强的正的光焦度以使光束汇聚。在中间组M配置了强的正的光焦度的情况下，需要通过强发散作用校正在中间组M发生的不足方向(under side)上的球差及场曲。于是，在该变焦透镜中，在中间组M配置第一负部分组Mn1及第二负部分组Mn2，从而实现了大口径比且整体小尺寸的，光学性能优异的变焦透镜，其中，在中间组M通过第一正部分组Mp1及第二正部分组Mp2配置相对强的正的光焦度的同时，能够通过强发散作用良好地校正上述不足方向上的球差及场曲。
以下，关于各部分组的优选的结构进行说明。
第一正部分组Mp1是具有正的光焦度的部分组。第一正部分组Mp1只要是由1或2片正透镜构成，其具体的透镜结构不特别限定。优选地，第一正部分组Mp1的最靠物侧的透镜，是凸面朝向物侧的正凹凸透镜。通过这样来构成，进一步易于使中间组M小径化。
第一负部分组Mn1是具有负的光焦度的部分组。第一负部分组Mn1仅由一个将2片以上透镜接合而成的接合透镜构成，其他方面无特别限定。优选地，例如，该接合透镜具有至少1面凸面朝向物侧的接合面。只要是通过具有凸面朝向物侧的接合面的接合透镜来构成第一负部分组Mn1，就更易于在整个变焦范围内对场曲进行良好校正。
第二负部分组Mn2是具有负的光焦度的部分组。第二负部分组Mn2具有凹面朝向物侧的负透镜。只要第二负部分组Mn2具有该负透镜，其他的具体结构不特别限定。第二负部分组Mn2可以包括该负透镜以外的其他负透镜，只要整体表示为负的光焦度，也可包括正透镜。此外，优选地，该负透镜的物侧面相对于像侧面具有更强的曲率。因此，能够更良好地校正球差。
第二正部分组Mp2是具有正的光焦度的部分组。只要第二正部分组Mp2具有至少1或2片正透镜，且最靠像侧的透镜为正透镜，其他具体的结构不特别限定。优选地，第二正部分组Mp2的最靠像侧的正透镜的像侧面向像侧凸出。由此，易于在该变焦透镜整个系统中确保明亮的F值。
优选地，中间组M包括至少1个具有负的光焦度的空气透镜。由此，易于确保中间组M的上述发散作用，并易于更良好地校正球差、场曲。此外，对于空气透镜的光焦度，根据隔开空气间隔而相邻配置的透镜面间的形状，会产生负的光焦度或正的光焦度。该变焦透镜包括具有负的光焦度的空气透镜，因此该空气透镜呈与双凸形状、平凸形状或正凹凸形状的正透镜相同的形状。
另外，在中间组M由2个以上透镜组组成的情况下，通过在变焦时使相邻透镜组的在光轴上的间隔发生变化，易于抑制像差变动，因此能够获得光学性能更高的变焦透镜。其中，如果构成中间组M的透镜组的数量变多，则难于获得小型的变焦透镜。因此，为了获得小型的变焦透镜，优选构成中间组M的透镜组的数量为3个以下。
对于中间组M所包括的接合透镜，在构成各接合透镜的透镜为透镜LCn(n＝1，2，3···)时，优选各透镜LCn的光焦度
Figure BDA0003653616590000091
满足
Figure BDA0003653616590000092
通过该结构，易于强化接合透镜的接合面的发散作用。光焦度
Figure BDA0003653616590000093
由下式定义。“n”表示中间组M的各透镜LCn从物侧起的配置顺序。
Figure BDA0003653616590000094
NLCn：所述透镜LCn的材料的与d线对应的折射率
LCnR1：所述透镜LCn的物侧面的曲率半径
LCnR2：所述透镜LCn的像侧面的曲率半径
其中，透镜面的曲率中心比透镜面更靠像侧的情况下，曲率半径的符号为正，透镜面的曲率中心比透镜面更靠物侧的情况下，曲率半径的符号为负。此外，曲率半径的符号对于其他条件式也是同样的。
(4)透镜组F
透镜组F是聚焦时，在光轴上移动的聚焦组。中间组M收敛的光束入射到配置于中间组M的像侧的透镜组F，因此缩小透镜直径及实现轻量结构较为容易。因此，通过将透镜组F设为聚焦组，能够实现高速的自动聚焦，减小聚焦驱动系统的负荷也变得容易。只要透镜组F整体具有负的光焦度，其具体的透镜结构就不被特别限定，但更优选的是，仅由接合了1片负透镜和1片正透镜而成的接合透镜构成。通过这样的结构，易于获得一种通过聚焦组的轻量化实现高速的自动聚焦，且在整个物距上良好地校正球差、色差等各像差的高性能变焦透镜。
(5)后方组R
后方组R具有1个以上透镜组。后方组R由配置在从透镜组F到像面之间的透镜组构成。优选地，后方组R具有至少1个具有负的光焦度的透镜组，且优选作为整体具有负的光焦度。通过这样的结构，易于获得在远摄端有更强长焦倾向的变焦透镜，且易于缩短远摄端的光学全长。后方组R可以具备2个以上透镜组，但如果构成变焦透镜的透镜组的数量增加，则小型化会变得困难。
(6)孔径光阑
优选地，孔径光阑配置于中间组M的物侧，或中间组M内。特别是，通过将孔径光阑配置为与中间组M的物侧，即第一正部分组Mp1的物侧相邻，易于缩小广角端的第1透镜组的有效直径。
1－2.动作
(1)变焦
该变焦透镜，通过在变焦时使相邻透镜组的在光轴上的间隔发生变化，进行变倍。各透镜组在变焦时，彼此在光轴上的间隔发生变化即可，可以是所有透镜组沿光轴移动，也可以是一部分透镜组在光轴方向上被固定。
对各透镜组是否有移动，没有特别限定，但优选地，第1透镜组、构成中间组M的透镜组中的至少1个透镜组、以及透镜组F，在从广角端向远摄端变焦时，各自向物侧移动。如果使这些透镜组这样移动，则不易对第2透镜组以后的各透镜组的变倍作用造成负担，是易于兼顾高变倍化和高性能化的结构。
优选地，第2透镜组在从广角端向远摄端变焦时，向像侧移动。通过使第2透镜组向像侧移动，易于抑制在远摄端的中间组M的透镜外径，且易于实现光阑单元的小直径化及该变焦透镜的小型轻量化。
优选地，在后方组R包括具有负的光焦度的透镜组的情况下，当从广角端向远摄端变焦时，该具有负的光焦度的透镜组向物侧移动。通过以这种方式进行变焦时的移动，能够提升后方组R的变倍作用。因此，能够减少各透镜组的移动量，易于获得更小型且高变倍比的变焦透镜。
在后方组R包括2个以上透镜组的情况下，为避免镜筒的凸轮结构的复杂化，还优选，被配置于后方组R的最靠像侧的透镜组在变焦时固定在光轴上。
(2)聚焦
该变焦透镜，在从无限远向近距离聚焦时，通过使透镜组F沿光轴上向像侧移动，来进行聚焦。透镜组F配置于中间组M的像侧，即在该变焦透镜中配置于后方。因此，通过设透镜组F为聚焦组，能够抑制聚焦组的移动引起的视场角的变动。因此，采用对比度AF方式的情况自不待言，即使是在采用像面相位差AF方式的情况下，也能够获得适用于使用跟踪AF功能的运动图像摄像等的变焦透镜。
1－3.条件式
优选地，该变焦透镜采用上述的结构，并且满足至少1个以上接下来说明的条件式。
－1.30≤fM/fMn1＜0···(1)
其中，
fMn1：第一负部分组Mn1的焦距
fM：所述中间组M的合成焦距。
条件式(1)是用于适当设定中间组M的焦距与第一负部分组Mn1的焦距之比的条件式。通过满足条件式(1)，能够在整个变焦范围内对球差及场曲进行良好校正。因此，即使是在中间组M配置了强的正的光焦度时，也能够良好地校正这些像差，并能够实现大口径比化，小型且光学性能高的变焦透镜。
与此相对，如果条件式(1)的数值小于下限值，则第一负部分组Mn1的负的发散作用变得过强，难于以良好而平衡的方式校正球差及场曲。另一方面，如果条件式(1)的数值超过上限值，则第一负部分组Mn1的负的发散作用变小。如果在中间组M配置了强的正的光焦度，则难于良好地校正有不足倾向的球差及场曲。
在得到上述效果方面，条件式(1)的值要求为负，条件式(1)的上限值优选为－0.02，更优选为－0.05。另外，条件式(1)的下限值优选为－1.20，更优选为－1.10。
1－3－2.条件式(2)
0.15≤Rmf/ft≤0.70···(2)
其中，
Rmf：中间组M的最靠物侧的透镜面的曲率半径
ft：远摄端的该变焦透镜的焦距。
条件式(2)是用于适当设定中间组M的最靠物侧的透镜面的曲率半径与远摄端的该变焦透镜的焦距之比的条件式。在满足条件式(2)的情况下，中间组M的最靠物侧的透镜面向物侧凸出。通过满足条件式(2)，易于取得全长的小型化和光学性能间的平衡。此外，中间组M的最靠物侧的透镜面意为第一正部分组Mp1的最靠物侧的透镜面。
与此相对，如果条件式(2)的数值小于下限值，则易于实现全长的小型化，但在中间组M的最靠物侧的透镜面上发生的球差及场曲会有强的不足倾向，且对其进行良好校正较为困难。另一方面，如果条件式(2)的数值超过上限值，为了获取大口径比化的，小型的变焦透镜，需要在中间组M使光束强烈汇聚，因此配置于中间组M的正的光焦度的透镜片数变多，难于实现全长的小型化。
在得到上述效果方面，条件式(2)的上限值优选为0.65，更优选为0.6，进一步优选为0.55。另外，条件式(2)的下限值优选为0.20，更优选为0.25。
1－3－3.条件式(3)
－0.80≤Rmb/ft≤－0.15···(3)
其中，
Rmb：中间组M的最靠像侧的透镜面的曲率半径
ft：远摄端的该变焦透镜的焦距
条件式(3)是用于适当设定中间组M的最靠像侧的透镜面的曲率半径与远摄端的该变焦透镜的焦距之比的条件式。在满足条件式(3)的情况下，中间组M的最靠像侧的透镜面向像侧凸出。通过满足条件式(3)，易于在确保该变焦透镜的期望的明亮度的同时，实现全长的小型化。此外，中间组M的最靠像侧的透镜面意为第二正部分组Mp2的最靠像侧的透镜面。
与此相对，如果条件式(3)的数值小于下限值，则难于确保从第1透镜组至中间组M的明亮度。另一方面，如果条件式(3)的数值超过上限值，则易于实现全长的小型化，但中间组M的最靠像侧的透镜面的曲率会过强，导致难于对球差及场曲进行良好校正。
在得到上述效果方面，条件式(3)的上限值优选为－0.20，更优选为－0.25。另外，条件式(3)的下限值优选为－0.75，更优选为－0.70，进一步优选为－0.65。
1－3－4.条件式(4)及条件式(5)
优选地，在中间组M的最靠物侧，即第一正部分组Mp1的最靠物侧，具有正透镜P，该正透镜P同时满足以下的条件式(4)及条件式(5)：
0.01≤θgF－(－1.618×10－3×νd+0.6415)≤0.06···(4)
10≤νd≤35···(5)
其中，
当与d线，F线，C线，g线对应的正透镜P的折射率分别为nd，nF，nC，ng时
θgF：正透镜P的部分色散比θgF＝(ng－nF)/(nF－nC)
νd：正透镜P的与d线对应的阿贝数νd＝(nd－1)/(nF－nC)。
条件式(4)是用于规定正透镜P的材料的异常色散性的条件式。条件式(5)是用于规定正透镜P的材料的与d线对应的阿贝数的条件式。通过将同时满足条件式(4)及条件式(5)的正透镜P配置于中间组M的最靠物侧，能够在整个变焦范围内良好地校正轴向色差。通常，具有正的光焦度的透镜组所包括的正透镜，使用低色散侧的材料进行色差校正，但对于该变焦透镜的中间组M，发散面的发散作用大，因此短波长侧的轴向色差有过度倾向。因此，通过在正透镜P使用高色散侧的玻璃材料，易于进行良好的色差校正。
与此相对，如果条件式(4)的数值低于下限，或条件式(5)的数值超过上限，对应F线及g线等的短波长侧的轴向色差会有过度倾向，导致校正困难。另一方面，如果条件式(4)的数值超过上限值，或条件式(5)的数值低于下限，对应F线及g线等的短波长侧的轴向色差会有不足倾向，导致校正困难。
在得到上述效果方面，条件式(4)的上限值优选为0.05。另外，条件式(4)的下限值优选为0.02，更优选为0.03。
此外，在得到上述效果方面，条件式(5)的上限值优选为30，更优选为25，进一步优选为23。另外，条件式(5)的下限值优选为15，更优选为18。
1－3－5.条件式(6)
0.3≤BFw/Y≤1.5···(6)
其中，
BFw：是广角端的该变焦透镜的后焦，是对保护玻璃的厚度进行了空气换算时的值。
Y：该变焦透镜的最大像高。
条件式(6)是用于规定广角端的该变焦透镜的后焦与该变焦透镜的最大像高之比的条件式。通过满足条件式(6)，能够缩短广角端的该变焦透镜的后焦，并能够实现全长的小型化。
如果条件式(6)的数值小于下限值，则广角端的该变焦透镜的后焦过短，向着摄像面的入射光相对于光轴的倾斜角度过大。另一方面，如果条件式(6)的数值超过上限值，则广角端的该变焦透镜的后焦过长，难于实现该变焦透镜的全长的小型化。
在得到上述效果方面，条件式(6)的上限值优选为1.3，更优选为1.2，进一步优选为1.1。另外，条件式(6)的下限值优选为0.4，更优选为0.5，进一步优选为0.6。
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，具备上述本发明所涉及的变焦透镜、以及将由该变焦透镜形成的光学像转换为电信号的摄像元件。此外，优选地，摄像元件被设置在变焦透镜的像侧。作为摄像元件，优选地，CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)传感器及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器等能够被使用。
特别是，上述变焦透镜具有大口径比，且整体上为小型，光学性能优异。此外，上述变焦透镜能够抑制聚焦组的移动导致的视场角的变动，采用对比度AF方式的情况自不待言，即使是在采用像面相位差AF方式的情况下，上述变焦透镜也适用于使用跟踪AF功能的运动图像摄像等。因此，通过采用该变焦透镜，能够获得具有跟踪AF功能的适用于运动图像摄像的摄像装置。
接下来，示出实施例并具体地说明本发明。但是，本发明不限定于以下的实施例。
【实施例1】
(1)光学结构
图1是本发明所涉及的实施例1的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。实施例1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。第3透镜组G3相当于中间组M。第4透镜组G4相当于透镜组F。第5透镜组G5相当于后方组R。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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。
通过使第4透镜组G4(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的构成。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及双凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、双凸透镜L5、双凹透镜L6、将双凹透镜L7及双凸透镜L8接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L9构成。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L10、凸面朝向物侧的正凹凸透镜L11、将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L12、双凸透镜L13及双凹透镜L14共3片透镜接合而成的接合透镜、凹面朝向物侧的负凹凸透镜L15、以及双凸透镜L16构成。负凹凸透镜L15是物侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。双凸透镜L16是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L10与正凹凸透镜L11构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L10为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将负凹凸透镜L12、双凸透镜L13及双凹透镜L14共3片透镜接合而成的接合透镜构成第一负部分组Mn1。负凹凸透镜L12与双凸透镜L13的接合面将凸面朝向物侧。第二负部分组Mn2由负凹凸透镜L15构成。第二正部分组Mp2由双凸透镜L16构成。该双凸透镜L16的像侧面向像侧凸出。此外，双凹透镜L14与负凹凸透镜L15之间为双凸形状的空气透镜，具有负的光焦度。
第4透镜组G4由将双凸透镜L17与双凹透镜L18接合而成的接合透镜构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L19及双凸透镜L20接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L21构成。负凹凸透镜L21是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
此外，在图1中，“IP”为像面，具体而言，表示CCD传感器、CMOS传感器等摄像元件的摄像面、或卤化银膜的膜面等。此外，像面IP的物侧具备保护玻璃CG等没有实质光焦度的平行平板。这些事项也同样适用于其他实施例中所示的各透镜截面图，因此后面省略说明。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，各条件式(1)～条件式(7)的值(表1)、为了求得各条件式而使用的各值和各实施例的
Figure BDA0003653616590000161
的值(表2)在实施例6之后汇总示出。
在“透镜数据”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”表示光轴上的透镜壁厚或者空气间隔，“nd”表示对应d线(波长λ＝587.56nm)的折射率，“vd”表示对应d线的阿贝数。另外，在“面编号”的栏中，在面编号之后附加的“ASPH”表示该透镜面为非球面，“S”表示该面为孔径光阑。在“d”的栏中，以“d(0)”、“d(5)”等表示的含义是，该透镜面的光轴上的间隔是在变倍时变化的可变间隔。另外，曲率半径的栏的“∞”的含义是无限大，意味着该透镜面是平面。表中长度的单位全部为“mm”，视场角的单位全部为“°”，对其他表也同样适用。
“参数表”中，“f”表示该变焦透镜的焦距，“FNo.”表示F值，“ω”表示半视场角，“Y”表示像高。示出了各自的广角端、中间焦距、远摄端的值。
在“可变间隔”中，分别示出了广角端、中间焦距、远摄端的在无限远对焦时及近距离物体对焦时的值。
[透镜组数据]中示出了各透镜组的焦距。
“非球面系数”表示如下定义非球面形状时的非球面系数。其中，x表示光轴方向上距基准面的位移量，r表示近轴曲率半径，H表示在与光轴垂直的方向上距光轴的高度，k表示圆锥系数，An表示n次的非球面系数。此外，在“非球面系数”的表中，“E±XX”表示指数标记，其含义是“×10±XX”。
【数学式1】
Figure BDA0003653616590000171
这些表中的事项也适用于其他实施例中示出的各表，因此以下省略说明。
另外，图2、图3及图4示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。各图所示的纵像差图朝向附图从左侧起依次分别是球差(mm)、像散(mm)、畸变像差(％)。球差图中，实线表示对应d线(波长587.56nm)的球差，虚线表示对应C线(波长656.28nm)的球差，一点划线表示对应g线(波长435.84nm)的球差。像散图中，纵轴为半视场角(ω)，横轴为离焦，实线表示d线的矢状像面(ds)，虚线表示d线的子午像面(dm)。畸变像差图中，纵轴为半视场角(ω)，横轴为畸变像差。这些事项在其他实施例中表示的各像差图中也是相同的，因此以下省略说明。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000181
Figure BDA0003653616590000191
[参数表]
广角端 中间 远摄端
f 36.0267 74.9717 145.5296
FNo. 2.0604 2.6090 2.9089
ω 30.9716 15.3720 8.0578
Y 21.6330 21.6330 21.6330
[可变间隔]
广角端 中间 远摄端 广角端 中间 远摄端
d(0) ∞ ∞ ∞ 626.8162 611.5614 586.0399
d(5) 1.0000 29.0327 59.7393 1.0000 29.0327 59.7393
d(16) 34.1032 11.6612 1.3000 34.1032 11.6612 1.3000
d(29) 2.2957 5.3936 3.4962 3.1957 8.3197 11.9612
d(32) 9.3997 9.8819 13.0383 8.4997 6.9558 4.5732
d(37) 13.5000 19.5839 23.5011 13.5000 19.5839 23.5011
[透镜组数据]
组编号 焦距
G1 142.9320
G2 -30.6227
G3 32.3890
G4 -55.4052
G5 -136.9750
[非球面系数]
面编号 k A4 A6 A8 A10 A12
26 -4.7618 -1.12558E-05 -5.41558E-09 2.44928E-11 6.66569E-15 -8.00140E-17
28 -2.2576 -4.43682E-06 -2.17277E-09 -1.47235E-11 7.75635E-14 -1.53877E-16
29 0.0000 -1.98686E-06 3.48149E-09 -1.33604E-11 6.20532E-14 -1.57248E-16
36 -0.5742 3.82990E-06 1.75904E-08 -4.02738E-10 1.60174E-12 -2.66841E-15
37 0.0000 -6.60728E-06 -1.46925E-09 -2.17773E-10 7.57891E-13 -1.17814E-15
【实施例2】
(1)光学结构
图5是本发明所涉及的实施例2的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。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。第3透镜组G3相当于中间组M。第4透镜组G4相当于透镜组F。第5透镜组G5相当于后方组R。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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。
通过使第4透镜组G4(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的结构。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及双凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、将双凹透镜L5及双凸透镜L6接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L7构成。负凹凸透镜L4是在物侧面粘贴了以非球面形状被成型的复合树脂膜的复合树脂型非球面透镜。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L8、双凸透镜L9、将双凹透镜L10及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜、将双凹透镜L12及双凸透镜L13接合而成的接合透镜、双凸透镜L14、凸面朝向物侧的正凹凸透镜L15构成。双凸透镜L9是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。双凸透镜L14是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L8与双凸透镜L9构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L8为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将双凹透镜L10及正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜构成第一负部分组Mn1。该接合透镜的接合面将凸面朝向物侧。将双凹透镜L12及双凸透镜L13接合而成的接合透镜构成第二负部分组Mn2。双凸透镜L14及正凹凸透镜L15构成第二正部分组Mp2。此外，正凹凸透镜L11与双凹透镜L12之间为双凸形状的空气透镜，具有负的光焦度。
第4透镜组G4由将双凸透镜L16与双凹透镜L17接合而成的接合透镜构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L18及双凸透镜L19接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L20构成。负凹凸透镜L20是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，图6～图8示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000211
Figure BDA0003653616590000221
[参数表]
广角端 中间 远摄端
f 36.0230 74.9830 145.6157
FNo. 2.0602 2.5529 2.9033
ω 30.9602 15.3672 8.0607
Y 21.6330 21.6330 21.6330
[可变间隔]
广角端 中间 远摄端 广角端 中间 远摄端
d(0) ∞ ∞ ∞ 628.9852 618.3808 589.9625
d(5) 1.0000 27.1468 58.8735 1.0000 27.1468 58.8735
d(13) 34.3410 9.5673 1.3000 34.3410 9.5673 1.3000
d(28) 1.4985 4.9803 2.2040 2.2671 7.5532 9.1951
d(31) 9.6695 10.5918 13.2870 8.9009 8.0189 6.2959
d(36) 13.5000 18.3273 23.3673 13.5000 18.3273 23.3673
[透镜组数据]
Figure BDA0003653616590000222
Figure BDA0003653616590000231
[非球面系数]
面编号 k A4 A6 A8 A10 A12
6 0.0000 2.89963E-06 -5.51989E-10 7.77888E-12 -1.63823E-14 2.04260E-17
17 -0.1449 5.07906E-07 7.70271E-10 -1.64591E-14 -2.42516E-15 -1.78380E-18
18 0.0000 6.18574E-06 -5.88755E-09 -6.00957E-13 1.47022E-14 -1.55981E-17
27 2.1900 -5.30197E-07 -2.91735E-08 2.10024E-10 -1.92044E-12 2.73199E-15
28 0.0000 1.12776E-05 -2.44800E-08 2.80217E-10 -2.44970E-12 4.02006E-15
35 -0.3058 -9.39037E-07 9.78413E-08 -8.59775E-10 2.96318E-12 -5.69564E-15
36 0.0000 -1.07823E-05 4.00794E-08 -3.65098E-10 8.64536E-13 -1.17458E-15
【实施例3】
(1)光学结构
图9是本发明所涉及的实施例3的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。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。中间组M由第3透镜组G3和第4透镜组G4构成。第5透镜组G5相当于透镜组F。第6透镜组G6相当于后方组R。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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。
通过使第5透镜组G5(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的结构。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L7构成。负凹凸透镜L7是像侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L8、双凸透镜L9、将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L10及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜、将双凸透镜L12及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L13接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L14构成。负凹凸透镜L14是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L8与双凸透镜L9构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L8为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将负凹凸透镜L10及正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜构成第一负部分组Mn1。与该接合透镜的接合面凸面朝向物侧。将双凸透镜L12及负凹凸透镜L13接合而成的接合透镜、以及负凹凸透镜L14，构成第二负部分组Mn2。此外，正凹凸透镜L11与双凸透镜L12之间为凸面朝向物侧的正凹凸形状的空气透镜。同样，负凹凸透镜L13与负凹凸透镜L14之间为凹面朝向物侧的正凹凸形状的空气透镜。这些空气透镜均具有负的光焦度。
第4透镜组G4从物侧起依次由：将双凸透镜L15及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L16接合而成的接合透镜、以及双凸透镜L17构成。双凸透镜L17是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。该第4透镜组构成第二正部分组Mp2。此外，双凸透镜L17的像侧面向像侧凸出。
第5透镜组G5由凸面朝向物侧的负凹凸透镜L18构成。
第6透镜组G6从物侧起依次由：双凸透镜L19、凹面朝向物侧的负凹凸透镜L20、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L21构成。负凹凸透镜L21是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，图10～图12示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000251
Figure BDA0003653616590000261
[参数表]
广角端 中间 远摄端
f 36.0059 74.9901 145.7846
FNo. 2.9006 2.8998 2.8998
ω 31.1279 15.6292 8.1277
Y 21.6330 21.6330 21.6330
[可变间隔]
广角端 中间 远摄端 广角端 中间 远摄端
d(0) ∞ ∞ ∞ 635.0001 611.8245 580.0000
d(5) 0.8000 29.1008 69.2054 0.8000 29.1008 69.2054
d(13) 29.3573 11.3694 1.4150 29.3573 11.3694 1.4150
d(26) 2.2384 1.2452 1.1000 2.2384 1.2452 1.1000
d(31) 1.4465 1.9362 1.3013 2.1191 3.6157 6.5754
d(33) 14.7502 14.2606 14.8955 14.0776 12.5811 9.6214
d(39) 13.4999 27.3558 29.1753 13.4999 27.3558 29.1753
[透镜组数据]
组编号 焦距
G1 159.7390
G2 -31.9650
G3 126.1290
G4 20.7425
G5 -47.8230
G6 -104.4690
[非球面系数]
面编号 k A4 A6 A8 A10 A12
13 0.0000 -2.65487E-06 -1.22600E-10 -2.58257E-12 4.62558E-15 0.00000E+00
25 0.5134 1.97238E-05 -2.13070E-08 7.83567E-11 -1.98213E-14 5.86672E-16
26 0.0000 7.14119E-06 -2.93204E-08 3.91664E-11 1.04289E-13 0.00000E+00
30 -0.6513 -1.39550E-05 -3.65922E-08 3.26993E-10 -2.28508E-12 7.69238E-15
31 0.0000 1.03345E-05 -5.83570E-08 5.03203E-10 -2.90518E-12 8.96723E-15
38 0.0000 -1.93371E-05 1.06017E-07 -2.76968E-10 1.71864E-13 0.00000E+00
39 0.0000 -2.32872E-05 8.81158E-08 -2.48036E-10 2.09154E-13 0.00000E+00
【实施例4】
(1)光学结构
图13是本发明所涉及的实施例4的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。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、具有正的光焦度的第5透镜组G5、具有负的光焦度的第6透镜组G6、以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。中间组M由第3透镜组G3、第4透镜组G4、以及第5透镜组G5构成。第6透镜组G6相当于透镜组F。第7透镜组G7相当于后方组R。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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，第7透镜组G7向物侧移动。
通过使第6透镜组G6(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的结构。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、双凹透镜L5、双凸透镜L6、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L7构成。负凹凸透镜L7是像侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L8、凸面朝向物侧的正凹凸透镜L9、将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L10及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L12构成。负凹凸透镜L12是物侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L8与正凹凸透镜L9构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L8为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将负凹凸透镜L10及正凹凸透镜L11接合而成的接合透镜构成负部分组Mn1。该接合透镜的接合面凸面朝向物侧。此外，正凹凸透镜L11与负凹凸透镜L12之间为双凸形状的空气透镜，具有负的光焦度。
第4透镜组G4从物侧起依次由：将凹面朝向物侧的正凹凸透镜L13及双凹透镜L14接合而成的接合透镜构成。第3透镜组G3所包括的负凹凸透镜L12、以及第4透镜组G4构成第二负部分组Mn2。本实施例中，第二负部分组Mn2包括变焦时的可变间隔。
第5透镜组G5从物侧起依次由：将双凸透镜L15及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L16接合而成的接合透镜、以及双凸透镜L17构成。双凸透镜L17是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。第5透镜组G5构成第二正部分组Mp2。双凸透镜L17的像侧面向像侧凸出。
第6透镜组G6由凸面朝向物侧的负凹凸透镜L18构成。
第7透镜组G7从物侧起依次由：双凸透镜L19、双凹透镜L20、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L21构成。负凹凸透镜L21是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，图14～图16示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000281
Figure BDA0003653616590000291
[参数表]
Figure BDA0003653616590000292
Figure BDA0003653616590000301
[可变间隔]
广角端 中间 远摄端 广角端 中间 远摄端
d(0) ∞ ∞ ∞ 635.0001 615.1959 585.5508
d(5) 0.8000 29.7508 64.2989 0.8000 29.7508 64.2989
d(13) 30.8194 11.3507 1.4257 30.8194 11.3507 1.4257
d(23) 1.7599 1.5879 1.0000 1.7599 1.5879 1.0000
d(26) 2.3709 1.0000 1.0000 2.3709 1.0000 1.0000
d(31) 1.2999 2.3225 1.3010 1.8804 3.9105 5.7542
d(33) 14.0840 13.0613 14.0828 13.5035 11.4734 9.6297
d(39) 13.4999 25.3650 30.9748 13.4999 25.3650 30.9748
[透镜组数据]
组编号 焦距
G1 155.0100
G2 -32.1233
G3 71.8735
G4 -94.1760
G5 20.7231
G6 -42.2663
G7 -124.0100
[非球面系数]
面编号 k A4 A6 A8 A10 A12
13 0.0000 -2.26600E-06 -5.89495E-10 -1.04773E-13 -7.05346E-17 0.00000E+00
22 1.2368 1.14559E-05 7.55290E-09 6.15810E-11 -2.59015E-13 7.36037E-16
30 0.9420 -1.82076E-05 -6.83016E-08 4.75485E-10 -3.01866E-12 9.80190E-15
31 0.0000 7.35164E-06 -8.00142E-08 6.57393E-10 -3.71202E-12 1.11947E-14
38 0.0000 -4.76863E-05 1.79181E-07 -4.00126E-10 -2.13880E-13 0.00000E+00
39 0.0000 -4.65785E-05 1.80790E-07 -5.00836E-10 3.72019E-13 0.00000E+00
【实施例5】
(1)光学结构
图17是本发明所涉及的实施例5的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。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、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4、以及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。第3透镜组G3相当于中间组M。第4透镜组G4相当于透镜组F。第5透镜组G5相当于后方组R。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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。
通过使第4透镜组G4(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的结构。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及双凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、将双凹透镜L5及双凸透镜L6接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L7构成。负凹凸透镜L7是像侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L8、凸面朝向物侧的正凹凸透镜L9、将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L10、双凸透镜L11及双凹透镜L12共3片透镜接合而成的接合透镜、凹面朝向物侧的负凹凸透镜L13、双凸透镜L14、以及双凸透镜L15构成。负凹凸透镜L13是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。双凸透镜L15是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L8与正凹凸透镜L9构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L8为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将负凹凸透镜L10、双凸透镜L11及双凹透镜L12共3片透镜接合而成的接合透镜构成第一负部分组Mn1。负凹凸透镜L10与双凸透镜L11的接合面将凸面朝向物侧。第二负部分组Mn2由负凹凸透镜L13构成。双凸透镜L14与双凸透镜L15构成第二正部分组Mp2。双凸透镜L15的像侧面向像侧凸出。此外，双凹透镜L12与负凹凸透镜L13之间为双凸形状的空气透镜，具有负的光焦度。
第4透镜组G4由将双凸透镜L16与双凹透镜L17接合而成的接合透镜构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L18及双凸透镜L19接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L20构成。负凹凸透镜L20是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，图18～图20示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000321
Figure BDA0003653616590000331
[参数表]
广角端 中间 远摄端
f 28.8086 49.9831 101.8857
FNo. 2.9114 2.9094 2.9097
ω 38.4220 22.4917 11.4289
Y 21.6330 21.6330 21.6330
[可变间隔]
广角端 中间 远摄端 广角端 中间 远摄端
d(0) ∞ ∞ ∞ 640.0000 632.4574 605.4345
d(5) 1.0000 19.8699 48.7357 1.0000 19.8699 48.7357
d(12) 30.4980 12.5471 1.3000 30.4980 12.5471 1.3000
d(27) 1.4949 5.7522 7.6084 1.9137 6.8779 11.1287
d(30) 8.2462 8.6536 12.0080 7.8274 7.5279 8.4877
d(35) 13.5000 15.4589 19.6524 13.5000 15.4589 19.6524
[透镜组数据]
组编号 焦距
G1 133.6850
G2 -24.0282
G3 29.3072
G4 -36.5784
G5 1654.2900
[非球面系数]
Figure BDA0003653616590000332
Figure BDA0003653616590000341
【实施例6】
(1)光学结构
图21是本发明所涉及的实施例6的变焦透镜在广角端的无限远对焦时的截面图。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、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5、以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。第3透镜组G3相当于中间组M。第4透镜组G4相当于透镜组F。后方组R由第5透镜组G5和第6透镜组G6构成。
在从广角端向远摄端变焦时，第1透镜组G1向物侧移动，第2透镜组G2向像侧移动，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相对于光轴固定。
通过使第4透镜组G4(透镜组F)向像侧移动，进行从无限远物体向近距离物体的聚焦。
孔径光阑S被配置为与第3透镜组G3的物侧邻接。
以下，说明各透镜组的结构。
第1透镜组G1从物侧起依次由：将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L1及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L2接合而成的接合透镜、以及凸面朝向物侧的正凹凸透镜L3构成。
第2透镜组G2从物侧起依次由：凸面朝向物侧的负凹凸透镜L4、将双凹透镜L5及双凸透镜L6接合而成的接合透镜、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L7构成。负凹凸透镜L4是物侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。负凹凸透镜L7是像侧面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
第3透镜组G3从物侧起依次由：凸面朝向物侧的正凹凸透镜L8、凸面朝向物侧的正凹凸透镜L9、将凸面朝向物侧的负凹凸透镜L10、双凸透镜L11及双凹透镜L12共3片透镜接合而成的接合透镜、双凹透镜L13、双凸透镜L14、以及双凸透镜L15构成。双凹透镜L13是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。双凸透镜L15是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。正凹凸透镜L8与正凹凸透镜L9构成第一正部分组Mp1。正凹凸透镜L8为正透镜P，其物侧面向物侧凸出。将负凹凸透镜L10、双凸透镜L11及双凹透镜L12共3片透镜接合而成的接合透镜构成第一负部分组Mn1。负凹凸透镜L10与双凸透镜L11的接合面凸面朝向物侧。双凹透镜L13构成第二负部分组Mn2。双凸透镜L14与双凸透镜L15构成第二正部分组Mp2。双凸透镜L15的像侧面向像侧凸出。此外，双凹透镜L12与双凹透镜L13之间为双凸形状的空气透镜，具有负的光焦度。
第4透镜组G4由将凸面朝向物侧的正凹凸透镜L16及凸面朝向物侧的负凹凸透镜L17接合而成的接合透镜构成。
第5透镜组G5从物侧起依次由：凹面朝向物侧的正凹凸透镜L18、以及凹面朝向物侧的负凹凸透镜L19构成。负凹凸透镜L19是双面为非球面形状的玻璃模制非球面透镜。
第6透镜组G6仅由双凸透镜L20构成。
(2)数值实施例
接下来，关于适用了该变焦透镜的具体的数值的数值实施例进行说明。以下示出了“透镜数据”、“参数表”、“可变间隔”、“透镜组数据”、“非球面系数”。另外，图22～图24示出了该变焦透镜在广角端、中间焦距、远摄端的无限远对焦时的纵像差图。
[透镜数据]
Figure BDA0003653616590000351
Figure BDA0003653616590000361
[参数表]
广角端 中间 远摄端
f 36.0110 74.9870 145.7999
FNo. 2.0606 2.5369 2.9024
ω 31.0557 15.3703 8.1006
Y 21.6330 21.6330 21.6330
[可变间隔]
Figure BDA0003653616590000362
Figure BDA0003653616590000371
[透镜组数据]
组编号 焦距
G1 134.0890
G2 -28.2642
G3 30.8961
G4 -50.7816
G5 -76.6750
G6 171.7070
[非球面系数]
面编号 k A4 A6 A8 A10 A12
6 0.0000 7.30181E-07 8.32971E-10 -7.95708E-13 3.13536E-15 0.00000E+00
12 0.0000 -1.75869E-06 -2.68675E-10 5.29718E-13 -2.70231E-16 0.00000E+00
22 9.3117 4.31374E-06 -6.68223E-08 1.16729E-10 1.24698E-13 -2.13604E-16
23 0.0000 2.18602E-05 -8.37130E-08 5.33051E-11 1.67136E-13 0.00000E+00
26 26.8006 6.75643E-06 -6.84133E-08 3.82555E-10 -2.67822E-12 5.84648E-15
27 0.0000 9.04944E-06 -3.48419E-08 4.16286E-10 -2.73040E-12 5.96512E-15
33 0.0000 1.33881E-05 2.09246E-08 -1.08302E-10 3.04070E-13 0.00000E+00
34 0.0000 5.22704E-07 -8.82903E-09 -4.83789E-11 9.03529E-14 0.00000E+00
[表1]
实施例 1 2 3 4 5 6
(1)fM/fMn1 -0.616 -0.603 -0.195 -0.185 -0.562 -0.818
(2)Rmf/ft 0.266 0.299 0.434 0.423 0.623 0.283
(3)Rmb/ft -0.267 0.752 -0.537 -0.531 -0.766 -0.588
(4)θgF-(-1.618×10-3×νd+0.6415) 0.0313 0.0313 0.0313 0.0313 0.0313 0.0313
(5)νd 20.88 20.88 20.88 20.88 20.88 20.88
(6)BFw/Y 0.746 0.746 0.746 0.746 0.746 0.746
[表2]
Figure BDA0003653616590000372
Figure BDA0003653616590000381
工业实用性
根据本发明，能够提供大口径比且整体上小型的，光学性能优异的变焦透镜及具有该变焦透镜的摄像装置。

Claims (11)

1.一种变焦透镜，从物侧起依次由：具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有1个以上透镜组且整体为正的光焦度的中间组M、具有负的光焦度的透镜组F、以及具有1个以上透镜组的后方组R构成，
其中，所述中间组M从物侧起依次包括由1或2片正透镜组成的第一正部分组Mp1、仅由一个将2片以上透镜接合而成的接合透镜组成的第一负部分组Mn1、具有凹面朝向物侧的负透镜的第二负部分组Mn2、以及具有1或2片正透镜的第二正部分组Mp2，
构成所述第一负部分组Mn1的接合透镜，具有至少1面凸面朝向物侧的接合面，
所述第二正部分组Mp2的最靠像侧的透镜为正透镜，
变焦时相邻透镜组的间隔发生变化，
聚焦时，所述透镜组F在光轴上移动，
所述变焦透镜满足以下的条件式：
－1.30≤fM/fMn1＜0···(1)
其中，
fMn1：所述第一负部分组Mn1的焦距
fM：所述中间组M的合成焦距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述后方组R整体具有负的光焦度。
3.如权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，所述后方组R具有至少1个具有负的光焦度的透镜组，当从广角端向远摄端变焦时，该具有负的光焦度的透镜组向物侧移动。
4.如权利要求1～3中任一项所述的变焦透镜，当从广角端向远摄端变焦时，所述第1透镜组向物侧移动。
5.如权利要求1～4中任一项所述的变焦透镜，满足以下的条件式：
0.15≤Rmf/ft≤0.70···(2)
其中，
Rmf：所述中间组M的最靠物侧的透镜面的曲率半径
ft：远摄端的该变焦透镜的焦距。
6.如权利要求1～5中任一项所述的变焦透镜，满足以下的条件式：
－0.80≤Rmb/ft≤－0.15···(3)
其中，
Rmb：所述中间组M的最靠像侧的透镜面的曲率半径
ft：远摄端的该变焦透镜的焦距。
7.如权利要求1～6中任一项所述的变焦透镜，其中，所述第2透镜组的最靠物侧的透镜面向物侧凸出。
8.如权利要求1～7中任一项所述的变焦透镜，其中，所述中间组M具有至少一个具有负的光焦度的空气透镜。
9.如权利要求1～8中任一项所述的变焦透镜，在所述中间组M的最靠物侧具有正透镜P，
该正透镜P同时满足以下的条件式(4)及条件式(5)：
0.01≤θgF－(－1.618×10－3×νd+0.6415)≤0.06···(4)
10≤νd≤35···(5)
其中，
θgF：所述正透镜P的材料的与g线和F线对应的部分色散比
νd：所述正透镜P的材料的与d线对应的阿贝数。
10.如权利要求1～9中任一项所述的变焦透镜，满足以下的条件式：
0.3≤BFw/Y≤1.5···(6)
其中，
BFw：是广角端的该变焦透镜的后焦，是对保护玻璃厚度进行了空气换算时的值
Y：该变焦透镜的最大像高。
11.一种摄像装置，具备：如权利要求1～10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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