CN102037388B - 变焦透镜、具有其的光学设备及变焦透镜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种变焦透镜、具有该变焦透镜的光学设备及变焦透镜的制造方法。使搭载于电子静态照相机(1)等中的变焦透镜(ZL)从物体侧依次由具有正屈光力的第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)、具有负屈光力的第4透镜组(G4)以及具有正屈光力的第5透镜组(G5)构成。第1透镜组(G1)从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、正透镜，第2透镜组(G2)从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、双凹透镜、正透镜。设第1、第2、第3透镜组(G1、G2、G3)的焦距为f1、f2、f3时，满足下式的条件：0.005＜(-f2)×f3/(f12)＜0.023。

Description

变焦透镜、具有其的光学设备及变焦透镜的制造方法
技术领域
本发明涉及变焦透镜、具有该变焦透镜的光学设备以及变焦透镜的制造方法。
背景技术
以往提出了适于电子静态照相机等的变焦透镜(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1：JP特开2007-47538号公报
专利文献2：JP特开2007-264174号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在现有的变焦透镜中，存在无法在维持良好的光学性能的同时增大广角端视角和变倍比的问题。
本发明鉴于这样的问题，其目的在于提供一种在维持良好的光学性能的同时增大广角端视角和变倍比、且广角端全长小的变焦透镜。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的变焦透镜构成为，从物体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、具有负屈光力的第4透镜组以及具有正屈光力的第5透镜组，第1透镜组从物体侧依次具有负透镜和正透镜，第2透镜组从物体侧依次具有物体侧负透镜、像侧负透镜和正透镜，设第1透镜组的焦距为f1、第2透镜组的焦距为f2、第3透镜组的焦距为f3时，满足下式的条件：
0.005＜(-f2)×f3/(f12)＜0.023。
此外，在这种变焦透镜中优选，负透镜和物体侧负透镜中的至少一个为凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
此外，在这种变焦透镜中优选，像侧负透镜为双凹形状。
此外，在这种变焦透镜中优选，满足下式的条件：
0.050＜(-f2)/f1＜0.140。
此外，在这种变焦透镜中优选，设第5透镜组的焦距为f5时，满足下式的条件：
0.57＜f5/f1＜1.30。
此外，在这种变焦透镜中优选，设负透镜的介质对d线的折射率为n11时，满足下式的条件：
1.85＜n11＜2.30。
此外，在这种变焦透镜中优选，第1透镜组构成为负透镜和正透镜的复合透镜，第2透镜组的全部透镜隔开空气间隔进行配置。
此外，在这种变焦透镜中优选，设第3透镜组的焦距为f3、第4透镜组的焦距为f4时，满足下式的条件：
0.10＜f3/(-f4)＜0.45。
此外，在这种变焦透镜中优选，物体侧负透镜的物体侧透镜面为非球面，第2透镜组中含有的正透镜的透镜面中，至少1面为非球面。
此外，在这种变焦透镜中优选，第2透镜组和第3透镜组中的至少一方的至少一部分移动以便具有与光轴基本垂直的方向的成分。
此外，在这种变焦透镜中优选，第5透镜组构成为物体侧透镜面为向物体侧凸的形状且曲率半径比像侧透镜面小的正透镜，在摄像物体处于有限距离的情况下进行对焦时，使第5透镜组沿着光轴向物体侧移动。
此外，在这种变焦透镜中优选，摄影物体处于无限远时，在透镜位置从广角端状态开始到望远端状态为止变化时，第1透镜组和第3透镜组向物体侧移动，第2透镜组从广角端状态开始到预定的中间焦距状态为止沿着光轴向像侧移动，从预定的中间焦距状态开始到望远端状态为止沿着光轴向物体侧移动。
此外，在这种变焦透镜中优选，第3透镜组从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
此外，在这种变焦透镜中优选，第3透镜组从物体侧依次具有物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的正透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
此外，本发明的光学设备具有上述变焦透镜中的任一个。
此外，本发明的变焦透镜的制造方法，该变焦透镜从物体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、具有负屈光力的第4透镜组以及具有正屈光力的第5透镜组，如下进行制造：在第1透镜组中从物体侧依次配置负透镜和正透镜，在第2透镜组中从物体侧依次配置物体侧透镜面为非球面的物体侧负透镜、像侧负透镜和至少具有1面的非球面的正透镜。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，设第1透镜组的焦距为f1、第2透镜组的焦距为f2、第3透镜组的焦距为f3时，满足下式的条件：
0.005＜(-f2)×f3/(f12)＜0.023。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，负透镜和物体侧负透镜中的至少一个为凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，像侧负透镜为双凹形状。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，满足下式的条件：
0.050＜(-f2)/f1＜0.140。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，设第5透镜组的焦距为f5时，满足下式的条件：
0.57＜f5/f1＜1.30。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，设负透镜的介质对d线的折射率为n11时，满足下式的条件：
1.85＜n11＜2.30。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，第1透镜组构成为负透镜和正透镜的复合透镜，第2透镜组的全部透镜隔开空气间隔进行配置。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，设第3透镜组的焦距为f3、第4透镜组的焦距为f4时，满足下式的条件：
0.10＜f3/(-f4)＜0.45。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，第2透镜组和第3透镜组中的至少一方的至少一部分移动以便具有与光轴基本垂直的方向的成分。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，第5透镜组构成为物体侧透镜面为向物体侧凸的形状且曲率半径比像侧透镜面小的正透镜，在摄像物体处于有限距离的情况下进行对焦时，使第5透镜组沿着光轴向物体侧移动。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，摄影物体处于无限远时，在从广角端状态开始到望远端状态为止变倍时，第1透镜组和第3透镜组向物体侧移动，第2透镜组从广角端状态开始到预定的中间焦距状态为止沿着光轴向像侧移动，从预定的中间焦距状态开始到望远端状态为止沿着光轴向物体侧移动。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，第3透镜组从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
此外，在这种变焦透镜的制造方法中优选，第3透镜组从物体侧依次具有物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的正透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
发明效果
如上构成本发明的变焦透镜、具有该变焦透镜的光学设备及变焦透镜的制造方法时，可以获得在维持良好的光学性能的同时增大广角端视角和变倍比、且广角端全长小的装置。
附图说明
图1是表示第1实施例的变焦透镜的结构的剖视图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。
图2是第1实施例的无限远对焦状态的各像差图及防振校正时的横向像差图，(a)是广角端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(c)是望远端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图。
图3是第1实施例的最近摄影距离对焦状态的各像差图及防振校正时的横向像差图，(a)是广角端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(c)是望远端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图。
图4是表示第2实施例的变焦透镜的结构的剖视图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。
图5是第2实施例的无限远对焦状态的各像差图及防振校正时的横向像差图，(a)是广角端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(c)是望远端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图。
图6是第2实施例的最近摄影距离对焦状态的各像差图及防振校正时的横向像差图，(a)是广角端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图，(c)是望远端状态下的各像差图及防振校正时的横向像差图。
图7是表示第3实施例的变焦透镜的结构的剖视图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。
图8是第3实施例的无限远对焦状态的各像差图，(a)是广角端状态下的各像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图，(c)是望远端状态下的各像差图。
图9是第3实施例的最近摄影距离对焦状态的各像差图，(a)是广角端状态下的各像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图，(c)是望远端状态下的各像差图。
图10是表示第4实施例的变焦透镜的结构的剖视图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。
图11是第4实施例的无限远对焦状态的各像差图，(a)是广角端状态下的各像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图，(c)是望远端状态下的各像差图。
图12是第4实施例的最近摄影距离对焦状态的各像差图，(a)是广角端状态下的各像差图，(b)是中间焦距状态下的各像差图，(c)是望远端状态下的各像差图。
图13表示搭载本发明的变焦透镜的数字单镜头反光式相机的剖视图。
图14是用于说明本发明的变焦透镜的制造方法的流程图。
标号说明
ZL(ZL1～ZL4)…变焦透镜
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
S…孔径光阑
1…电子静态照相机(光学设备)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在本说明书中，广角端状态及望远端状态在没有特别记载的情况下是指无限远对焦状态的情况。如图1所示，本变焦透镜ZL从物体侧开始依次包括：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、具有负屈光力的第4透镜组G4以及具有正屈光力的第5透镜组G5。
若从光学角度来说明本变焦透镜ZL的透镜构成，则第1透镜组G1为第1聚光透镜组，第2透镜组G2为变倍透镜组，第3透镜组G3和第4透镜组G4的合成组为成像透镜组，第5透镜组为物镜组。
进而，对像差校正上的特征进行说明。第1透镜组G1和第2透镜组G2在变倍时光线入射高度、光线入射角度大幅变化，因此对于球面像差、像面弯曲相对于变焦的变动起到很大作用。第3透镜组G3优选为具有孔径光阑的构成，在变倍时光线入射高度、光线入射角度的变化较少，因此关于与变焦相对应的各种像差变动所起到的作用较少。但是，由于通过将由第1透镜组G1聚集的光束进一步聚焦而成像，因此第3透镜组G3必须有很强的屈光力(折射力)，存在由曲率半径小的透镜构成的倾向。若由曲率半径小的透镜构成，则存在大幅产生高次的球面像差的倾向。第4透镜组G4和第5透镜组G5，与各像高相对的入射光束直径较小，因此与球面像差相比对像面弯曲的变动起到更大的作用。进而，第5透镜组G5为了取得以阴影为代表的固体摄像元件和摄影光学***的匹配，还具有使射出光瞳与成像面相比更远离物体侧的作用。
在此，为了缩短广角端状态下的光学***的全长，在本实施方式的变焦透镜ZL中，优选构成为使构成第1透镜组G1和第2透镜组G2的透镜个数合计在5枚以下(具体地说，第1透镜组G1为凹凸2枚透镜，第2透镜组G2为凹凹凸3枚透镜)，并使第1透镜组G1和第2透镜组G2的总玻璃厚度(包括空气间隔)比现有品薄。
为了使像面弯曲相对于变焦的变动不会很大，第1透镜组G1优选构成为具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11以及正透镜L12，且相对于孔径光阑S为同心的形状。此外，为了使球面像差相对于变焦的变动不会很大，第2透镜组G2优选从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L21、双凹透镜L22以及正透镜L23。
在此，示出在缩小全长的情况下增大变倍比时用于维持良好的成像性能的条件。本实施方式的变焦透镜ZL，在设第1透镜组G1的焦距为f1、第2透镜组G2的焦距为f2、第3透镜组G3的焦距为f3时，优选满足以下所示的条件式(1)。
0.005＜(-f2)×f3/(f12)＜0.023    (1)
条件式(1)用于规定第2透镜组G2及第3透镜组G3的焦距相对于第1透镜组G1的焦距的比。若超过条件式(1)的上限值，则广角端的像面弯曲向负侧变大，因此不优选。另外，优选使条件式(1)的上限值为0.021。反之，若低于条件式(1)的下限值，则变倍引起的球面像差的变动变大，因此不优选。另外，优选使条件式(1)的下限值为0.010。
这种变焦透镜ZL，在设第1透镜组G1的焦距为f1、第2透镜组G2的焦距为f2时，优选满足以下所示的条件式(2)。通过满足该条件式(2)，可以在缩小全长的情况下增大变倍比，并维持良好的成像性能。
0.050＜(-f2)/f1＜0.140    (2)
条件式(2)用于规定第2透镜组G2的焦距相对于第1透镜组G1的焦距的比。若超过条件式(2)的上限值，则望远端的像面弯曲向正侧变大，因此不优选。另外，优选使条件式(2)的上限值为0.135、0.130。反之，若低于条件式(2)的下限值，则变倍引起的球面像差的变动变大，因此不优选。另外，优选使条件式(2)的下限值为0.070。
此外，在这种变焦透镜ZL中，在设第1透镜组G1的焦距为f1、第5透镜组G5的焦距为f5时，优选满足以下所示的条件式(3)。通过满足该条件式(3)，可以在维持良好的成像性能的同时在缩小了全长的情况下增大变倍比。
0.57＜f5/f1＜1.30    (3)
条件式(3)用于规定第5透镜组G5的焦距相对于第1透镜组G1的焦距的比。若超过条件式(3)的上限值，则望远端状态的像面弯曲向正侧变大，因此不优选。另外，优选使条件式(3)的上限值为1.10。反之，若低于条件式(3)的下限值，则变倍引起的球面像差的变动变大，因此不优选。另外，优选使条件式(3)的下限值为0.60。
此外，在该变焦透镜ZL中，为了缩小第1透镜组G1的总厚度以缩小全长，只要增大第1透镜组G1所采用的玻璃的折射率、增大透镜面的曲率半径即可。在此，设第1透镜组G1中含有的负凹凸透镜的介质相对于d线的折射率为n11时，优选满足以下的条件式(4)，从而可以进行良好的像差校正。
1.85＜n11＜2.30    (4)
条件式(4)用于规定第1透镜组G1中含有的负凹凸透镜的介质相对于d线的折射率。若超过条件式(4)的上限值，则望远端的色差变大，因此不优选。另外，优选使条件式(4)的上限值为2.15。反之，若低于条件式(4)的下限值，则在缩小了第1透镜组G1的总厚度的情况下难以进行球面像差校正，因此不优选。另外，优选使条件式(4)的下限值为1.88。
在本实施方式的变焦透镜ZL中，第1透镜组G1优选构成为负凹凸透镜L11和正透镜L12的复合透镜，组装到镜筒时不会发生彼此偏心，因此不会产生因偏心引起的像面倾斜(成像面的歪斜(アオリ)现象)。
此外，第2透镜组G2(图1中的负凹凸透镜L21、双凹透镜L22和正透镜L23)优选所有透镜隔开空气间隔而配置，从而可以确保像差校正的自由度。
此外，在该变焦透镜ZL中，在设第3透镜组G3的焦距为f3、第4透镜组G4的焦距为f4时，优选满足以下的条件式(5)。通过满足该条件式(5)，可以在第1透镜组G1的有效径较小的情况下进行良好的像差校正。具体地说，尽管有效径小到例如18～22mm，也可以进行高变倍。
0.10＜f3/(-f4)＜0.45    (5)
条件式(5)用于规定第3透镜组G3的焦距相对于第4透镜组G4的焦距的比。若超过条件式(5)的上限值，则因变焦引起的像面弯曲的变动变大，因此不优选。另外，优选使条件式(5)的上限值为0.42。反之，若低于条件式(5)的下限值，则球面像差变大，因此不优选。另外，优选使条件式(5)的下限值为0.20。
此外，优选第2透镜组G2中含有的负凹凸透镜L21的物体侧透镜面为非球面，进而第2透镜组G2中含有的正透镜L23的透镜面中的至少1面为非球面。这样一来，可以成为广角端半视角大于35°、变倍比为5倍以上的变焦透镜。
此外，在该变焦透镜ZL中优选构成为，第3透镜组G3的至少一部分移动以具有与光轴基本垂直的方向的成分，从而进行防振校正。若为这样的构成，则在像侧配置具有负屈光力的第4透镜组G4，因此可以通过适当规定第3透镜组G3和第4透镜组G4的屈光力分配，来调节与第3透镜组G3的移动量相对的成像面的移动量，较为有效。
此外，在该变焦透镜ZL中优选构成为，第2透镜组G2的至少一部分移动以具有与光轴基本垂直的方向的成分，从而进行防振校正。若为这样的构成，则在与广角端区域相比成像面中的抖动校正量存在变大倾向的望远端区域中，可以减小透镜移位量。
此外，在该变焦透镜ZL中优选，第5透镜组G5构成为物体侧透镜面为向物体侧凸的形状、且曲率半径比像侧透镜面小的正透镜。在摄像物***于有限距离的情况下进行对焦时，优选使第5透镜组G5沿着光轴向物体侧移动，从而近距离对焦中的像面弯曲像差的变动变少，近距离对焦中的球面像差的变动变少。
此外，该变焦透镜ZL优选，在摄影物***于无限远时，在透镜位置状态从广角端状态向望远端状态变化时，第1透镜组G1和第3透镜组G3向物体侧移动，第2透镜组G2从广角端状态开始到预定的中间焦距状态为止沿着光轴向像侧移动，从预定的中间焦距状态开始到望远端状态为止沿着光轴向物体侧移动。这样通过第1透镜组G1向物体侧移动，即使是高变倍的变焦透镜，在镜筒收缩(缩筒)时也可以缩小全长，能够用简单的方法组装比第1透镜组G1的广角端全长小的缩筒全长。进而，通过第2透镜组G2向物体侧进行凹形状的轨迹的移动，第3透镜组G3向物体侧进行移动，而可以进行有效的变倍，此外第2透镜组G2可以使变倍所需的空间较少，且可以确保第3透镜组G3为了变倍而向物体侧移动的空间。
在此，使第3透镜组G3为正屈光力、第4透镜组G4为负屈光力而成为远距离摄影方式的构成时，整个光学***的后焦距变短。进而，第1透镜组G1相对于最大摄影视角的入射光束高度变低，因此第1透镜组G1的有效径也变小。第3透镜组G3优选物体侧的透镜面和像侧的透镜面为非球面。物体侧的透镜面为第3透镜组G3中最靠向物体侧的透镜面到中心厚度最大的透镜的物体侧的透镜面为止中的任一个。像侧的透镜面为第3透镜组G3中中心厚度最大的透镜的像侧的透镜面到最靠向像侧的透镜面为止中的任一个。
此外，在该变焦透镜ZL中优选，第3透镜组G3从物体侧开始依次由物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的负凹凸透镜(例如图1中L31的透镜)以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜(例如图1中L32的透镜)构成，第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(例如图1中L41的透镜)构成，可以维持良好的各像差并且实现变焦透镜ZL的小型化。
此外，在该变焦透镜ZL中优选，第3透镜组G3从物体侧开始依次由物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的正透镜(例如图4中L31的透镜)、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(例如图4中L32的透镜)以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜(例如图4中L33的透镜)构成，第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(例如图4中L41的透镜)构成。通过这样的构成，可以获得更好的成像性能。
在图13中作为具有上述变焦透镜ZL的光学设备示出了单镜头反光式相机1(以后简称为相机)的大致剖视图。在该相机1中，来自未图示的物体(被拍摄体)的光由摄影透镜2(变焦透镜ZL)聚光，经由快速复原反光镜(quick-return mirror)3在聚焦板4上成像。并且，成像在聚焦板4上的光在五棱镜5中反射多次而被引导向目镜6。从而，摄影者能够经由目镜6作为正立像观察物体(被拍摄体)像。
此外，由摄影者按下未图示的释放按钮后，快速复原反光镜3退避到光路外，由摄影透镜2聚光的未图示的物体(被拍摄体)的光在摄像元件7上形成被拍摄体像。从而，来自物体(被拍摄体)的光由该摄像元件7摄像，并作为物体(被拍摄体)图像记录到未图示的存储器中。从而摄影者可以利用本相机1进行物体(被拍摄体)的摄影。另外，图17所记载的相机1可以是能够拆装地保持变焦透镜ZL的相机，也可以是与变焦透镜ZL一体成形的相机。此外，相机1可以是所谓的单镜头反光式相机(单反相机)，也可以是不具备快速复原反光镜等的袖珍相机。
另外，以下记载的内容可以在无损光学性能的范围内适当采用。
在上述说明以及以后所示的实施方式中，示出了5组构成，但也可以应用于6组等其他的组构成。可以为在最靠向物体侧追加了透镜或透镜组的构成、在最靠向像侧追加了透镜或透镜组的构成。透镜组表示以在变倍时变化的空气间隔分离的、具有至少1枚透镜的部分。进而，变倍时的各透镜组的移动方式也可以变更。例如，若在变倍时固定第1透镜组G1，则不会产生因变倍引起的第1透镜组G1的移动机构的核对差所导致的偏心像差。此外，若在变倍时固定防振组，则可以使防振机构和变倍机构分离。
此外，也可以使单个或多个透镜组、或者部分透镜组为对焦透镜组，向光轴方向移动而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。此时，对焦透镜组也可以应用于自动聚焦，也适于自动聚焦用的(超声波马达等)马达的驱动。尤其优选将第5透镜组G5作为对焦透镜组。此外，若可以共存用于变倍的机构和用于对焦的机构，也可以将第1透镜组G1、第2透镜组G2的至少一部分作为对焦透镜组。
此外，在本实施方式中，也可以使透镜组或部分透镜组为防振透镜组，使之移动以具有与光轴垂直的方向的成分，校正因手抖动而产生的像抖动。另外，移动可以是直线运动，也可以是以光轴上的某个点为旋转中心的旋转移动(摆动)。尤其是，可以如上所述将第2透镜组G2、第3透镜组G3的至少一部分作为防振透镜组、作为所谓防振变焦透镜***发挥作用。此外，也可以将第3透镜组G3和第4透镜组G4一体化而作为防振透镜组。
此外，透镜面可以由球面或平面形成，也可以由非球面形成。在透镜面为球面或平面时，容易进行透镜加工及组装调整，可防止因加工及组装调整的误差引起光学性能的劣化，因此优选。此外，即使在像面偏离的情况下，描绘性能的劣化也较少，因此优选。透镜面为非球面时，该非球面可以是磨削加工的非球面、用模将玻璃形成为非球面形状的玻璃模制非球面、在玻璃表面将树脂形成为非球面形状的复合型非球面的任意的非球面。此外，透镜面也可以作为衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
孔径光阑S优选配置在第3透镜组G3附近或第2透镜组G2和第3透镜组G3之间，但也可以不设置作为孔径光阑S的部件，而用透镜的框代替其作用。
进而，在各透镜面上通过施加在较宽的波长区域具有高透过率的防反射膜，可以实现闪烁及重影减少、高对比度的光学性能。
本实施方式的变焦透镜ZL优选，第1透镜组G1具有一个正透镜成分。此外，优选第2透镜组G2具有一个正透镜成分、两个负透镜成分。此时，优选从物体侧依次按照负负正的顺序将透镜成分介有空气间隔地进行配置。此外，优选第3透镜组G3具有一个或两个正透镜成分、一个负透镜成分。此时，优选从物体侧依次按照负正或正负正的顺序配置透镜成分。此外，优选第4透镜组G4具有一个负透镜成分。此外优选第5透镜组G5具有一个正透镜成分。
另外，为了容易说明本发明而附加了实施方式的构成要件进行说明，但本发明并不限于此。
以下参照图14说明本实施方式的变焦透镜ZL的制造方法的概要。首先，配置各透镜而分别准备透镜组。具体地说，在本实施方式中，从物体侧开始依次配置凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11以及正透镜L12，而成为第1透镜组G1；从物体侧依次配置凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L21、双凹透镜L22以及正透镜L23，而成为第2透镜组G2。
然后，将各透镜组组装到圆筒状的镜筒内(步骤S100)。在将透镜组组装到镜筒内时，可以沿光轴依次逐个地将透镜组组装到镜筒内，也可以用保持部件一体地保持一部分或者全部透镜组，然后再组装到镜筒部件中。如上组装了变焦透镜ZL后，确认变焦透镜ZL的各种动作(步骤S200)。作为各种动作的一例，包括：形成物体的像的成像动作；在变倍时使至少一部分透镜组沿光轴方向移动的变倍动作；使进行从远距离物体向近距离物体的对焦的透镜组沿光轴方向移动的对焦动作；使至少一部分透镜移动以具有与光轴基本正交的方向上的成分的手抖动校正动作等。另外，各种动作的确认顺序是任意的。
实施例
以下，参照附图对本发明的各实施例进行说明。图1、4、7、10是表示本实施例的变焦透镜ZL的结构的剖视图。该图1所示的变焦透镜ZL1，从物体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、孔径光阑S、具有正屈光力的第3透镜组G3、具有负屈光力的第4透镜组G4、具有正屈光力的第5透镜组G5、光学低通滤波器OLPF以及固体摄像元件的玻璃罩CG。
第1透镜组G1由从物体侧依次贴合了凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L11和正透镜L12而成的复合透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L21、双凹透镜L22以及正透镜L23构成。
第3透镜组G3中，最靠向物体侧的面为向物体侧凸的形状，最靠向像侧的面为向像侧凸的形状。该第3透镜组G3的详细的透镜构成在各实施例中进行说明。第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L41构成。第5透镜组G5由凸面朝向物体侧的正凹凸透镜L51构成。在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置有光斑遮挡叶(Flare-cutDiaphragm)FS。
在各实施例中，从广角焦距向望远焦距变倍时，第1透镜组G1及第2透镜组G2向物体侧移动，第2透镜组G2向物体侧以凹的轨迹沿着光轴移动。第5透镜组G5在摄影物体处于有限距离的情况下进行对焦时，沿着光轴向物体侧移动。此外，各实施例中从固体摄像元件中心向对角的对角长度为4.05mm。
在各实施例中，对于非球面，设与光轴垂直的方向上的高度为y，设在该高度y处从各非球面顶点的切平面到各非球面为止沿光轴的距离(下陷量)为S(y)，设基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)为r，设圆锥常数为κ，设n次的非球面系数为An时，由以下公式(a)表示。另外，在以下的实施例中，“E-n”表示“×10-n”。
S(y)＝(y2/r)/{1+(1-κ×y2/r2)1/2}
             +A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10    (a)
另外，在各实施例中，二次的非球面系数A2为0。在各实施例的表中，对于非球面，在面序号的左侧附有*符号。
[第1实施例]
图1是示出第1实施例的高变倍变焦透镜ZL1的结构的图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。此外，第3透镜组由从物体侧依次为凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L31和双凸透镜L32的复合透镜构成。此外，第2透镜组G2的负凹凸透镜L21的物体侧透镜面、正凹凸透镜L23的物体侧透镜面、第3透镜组G3的负凹凸透镜L31的物体侧透镜面以及双凸透镜L32的像侧透镜面为非球面形状。在此，第3透镜组G3通过向与光轴垂直的方向移动而进行抖动校正。
在下述表1中，示出了第1实施例的各参数的值。在该表1中，f表示焦距、FNO表示F号码、ω表示半视角、β表示摄影倍率、Bf表示后焦距、D0表示从物体开始到第1透镜组G1中的负凹凸透镜L11的物体侧透镜面为止的距离。进而，面序号表示沿光线的行进方向、从物体侧开始的透镜面的顺序，面间隔表示从各光学面到下一光学面为止在光轴上的间隔，折射率和阿贝数分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的值。在此，下面所有的各参数值中记载的焦距、曲率半径、面间隔以及其他长度的单位一般采用“mm”，然而由于成比例地放大或者成比例地缩小光学***也能够得到同等的光学性能，因此单位并不限定于此。此外，曲率半径0.0000表示平面，空气的折射率1.00000省略。另外，这些符号的说明以及各参数表的说明在以后的实施例中也相同。
(表1)
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数    折射率
1         27.5097     1.2000    25.46     2.000690
2         16.9301     4.9000    46.58     1.804000
3         176.2580    (d3)
*4        24.4232     1.1000    49.23     1.768020
5         4.9392      2.9000
6         -10.9213    1.0000    46.58     1.804000
7         7.3015      0.3000
*8        6.3650      1.9000    25.10     1.902000
9         39.0608     (d9)
10        0.0000      0.3000                          孔径光阑
*11       3.7804      1.2000    25.10     1.902000
12        2.5897      3.7000    82.42     1.496970
*13       -13.9738    0.0000
14        0.0000      (d14)                          光斑遮挡叶
15        24.9186     1.3000    40.77     1.883000
16        13.7154     (d16)
17        14.8202     1.8000    82.56     1.497820
18        169.4148    (d18)
19        0.0000      0.8000    64.12     1.516800
20        0.0000      0.5000
21        0.0000      0.5000    64.12     1.516800
22        0.0000      Bf
          广角端      中间焦距   望远端
f＝       5.24    ～  15.00   ～ 29.75
FNO＝     3.4     ～  4.6     ～ 5.7
ω＝      39.4°  ～  14.7°  ～ 7.6°
在该第1实施例中，第4面、第8面、第11面及第13面的透镜面形成为非球面形状。在以下表2中示出非球面的数据、即圆锥常数κ及各非球面常数A4～A10的值。
(表2)
面 κ       A4           A6            A8           A10
4  -8.6644  2.72700E-04  -1.57650E-06  0.00000E+00  0.00000E+00
8  -1.2232  -3.27420E-05 -1.95060E-05  3.03950E-06  -1.47780E-07
11 -0.4895  6.99170E-04  7.70230E-05   -1.19480E-06 4.72130E-07
13 -9.7561  1.32990E-03  1.14250E-04   0.00000E+00  0.00000E+00
在该第1实施例中，第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上空气间隔d3、第2透镜组G2和第3透镜组G3的轴上间隔d9、第3透镜组G3和第4透镜组G4的轴上间隔d14、第4透镜组G4和第5透镜组G5的轴上间隔d16以及第5透镜组G5和光学低通滤波器OLPF的轴上空气间隔d18，在变焦时变化。在下述表3中示出无限远及最近摄影距离下的广角端状态、中间焦距状态、望远端状态的各焦距下的可变间隔。此外，示出防振校正时的防振透镜组移动量和像面移动量。
(表3)
[对焦时的可变间隔]
                    无限远
        广角端      中间焦距    望远端
f       5.24000     15.00000    29.75200
D0      ∞          ∞          ∞
d3      0.79193     12.34061    19.89818
d9      8.77809     2.69704     0.99137
d14     1.93710     6.24562     4.05028
d16     4.48459     1.26959     4.63532
d18     1.15960     5.53369     10.21522
Bf      0.40631     0.40631     0.40631
全长    41.01841    51.95365    63.65746
                  最近摄影距离
        广角端      中间焦距    望远端
β      -0.05000    -0.05000    -0.05000
D0      91.82230    264.75800   536.61950
d3      0.79193     12.34061    19.89818
d9      8.77809     2.69704     0.99137
d14     1.93710     6.24562     4.05028
d16     3.52332     -0.24109    2.48517
d18     2.12087     7.04438     12.36537
Bf      0.40631     0.40631     0.40631
全长    41.01841    51.95365    63.65746
[防振校正时的防振透镜组移动量和像面移动量]
                   无限远
        广角端    中间焦距   望远端
f       5.24000   15.00000   29.75200
透镜    ±0.061   ±0.076    ±0.086
像面    ±0.112   ±0.190    ±0.267
                 最近摄影距离
        广角端     中间焦距   望远端
β      -0.05000   -0.05000   -0.05000
透镜    ±0.061    ±0.076    ±0.085
像面    ±0.112    ±0.190    ±0.267
下述表4表示该第1实施例的各透镜组的焦距和各条件式对应值。在该表4中，f1表示第1透镜组G1的焦距，f2表示第2透镜组G2的焦距，f3表示第3透镜组G3的焦距，f4表示第4透镜组G4的焦距，f5表示第5透镜组G5的焦距，n11表示第1透镜组G1中的负凹凸透镜L11的介质对d线的折射率。在以后的实施例中该符号的说明也相同。
(表4)
f1＝47.940
f2＝-5.081
f3＝7.895
f4＝-36.537
f5＝32.498
(1)(-f2)×f3/(f12)＝0.017
(2)(-f2)/f1＝0.106
(3)f5/f1＝0.678
(4)n11＝2.001
(5)f3/(-f4)＝0.216
图2(a)表示该第1实施例的广角端状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图2(b)表示中间焦距状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图2(c)表示望远端状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图。此外，图3(a)表示广角端状态下的最近摄影距离(Rw＝133mm、Rm＝317mm、Rt＝600mm)对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图3(b)表示中间焦距状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图3(c)表示望远端状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图。
在各像差图中，FNO表示F号码，Y表示像高，NA表示数值孔径，d表示d线(λ＝587.6nm)，C表示C线(λ＝656.3nm)，F表示F线(λ＝486.1nm)，g表示g线(λ＝435.6nm)。此外，在表示像散的像差图中，实线表示矢状像面，虚线表示子午像面。此外，表示倍率色像差的像差图以d线为基准来表示。另外，该像差图的说明在以后的实施例中也相同。由各像差图可知，在第1实施例中，在从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下对各像差进行了良好的校正，具有优良的成像性能。
[第2实施例]
图4是示出第2实施例的变焦透镜ZL2的结构的图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。此外，第3透镜组从物体侧依次由物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的正凹凸透镜L31、以及凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L32和双凸透镜L33的复合透镜构成。此外，第2透镜组G2的负凹凸透镜L21的物体侧透镜面、正凹凸透镜L23的物体侧透镜面、第3透镜组G3的负凹凸透镜L32的物体侧透镜面以及双凸透镜L33的像侧透镜面为非球面形状。在第2实施例中，不仅在第3透镜组G3和第4透镜组G4之间配置光斑遮挡叶FS3，进而在第2透镜组G2的前后也配置有光斑遮挡叶FS1、FS2。在此，第2透镜组G2通过向与光轴垂直的方向移动而进行抖动校正。
在下述表5中，示出了第2实施例的各参数的值。
(表5)
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数    折射率
1         23.1334     1.2000    31.31     1.903660
2         16.3749     5.4000    65.47     1.603000
3         391.4411    (d3)
4         0.0000      -0.2000                       光斑遮挡叶
*5        29.5449     1.0000    40.10     1.851350
6         5.0566      2.9000
7         -19.5260    1.0000    52.32     1.754999
8         7.0238      0.4000
*9        6.9419      2.1000    24.06     1.821140
10        69.7314     0.3000
11        0.0000      (d11)                          光斑遮挡叶
12        0.0000      0.3000                         孔径光阑
13        5.1229      1.3000    49.61     1.772500
14        6.6417      0.1000
*15       4.8572      1.0000    24.06     1.821140
16        3.0279      3.3000    82.42     1.496970
*17       -19.3974    0.2000
18        0.0000      (d18)                           光斑遮挡叶
19        18.5170     1.0000    40.77     1.883000
20        11.0889     (d20)
21        20.2583     1.5000    64.12     1.516800
22        392.2561    (d22)
23        0.0000      0.8000    64.12     1.516800
24        0.0000      0.5000
25        0.0000      0.5000    64.12     1.516800
26        0.0000      Bf
          广角端      中间焦距     望远端
f＝       5.24    ～  15.00    ～  29.75
FNO＝     3.2     ～  4.6      ～  5.8
ω＝      39.1°  ～  14.6°   ～  7.5°
在该第2实施例中，第5面、第9面、第15面及第17面的透镜面形成为非球面形状。在以下表6中示出非球面的数据、即圆锥常数κ及各非球面常数A4～A10的值。
(表6)
面  κ         A4            A6             A8            A10
5    7.5508    9.86700E-05   -2.42740E-06   0.00000E+00   0.00000E+00
9    -0.7837   1.37510E-04   -3.38370E-05   4.49530E-06   -1.75740E-07
15   0.3967    -8.50510E-04  -3.84740E-05   1.83030E-06   -3.76580E-07
17   -100.0000 5.44360E-04   1.87640E-04    0.00000E+00   0.00000E+00
在该第2实施例中，第1透镜组G1和第2透镜组G2的前侧的光斑遮挡叶FS1的轴上空气间隔d3、第2透镜组G2的后侧的光斑遮挡叶FS2和孔径光阑S的轴上空气间隔d11、第3透镜组G3侧的光斑遮挡叶FS3和第4透镜组G4的轴上空气间隔d18、第4透镜组G4和第5透镜组G5的轴上空气间隔d20以及第5透镜组G5和光学低通滤波器OLPF的轴上空气间隔d22，在变焦时变化。在下述表7中示出无限远及最近摄影距离下的广角端状态、中间焦距状态、望远端状态的各焦距下的可变间隔。此外，示出防振校正时的防振透镜组移动量和像面移动量。
(表7)
[对焦时的可变间隔]
                     无限远
        广角端      中间焦距    望远端
f       5.24000     15.00000    29.75200
D0      ∞          ∞          ∞
d3      1.13151     12.89901    20.81925
d11     8.12364     2.31578     0.54187
d18     1.23845     2.49865     1.17903
d20     2.33991     5.13226     10.63139
d22     1.32158     3.22867     5.19549
Bf      0.40633     0.40633     0.40633
全长    40.73233    52.65160    64.94425
                  最近摄影距离
        广角端      中间焦距    望远端
β      -0.05000    -0.05000    -0.05000
D0      92.02480    261.83760   521.01580
d3      1.13151     12.89901    20.81925
d11     8.12364     2.31578     0.54187
d18     1.23845     2.49865     1.17903
d20     1.39326     3.12761     7.45957
d22     2.26824     5.23332     8.36731
Bf      0.40633     0.40633     0.40633
全长    40.73233    52.65160    64.94425
[防振校正时的防振透镜组移动量和像面移动量]
                    无限远
        广角端     中间焦距   望远端
f       5.24000    15.00000   29.75200
透镜    ±0.138    ±0.111    ±0.105
像面    ±0.112    ±0.190    ±0.267
                 最近摄影距离
        广角端     中间焦距   望远端
β      -0.05000   -0.05000   -0.05000
透镜    ±0.146    ±0.115    ±0.109
像面    ±0.112    ±0.190    ±0.267
下述表8表示该第2实施例的各透镜组的焦距和各条件式对应值。
(表8)
f1＝50.604
f2＝-5.586
f3＝7.859
f4＝-33.415
f5＝41.277
(1)(-f2)×f3/(f12)＝0.017
(2)(-f2)/f1＝0.110
(3)f5/f1＝0.816
(4)n11＝1.904
(5)f3/(-f4)＝0.235
图5(a)表示该第2实施例的广角端状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图5(b)表示中间焦距状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图5(c)表示望远端状态下的无限远对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图。此外，图6(a)表示广角端状态下的最近摄影距离(Rw＝133mm、Rm＝317mm、Rt＝600mm)对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图6(b)表示中间焦距状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图，图6(c)表示望远端状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图及防振校正时的横向像差图。由各像差图可知，在第2实施例中，在从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下对各像差进行了良好的校正，具有优良的成像性能。
[第3实施例]
图7是示出第3实施例的变焦透镜ZL3的结构的图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。此外，第3透镜组从物体侧依次由物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的正凹凸透镜L31、以及凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L32和双凸透镜L33的复合透镜构成。此外，第2透镜组G2的负凹凸透镜L21的物体侧透镜面、正凹凸透镜L23的像侧透镜面、第3透镜组G3的正凹凸透镜L31的物体侧透镜面以及双凸透镜L33的像侧透镜面为非球面形状。
在下述表9中，示出了第3实施例的各参数的值。
(表9)
面序号    曲率半径    面间隔    阿贝数    折射率
1         20.5705     0.8500    31.31     1.903660
2         15.0494     3.6000    65.47     1.603000
3         185.0508    (d3)
*4        18.6406     0.8000    40.10     1.851350
5         4.6871      3.0000
6         -7.0918     0.6000    52.29     1.755000
7         19.5697     0.3000
8         7.5636      1.6000    24.06     1.821140
*9        81.0452     (d9)
10        0.0000      0.3000                         孔径光阑
*11       4.6293      1.6000    49.32     1.743300
12        9.9447      0.1000
13        5.7853      0.7000    31.31     1.903660
14        2.6492      2.9000    67.05     1.592010
*15       -40.1825    0.3000
16        0.0000      (d16)                          光斑遮挡叶
17        17.3456     0.7000    40.77     1.883000
18        8.2391      (d18)
19        12.9378     1.4000    64.12     1.516800
20        52.5748     (d20)
21        0.0000      0.8000    64.12     1.516800
22        0.0000      0.5000
23        0.0000      0.5000    64.12     1.516800
24        0.0000      Bf
          广角端      中间焦距      望远端
f＝       5.20    ～   15.00    ～  35.00
FNO＝     3.0     ～   4.2      ～  5.8
ω＝      39.3°  ～   14.6°   ～  6.4°
在该第3实施例中，第4面、第9面、第11面及第15面的透镜面形成为非球面形状。在以下表10中示出非球面的数据、即圆锥常数κ及各非球面常数A4～A10的值。
(表10)
面  κ       A4            A6             A8            A10
4   8.3572   1.37270E-04   -3.68070E-06   0.00000E+00   0.00000E+00
9   -100.0000 8.53770E-04   2.45400E-05    -2.74240E-06  1.53840E-07
11  -0.2391   -9.15390E-06  5.67610E-06    0.00000E+00   0.00000E+00
15  -100.0000 2.21700E-03   4.10820E-05    0.00000E+00   0.00000E+00
在该第3实施例中，第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上空气间隔d3、第2透镜组G2和孔径光阑S的轴上空气间隔d9、光斑遮挡叶FS和第4透镜组G4的轴上空气间隔d16、第4透镜组G4和第5透镜组G5的轴上空气间隔d18以及第5透镜组G5和光学低通滤波器OLPF的轴上空气间隔d20，在变焦时变化。在下述表11中示出无限远及最近摄影距离下的广角端状态、中间焦距状态、望远端状态的各焦距下的可变间隔。
(表11)
[对焦时的可变间隔]
                   无限远
      广角端      中间焦距     望远端
f     5.20000     15.00000     35.00000
D0    ∞          ∞           ∞
d3    0.77360     11.37803     21.26380
d9    7.83646     1.85004      0.62574
d16   0.59325     1.48152      0.59325
d18   2.82401     0.53452      11.96803
d20   2.12038     8.13986      6.25583
Bf    0.71062     0.71063      0.71069
全长  35.40832    44.64460     61.96735
                最近摄影距离
      广角端      中间焦距     望远端
β    -0.05000    -0.05000     -0.05000
D0    93.70690    276.37400    621.06040
d3      0.77360     11.37803    21.26380
d9      7.83646     1.85004     0.62574
d16     0.59325     1.48152     0.59325
d18     2.01777     -0.71609    8.86406
d20     2.92662     9.39047     9.35980
Bf      0.71062     0.71063     0.71069
全长    35.40832    44.64460    61.96735
下述表12表示该第3实施例的各透镜组的焦距和各条件式对应值。
(表12)
f1＝46.889
f2＝-5.482
f3＝6.818
f4＝-18.437
f5＝32.811
(1)(-f2)×f3/(f12)＝0.017
(2)(-f2)/f1＝0.117
(3)f5/f1＝0.700
(4)n11＝1.904
(5)f3/(-f4)＝0.370
图8(a)表示该第3实施例的广角端状态下的无限远对焦状态的像差图，图8(b)表示中间焦距状态下的无限远对焦状态的像差图，图8(c)表示望远端状态下的无限远对焦状态的像差图。此外，图9(a)表示广角端状态下的最近摄影距离(Rw＝133mm、Rm＝317mm、Rt＝600mm)对焦状态的像差图，图9(b)表示中间焦距状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图，图9(c)表示望远端状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图。由各像差图可知，在第3实施例中，在从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下对各像差进行了良好的校正，具有优良的成像性能。
[第4实施例]
图10是示出第4实施例的变焦透镜ZL4的结构的图，(a)表示广角焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(b)表示中间焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置，(c)表示望远焦距的无限远对焦状态下的各透镜组的位置。此外，第3透镜组从物体侧依次由物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的正凹凸透镜L31、以及凸面朝向物体侧的负凹凸透镜L32和双凸透镜L33的复合透镜构成。此外，第2透镜组G2的负凹凸透镜L21的物体侧透镜面、正凹凸透镜L23的像侧透镜面、第3透镜组G3的正凹凸透镜L31的物体侧透镜面以及双凸透镜L33的像侧透镜面为非球面形状。
在下述表13中，示出了第4实施例的各参数的值。
(表13)
面序号  曲率半径  面间隔  阿贝数  折射率
1       40.6412   0.8000  25.46   2.000690
2       28.2157   3.0000  55.52   1.696800
3       -248.3988 (d3)
*4      20.3283   0.7000  40.10   1.851350
5       4.7773    3.0000
6       -7.1182   0.6000  52.29   1.755000
7       15.3756   0.3000
8       8.7760    1.4000  24.06   1.821140
*9      -67.1622  (d9)
10      0.0000    0.3000                    孔径光阑
*11     4.3306    1.5000  49.23   1.768020
12      8.1228    0.1000
13      6.7870    0.8000  31.31   1.903660
14      2.6931    2.9000  67.05   1.592010
*15     -17.9541  0.3000
16      0.0000    (d16)                     光斑遮挡叶
17      18.1191   0.6000  40.77   1.883000
18      10.8949   (d18)
19      15.5342   1.1000  64.12   1.516800
20      31.5412   (d20)
21      0.0000    0.8000  64.12   1.516800
22      0.0000    0.5000
23      0.0000    0.5000  64.12   1.516800
24      0.0000    Bf
        广角端     中间焦距      望远端
f＝     5.20   ～  15.00    ～   29.75
FNO＝   2.9    ～  4.4      ～   6.1
ω＝    39.3° ～  14.5°   ～   7.5°
在该第4实施例中，第4面、第9面、第11面及第15面的透镜面形成为非球面形状。在以下表14中示出非球面的数据、即圆锥常数κ及各非球面常数A4～A10的值。
(表14)
面  κ        A4            A6             A8            A10
4   8.7918    8.15820E-05   -2.43020E-06   0.00000E+00   0.00000E+00
9   -100.0000 4.68610E-04   2.25190E-05    -1.70990E-06  9.88520E-08
11  -0.1603   -2.51830E-04  4.91790E-06    0.00000E+00   0.00000E+00
15  -49.4719  7.76570E-04   1.28900E-04    0.00000E+00   0.00000E+00
在该第4实施例中，第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上空气间隔d3、第2透镜组G2和孔径光阑S的轴上空气间隔d9、光斑遮挡叶FS和第4透镜组G4的轴上空气间隔d16、第4透镜组G4和第5透镜组G5的轴上空气间隔d18以及第5透镜组G5和光学低通滤波器OLPF的轴上空气间隔d20，在变焦时变化。在下述表15中示出无限远及最近摄影距离下的广角端状态、中间焦距状态、望远端状态的各焦距下的可变间隔。
(表15)
[对焦时的可变间隔]
                  无限远
      广角端     中间焦距   望远端
f     5.20000    15.00000   29.75200
D0    ∞         ∞         ∞
d3    2.13790    14.10706   24.00163
d9    7.18428    1.48172    0.43507
d16   0.70000    1.92596    0.69998
d18   3.36244    0.90830    13.14983
d20   2.79157    10.28635   8.11872
Bf    0.40632    0.40630    0.40630
全长  35.78250   48.31569   66.01153
               最近摄影距离
      广角端     中间焦距   望远端
β    -0.05000   -0.05000   -0.05000
D0    93.74760   275.48500  534.77850
d3    2.13790    14.10706   24.00163
d9    7.18428    1.48172    0.43507
d16   0.70000    1.92596    0.69998
d18   2.14708    -0.82129   9.45958
d20   4.00693    12.01594   11.80897
Bf    0.40632    0.40630    0.40630
全长    35.78250    48.31569    66.01153
下述表16表示该第4实施例的各透镜组的焦距和各条件式对应值。
(表16)
f1＝60.000
f2＝-5.455
f3＝7.179
f4＝-32.200
f5＝57.874
(1)(-f2)×f3/(f12)＝0.011
(2)(-f2)/f1＝0.091
(3)f5/f1＝0.965
(4)n11＝2.001
(5)f3/(-f4)＝0.223
图11(a)表示该第4实施例的广角端状态下的无限远对焦状态的像差图，图11(b)表示中间焦距状态下的无限远对焦状态的像差图，图11(c)表示望远端状态下的无限远对焦状态的像差图。此外，图12(a)表示广角端状态下的最近摄影距离(Rw＝133mm、Rm＝317mm、Rt＝600mm)对焦状态的像差图，图12(b)表示中间焦距状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图，图12(c)表示望远端状态下的最近摄影距离对焦状态的像差图。由各像差图可知，在第4实施例中，在从广角端状态到望远端状态为止的各焦距状态下对各像差进行了良好的校正，具有优良的成像性能。

Claims (24)

1.一种变焦透镜，其特征在于，
从物体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、具有负屈光力的第4透镜组以及具有正屈光力的第5透镜组，
上述第1透镜组由从物体侧依次配置的负透镜和正透镜构成，
上述第2透镜组由从物体侧依次配置的物体侧负透镜、像侧负透镜和正透镜构成，
设上述第1透镜组的焦距为f1、上述第2透镜组的焦距为f2、上述第3透镜组的焦距为f3时，满足下式的条件：
0.005<(-f2)×f3/(f12)<0.023；
0.050<(-f2)/f1<0.140，
设上述第5透镜组的焦距为f5时，满足下式的条件：
0.57<f5/f1<1.30。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述负透镜和上述物体侧负透镜中的至少一个为凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述像侧负透镜为双凹形状。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
设上述负透镜的介质对d线的折射率为n11时，满足下式的条件：
1.85<n11<2.30。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述第1透镜组构成为上述负透镜和上述正透镜的复合透镜，上述第2透镜组的全部透镜隔开空气间隔进行配置。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
设上述第3透镜组的焦距为f3、上述第4透镜组的焦距为f4时，满足下式的条件：
0.10<f3/(-f4)<0.45。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述物体侧负透镜的物体侧透镜面为非球面，
上述第2透镜组中含有的上述正透镜的透镜面中，至少1面为非球面。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述第2透镜组和上述第3透镜组中的至少一方的至少一部分移动以便具有与光轴基本垂直的方向的成分。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述第5透镜组构成为物体侧透镜面为向物体侧凸的形状且曲率半径比像侧透镜面小的正透镜，
在摄像物体处于有限距离的情况下进行对焦时，使上述第5透镜组沿着光轴向物体侧移动。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
摄影物体处于无限远时，在透镜位置从广角端状态开始到望远端状态为止变化时，
上述第1透镜组和上述第3透镜组向物体侧移动，
上述第2透镜组从上述广角端状态开始到预定的中间焦距状态为止沿着光轴向像侧移动，从上述预定的中间焦距状态开始到上述望远端状态为止沿着光轴向物体侧移动。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述第3透镜组从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，
上述第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
12.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
上述第3透镜组从物体侧依次具有物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的正透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，
上述第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
13.一种光学设备，具有权利要求1所述的变焦透镜。
14.一种变焦透镜的制造方法，该变焦透镜从物体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、具有负屈光力的第4透镜组以及具有正屈光力的第5透镜组，所述制造方法的特征在于，
从物体侧依次配置负透镜和正透镜而构成上述第1透镜组，
从物体侧依次配置物体侧透镜面为非球面的物体侧负透镜、像侧负透镜和至少具有1面的非球面的正透镜而构成上述第2透镜组，
设上述第1透镜组的焦距为f1、上述第2透镜组的焦距为f2、上述第3透镜组的焦距为f3时，满足下式的条件：
0.005<(-f2)×f3/(f12)<0.023；
0.050<(-f2)/f1<0.140，
设上述第5透镜组的焦距为f5时，满足下式的条件：
0.57<f5/f1<1.30。
15.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述负透镜和上述物体侧负透镜中的至少一个为凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
16.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述像侧负透镜为双凹形状。
17.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
设上述负透镜的介质对d线的折射率为n11时，满足下式的条件：
1.85<n11<2.30。
18.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，上述第1透镜组构成为上述负透镜和上述正透镜的复合透镜，上述第2透镜组的全部透镜隔开空气间隔进行配置。
19.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
设上述第3透镜组的焦距为f3、上述第4透镜组的焦距为f4时，满足下式的条件：
0.10<f3/(-f4)<0.45。
20.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述第2透镜组和上述第3透镜组中的至少一方的至少一部分移动以便具有与光轴基本垂直的方向的成分。
21.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述第5透镜组构成为物体侧透镜面为向物体侧凸的形状且曲率半径比像侧透镜面小的正透镜，
在摄像物体处于有限距离的情况下进行对焦时，使上述第5透镜组沿着光轴向物体侧移动。
22.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
摄影物体处于无限远时，在从广角端状态开始到望远端状态为止变倍时，
上述第1透镜组和上述第3透镜组向物体侧移动，
上述第2透镜组从上述广角端状态开始到预定的中间焦距状态为止沿着光轴向像侧移动，从上述预定的中间焦距状态开始到上述望远端状态为止沿着光轴向物体侧移动。
23.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述第3透镜组从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，
上述第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
24.根据权利要求14所述的变焦透镜的制造方法，其中，
上述第3透镜组从物体侧依次具有物体侧透镜面为向物体侧凸的形状的非球面的正透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜以及像侧透镜面为非球面的双凸透镜，
上述第4透镜组具有凸面朝向物体侧的负凹凸透镜。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7974012B2 (en) * 2008-03-31 2011-07-05 Nikon Corporation Zoom lens system, optical device with the zoom lens system, and method of manufacturing the zoom lens system
JP2012212106A (ja) * 2011-03-24 2012-11-01 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6238153B2 (ja) * 2012-06-15 2017-11-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6424414B2 (ja) * 2012-10-23 2018-11-21 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置
CN104755984B (zh) * 2013-01-15 2019-11-05 株式会社尼康 变倍光学***、光学装置、和用于制造变倍光学***的方法
JP2015108814A (ja) * 2013-10-23 2015-06-11 オリンパス株式会社 単焦点距離レンズ系及びそれを備えた撮像装置
CN106133578B (zh) 2014-03-27 2019-09-10 株式会社尼康 变倍光学***以及摄像装置
JP6536020B2 (ja) 2014-11-26 2019-07-03 リコーイメージング株式会社 ズームレンズ系
JP5877516B2 (ja) * 2014-12-22 2016-03-08 株式会社タムロン 高変倍率ズームレンズ
WO2017130478A1 (ja) 2016-01-27 2017-08-03 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2017004030A (ja) * 2016-10-13 2017-01-05 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6815166B2 (ja) * 2016-10-31 2021-01-20 株式会社タムロン 変倍光学系及び撮像装置
US10656368B1 (en) 2019-07-24 2020-05-19 Omniome, Inc. Method and system for biological imaging using a wide field objective lens

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033703A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP2001194590A (ja) * 1999-10-29 2001-07-19 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2001350093A (ja) * 2000-04-07 2001-12-21 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2004117826A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2006113453A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN1877387A (zh) * 2005-06-02 2006-12-13 佳能株式会社 变焦透镜及包含变焦透镜的摄像设备
CN1949018A (zh) * 2005-10-13 2007-04-18 三星Techwin株式会社 具有广视角和高变焦比的变焦透镜以及使用其的相机
JP2007264395A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3466711B2 (ja) 1994-06-23 2003-11-17 キヤノン株式会社 リヤフォーカス式ズームレンズ
US7336419B2 (en) * 1998-06-01 2008-02-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens
JP4266617B2 (ja) * 2001-12-28 2009-05-20 オリンパス株式会社 広角高倍ズームレンズ及びそれを用いた撮影装置
US7199940B2 (en) * 2004-09-15 2007-04-03 Nikon Corporation Zoom lens system
JP4802598B2 (ja) 2005-08-11 2011-10-26 コニカミノルタオプト株式会社 撮像光学系および撮像装置
JP4982787B2 (ja) 2006-03-28 2012-07-25 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 撮像光学系および撮像装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033703A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP2001194590A (ja) * 1999-10-29 2001-07-19 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2001350093A (ja) * 2000-04-07 2001-12-21 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2004117826A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2006113453A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN1877387A (zh) * 2005-06-02 2006-12-13 佳能株式会社 变焦透镜及包含变焦透镜的摄像设备
CN1949018A (zh) * 2005-10-13 2007-04-18 三星Techwin株式会社 具有广视角和高变焦比的变焦透镜以及使用其的相机
JP2007264395A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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