CN104011578A - 变焦透镜以及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有超过12的高变焦比、并且小型且后截距较长的高性能的变焦透镜。该变焦透镜从物体侧依次由正的光焦度的第1透镜组(G1)、负的光焦度的第2透镜组(G1)、正的光焦度的第3透镜组(G3)、以及正的光焦度的第4透镜组(G4)构成，在从广角端向望远端进行变焦时，以使第1透镜组(G1)与第2透镜组(G2)的间隔增大、第2透镜组(G2)与第3透镜组(G3)的间隔减小、第3透镜组(G3)与第4透镜组(G4)的间隔减小的方式使各透镜组移动。第4透镜组(G4)从物体侧依次由正的光焦度的第4a透镜组(G4a)以及负的光焦度的第4b透镜组(G4b)构成，在从无限远向极近进行对焦时，仅第4b透镜组(G4b)向像侧移动。

Description

变焦透镜以及摄像装置
技术领域
本发明涉及在数码相机、视频摄像机、播放用摄像机、电影用摄像机以及监视用摄像机等电子摄像机中使用的变焦透镜、以及具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
长久以来，在高变焦比的变焦透镜中，为了实现小型化且抑制像移动相对于对焦移动的灵敏度，提出有将四组结构变焦透镜的第4透镜组划分为第4a透镜组以及第4b透镜组这两者、利用后侧的第4b透镜组进行聚焦的变焦透镜(参照专利文献1、2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-9104号公报
专利文献2：日本特开2009-115874号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在专利文献1、2所述的变焦透镜中，用于进行聚焦的第4b透镜组具有正的光焦度，因此在从无限远向极近进行对焦时，第4b透镜组向物体侧移动。因此，在第4b透镜组的物体侧需要用于供第4b透镜组移动的空间，其结果是，在第4a透镜组与第4b透镜组之间需要较大空间，因此无法使光学***充分地小型化。另外，由于广角端中的后截距容易变短，因此在将专利文献1、2所述的变焦透镜应用于单反相机的情况下，无法确保反射镜、滤色镜等的空间。另外，在专利文献1、2所述的变焦透镜中，变焦比皆为10左右，不能说具有足够的高变焦比。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种具有超过12的高变焦比、并且小型且后截距较长的高性能的变焦透镜。
用于解决课题的手段
本发明的变焦透镜从物体侧依次由正的光焦度的第1透镜组、负的光焦度的第2透镜组、正的光焦度的第3透镜组、以及正的光焦度的第4透镜组构成，在从广角端向望远端进行变焦时，以使所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔增大、所述第2透镜组与所述第3透镜组的间隔减小、所述第3透镜组与所述第4透镜组的间隔减小的方式使所述各透镜组移动，其特征在于，
所述第4透镜组从物体侧依次由正的光焦度的第4a透镜组以及负的光焦度的第4b透镜组构成，在从无限远向极近进行对焦时，仅所述第4b透镜组向像侧移动。
需要说明的是，本发明的变焦透镜由第1透镜组、第2透镜组、第3透镜组以及第4透镜组构成，但在四个透镜组以外，也可以包含实际上不具备光学能的透镜、光阑、玻璃罩等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜筒、摄像元件、具有手抖修正机构等的机构部分等的结构。
另外，在本发明中，凸面、凹面、平面、双凹、弯月、双凸、平凸以及平凹等这样的透镜的面形状、正以及负这样的透镜的光焦度的附图标记，对于含有非球面的结构，只要没有特别限定，考虑为近轴区域。另外，在本发明中，对于曲率半径的附图标记，面形状为凸面朝向物体侧时设为正，凸面朝向像侧时设为负。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选的是，所述第4b透镜组至少在一面上具有随着远离光轴而负的光焦度增强的形状的非球面。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选的是，所述第3透镜组从物体侧依次由正的光焦度的第3a透镜组、以及负的光焦度的第3b透镜组构成，通过使所述第3b透镜组向与光轴垂直的方向移动而进行手抖修正。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选的是，所述第3透镜组至少在一面上且在从望远端处的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。
另外，在本发明的变焦透镜中，优选的是，所述第3b透镜组至少在一面上且在从望远端处的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。
在上述本发明的变焦透镜中，优选满足下述条件式(1)、(2)。需要说明的是，作为更优选的方式，可以具有下述条件式(1)、(2)中的任一个的构成，或者也可以具有组合这两者而成的结构。
2.5＜|ft/f4b|＜10.0…(1)
5.0＜|ft/f3b|＜10.0…(2)
ft：望远端处的整个***的焦距
f3b：所述第3b透镜组的焦距
f4b：所述第4b透镜组的焦距
需要说明的是，也可以满足下述条件式(1-1)、(1-2)、(2-1)。
2.5＜|ft/f4b|＜7.0…(1-1)
3.0＜|ft/f4b|＜5.0…(1-2)
6.0＜|ft/f3b|＜8.0…(2-1)
本发明的摄像装置的特征在于，该摄像装置具备上述记载的本发明的变焦透镜。
发明效果
根据本发明，第4透镜组从物体侧依次由正的光焦度的第4a透镜组以及负的光焦度的第4b透镜组构成，在从无限远向极近进行对焦时，仅第4b透镜组向像侧移动，因此在第4a透镜组与第4b透镜组之间不需要较大的空间，由此，能够缩短第4透镜组的全长，其结果是，能够实现光学***的小型化。另外，通过使负的光焦度的第4b透镜组接近于第4a透镜组，能够增长广角端处的后截距，因此容易确保单反相机的反射镜、滤色镜等的空间。由此，能够获得具有高变焦比、并且小型且后截距较长的高性能的变焦透镜，并且能够使像移动相对于对焦移动的灵敏度较为适当。
根据本发明的摄像装置，由于具备本发明的变焦透镜，因此能够构成为小型且高性能，能够使用摄像元件而获得良好的像。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第一结构例的、与实施例1对应的透镜剖视图。
图2是表示变焦透镜的第二结构例的、与实施例2对应的透镜剖视图。
图3是表示变焦透镜的第三结构例的、与实施例3对应的透镜剖视图。
图4是表示变焦透镜的第四结构例的、与实施例4对应的透镜剖视图。
图5是表示变焦透镜的第五结构例的、与实施例5对应的透镜剖视图。
图6是表示与图1(C)的光学***配置对应的第3b透镜组G3b的结构的图。
图7是实施例1的变焦透镜的广角端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图8是实施例1的变焦透镜的中间区域处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图9是实施例1的变焦透镜的望远端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图10是实施例2的变焦透镜的广角端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图11是实施例2的变焦透镜的中间区域处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图12是实施例2的变焦透镜的望远端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图13是实施例3的变焦透镜的广角端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图14是实施例3的变焦透镜的中间区域处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图15是实施例3的变焦透镜的望远端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图16是实施例4的变焦透镜的广角端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图17是实施例4的变焦透镜的中间区域处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图18是实施例4的变焦透镜的望远端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图19是实施例5的变焦透镜的广角端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图20是实施例5的变焦透镜的中间区域处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图21是实施例5的变焦透镜的望远端处的各像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示歪曲像差。
图22A是表示作为本发明的一实施方式的摄像装置的无反射镜单镜相机的一结构例的外观图。
图22B是表示作为本发明的一实施方式的摄像装置的无反射镜单镜相机的一结构例的外观图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1(A)、(B)、(C)表示本发明的一实施方式的变焦透镜的第一结构例。该结构例与后述的实施例1的透镜结构相对应。需要说明的是，图1(A)与广角端(最短焦距状态)处的光学***配置相对应，图1(B)与中间区域(中间焦距状态)处的光学***配置相对应，图1(C)与望远端(最长焦距状态)处的光学***配置相对应。同样地，在图2(A)、(B)、(C)～图5(A)、(B)、(C)中表示与后述的实施例2～5的透镜结构相对应的第二～第五的结构例。在图1(A)、(B)、(C)～图5(A)、(B)、(C)中，附图标记Ri表示将最靠近物体侧的构成要素的面设为第一个、以随着朝向像侧(成像侧)而依次增加的方式设置且标注附图标记的第i个面的曲率半径。附图标记Di表示第i个面与第i+1个面的光轴Z上的面间隔。需要说明的是，对于附图标记Di，仅对伴随着拍摄倍率的变化而变化的部分的面间隔(D5、D14、D24等)标注附图标记。需要说明的是，仅在图1(C)中示出中心光束50。
该变焦透镜沿着光轴Z从物体侧依次具备正的光焦度的第1透镜组G1、负的光焦度的第2透镜组G2、正的光焦度的第3透镜组G3、以及正的光焦度的第4透镜组G4。优选的是，光学性孔径光阑St在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间配置在第3透镜组G3的物体侧附近。
第3透镜组G3从物体侧依次由具有正的光焦度的第3a透镜组G3a、以及具有负的光焦度的第3b透镜组G3b构成。为了修正抖动所带来的成像位置的位移而将第3b透镜组G3b构成为能够朝与光轴大致垂直的方向进行移动。
第4透镜组G4从物体侧依次由具有正的光焦度的第4a透镜组G4a、以及具有负的光焦度的第4b透镜组G4b构成，在从无限远物体向有限距离物体进行对焦时，第4b透镜组G4b沿着光轴移动而进行聚焦。
该变焦透镜能够安装于例如无反射镜单镜相机等摄影设备上。在搭载有该变焦透镜的摄像机的成像面(摄像面)上配置CCD(Charge CoupledDevice)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件100。摄像元件100输出与由本实施方式的变焦透镜形成的光学像相应的摄像信号。至少利用该变焦透镜与摄像元件100来构成本实施方式中的摄像装置。在作为最终透镜组的第4透镜组G4与摄像元件100之间，也可以与安装透镜的摄像机侧的结构相应地配置各种光学构件GC。例如也可以配置有摄像面保护用的玻璃罩、红外线截止滤光片等平板状的光学构件。需要说明的是，在图1(A)、(B)、(C)～图5(A)、(B)、(C)中，也一并示出摄像元件100以及光学构件GC。
该变焦透镜构成为至少使第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第4透镜组G4沿着光轴移动，使各组间隔发生变化而进行变焦。孔径光阑St例如与第3透镜组G3一并进行移动。即，随着从广角端朝向中间区域、进而朝向望远端使其变焦，各透镜组以及孔径光阑St例如从图1(A)的状态朝向图1(B)的状态、进而朝向图1(C)的状态以描绘图中实线所示的轨迹的方式移动。
更详细来说，在从广角端状态朝向望远端状态进行变焦时，以第1透镜组G1与第2透镜组G2的间隔增大、第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小、第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔减小的方式移动。通过如此移动各透镜组，能够利用各透镜组来有效地进行变焦。
另外，在从广角端状态朝向望远端状态进行变焦时，优选第1透镜组G1朝向物体侧移动。通过如此移动第1透镜组G1，能够有效地进行变焦，在变焦的整体区域范围内实现良好的光学性能。
另外，在从广角端状态朝向望远端状态进行变焦时，期望第3透镜组G3与第4透镜组G4朝向物体侧移动，第2透镜组G2进行移动。通过如此移动各透镜组，能够利用各透镜组来有效地进行变焦。
本实施方式的变焦透镜通过采用这样的结构，在第4a透镜组G4a与第4b透镜组G4b之间不需要较大空间，因此能够缩短第4透镜组G4的全长，进一步能够实现光学***的小型化。另外，通过将具有负的光焦度的第4b透镜组G4b与第4a透镜组G4a接近，能够增长广角端处的后截距，因此容易确保单反相机的反射镜、滤色镜等的空间。如此，根据本实施方式，能够获得具有超过12的高变焦比、并且小型且后截距较长的高性能的变焦透镜。另外，能够使像移动相对于对焦移动的灵敏度变得适当。
另外，通过使第3透镜组G3由具有正的光焦度的第3a透镜组G3a、以及具有负的光焦度的第3b透镜组G3b构成，能够利用第3a透镜组G3a的正的光焦度来缩小第3b透镜组G3b的有效径，因此能够减轻手抖修正组的重量，减小对防振驱动***的负担。
另外，本实施方式的变焦透镜优选满足下述条件式(1)。
2.5＜|ft/f4b|＜10.0…(1)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f4b：第4b透镜组G4b的焦距
通过满足条件式(1)，能够高速地进行对焦动作，并且能够容易进行聚焦控制。当不高于条件式(1)的下限时，第4b透镜组G4b的光学能变弱，对焦时的第4b透镜组G4b的移动量增大，进而第4b透镜组G4b的有效径增大，其结果是，对于对焦驱动***的负担增大而使高速对焦变得困难。当不低于条件式(1)的上限时，像移动相对于对焦移动的灵敏度变得过高，用于探寻最佳焦点位置的第4b透镜组G4b的振幅移动量变得过小，其结果是，透镜停止等、聚焦控制变得困难。
为了进一步实现对焦动作的高速化以及聚焦控制的容易化，优选满足下述条件式(1-1)。另外，更优选满足下述条件式(1-2)。
2.5＜|ft/f4b|＜7.0…(1-1)
3.0＜|ft/f4b|＜5.0…(1-2)
第4b透镜组G4b优选在至少一面上具有随着远离光轴而负的光焦度增强的形状的非球面。由此，能够取得变焦时以及聚焦时的各像差的平衡。
另外，本实施方式的变焦透镜优选满足下述条件式(2)。
5.0＜|ft/f3b|＜10.0…(2)
其中，
f3b：第3b透镜组G3b的焦距
通过满足条件式(2)，能够容易进行用于驱动第3b透镜组G3b的促动器的尺寸的小型化以及相对于较小振动的手抖修正组的控制。当不高于条件式(2)的下限时，第3b透镜组G3b的光焦度变弱，在防振时所需的第3b透镜组G3b的移动量变得过大，用于驱动其的促动器的尺寸也变大。当不低于条件式(2)的上限时，第3b透镜组G3b的光焦度增强，在防振时所需的第3b透镜组G3b的移动量变得过小，相对于较小振动的手抖修正组的控制变得困难。
为了进一步实现促动器的尺寸的小型化以及相对于较小振动的手抖修正组的控制的容易化，优选满足下述条件式(2-1)。
6.0＜|ft/f3b|＜8.0…(2-1)
第3透镜组G3优选在至少一面中、在从望远端的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。另外，第3b透镜组G3b优选在至少一面中、在从望远端的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。由此，能够抑制防振时以及变焦时的各像差的变动。
图6是表示与图1(C)的光学***配置相对应的第3b透镜组G3b的结构的图。在图6中，附图标记h是第3b透镜组G3b的第3-4透镜L34的物体侧的面R21的中心光束半径。因而，在图6中，从第3-4透镜L34的物体侧的面R21中的作为中心光束半径h的一半的h/2至中心光束半径h的范围60与从望远端的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围相对应。因而，第3透镜组G3的第3-4透镜L34的物体侧的面R21在从望远端的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，是随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面的情况下，图6所示的范围60具有随着远离光轴Z而负的光焦度减弱的非球面形状。
[向摄像装置的应用例]
图22A、B作为本实施方式的摄像装置的一个例子而示出无反射镜单镜相机。特别来说，图22A表示从前侧观察该相机的外观，图22B表示从背面侧观察该相机的外观。该相机具备相机主体10，在该相机主体10的上表面侧设有快门按钮32与电源按钮33。在相机主体10的背面侧设有显示部36与操作部34、35。显示部36用于显示拍摄出的图像。
在相机主体10的前面侧中央部设置供来自摄影对象的光入射的摄影开口，在与该摄影开口对应的位置设置安装件37，利用安装件37将可换镜头20安装于相机主体10。可换镜头20在镜筒内收纳有透镜构件。在相机主体10内，设置可输出与由可换镜头20形成的被摄体像相应的摄像信号的CCD等摄像元件、对从该摄像元件输出的摄像信号进行处理而生成图像的信号处理电路、以及用于记录该生成的图像的记录介质等。在该相机中，通过对快门按钮32进行按压操作，能够进行一帧的静止画面的摄影，将由该摄影获得的图像数据记录于相机主体10内的记录介质(未图示)。
作为这样的无反射镜单镜相机中的可换镜头20，通过使用基于本实施方式的变焦透镜，能够获得高解像的摄像信号。在相机主体10侧，能够基于该摄像信号而生成高解像的图像。
需要说明的是，本实施方式的变焦透镜不仅能够应用于无反射镜单镜相机，还能够用于单反相机、视频摄像机、播放用摄像机、电影用摄像机以及监视用摄像机等各种电子摄像机。
实施例
接下来，对本实施方式的变焦透镜的具体实施例进行说明。
[实施例1]
图1(A)、(B)、(C)是表示本发明的实施例1的变焦透镜的结构的图。
实施例1的变焦透镜的第1透镜组G1从物体侧依次由凹面朝向像侧的负的弯月形状的第1-1透镜L11、双凸形状的正的第1-2透镜L12、以及凸面朝向物体侧的正的弯月形状的第1-3透镜L13构成。另外，第1-1透镜L11与第1-2透镜L12接合而构成接合透镜。
第2透镜组G2从物体侧依次由凹面朝向像侧的负的弯月形状的第2-1透镜L21、双凹形状的负的第2-2透镜L22、双凸形状的正的第2-3透镜L23、以及双凹形状的负的第2-4透镜L24构成。另外，第2-2透镜L22由复合非球面透镜构成。即，第2-2透镜L22通过在物体侧的面敷设树脂，从而物体侧的面R8由复合非球面来构成。需要说明的是，附图标记R9是第2-2透镜L22的玻璃与树脂的接合面。
第3a透镜组G3a从物体侧依次由双凸形状的正的第3-1透镜L31、双凸形状的正的第3-2透镜L32、以及双凹形状的负的第3-3透镜L33构成。另外，第3-2透镜L32与第3-3透镜L33接合而构成接合透镜。
第3b透镜组G3b从物体侧依次由双凹形状的负的第3-4透镜L34、以及凸面朝向物体侧的正的弯月形状的第3-5透镜L35构成。另外，第3-4透镜L34的物体侧的面R21由非球面构成。
第4a透镜组G4a从物体侧依次由双凸形状的正的第4-1透镜L41、凹面朝向像侧的负的弯月形状的第4-2透镜L42、以及双凸形状的正的第4-3透镜L43构成。另外，第4-2透镜L42与第4-3透镜L43接合而构成接合透镜。另外，第4-1透镜L41的物体侧的面R25以及像侧的面R26由非球面构成。
第4b透镜组G4b从物体侧依次由凸面朝向像侧的正的弯月形状的第4-4透镜L44、以及双凹形状的负的第4-5透镜L45构成。另外，第4-5透镜L45的物体侧的面R32由非球面构成。
需要说明的是，在实施例1中，第3透镜组G3的第3-4透镜L34的望远端中的面R21的中心光束半径为7.952mm。
表1以及表2示出与图1(A)、(B)、(C)所示的变焦透镜的结构相对应的具体透镜数据。在表1中表示其基本的透镜数据，在表2中表示其它的数据。在表1所示的透镜数据中的面编号Si的栏中，对于实施例1的变焦透镜，表示将最靠近物体侧的构成要素的面设为第一个、以随着朝向像侧而依次增加的方式设置的、标注附图标记的第i个(i＝1～21)面的编号。在曲率半径Ri的栏中，与图1(C)中标注的附图标记Ri相对应，表示从物体侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。关于面间隔Di的栏，同样地表示从物体侧起第i个面Si与第i+1个面Si+1之间的光轴上的间隔(mm)。在Ndj的栏中，表示将最靠近物体侧的透镜设为第一个、随着朝向像侧而依次增加的第j个(j＝1，2，3，...)光学要素相对于d线(波长587.6nm)的折射率，在v dj的栏中，表示第j个光学要素相对于d线的阿贝数。在表2中，作为各数据还表示无限远对焦状态下的整个***的近轴焦距f(mm)、焦距比数(FNO.)以及视场角(2ω)的值。
另外，在表1中，各透镜组以1组、2组…的方式进行表示。另外，第3b透镜组用于进行手抖修正，第4b透镜组用于进行聚焦，分别赋予OIS(Optical Image Stabilizer)、FOCUS的文字。
实施例1的变焦透镜随着变焦而使第1透镜组G1与第2透镜组G2的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔、以及第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔发生变化，因此第1透镜组G1与第2透镜组G2的面间隔D5、第2透镜组G2与第3透镜组G3的面间隔D14、第3透镜组G3与第4透镜组G4的面间隔D24以及第4透镜组G4与光学构件GC的面间隔D33的值的值变得可变。在表2中，作为面间隔D5、D14、D24、D33在变焦时的数据，表示广角端(WIDE)、中间区域(MID)以及望远端(TELE)处的无限远对焦状态下的值。
在表1的透镜数据中，标附于面编号的左侧的符号“*”，表示其透镜面为非球面形状。在表1的基本透镜数据中，作为上述非球面的曲率半径而示出近轴的曲率半径的数值。
在表3中表示实施例1的变焦透镜中的非球面数据。在作为非球面数据而示出的数值中，附图标记“E”表示其后面的数值是以10为底的“幂指数”，表示该以10为底的指数函数所表示的数值乘以“E”之前的数值。例如，“1.0E-02”表示“1.0×10-2”。
作为实施例1的变焦透镜的非球面数据，记录由以下的式(A)来表示的非球面形状的式中各系数An、K的值。更详细来说，Z表示从位于距离光轴高度Y的位置的非球面上的点下降至非球面的顶点的切平面(与光轴垂直的平面)的垂线的长度(mm)。
Z＝C·Y2/{1+(1-K·C2·Y2)1/2}+∑An·Yn…(A)
(n＝3以上的整数)
其中，
Z：非球面的深度(mm)
Y：从光轴至透镜面的距离(高度)(mm)
K：表示二次曲面的非球面系数
C：近轴曲率＝1/R
(R：近轴曲率半径)
An：第n次的非球面系数
实施例1的变焦透镜的非球面基于上述非球面式(A)，有效地使用A3～A10的次数而表示非球面系数An。
[实施例2、3]
图2(A)、(B)、(C)是表示本发明的实施例2的变焦透镜的结构的图，图3(A)、(B)、(C)是表示本发明的实施例3的变焦透镜的结构的图。实施例2、3的变焦透镜设为与第一实施例的变焦透镜大致相同的结构，但第2透镜组G2的第2-3透镜L23与第2-4透镜L24接合而构成接合透镜，与此相伴，在比第2-4透镜L24更靠像侧的透镜的面编号与实施例1相比偏移一位这点上与实施例1不同。
与上述实施例1相同，在表4～6中表示实施例2的变焦透镜的具体透镜数据。另外，在表示7～9中表示实施例3的变焦透镜的具体透镜数据。需要说明的是，实施例2、3的变焦透镜由复合非球面来构成第2-2透镜L22的物体侧的面，第3-4透镜L34的物体侧的面R20、第4-1透镜L41的物体侧的面R24以及像侧的面R25和第4-5透镜L45的物体侧的面R31分别由非球面构成。需要说明的是，在实施例2、3中，第3透镜组G3的第3-4透镜L34的望远端处的面R20的中心光束半径分别为7.885mm、7.728mm。
[实施例4]
图4(A)、(B)、(C)是表示本发明的实施例4的变焦透镜的结构的图。实施例4的变焦透镜设为与实施例1的变焦透镜大致相同的结构，但第2透镜组G2的第2-3透镜L23与第2-4透镜L24接合而构成接合透镜，与此相伴，在比第2-4透镜L24更靠像侧的透镜的面编号与实施例1相比偏移一位、并且第3b透镜组G3b从物体侧依次由凸面朝向像侧的正的弯月形状的第3-4透镜L34、以及双凹形状的负的第3-5透镜L35构成这点上与实施例1不同。
与上述的实施例1相同，在表10～12中表示实施例4的变焦透镜的具体透镜数据。需要说明的是，实施例4的变焦透镜的第2-2透镜L22的物体侧的面由复合非球面构成，第3-5透镜L35的像侧的面R23、第4-1透镜L41的物体侧的面R24以及像侧的面R25、第4-5透镜L45的物体侧的面R31分别由非球面构成。
需要说明的是，在实施例4中，第3透镜组G3的第3-5透镜L35的望远端处的面R23的中心光束半径为7.715mm。
[实施例5]
图5(A)、(B)、(C)是表示本发明的实施例5的变焦透镜的结构的图。实施例5的变焦透镜设为与实施例1的变焦透镜大致相同的结构，但在第2-1透镜L21的物体侧的面由复合非球面构成、在第2-2透镜L22处不具有复合非球面而第4b透镜组G4b从物体侧依次由凹面朝向像侧的负的弯月形状的第4-4透镜L44、以及凸面朝向物体侧的正的弯月形状的第4-5透镜L45构成这点上与实施例1不同。
与上述实施例1相同，在表13～15中表示实施例5的变焦透镜的具体透镜数据。需要说明的是，实施例5的变焦透镜的第2-1透镜L21的物体侧的面由复合非球面构成，第3-4透镜L34的物体侧的面R21、第4-1透镜L41的物体侧的面R25以及像侧的面R26、第4-5透镜L45的像侧的面R31分别由非球面构成。
需要说明的是，在实施例5中，第3透镜组G3的第3-4透镜L34的望远端中的面R21的中心光束半径为8.644mm。
[表1]
实施例1
[表2]
面间隔 WIDE MID TELE
D5 1.089 34.831 59.665
D14 41.410 18.410 3.475
D24 14.178 7.378 3.491
D33 34.007 64.958 85.997
f 18.386 70.012 266.596
FNO. 3.55 5.21 6.65
2ω[°] 76.27 21.69 5.81
[表3]
非球面系数
[表4]
实施例2
[表5]
面间隔 WIDE MID TELE
D5 0.998 34.110 59.405
D13 42.972 19.050 3.466
D23 12.914 6.664 3.497
D32 35.504 67.161 86.723
f 18.389 70.022 266.637
FNO. 3.55 5.23 6.54
2ω[°] 76.57 21.69 5.81
[表6]
非球面系数
[表7]
实施例3
[表8]
面间隔 WIDE MID TELE
D5 0.985 31.799 59.360
D13 42.441 18.496 4.134
D23 12.593 6.593 3.931
D32 35.488 66.201 79.500
f 18.385 65.000 229.809
FNO. 3.60 5.24 6.17
2ω[°] 76.62 23.32 6.72
[表9]
非球面系数
[表10]
实施例4
[表11]
面间隔 WIDE MID TELE
D5 1.088 34.233 60.339
D13 42.437 19.211 3.556
D23 12.727 6.502 3.377
D32 35.498 66.450 82.397
f 18.388 70.021 266.632
FNO. 3.55 5.35 6.55
2ω[°] 76.42 21.71 5.81
[表12]
非球面系数
[表13]
实施例5
[表14]
面间隔 WIDE MID TELE
D5 1.199 34.176 55.787
D14 44.062 19.582 3.495
D24 12.821 7.346 3.471
D33 33.016 61.775 93.406
f 18.385 69.863 266.584
FNO. 3.35 4.82 6.72
2ω[°] 76.23 21.67 5.82
[表15]
非球面系数
[各实施例的其它数值数据]
在表16中，示出针对各实施例汇总了与上述各条件式相关的值的结果。由表16可知，对于条件式(1)、(2)，各实施例的值处于其数值范围内。
[表16]
条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
(1)|ft/f4b| 4.04 4.13 3.53 4.41 4.07
(2)|ft/f3b| 6.70 7.27 6.04 7.30 6.23
[像差性能]
图7(A)～(C)分别表示实施例1的变焦透镜中的广角端处的球面像差、像散以及歪曲像差。图8(A)～(C)表示中间区域处的相同的各像差，图9(A)～(C)表示望远端处的相同的各像差。在各像差图中，示出以d线(587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图中，也示出关于波长486.1nm(F线)、波长656.3nm(C线)的像差。在像散图中，实线表示径向的像差，虚线表示切线方向的像差。FNO.表示F值，ω表示半视场角。
同样地，在图10(A)～(C)(广角端)、图11(A)～(C)(中间区域)以及图12(A)～(C)(望远端)中表示关于实施例2的变焦透镜的各像差。同样地，在图13～图21的(A)～(C)中表示关于实施例3～5的变焦透镜的各像差。
由以上的各数值数据以及各像差图可知，对于各实施例，在各变焦区域良好地修正各像差，能够实现具有超过12的高变焦比、并且整体上得以小型化的变焦透镜。
需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式以及各实施例，能够进行各种变形实施。例如各透镜成分的曲率半径、面间隔以及折射率的值等并不限定于上述各数值实施例所示的值，可采用其他值。

Claims (11)

1.一种变焦透镜，其从物体侧依次由正的光焦度的第1透镜组、负的光焦度的第2透镜组、正的光焦度的第3透镜组、以及正的光焦度的第4透镜组构成，在从广角端向望远端进行变焦时，以使所述第1透镜组与所述第2透镜组的间隔增大、所述第2透镜组与所述第3透镜组的间隔减小、所述第3透镜组与所述第4透镜组的间隔减小的方式使所述各透镜组移动，
所述变焦透镜的特征在于，
所述第4透镜组从物体侧依次由正的光焦度的第4a透镜组、以及负的光焦度的第4b透镜组构成，在从无限远向极近进行对焦时，仅所述第4b透镜组向像侧移动。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
该变焦透镜满足下述条件式(1)，
2.5＜|ft/f4b|＜10.0…(1)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f4b：所述第4b透镜组的焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
该变焦透镜满足下述条件式(1-1)，
2.5＜|ft/f4b|＜7.0…(1-1)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f4b：所述第4b透镜组的焦距。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，
该变焦透镜满足下述条件式(1-2)，
3.0＜|ft/f4b|＜5.0…(1-2)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f4b：所述第4b透镜组的焦距。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第4b透镜组至少在一面上具有随着远离光轴而负的光焦度增强的形状的非球面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第3透镜组从物体侧依次由正的光焦度的第3a透镜组、以及负的光焦度的第3b透镜组构成，通过使所述第3b透镜组向与光轴垂直的方向移动而进行手抖修正。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，
该变焦透镜满足下述条件式(2)，
5.0＜|ft/f3b|＜10.0…(2)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f3b：所述第3b透镜组的焦距。
8.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，
该变焦透镜满足下述条件式(2-1)，
6.0＜|ft/f3b|＜8.0…(2-1)
其中，
ft：望远端处的整个***的焦距
f3b：所述第3b透镜组的焦距。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第3透镜组至少在一面上且在从望远端处的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的变焦透镜，其特征在于，
所述第3b透镜组至少在一面上且在从望远端处的面的中心光束半径的一半至中心光束半径的范围内，具有随着远离光轴而负的光焦度减弱的形状的非球面。
11.一种摄像装置，其特征在于，
该摄像装置搭载有权利要求1至10中任一项所述的变焦透镜。
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