CN201413424Y - 变焦透镜及摄像装置以及移动电话机 - Google Patents

变焦透镜及摄像装置以及移动电话机 Download PDF

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CN201413424Y CN2008201789518U CN200820178951U CN201413424Y CN 201413424 Y CN201413424 Y CN 201413424Y CN 2008201789518 U CN2008201789518 U CN 2008201789518U CN 200820178951 U CN200820178951 U CN 200820178951U CN 201413424 Y CN201413424 Y CN 201413424Y
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Abstract

本实用新型提供一种变焦透镜及摄像装置以及移动电话机。该变焦透镜与在光路折弯用的棱镜和变焦移动组之间配置固定的透镜组的以往的曲折型变焦透镜相比，可以维持良好的光学性能的同时，有利于广角化，并可以谋求缩短总长。并且，从物侧起依次配设：第1透镜组(G1)，具有负的折射力的第1透镜组；第2透镜组(G2)，由不具有折射力的光路折弯用棱镜(L21)构成；第3透镜(G3)，变焦时移动且具有正的折射力；第4透镜组(G4)，变焦时移动且具有负的折射力；和第5透镜组(G5)，具有正的折射力。在棱镜(L21)的后面不配置固定的正的透镜组，而配置由正的第3透镜(G3)和负的第4透镜组(G4)构成的变焦移动组，与将固定的透镜组配置在棱镜和变焦移动组之间的构成相比，实现总长的缩短。并且，作为第1透镜组(G1)，通过配置2片负透镜(L11、L12)而实现广角化。

Description

变焦透镜及摄像装置以及移动电话机
技术领域
本实用新型涉及一种适用于具有摄像功能的小型设备、尤其是数字静止照相机、带照相机的移动电话机、及信息便携终端(PDA：PersonalDigital Assistance(个人数字助理))等的变焦透镜。
背景技术
近几年，在数字静止照相机等的摄像装置，随着CCD(Charge CoupledDevice)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的摄像元件的小型化的发展，进一步要求装置整体的小型化。因此，最近开发有在中途曲折透镜系统的光路而形成为所谓的曲折光学系统，以谋求组装在摄像装置时的纵深方向的薄型化的透镜。
作为使用曲折光学系统的变焦透镜，在专利文献1记载有如下构成的变焦透镜：从物侧起依次由具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、和具有正的折射力的第4透镜组构成，通过使负的第2透镜组和正的第4透镜组移动，进行变倍。在此变焦透镜中，将棱镜配置在第1透镜组内，将光路折弯大致90°。而且，在第1透镜组内，固定的正的透镜组配置在棱镜的后面。而且，在专利文献2记载有如下构成的变焦透镜：从物侧起依次由具有负的折射力的第1透镜组、具有正的折射力的第2透镜组、具有负的折射力的第3透镜组、和具有正的折射力的第4透镜组构成，通过使正的第2透镜组和负的第3透镜组移动，而进行变倍。在此变焦透镜中，将棱镜配置在第1透镜组的最靠近物侧，将光路折弯大致90°。而且，在第1透镜组内，固定的透镜组配置在棱镜的后面。
【专利文献1】日本专利公开2000-131610号公报
【专利文献2】日本专利公开2004-205796号公报
如专利文献1及2所述，以往的曲折型变焦透镜成为以下构成，即，在第1透镜组内在光路折弯用的棱镜的后面配置固定的透镜组，且在其后面配置变焦移动组。尤其，如专利文献1所述，在第1透镜组内，在光路折弯用棱镜的后面配置在变焦时为固定的正的透镜组，在其后配置变焦移动组的情况较多。并且，该变焦移动组从物侧起依次由负的透镜组和正的透镜组构成的情况较多。可是，尤其在以便携终端用途使用曲折型变焦透镜时，不仅要求作为透镜模组的薄度，且要求整体的体积小。然而，在以往的曲折型变焦透镜中，从薄型化的观点上主要被施以注意径方向(垂直于折弯后的光轴的方向)的大小的设计，而对折弯后的光轴方向的长度不怎么考虑。这是因为具有借助曲折型变焦透镜通过折弯光路已充分实现缩短的认识。然而，为了弄小整体的体积总长的缩短也重要。从而，在曲折型变焦透镜，期待开发实现缩短总长的透镜。
实用新型内容
本实用新型鉴于所涉及的问题点而提出的，其目的在于，提供一种与固定的透镜组配置在光路折弯用棱镜和变焦移动组之间的以往的曲折型变焦透镜相比，维持良好的光学性能的同时，有利于广角化，可以谋求总长的缩短的变焦透镜及使用该变焦透镜可以谋求小型化的摄像装置以及移动电话机。
根据本实用新型的变焦透镜，从物体依次包括：第1透镜组，在变焦时为固定且作为整体具有负的折射力；第2透镜组，在变焦时为固定且由不具有折射力的光路折弯用棱镜构成；第3透镜组，在变焦时移动且作为整体具有正的折射力；第4透镜组，在变焦时移动且作为整体具有负的折射力；第5透镜组，在变焦时固定且作为整体具有正的折射力。第1透镜组从物体依次由在光轴附近凹面朝向物侧的第1负透镜和在光轴附近凹面朝向像侧的第2负透镜构成。
在根据本实用新型的变焦透镜中，将第2透镜设为不具有折射力的光路折弯用棱镜，在其棱镜的后面不配置固定的正的透镜组，而配置由正的第3透镜组和负的第4透镜组构成的变焦移动组，由此，与在光路折弯用棱镜的后面配置固定的透镜组，而在其后面配置变焦移动组的构成相比，容易进行总长的缩短。尤其，与将固定的正的透镜组配置在棱镜的后面，而将由负的透镜组和正的透镜组构成的变焦移动组配置在其后的以往的构成相比，容易进行总长的缩短。并且，在根据本实用新型的变焦透镜中，通过光路折弯用棱镜的前面配置作为第1透镜组的2片负透镜，有利于广角化。
并且，进而根据所要求的规格等，适当采用满足以下的优选条件，可以将光学性能更为良好。
在本实用新型的变焦透镜，第1透镜组内的第1负透镜，优选为物侧的面在光轴附近为凹形状且在周围部持有比光轴附近小的负的光焦度或持有正的光焦度的非球面形状，并且，像侧的面为在光轴附近为凸形状且在周围部持有比光轴附近小的正的光焦度或持有负的光焦度的非球面形状。第3透镜组优选含有将凸面朝向物侧的至少1片正透镜。第4透镜组优选含有接合透镜。第5透镜组优选由将凸面朝向像侧的1片正的非球面透镜构成。
在此时，第4透镜组可以由例如从物体依次通过2片透镜而成的接合透镜和1片非球面透镜构成。
并且，第3透镜组可以例如从物体依次由两面为非球面的正的非球面透镜和两面为球面的正的球面透镜而构成。
另外，根据本实用新型的变焦透镜，优选适当选择性地满足以下条件。式中，f11为第1透镜组内的第1负透镜的焦距，f12是表示第2负透镜的焦距。并且，f3为第3透镜组的焦距，f4是表示第4透镜组的焦距。fw为在广角端的整个系统的焦距，Himg是表示最大像高。v G3是表示第3透镜组内的透镜对d线(波长587.6nm)的阿贝数的平均值。
0＜f12/f11＜1.0……(1)
-1.5＜f3/f4＜-0.5……(2)
0.7＜Himg/fw……(3)
50＜v G3……(4)
根据本实用新型的摄像装置或移动电话机，具备根据本实用新型的变焦透镜、和输出与此变焦透镜所形成的光学像对应的摄像信号的摄像元件。
根据本实用新型的摄像装置或移动电话机中，使用谋求本实用新型的小型、低成本化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜，而谋求作为装置整体的小型化和低成本化。
根据本实用新型的移动电话机，可以具备具有长方形状的面(例如操作面或图像显示面)的框体。此时，可以例如将根据本实用新型的变焦透镜在其框体内部按照光路折弯后的光轴与框体的短向一致的方式配置也可。
根据本实用新型的变焦透镜，实现了光路折弯后的总长的缩短，因此在如移动电话机的小型设备中，可以配置在短向，有助于小型化。
根据本实用新型的变焦透镜，将第2透镜组设为不具有折射力的光路折弯用棱镜，在其棱镜的后面不配置固定的透镜组，而配置由正的第3透镜组和负的第4透镜组构成的变焦移动组，因此，与在光路折弯用棱镜和变焦移动组之间配置固定的透镜组的以往的曲折型变焦透镜相比，可以维持良好的光学性能的同时，可以实现缩短总长。并且，光路折弯用棱镜的前面作为第1透镜组配置结构最优化的2片负透镜，因此与例如仅配置1片负透镜的情况相比，有利于广角化。
另外，根据本实用新型的摄像装置或移动电话机，将实现上述本实用新型的小型、低成本化的高性能的变焦透镜作为摄像透镜而使用，所以可以维持良好的光学性能的同时，并可以谋求作为装置整体的小型化和低成本化。
附图说明
图1表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第1构成例，是对应于实施例1的透镜剖面图。
图2表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第2构成例，是对应于实施例2的透镜剖面图。
图3表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第3构成例，是对应于实施例3的透镜剖面图。
图4表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第4构成例，是对应于实施例4的透镜剖面图。
图5表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第5构成例，是对应于实施例5的透镜剖面图。
图6表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第6构成例，是对应于实施例6的透镜剖面图。
图7是表示曲折光学系统的构成的透镜剖面图。
图8是表示实施例1所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图9是表示实施例2所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图10是表示实施例3所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图11是表示实施例4所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图12是表示实施例5所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图13是表示实施例6所涉及的变焦透镜的透镜数据的图，(A)表示基本透镜数据，(B)表示伴随变倍而移动的部分的面间隔数据。
图14是表示实施例1所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图15是表示实施例2所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图16是表示实施例3所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图17是表示实施例4所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图18是表示实施例5所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图19是表示实施例6所涉及的变焦透镜的非球面有关的透镜数据的图。
图20是针对各实施例概括表示有关条件式的值的图。
图21是表示实施例1所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图22是表示实施例1所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图23是表示实施例2所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图24是表示实施例2所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图25是表示实施例3所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图26是表示实施例3所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图27是表示实施例4所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图28是表示实施例4所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图29是表示实施例5所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图30是表示实施例5所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图31是表示实施例6所涉及的变焦透镜的广角端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图32是表示实施例6所涉及的变焦透镜的望远端的各种像差的像差图，(A)表示球面像差、(B)表示散光像差、(C)表示畸变像差。
图33是表示本实用新型的一实施方式所涉及的作为摄像装置的移动电话机的一构成例的外观图。
图中：GC-光学部件，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，L21-棱镜，St-光阑，Ri-从物侧第i个透镜面的曲率半径，Di-从物侧第i个和第i+1个透镜面之间的面间隔，Z1-光轴。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
图1表示本实用新型的一实施方式所涉及的变焦透镜的第1构成例。此构成例对应于后述的第1数值实施例(图8(A)、(B)、图14)的透镜构成。图2～图6表示第2～第6的构成例，对应于后述的第2～第6的数值实施例的透镜构成。在图1～图6，符号Ri表示以最靠近物侧的构成要素的面为第1个、随着朝向像侧(成像侧)依次增加地附上符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示第i个面与第i+1个面之间的光轴Z1上的面间隔。另外，关于符号Di仅对伴随变倍而变化的部分的面间隔附上符号。并且，在图1～图6中，表示在广角端的透镜配置。
此变焦透镜，沿光轴Z1从物侧起依次具备：具有负的折射力的第1透镜组G1、第2透镜组G2、具有正的折射力的第3透镜组G3、具有负的折射力的第4透镜组G4、和具有正的折射力的第5透镜组G5。第2透镜组G2由光路折弯用棱镜L21构成，整体上不具有折射力。孔径光阑St例如配置在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间。
此变焦透镜可以装载于具有摄像功能的小型设备例如数字照相机或摄像机、带照相机的移动电话机、及PDA等的摄影装置。在此变焦透镜的像侧配置与被搭载的照相机的摄影部的构成对应的部件。例如，CCD(ChargeCoupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等未图示的摄像元件配置在此变焦透镜的成像面(摄像面)Simg。按照装载透镜的照相机侧的构成，各种光学部件GC也可配置在第5透镜组G5和摄像面之间。作为光学部件GC，例如配置摄像面保护用盖玻璃或各种光学滤光片等的平板状部件。
此时，作为光学部件GC，也可以使用例如在平板状的盖玻璃上施以具有红外线截止滤光片或ND滤光片等的滤光片效果的涂层的部件。并且，在此变焦透镜，也可以第1透镜组G1乃至第5透镜组G5内的透镜全部、或至少一个透镜面施以有红外线截止滤光片或ND滤光片等的滤光片效果的涂层或防反射涂层。
就此变焦透镜而言，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第5透镜组G5在变焦时始终是固定的，第3透镜组G3及第4透镜组G4在变焦时在光轴Z1上分别移动。第3透镜组G3和第4透镜组G4随着从广角端至望远端进行变倍如图1～图6用箭头移动轨迹所示，在光轴Z1上没有中途向像侧进行反转移动，而朝物侧单方向移动。
另外，本实施方式所涉及的变焦透镜为曲折光学系统，实际上，如图7所示，光路由棱镜L21的内部反射面10折弯大致90°。在图1～图6中，省略棱镜L21的内部反射面10，沿光轴Z1上的同一方向展开而表示。
第1透镜组G1从物侧起依次由在光轴附近凹面朝向物侧的第1负透镜L11、和在光轴附近凹面朝向像侧的第2负透镜L12构成。第1透镜组G1内的2片负透镜L11、L12优选满足以下条件。
式中，f11为第1负透镜L11的焦距，f12是表示第2负透镜L12的焦距。
0＜f12/f11＜1.0……(1)
在第1透镜组G1中，第1负透镜L11优选为两面是非球面形状的非球面透镜。第1负透镜L11优选例如物侧的面及像侧的面均是在周围部随着向周围侧行进而与透镜面相切的切平面从物侧朝向像侧倒塌的非球面形状。例如第1负透镜L11的物侧的面优选是在光轴附近为凹形状且伴随向周围部行进负的光焦度变小而接近于凸形状的形状。换而言之，第1负透镜L11的物侧的面也可以构成为在光轴附近是凹形状且在周围部持有比光轴附近小的负的光焦度。尤其，更优选在有效直径端具有正的光焦度。并且，例如第1负透镜L11的像侧的面优选是在光轴附近为凸形状且伴随向周围部行进正的光焦度变小而接近于凹形状的形状。换而言之，第1负透镜L11的像侧的面可以构成为在光轴附近为凸形状且在周围部持有比光轴附近小的正的光焦度。尤其，更优选在有效径端具有负的光焦度。
第3透镜组G3含有凸面朝向物侧的至少1片正透镜。在图6的第6构成例中，第3透镜组G3仅由凸面朝向物侧的第1正透镜L31的1片构成。在图1～图5的第1～第5的构成例中，第3透镜组G3从物侧起依次由第1正透镜L31和第2正透镜L32的2片构成。第1正透镜L31的优选为两面是非球面的正的非球面透镜。第2正透镜L32优选为两面是球面的正的球面透镜。
第4透镜组G4优选含有接合透镜。在图1～图6的各构成例中，第4透镜组G4从物侧起依次包括由2片透镜L41、L42构成的接合透镜；和在光轴附近凹面朝向物侧的1片非球面透镜L43而构成。
第5透镜组G5含有凸面朝向像侧的1片正透镜L51。正透镜L51优选两面为非球面的非球面透镜。
此变焦透镜优选适当选择性地满足以下条件式。式中，f3为第3透镜组G3的焦距，f4是表示第4透镜组G4的焦距，fw为在广角端的整个系统的焦距。Himg是表示最大像高。v G3表示第3透镜组G3内的透镜对d线的阿贝数的平均值。
-1.5＜f3/f4＜-0.5……(2)
0.7＜Himg/fw……(3)
50＜v G3……(4)
图33作为本实施方式所涉及的摄像装置的一例，表示带照相机的移动电话机。图33所示的带照相机的移动电话机具备上部框体2A和下部框体2B，按照两者沿图33的箭头方向转动自如的方式构成。下部框体2B的表面设为长方形状的操作面，设置有操作键21等。上部框体2A的表面设为长方形状的显示面，设置有由LCD(液晶显示板)或EL(Electro-Luminescence)显示板等的显示板构成的显示部22。该显示部22配置于折叠时成为里面的侧。此显示部22，除关于电话功能的各种菜单表示以外，可以显示通过照相机部1摄影的画像等。作为照相机部1，组装有由本实施方式所涉及的变焦透镜构成的摄像透镜和CCD等的摄像元件被一体化的照相机模块。在此带照相机的移动电话机中，照相机部1的摄像透镜所形成的光学像由摄像元件转换为电摄像信号，其摄像信号被输出到电话机主体侧的信号处理回路。在照相机部1的照相机模块，作为摄像透镜使用本实施方式所涉及的变焦透镜，从而可以获得高分辨的摄像信号。在电话机主体侧中，依据其摄像信号可以生成高分辨的画像。
就照相机部1而言，按照例如本实施方式所涉及的变焦透镜的光路折弯后的光轴与下部框体2B的操作面的短向(图Z方向)一致的方式，被配置于下部框体2B的内部。此时，例如可以为来自摄影对象的光入射的摄影孔径位于与操作面相反的面那样的透镜系统配置即可。本实施方式所涉及的变焦透镜，因实现了光路折弯后的总长的缩短，所以可以配置在这样的小型的移动电话机的框体的短向，由此，使电话机主体的显示部22的长向、短向与在照相机部1的摄像大小的长向、短向一致，因此可以摄影适于显示部22的大小的纵横比的图像。
并且，配置照相机部1的部位不限于图示的下部框体2B，也可位于上部框体2A侧。另外，照相机部1的配置不限于上述的例，也可以配置成在透镜系统的光路折弯后的光轴成为框体的长向(例如图X方向)。并且，不限于光路折弯后的光轴与短向或长向完全一致的情况，也可以配置在从短向或长向偏离的倾斜方向。
另外，本实施方式所涉及的变焦透镜，除此之外，作为具有摄像功能的各种信息终端(PDA等)、数字静止照相机、及摄像机等的摄像透镜，也可以适合搭载。
接着，说明如以上构成的变焦透镜的作用及效果。
在此变焦透镜中，将第2透镜组G2设为不具有折射力的光路折弯用棱镜L21，在其棱镜L21的后面不配置固定的透镜组，而配置由正的第3透镜组G3和负的第4透镜组G4构成的变焦移动组，尤其，与在棱镜L21的后面配置固定的正的透镜组、在其后配置由负的透镜组和正的透镜组构成的变焦移动组的以往的构成相比，容易缩短总长。
并且，在光路折弯用棱镜L21的前面，作为第1透镜组G1配置2片负透镜L11、L12，例如与仅配置1片负透镜的情况相比，广角化变得容易。尤其，关于2片负透镜L11、L12，通过最优化结构以满足条件式(1)，谋求广角化的同时，有利于透镜系统的薄型化。条件式(1)规定第1透镜组G1内的2片负透镜L11、L12的适当的焦距比。在此变焦透镜中，在第1透镜组G1内，若配置于物侧的第1负透镜L11的光焦度变得过大，由于光路折弯时系统的厚度增加而不优选。若脱离条件式(1)的条件，则系统的厚度变大。
为了得到更良好的性能，关于条件式(1)优选满足
0.1＜f12/f11＜0.9……(1A)即可。更优选为满足
0.2＜f12/f11＜0.8……(1B)即可。
条件式(2)规定第3透镜组G3和第4透镜组G4的折射力的适当关系。若超过条件式(2)的上限则总长变大，若超过下限则总长变短，但性能劣化，尤其很难取轴向色像差，所以不优选。
为了得到更良好的性能，关于条件式(2)优选满足
-1.3＜f3/f4＜-0.8……(2A)即可。更优选为满足
-1.2＜f3/f4＜-0.9……(2B)即可。
条件式(3)是关于广角化的条件。若脱离条件式(3)的条件，视场角变小，成为市场价值低的透镜系统。
条件式(4)是关于第3透镜组G3内的透镜材料的式子，有助于色像差的校正。若低于条件式(4)的下限，则色像差变得过大，而难以实现性能良好的变焦透镜，所以不优选。为了更良好地校正色像差，优选满足以下条件式。
55＜v G3……(4A)
如以上，根据本实施方式所涉及的变焦透镜，与固定的透镜组配置在光路折弯用棱镜和变焦移动组之间的以往的曲折型变焦透镜相比，可以维持良好的光学性能的同时，并可以谋求缩短总长。并且，作为第1透镜组G1配置2片负透镜L11、L12，例如与仅配置1片负透镜的情况相比，有利于广角化。另外，根据本实施方式所涉及的摄像装置或移动电话机，将本实施方式所涉及的高性能的变焦透镜作为摄像透镜使用，输出与它所形成的光学像对应的摄像信号，因此可以得到明亮且高分辨的摄影图像。
将本实施方式所涉及的变焦透镜作为摄像透镜使用，从而可以得到例如还对应8百万程度的高像素的性能。
[实施例]
接着，对本实施方式所涉及的变焦透镜的具体的数值实施例进行说明。在以下，总结多个数值实施例而进行说明。
图8(A)、图8(B)、及图14表示对应于图1所示的变焦透镜的构成的具体的透镜数据。在图8(A)所示的透镜数据的面号码Si的栏中，表示关于实施例1所涉及的变焦透镜而将最靠近物侧的构成要素的面为第1个、随着朝向像侧依次增加地附上符号的第i个面的号码。在曲率半径Ri的栏，对应于在图1所附上的符号Ri而表示从物侧第i个面的曲率半径的值(mm)。关于面间隔Di的栏，也同样表示从物侧第i个面Si和第i+1个面的Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndi的栏表示从物侧第i个面Si和第i+1个面的Si+1之间的对d线(波长587.6nm)的折射率的值。在vdj的栏表示从物侧第j个光学要素对d线的阿贝数的值。
实施例1所涉及的变焦透镜，由于伴随变倍第3透镜组G3及第4透镜组G4在光轴上移动，因此，这些各组的前后的面间隔D6、D11、D16的值可变。在图8(B)，作为这些面间隔D6、D11、D16的变倍时的数据，表示广角端及望远端的值。
在图8(A)的透镜数据，在面号码的左侧所附上的记号「*」表示其透镜面为非球面形状。实施例1所涉及的变焦透镜，第1透镜组G1内的第1负透镜L11的两面S1、S2，第3透镜组G3内的第1正透镜L31的两面S7、S8，第4透镜组G4内的透镜L43的两面S15、S16，第5透镜组G5内的正透镜L51的两面S17、S18，全部成为非球面形状。在图8(A)的曲率半径Ri的栏，作为这些非球面的曲率半径表示光轴附近的曲率半径的数值。
在图14表示实施例1所涉及的变焦透镜的非球面数据。在图14作为非球面数据所示的数值，记号“E”表示其之后的数值是以10为底的“幂指数”，表示由以10为底的指数函数表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如，若为「1.0E-02」，则表示「1.0×10-2」。
作为实施例1所涉及的变焦透镜的非球面数据，记下根据以下的式(A)所表示的非球面形状的式的各系数An、K的值。详细地，Z表示从距光轴具有高度h的位置上的非球面上的点下垂到非球面的顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线的长度(mm)。
Z＝C·h2/{1+(1-(K+1)·C2·h2)1/2}+∑An·hn……(A)
(n＝3以上的整数)
式中，
Z：非球面的深度(mm)
h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)
K：圆锥常数
C：近轴曲率＝1/R
(R：近轴曲率半径)
An：第n次的非球面系数
在实施例1所涉及的变焦透镜，各非球面作为非球面系数An有效使用偶数次的系数A4、A6、A8、A10而被表示。
与以上的实施例1所涉及的变焦透镜同样，将对应于图2所示的变焦透镜的构成的具体的透镜数据作为实施例2，表示在图9(A)、图9(B)及图15。并且，同样地将对应于图3～图5所示的变焦透镜的构成的具体的透镜数据作为实施例3～实施例5表示在图10(A)、(B)～图12(A)、(B)和图16～图18。这些实施例2～实施例5所涉及的变焦透镜的基本结构与实施例1所涉及的变焦透镜相似。实施例2～实施例5所涉及的变焦透镜与实施例1所涉及的变焦透镜同样地，伴随变倍而第3透镜组G3及第4透镜组G4在光轴上移动，因此，这些各组的前后面间隔D6、D11、D16的值为可变。另外，与实施例1所涉及的变焦透镜同样地，第1透镜组G1内的第1负透镜L11的两面S1、S2，第3透镜组G3内的第1正透镜L31的两面S7、S8，第4透镜组G4内的透镜L43的两面S15、S16，第5透镜组G5内的正透镜L51的两面S17、S18，都成为非球面形状。在实施例2～实施例5所涉及的变焦透镜，各非球面作为非球面系数An有效使用偶数次的系数A4、A6、A8、A10而被表示。
并且，同样地将对应于图6所示的变焦透镜的构成的具体的透镜数据作为实施例6，表示在图13(A)、(B)及图19。实施例6所涉及的变焦透镜，第3透镜组G3的透镜要素仅由第1正透镜L31的1片构成。实施例6所涉及的变焦透镜与实施例1所涉及的变焦透镜同样地，伴随变倍第3透镜组G3及第4透镜组G4在光轴上移动，因此，这些各组的前后面间隔D6、D9、D14的值为可变。另外，与实施例1所涉及的变焦透镜同样地，第1透镜组G1内的第1负透镜L11的两面S1、S2，第3透镜组G3内的第1正透镜L31的两面S7、S8，第4透镜组G4内的透镜L43的两面S13、S14，第5透镜组G5内的正透镜L51的两面S15、S16，都成为非球面形状。在实施例6所涉及的变焦透镜，各非球面作为非球面系数An有效使用偶数次的系数A4、A6、A8、A10而被表示。
在图20表示针对各实施例总结关于上述各条件式的值。由图20可知，各实施例的值在各条件式的数值范围内。
图21(A)～(C)分别表示，实施例1所涉及的变焦透镜在广角端的球面像差、散光像差、及畸变(畸变像差)。图22(A)～(C)表示在望远端的同样的各种像差。在各种像差图，以d线为基准波长，表示对F线(波长486.13nm)、C线(波长656.3nm)的像差。在散光像差图，实线表示弧矢方向，虚线表示切向方向的像差。FNo.表示F值，ω表示半视角。
同样地，将实施例2所涉及的变焦透镜有关的各种像差表示在图23(A)～(C)(广角端)、及图24(A)～(C)(望远端)。同样，将实施例3乃至6所涉及变焦透镜有关的各种像差表示在图25(A)～图32(A)～(C)。
由以上的各数值数据及各种像差图可知，关于各实施例，各种像差被良好地校正，谋求广角化的同时，可实现与以往的曲折型变焦透镜相比可以实现缩短总长的变焦透镜。
另外，本实用新型不限于上述实施方式及各实施例，可以实施各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等，不限于在上述各数值实施例所示的值，可取其他的值。

Claims (11)

1.一种变焦透镜，其特征在于，由从物侧起依次：
第1透镜组，在变焦时为固定且整体上具有负的折射力；
第2透镜组，在变焦时为固定且由不具有折射力的光路折弯用棱镜构成；
第3透镜组，在变焦时移动且整体上具有正的折射力；
第4透镜组，在变焦时移动且整体上具有负的折射力；
第5透镜组，在变焦时为固定且整体上具有正的折射力而构成，
上述第1透镜组由从物侧起依次在光轴附近凹面朝向物侧的第1负透镜和在光轴附近凹面朝向像侧的第2负透镜构成。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
0＜f12/f11＜1.0……(1)
式中，
f11是第1透镜组内的第1负透镜的焦距，
f12是第1透镜组内的第2负透镜的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
-1.5＜f3/f4＜-0.5……(2)
式中，
f3是第3透镜组的焦距，
f4是第4透镜组的焦距。
4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
0.7＜Himg/fw……(3)
式中，
fw是在广角端的整个系统的焦距，
Himg是最大像高。
5.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，
上述第1透镜组内的上述第1负透镜，物侧的面是在光轴附近为凹形状且在周围部持有比光轴附近小的负的光焦度或持有正的光焦度的非球面形状，并且，像侧的面是在光轴附近为凸形状且在周围部持有比光轴附近小的正的光焦度或持有负的光焦度的非球面形状，
上述第3透镜组含有将凸面朝向物侧的至少1片正透镜，
上述第4透镜组含有接合透镜，
上述第5透镜组由凸面朝向像侧的1片正的非球面透镜构成。
6.根据权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于，
还满足以下条件式：
50＜v G3……(4)
式中，
v G3是第3透镜组内的透镜的阿贝数的平均值。
7.根据权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于，
上述第4透镜组从物侧起依次由2片透镜而成的接合透镜和1片非球面透镜构成。
8.根据权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于，
上述第3透镜组从物侧起依次由两面为非球面的正的非球面透镜和两面为球面的正的球面透镜构成。
9.一种摄像装置，其特征在于，
具备根据权利要求1或2所述的变焦透镜，和
输出与上述变焦透镜所形成的光学像对应的摄像信号的摄像元件。
10.一种移动电话机，其特征在于，
具备权利要求1或2所述的变焦透镜和输出与上述变焦透镜所形成的光学像对应的摄像信号的摄像元件。
11.根据权利要求10所述的移动电话机，其特征在于，
具备具有长方形状的面的框体，
上述变焦透镜在上述框体内部按照光路折弯后的光轴与上述框体的短向一致的方式配置。
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