CN105143949B - 变焦透镜以及拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

实现一种变焦透镜以及具备该变焦透镜的拍摄装置，该变焦透镜适于远摄镜头，在搭载于拍摄装置时，收纳状态以及使用状态这两种状态下的透镜***全长均较短，各像差良好地得到修正，且变焦透镜具有高光学性能。变焦透镜实质上从物体侧起依次由正的第1透镜组(G1)、负的第2透镜组(G2)、正的第3透镜组(G3)、正的第4透镜组(G4)、负的第5透镜组(G5)、以及正的第6透镜组(G6)构成。在从广角端向望远端进行变倍时，所有透镜组的间隔变化。在将第1透镜组(G1)的焦距设为f1，将第2透镜组(G2)的焦距设为f2时，变焦透镜满足条件式(1)：‑5＜f1/f2＜‑1.5。

Description

变焦透镜以及拍摄装置
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜以及拍摄装置，更具体而言，涉及适于数码照相机、电影拍摄用照相机、播放用照相机等的变焦透镜、以及具备该变焦透镜的拍摄装置。
背景技术
以往，由于对高性能的变焦透镜的迫切期望，提出了六组结构的变焦透镜。例如，在下述专利文献1中，特别是作为望远变焦透镜，公开了六组结构的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧起依次配置有：具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组、具有负光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组。另外，在下述专利文献2中，公开了相同的光焦度配置的六组结构的变焦透镜。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-53444号公报
专利文献2：日本特开2005-352057号公报
近年来，随着所谓的非反射式照相机的普及，越来越迫切要求小型且高性能的变焦透镜。在这种照相机中，期望在收纳透镜并携带以及将透镜装配于照相机进行使用这两种情况下形成紧凑的结构。因此，要求在收纳状态以及使用状态这两种状态下透镜***全长较短的变焦透镜。特别是，对于与广角镜头、标准镜头相比透镜***全长较长的远摄镜头的变焦透镜而言，该迫切期望更强烈。
然而，专利文献1所记载的变焦透镜存在透镜***全长、特别是广角端的透镜***全长不够短的问题。另外，专利文献2所记载的六组结构的变焦透镜是标准变焦透镜，因此若将其应用于望远变焦透镜，仍存在透镜***全长不够短的问题。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种变焦透镜以及具备这种变焦透镜的拍摄装置，该变焦透镜适用于远摄镜头，在搭载于拍摄装置时，在收纳状态以及使用状态这两种状态下透镜***全长较短，各像差良好地得到修正，且该变焦透镜具有高光学性能。
用于解决课题的手段
本发明的变焦透镜实质上从物体侧起依次由具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组、具有负光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组这六个透镜组构成，在从广角端向望远端进行变倍时，所有相邻的透镜组的间隔均变化，在将第1透镜组的焦距设为f1，将第2透镜组的焦距设为f2时，变焦透镜满足下述条件式(1)：
-5＜f1/f2＜-1.5…(1)。
在本发明的变焦透镜中，优选为满足下述条件式(1-1)，更优选为满足下述条件式(1-2)：
-4.8＜f1/f2＜-2.5…(1-1)：
-4.6＜f1/f2＜-3.0…(1-2)。
在本发明的变焦透镜中，优选为第4透镜组与第5透镜组的间隔在望远端处比在广角端处窄。
在本发明的变焦透镜中，优选为第3透镜组在望远端处的位置比在广角端处的位置更靠物体侧。
在本发明的变焦透镜中，优选为第3透镜组与第4透镜组的间隔在广角端处最窄。
在本发明的变焦透镜中，在将广角端处的第1透镜组与第2透镜组的光轴上的间隔设为d1w时，变焦透镜优选为满足下述条件式(2)，更优选为满足下述条件式(2-1)，进一步优选为满足下述条件式(2-2)：
0.04＜d1w/f1＜0.3…(2)；
0.08＜d1w/f1＜0.2…(2-1)：
0.11＜d1w/f1＜0.2…(2-2)。
在本发明的变焦透镜中，优选为使第4透镜组沿着光轴方向移动而进行调焦。
在本发明的变焦透镜中，优选为使第2透镜组沿着具有与光轴垂直的分量的方向移动而对图像晃动进行修正。
在本发明的变焦透镜中，优选为第1透镜组实质上从物体侧起依次由凸透镜以及接合透镜构成，该接合透镜由凹透镜和凸透镜接合而成。
在本发明的变焦透镜中，优选为第3透镜组在最靠像侧具有使凹面朝向像侧的负弯月形透镜。
在本发明的变焦透镜中，也可以是，第4透镜组实质上由双凸透镜和双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
或者，在本发明的变焦透镜中，也可以是，第4透镜组实质上由使凸面朝向物体侧的一个正弯月形透镜构成。
在本发明的变焦透镜中，也可以是，第2透镜组实质上从物体侧起依次由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值小的双凹透镜以及接合透镜构成，该接合透镜由双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。
或者，在本发明的变焦透镜中，也可以是，第2透镜组实质上从物体侧起依次由接合透镜以及使凹面朝向物体侧的负弯月形透镜构成，该接合透镜由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值小的双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。
本发明的拍摄装置的特征在于，该拍摄装置具备上述记载的本发明的变焦透镜。
需要说明的是，上述各“透镜组”并不一定由多个透镜构成，还包括仅由一个透镜构成的情况。
需要说明的是，上述的“实质上由～构成”是指，除了列举的构成要素以外，还意图包括实质上不具有光焦度的透镜、光阑、保护玻璃、滤光器等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、抖动修正机构等机构部分等。
需要说明的是，在包含非球面的情况下，上述的光焦度的符号、透镜 的面形状均在近轴区域考虑。
发明效果
根据本发明，由于在六组结构的变焦透镜中，适当设定透镜组的光焦度的排列，在进行变倍时所有透镜组的间隔均变化，且构成为满足规定的条件式，因此能够提供适用于远摄镜头、在收纳状态以及使用状态这两种状态下透镜***全长均较短、各像差良好地得到修正且具有高光学性能的变焦透镜、以及具备这种变焦透镜的拍摄装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图2是示出本发明的实施例2的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图3是示出本发明的实施例3的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图4是示出本发明的实施例4的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图5是示出本发明的实施例5的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图6是示出本发明的实施例6的变焦透镜的透镜结构的剖视图。
图7是示出图1的变焦透镜的广角端、中间焦距状态、望远端的轴上光束与轴外光束的图。
图8(A)～图8(L)是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图。
图9(A)～图9(L)是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图。
图10(A)～图10(L)是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图。
图11(A)～图11(L)是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图。
图12(A)～图12(L)是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图。
图13(A)～图13(L)是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图。
图14A是本发明的实施方式的拍摄装置的前侧的立体图。
图14B是本发明的实施方式的拍摄装置的背面侧的立体图。
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。在图1中示出本发明的一实施方式的变焦透镜向无限远物体对焦时的透镜剖视图。在图1的标注有“广角”的上部、标注有“望远”的下部分别示出广角端、望远 端处的透镜结构。在上部与下部之间示出的曲线以及直线表示从广角端向望远端进行变倍时的各透镜组的移动轨迹。在上部与下部之间示出的与光轴Z垂直的方向的直线表示该透镜组在变倍时不移动。图1所示的例子与后述的实施例1对应。同样地，在图2～图6中示出与后述的实施例2～6对应的结构例。由于图1～图6所示的结构例的基本结构相同，因此以下主要以图1所示的结构例为基础来进行说明。
该变焦透镜能够搭载于数码照相机、电影拍摄用照相机、播放用照相机等拍摄装置。拍摄装置配置为，例如，CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等拍摄元件5的拍摄面位于该变焦透镜的像面Sim。优选在该变焦透镜与拍摄面之间，具备保护拍摄元件5的拍摄面的保护玻璃、与拍摄装置的规格相对应的低通滤波器、红外线截止滤光器等各种滤光器。在图1中，还例示了将假设具有上述构件的平行平板状的光学构件PP配置在透镜***与像面Sim之间的例子。
该变焦透镜实质上沿着光轴Z从物体侧起依次由具有正光焦度的第1透镜组G1、具有负光焦度的第2透镜组G2、具有正光焦度的第3透镜组G3、具有正光焦度的第4透镜组G4、具有负光焦度的第5透镜组G5、以及具有正光焦度的第6透镜组G6这六个透镜组构成。优选孔径光阑St配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间、且配置在第3透镜组G3的物体侧附近。需要说明的是，图1所示的孔径光阑St不表示大小、形状，而示出光轴上的位置。
通过将第1透镜组G1设为正光焦度的透镜组，从而有利于透镜***全长的缩短。通过将第2透镜组G2设为负光焦度的透镜组，从而能够分担主要的变倍作用。通过将第3透镜组G3、第4透镜组G4设为正光焦度的透镜组，并在变倍时使第3透镜组G3、第4透镜组G4各自的物体侧以及像侧的空气间隔变化，从而有利于抑制变倍时的以球面像差为代表的各像差的变动。通过将第5透镜组G5设为负光焦度的透镜组，从而有利于透镜***全长的缩短。通过将第6透镜组G6设为正光焦度的透镜组，从而能够抑制轴外光线的主光线向像面Sim(拍摄元件5)入射的入射角变大，能够抑制黑斑(shading)。
另外，该变焦透镜采用在从广角端向望远端进行变倍时，所有相邻的透镜组的间隔变化的结构。由此，有利于抑制变倍时的以球面像差为代表的各像差的变动。
在图1所示的例子中，第1透镜组G1与第2透镜组G2的间隔在从广角端向望远端进行变倍时始终增大，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔在从广角端向望远端进行变倍时始终缩窄，第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔构成为在广角端处最窄，第4透镜组G4与第5透镜组G5的间隔构成为在望远端时比在广角端时窄，第5透镜组G5与第6透镜组G6的间隔构成为在望远端时比在广角端时大。通过该结构，通过第2透镜组G2以外的透镜组也能够承担变倍作用，从而有利于抑制变倍时的各像差的变动。
在变倍时，第6透镜组G6也可以构成为相对于像面Sim不动。由此，有利于抑制因变倍产生的倍率色像差、畸变像差的变动，能够实现防止灰尘从像面侧向透镜***进入的防尘效果。
第1透镜组G1例如能够由三个透镜L11～L13构成。更详细而言，优选第1透镜组G1实质上从物体侧起依次由凸透镜以及接合透镜构成，该接合透镜由凹透镜和凸透镜接合而成。由此，有利于抑制轴上色像差和望远端处的波长所导致的球面像差之差，容易实现望远侧的F值小的光学***。该结构对于存在望远侧的轴上色像差和望远端的波长所导致的球面像差之差较大的课题的望远变焦透镜尤其有效。在将第1透镜组G1设为上述三透镜结构的情况下，优选为最靠物体侧的凸透镜是使凸面朝向物体侧的平凸透镜或使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜，凹透镜是使凸面朝向物体侧的负弯月形透镜，最靠像侧的凸透镜是使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜。
第2透镜组G2例如能够由三个透镜L21～L23构成。更详细而言，第2透镜组G2也可以实质上从物体侧起依次由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值较小的双凹透镜以及接合透镜构成，该接合透镜由双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。由此，有利于抑制变倍时的像散的变动，另外，在使第2透镜组G2沿着具有与光轴Z垂直的分量的方向移动而进行防抖的情况下，有利于抑制防抖时的像散的变动。
或者，第2透镜组G2也可以实质上从物体侧起依次由接合透镜、以及使凹面朝向物体侧的负弯月形透镜构成，该接合透镜由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值较小的双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。由此，对于望远端的球面像差的修正尤其有效，另外，在使第2透镜组G2沿着具有与光轴Z垂直的分量的方向移动而进行防抖的情况下，有利于抑制防抖时的球面像差的变动。
第3透镜组G3例如能够由三个透镜L31～L33构成。更详细而言，优选为第3透镜组G3实质上从物体侧起依次由凸透镜、凸透镜、以及使凹面朝向像侧的负弯月形透镜构成。在该情况下，第3透镜组G3也可以从物体侧起依次由使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜、双凸透镜、使凹面朝向像侧的负弯月形透镜构成。在这种情况下，有利于抑制高阶球面像差，容易实现F值小的光学***。此时，第3透镜组G3的最靠物体侧的正弯月形透镜的两面可以是非球面形状，在这种情况下，对于球面像差的修正是有效的。另外，第3透镜组G3的最靠物体侧的透镜也可以是在物体侧形成有复合非球面的凸透镜，在这种情况下，对于球面像差和轴上色像差的修正是有效的。需要说明的是，第3透镜组G3的透镜结构与个数无关，优选为第3透镜组G3在最靠像侧具有使凹面朝向像侧的负弯月形透镜，由此，有利于抑制高阶球面像差，容易实现F值小的光学***。
第4透镜组G4例如能够由两个透镜L41、L42构成。更详细而言，第4透镜组G4也可以实质上由双凸透镜和双凹透镜接合而成的接合透镜构成。由此，有利于抑制变倍时的色像差的变动。另外，在使第4透镜组G4沿着光轴方向移动而进行调焦的情况下，若利用双凸透镜和双凹透镜接合而成的接合透镜构成第4透镜组G4，则有利于抑制随着调焦而产生的球面像差、像散的变动。
或者，第4透镜组G4例如能够由一个透镜L41构成。更详细而言，第4透镜组G4可以实质上由使凸面朝向物体侧的一个正弯月形透镜构成。由此，在使第4透镜组G4沿着光轴方向移动而进行调焦的情况下，在有利于抑制随着调焦而产生的球面像差的变动的基础上，还能够使调焦透镜轻型化，调焦机构的负担降低效果显著。
第5透镜组G5例如能够由两个透镜L51、L52构成。更详细而言， 第5透镜组G5也可以实质上从物体侧起依次由使凸面朝向像侧的平凸透镜、双凹透镜构成。在这种情况下，有利于望远端的像散的修正。或者，第5透镜组G5也可以从物体侧起依次由双凸透镜、双凹透镜构成。在这种情况下，更有利于望远端的像散的修正。
第6透镜组G6例如能够由一个透镜L61构成。更详细而言，第6透镜组G6也可以由使凸面朝向像侧的平凸透镜构成。通过采用该形状的透镜，有利于抑制变倍时的像散的变动。或者，第6透镜组G6也可以由使凸面朝向像侧的正弯月形透镜构成，在这种情况下，抑制变倍时的像散的变动的效果变得显著。
在将第1透镜组G1的焦距设为f1，将第2透镜组G2的焦距设为f2时，该变焦透镜满足下述条件式(1)：
-5＜f1/f2＜-1.5…(1)。
在如本实施方式这种光焦度排列的六组变焦透镜中，一般来说，第1透镜组G1的变倍时的移动量大，该移动量对透镜***全长产生较大影响。另外，由于第2透镜组G2承担较大的变倍作用，因此关于像差、变倍等，对整个***带来的影响大。由此，规定第1透镜组G1与第2透镜组G2的光焦度之比十分重要。通过使f1/f2不达到条件式(1)的下限以下，从而有利于抑制变倍时的以畸变像差为代表的各像差的变动。通过使f1/f2不达到条件式(1)的上限以上，从而有利于广角端的透镜***全长的缩短，另外，抑制变倍时的第1透镜组G1的移动量，从而有利于抑制变倍时的透镜***全长的变化量。
在这种变焦透镜中，广角端的透镜***全长对收纳状态下的光学***的长度造成较大影响，望远端的透镜***全长对使用状态下的光学***的最大长度造成较大影响。通过缩短广角端的透镜***全长，能够实现收纳状态下的小型化。另外，通过抑制变倍时的第1透镜组G1的移动量，能够缩短望远端的透镜***全长，能够缩短使用状态下的光学***的最大长度，能够实现使用状态下的拍摄装置的小型化。并且，通过抑制变倍时的第1透镜组G1的移动量，还能够抑制所需的透镜镜筒的长度，能够有助于收纳状态下的拍摄装置的小型化。
基于上述情况，变焦透镜更优选为满足下述条件式(1-1)，进一步 优选为满足下述条件式(1-2)：
-4.8＜f1/f2＜-2.5…(1-1)；
-4.6＜f1/f2＜-3.0…(1-2)。
在该变焦透镜中，优选为第4透镜组G4与第5透镜组G5的间隔构成为在望远端时比在广角端时窄。由此，第4透镜组G4和第5透镜组G5能够分担第2透镜组G2的变倍作用，从而有利于抑制变倍时的畸变像差的变动，另外，即使在进行更高变倍的情况下，也能够实现广角端的透镜***全长的缩短、变倍时的透镜***全长的变化量的抑制。
另外，在该变焦透镜中，优选为第3透镜组G3以像面Sim为基准，在望远端的位置比在广角端的位置更靠物体侧。由此，能够缩短望远端的第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔，有利于变倍时的透镜***全长的缩短。
另外，在该变焦透镜中，优选为第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔构成为在整个变倍区域中的广角端处最窄。由此，第3透镜组G3与第4透镜组G4能够分担第2透镜组G2的变倍作用，从而有利于抑制变倍时的像散的变动，另外，即使在进行更高变倍的情况下，也能够实现广角端的透镜***全长的缩短、变倍时的透镜***全长的变化量的抑制。
如后文所述，在该变焦透镜中，优选为通过第4透镜组G4进行调焦，在使用第4透镜组G4进行调焦的情况下，第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔在广角端处最窄，从而得到能够在望远侧进行更近处的被摄体的拍摄的效果。其原因在于如下叙述的情况。在通过正光焦度的第4透镜组G4进行调焦的情况下，在物体距离从无限远向近距离移动时，第4透镜组G4向物体侧移动而进行调焦。在望远侧，物体移动时的图像的移动量与广角侧相比具有增大的趋势，因此，在望远侧为了调焦而移动的透镜组的移动量增大。因此，若如上述那样构成为第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔在广角端处最窄，能够在望远侧增大第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔，能够增大在调焦时移动的第4透镜组G4的移动量，能够实现更近的被摄体的拍摄。
另外，在将广角端的第1透镜组G1与第2透镜组G2的光轴上的间隔设为d1w时，优选该变焦透镜满足下述条件式(2)：
0.04＜d1w/f1＜0.3…(2)。
通过使d1w/f1不达到条件式(2)的下限以下，从而抑制变倍时的第1透镜组G1的移动量，有利于抑制变倍时的透镜***全长的变化量。通过使d1w/f1不达到条件式(2)的上限以上，从而有利于广角端的透镜***全长的缩短。通过满足条件式(2)，与不达到条件式(1)的上限以上的情况相同，能够实现收纳状态以及使用状态这两种状态下的拍摄装置的小型化。
基于上述情况，更优选变焦透镜满足下述条件式(2-1)，进一步优选满足下述条件式(2-2)：
0.08＜d1w/f1＜0.2…(2-1)；
0.11＜d1w/f1＜0.2…(2-2)。
另外，在该变焦透镜中，优选为使第4透镜组G4沿着光轴方向移动而进行调焦。这里，在图7中与图1的变焦透镜的透镜结构相对应示出轴上光束与最大视场角的轴外光束。图7的“广角”、“中间”、“望远”分别表示广角端、中间焦距状态、望远端。由图7可知，在整个***中，从位于中间附近的正光焦度的第3透镜组G3射出的光线的因变倍而产生的射出角变化小。因此，通过利用配置在该第3透镜组G3的像侧之后的第4透镜组G4来进行调焦，能够减小调焦时的像差变动，从而有利于抑制调焦时的球面像差、像散的变动。特别是在孔径光阑St在变倍时与第3透镜组G3一体地移动的情况下，该效果显著。
另外，在该变焦透镜中，优选为使第2透镜组G2沿着具有与光轴Z垂直的分量的方向移动而对图像晃动进行修正。即，优选构成为通过第2透镜组G2进行防抖动作。通常，在变焦透镜中，为了抑制因变倍时的各透镜组的移动而产生的像差变动，进行各透镜组单体程度的像差修正，特别是如本实施方式的第2透镜组G2那样承担较大的变倍作用的透镜组比其他透镜组更好地进行基于单体的像差修正。通过将这种第2透镜组G2用于防抖，能够减小因防抖动作而产生的像差变动。
另外，由于第2透镜组G2是配置在正光焦度的第1透镜组G1的像侧之后的凹透镜组，因此能够增大针对用于防抖的第2透镜组G2的移动量的、图像晃动的修正量。即，第2透镜组G2可以认为是容易发挥针对 移动量的防抖效果的透镜组。特别是，在不达到条件式(1)的上限以上的情况下，能够将用于防抖的第2透镜组G2的最大移动量抑制为较小，能够有助于拍摄装置的小型化。
以上，主要参照图1所示的例子进行说明，但本发明的变焦透镜的构成各透镜组的透镜个数、透镜形状不限定于图1所示的例子，也可以采用其他结构。另外，上述优选结构、可能的结构能够任意组合，优选根据变焦透镜所要求的规格而适当选择性地采用。
接下来，对本发明的变焦透镜的具体实施例进行说明。
<实施例1>
在图1中示出实施例1的变焦透镜的结构图。在表1中示出实施例1的变焦透镜的基本透镜数据，在表2中示出各要素和可变面间隔，在表3中示出非球面系数。
在表1中，在Si栏中示出将最靠物体侧的构成要素的物体侧的面作为第一且随着朝向像侧而依次增加的第i个(i＝1、2、3、…)面编号，在Ri栏中示出第i个面的曲率半径，在Di栏中示出第i个面与第i+1个面的光轴Z上的面间隔。另外，在Ndj栏中示出将最靠物体侧的构成要素设为第一且随着朝向像侧而依次增加的第j个(j＝1、2、3、…)构成要素的对d线(波长587.56nm)的折射率，在vdj栏中示出第j个构成要素的对d线的阿贝数。
就表1的曲率半径的符号而言，在使凸面朝向物体侧的面形状的情况下为正，在使凸面朝向像侧的面形状的情况下为负。在表1中还示出了孔径光阑St以及光学构件PP，在相当于孔径光阑St的面的面编号栏中记载有面编号和(St)的文字。在相当于像面Sim的面的面编号栏中记载有面编号和(Sim)的文字。
表1的Di栏记载的DD[5]、DD[10]、DD[17]、DD[20]、DD[23]是在变倍时间隔变化的可变面间隔，分别对应于第1透镜组G1与第2透镜组G2的间隔、第2透镜组G2与孔径光阑St的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5的间隔、以及第5透镜组G5与第6透镜组G6的间隔。
在表2中示出广角端、中间焦距状态(在表2中简略记载为中间)、 望远端各自的对d线的各要素和上述可变面间隔的值。表2的f’是整个***的焦距，FNo.是F值，2ω是全视场角(单位为度)。
需要说明的是，在表1中，对非球面的面编号标注＊标记，在非球面的曲率半径栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中示出上述各非球面的非球面系数。表3的非球面系数的数值的“E-n”(n：整数)表示“×10-n”。非球面系数是用下式表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、…)的值。下式中的∑表示m项之和。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2)+∑Am·hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂到与非球面顶点相切且与光轴垂直的平面的垂线的长度)
h：高度(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率
KA、Am：非球面系数(m＝3、4、5、…)
在表1～表3中，记载了以规定的位数取整后的数值。在表1～表3中，作为长度的单位使用了mm，但由于光学***即使比例放大或者比例缩小也能够使用，因此能够使用其他适当的单位。
【表1】
Si Ri Di Ndj vdj
1 93.4577 4.300 1.58913 61.14
2 ∞ 0.100
3 103.1337 1.710 1.58144 40.75
4 37.9520 7.150 1.49700 81.54
5 1295.9911 DD[5]
6 -114.4807 0.840 1.88300 40.76
7 54.6230 1.998
8 -39.7040 0.850 1.72916 54.68
9 39.7040 2.200 1.92286 20.88
10 503.7335 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 35.2473 3.200 1.72777 40.33
＊13 302.5188 6.510
14 68.0514 5.700 1.43875 94.93
15 -23.0494 0.300
16 40.9271 1.000 1.84666 23.78
17 20.2890 DD[17]
18 28.8457 3.860 1.74320 49.34
19 -43.3070 0.850 1.80100 34.97
20 107.9227 DD[20]
21 ∞ 2.610 1.92286 18.90
22 -68.1850 1.100 1.72916 54.68
23 27.9438 DD[23]
24 ∞ 3.580 1.48749 70.23
25 -55.5622 19.027
26 ∞ 0.600 1.54763 54.98
27 ∞ 0.810
28 ∞ 1.550 1.54763 54.98
29 ∞ 0.500
30 ∞ 0.700 1.49784 54.98
31 ∞ 1.120
32(Sim) ∞
【表2】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.9 3.4
f′ 56.68 104.94 194.28
FNo. 3.56 4.17 4.98
2ω[°] 27.8 15.0 8.2
DD[5] 14.332 36.233 51.700
DD[10] 15.857 10.029 3.968
DD[17] 6.488 15.986 26.427
DD[20] 15.478 11.858 3.530
DD[23] 6.213 16.113 30.932
【表3】
面编号 12 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.2149980E-05 8.2860572E-07
A4 4.7067069E-06 1.5620405E-05
A5 -3.4603603E-06 4.0098895E-07
A6 4.1742359E-07 -3.0524648E-07
A7 -1.8773629E-08 4.2803201E-08
A8 -1.2486166E-09 -4.0112483E-10
A9 9.5621054E-11 -3.4720627E-10
A10 -5.6719225E-12 1.4077889E-11
在图8(A)～图8(D)中分别示出广角端的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。在图8(E)～图8(H)中分别示出中间焦距状态的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。在图8(I)～图8(L)中分别示出望远端的实施例1的变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差(畸变)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。图8(A)～图8(L)均是向无限远物体对焦时的像差图。
在各像差图中示出以d线作为基准波长的像差，但在球面像差图中还示出对于C线(波长656.27mn)、F线(波长486.13nm)、g线(波长435.84nm)的像差，在倍率色像差图中示出对于C线、F线、g线的像差。在像散图中用实线、虚线示出分别与弧矢方向、子午方向相关的像差，对于线种类的说明，分别标注(S)、(T)这样的符号。球面像差图的FNo.表示F值，其他的像差图的ω表示半视场角。
在上述的实施例1的说明中叙述的各数据的符号、含义、记载方法在未特别说明的情况下，与以下的实施例的符号、含义、记载方法相同，因此以下省略重复说明。
<实施例2>
在图2中示出实施例2的变焦透镜的结构图。在表4、表5、表6中分别示出实施例2的变焦透镜的基本透镜数据、各要素和可变面间隔、非球面系数。在图9(A)～图9(L)中示出实施例2的变焦透镜的各像差图。
【表4】
Si Ri Di Ndj vdj
1 91.9997 4.300 1.58913 61.14
2 32728.3506 0.100
3 103.5029 1.710 1.57501 41.50
4 37.1562 7.100 1.49700 81.54
5 800.6980 DD[5]
6 -138.7104 0.840 1.88300 40.76
7 50.2907 2.082
8 -39.0158 0.850 1.72916 54.68
9 41.0606 2.300 1.92286 20.88
10 699.9873 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 31.9576 3.200 1.72777 40.33
＊13 165.8017 6.466
14 46.3121 5.750 1.43387 95.20
15 -25.9999 0.300
16 36.9852 1.000 1.84666 23.78
17 18.6214 DD[17]
18 27.9645 3.910 1.75700 47.82
19 -39.7835 0.850 1.80100 34.97
20 98.3760 DD[20]
21 2313.4207 2.473 1.92286 18.90
22 -69.8033 1.000 1.72916 54.68
23 27.5001 DD[23]
24 ∞ 4.000 1.48749 70.23
25 -56.2921 18.919
26 ∞ 0.590 1.54763 54.98
27 ∞ 0.810
28 ∞ 1.450 1.54763 54.98
29 ∞ 0.500
30 ∞ 0.700 1.49784 54.98
31 ∞ 1.119
32(Sim) ∞
【表5】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.9 3.4
f′ 56.68 104.94 194.28
FNo. 3.61 4.37 4.97
2ω[°] 27.8 15.0 8.2
DD[5] 13.943 33.847 52.363
DD[10] 16.147 9.748 4.011
DD[17] 6.416 14.771 25.342
DD[20] 14.410 11.839 3.412
DD[23] 7.289 19.607 31.197
【表6】
面编号 12 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.3337754E-05 -3.3469314E-06
A4 4.4407315E-06 1.4768925E-05
A5 -3.8106054E-06 -3.0380374E-07
A6 4.3233926E-07 -2.7037580E-07
A7 -1.7323699E-08 4.4505911E-08
A8 -1.1735316E-09 -3.7651521E-10
A9 9.8451835E-11 -3.4772994E-10
A10 -5.5841669E-12 1.4037679E-11
<实施例3>
在图3中示出实施例3的变焦透镜的结构图。在表7、表8、表9中分别示出实施例3的变焦透镜的基本透镜数据、各要素和可变面间隔、非球面系数。在图10(A)～图10(L)中示出实施例3的变焦透镜的各像差图。
【表7】
Si Ri Di Ndj vdj
1 93.4870 4.300 1.67790 55.34
2 ∞ 0.100
3 101.8798 1.710 1.60342 38.03
4 37.9358 7.100 1.49700 81.54
5 421.0260 DD[5]
6 -232.2650 0.849 1.80610 40.92
7 18.5288 2.481 1.92286 20.88
8 41.9092 2.159
9 -43.0062 0.800 1.88300 40.76
10 -2082.9947 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 32.9318 3.200 1.72777 40.33
＊13 156.9787 6.554
14 72.9948 5.750 1.43875 94.93
15 -22.9991 0.300
16 39.5181 1.000 1.84666 23.78
17 20.3004 DD[17]
18 28.9403 3.910 1.75700 47.82
19 -40.7118 0.850 1.80100 34.97
20 115.5822 DD[20]
21 ∞ 2.353 1.92286 18.90
22 -69.0045 1.500 1.69680 55.53
23 26.9603 DD[23]
24 ∞ 3.939 1.48749 70.23
25 -58.4259 18.925
26 ∞ 0.590 1.54763 54.98
27 ∞ 0.810
28 ∞ 1.450 1.54763 54.98
29 ∞ 0.500
30 ∞ 0.700 1.49784 54.98
31 ∞ 1.126
32(Sim) ∞
【表8】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.9 3.4
f′ 56.68 104.94 194.28
FNo. 3.56 4.33 4.97
2ω[°] 27.8 15.0 8.2
DD[5] 13.131 31.774 49.959
DD[10] 16.697 9.788 4.103
DD[17] 6.364 14.892 26.104
DD[20] 14.463 12.171 3.475
DD[23] 6.922 19.553 32.031
【表9】
面编号 12 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.5647933E-05 -1.8421397E-06
A4 5.7892400E-06 1.6258537E-05
A5 -3.5709865E-06 5.1130288E-07
A6 4.1487145E-07 -3.2584405E-07
A7 -1.9110960E-08 4.2201496E-08
A8 -1.2738937E-09 -4.0993561E-10
A9 9.4466994E-11 -3.4699955E-10
A10 -5.7099924E-12 1.4095854E-11
<实施例4>
在图4中示出实施例4的变焦透镜的结构图。在表10、表11、表12中分别示出实施例4的变焦透镜的基本透镜数据、各要素和可变面间隔、非球面系数。在图11(A)～图11(L)中示出实施例4的变焦透镜的各像差图。
【表10】
Si Ri Di Ndj vdj
1 96.3712 4.300 1.65160 58.55
2 ∞ 0.100
3 101.4983 1.710 1.60342 38.03
4 39.7747 7.100 1.49700 81.54
5 486.9366 DD[5]
6 -300.8962 0.849 1.78590 44.20
7 19.1063 2.350 1.92286 20.88
8 39.7031 2.250
9 -41.8883 0.800 1.88300 40.76
10 -2224.2981 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 30.8848 3.200 1.72777 40.33
＊13 120.0291 6.525
14 47.8237 5.750 1.43387 95.20
15 -25.9999 0.300
16 35.5584 1.000 1.84666 23.78
17 18.7906 DD[17]
18 28.2620 3.910 1.75700 47.82
19 -39.3890 0.850 1.80100 34.97
20 116.4153 DD[20]
21 ∞ 3.471 1.92286 18.90
22 -66.4719 1.000 1.69680 55.53
23 26.5775 DD[23]
24 ∞ 4.000 1.48749 70.23
25 -63.0439 18.923
26 ∞ 0.590 1.54763 54.98
27 ∞ 0.810
28 ∞ 1.450 1.54763 54.98
29 ∞ 0.500
30 ∞ 0.700 1.49784 54.98
31 ∞ 1.126
32(Sim) ∞
【表11】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 1.9 3.4
f′ 56.68 104.94 194.28
FNo. 3.61 4.36 4.97
2ω[°] 27.8 15.0 8.2
DD[5] 13.028 32.733 51.437
DD[10] 16.834 10.030 4.095
DD[17] 6.405 14.654 25.190
DD[20] 13.274 11.203 3.402
DD[23] 7.425 19.431 30.939
【表12】
面编号 12 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.6440506E-05 -5.4776968E-06
A4 5.0367616E-06 1.4797440E-05
A5 -3.9611750E-06 -3.3004011E-07
A6 4.3794978E-07 -2.6623016E-07
A7 -1.7425799E-08 4.3347529E-08
A8 -1.1999814E-09 -3.9578833E-10
A9 9.6767610E-11 -3.4714288E-10
A10 -5.6498891E-12 1.4083276E-11
<实施例5>
在图5中示出实施例5的变焦透镜的结构图。在表13、表14、表15中分别示出实施例5的变焦透镜的基本透镜数据、各要素和可变面间隔、非球面系数。在图12(A)～图12(L)中示出实施例5的变焦透镜的各像差图。
【表13】
Si Ri Di Ndj vdj
1 74.5663 4.323 1.48749 70.23
2 4455.0323 0.100
3 80.9477 1.710 1.62004 36.26
4 36.5894 6.226 1.48749 70.23
5 446.7710 DD[5]
6 -232.4700 1.100 1.80400 46.58
7 50.8041 1.263
8 -55.5719 0.850 1.83481 42.73
9 39.0797 2.100 1.92286 18.90
10 360.0866 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 120.8001 0.200 1.52409 53.79
13 55.7603 3.354 1.67270 32.10
14 242.6444 7.500
15 61.4302 4.500 1.49700 81.54
16 -20.8247 0.300
17 70.5666 0.900 1.61293 37.00
18 19.8124 DD[18]
19 24.9885 4.510 1.74320 49.34
20 -25.0000 0.850 1.80000 29.84
21 506.8185 DD[21]
22 121.2112 2.454 1.92286 20.88
23 -39.7245 1.000 1.83400 37.16
24 20.4799 DD[24]
25 -120.5002 4.000 1.48749 70.23
26 -35.2921 21.551
27 ∞ 0.600 1.54763 54.98
28 ∞ 0.810
29 ∞ 1.550 1.54763 54.98
30 ∞ 0.500
31 ∞ 0.700 1.49784 54.98
32 ∞ 1.125
33(Sim) ∞
【表14】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 2.0 4.0
f′ 51.53 102.53 204.00
FNo. 4.12 6.15 6.14
2ω[°] 30.4 15.8 8.0
DD[5] 10.613 24.568 53.036
DD[10] 17.000 11.624 3.993
DD[18] 5.990 10.114 17.029
DD[21] 13.933 9.561 3.303
DD[24] 7.429 44.402 47.667
【表15】
面编号 12
KA 1.0000000E+00
A3 -1.5977199E-05
A4 -2.5758548E-05
A5 -3.4997710E-06
A6 4.0656428E-07
A7 -1.9671467E-08
A8 -2.1979498E-09
A9 2.8442374E-11
A10 5.5932197E-12
A11 2.5280785E-12
A12 -2.4797637E-13
<实施例6>
在图6中示出实施例6的变焦透镜的结构图。在表16、表17、表18中分别示出实施例6的变焦透镜的基本透镜数据、各要素和可变面间隔、非球面系数。在图13(A)～图13(L)中示出实施例6的变焦透镜的各像差图。
【表16】
Si Ri Di Ndj vdj
1 91.2839 4.300 1.48749 70.23
2 -750.7105 0.100
3 98.0341 1.610 1.60342 38.03
4 42.2950 6.100 1.48749 70.23
5 464.5310 DD[5]
6 -127.1629 0.840 1.74950 35.33
7 60.0025 1.200
8 -41.2999 0.850 1.78590 44.20
9 32.7880 1.900 1.92286 18.90
10 472.9846 DD[10]
11(St) ∞ 1.000
＊12 35.2293 3.500 1.65296 36.79
＊13 207.5426 4.570
14 99.4961 4.500 1.49700 81.54
15 -17.9929 0.300
16 51.7317 0.800 1.84666 23.78
17 20.6535 DD[17]
18 26.3323 2.000 1.59282 68.63
19 89.1617 DD[19]
20 -128.4997 2.640 1.92286 20.88
21 -52.1400 0.850 1.62299 58.16
22 26.0849 DD[22]
23 -144.0763 4.000 1.61293 37.00
24 -46.6261 17.840
25 ∞ 0.600 1.54763 54.98
26 ∞ 0.810
27 ∞ 0.350 1.54763 54.98
28 ∞ 0.600 1.54763 54.98
29 ∞ 0.600 1.54763 54.98
30 ∞ 0.500
31 ∞ 0.700 1.49784 54.98
32 ∞ 1.120
33(Sim) ∞
【表17】
广角端 中间 望远端
变焦倍率 1.0 2.1 4.3
f′ 51.53 107.31 223.44
FNo. 4.63 5.76 6.92
2ω[°] 30.8 14.6 7.0
DD[5] 13.14 37.23 61.95
DD[10] 20.55 9.15 3.89
DD[17] 6.18 15.15 28.49
DD[19] 17.24 16.74 2.90
DD[22] 5.93 15.74 31.82
【表18】
面编号 12 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 -2.1929710E-05 2.4812223E-05
A5 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A6 -2.6825828E-07 -2.3807118E-07
A7 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A8 -1.4041431E-09 8.3060405E-10
A9 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A10 -1.3101658E-11 -4.3238076E-11
A11 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A12 2.0009875E-14 2.5906063E-13
在表19中示出上述实施例1～6的变焦透镜的条件式(1)、(2)的对应值。
【表19】
式编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
(1) f1/f2 -4.292 -4.338 -4.320 -4.415 -3.725 -4.250
(2) d1w/f1 0.134 0.129 0.122 0.118 0.100 0.110
根据以上的数据可知，实施例1～6的变焦透镜的望远端的焦距处于190～225的范围，广角端的透镜***全长以及望远端的透镜***全长均较短，各像差良好地得到修正，变焦透镜具有高性能。
接下来，参照图14A、图14B对本发明的拍摄装置的一实施方式进行说明。在图14A、图14B中示出立体形状的照相机30是在镜筒内收纳有本发明的实施方式的变焦透镜1的更换透镜20装配为装卸自如的、非反射式数码照相机。图14A示出从前侧观察该照相机30时的外观，图14B示出从背面侧观察该照相机30时的外观。
该照相机30具备照相机主体31，在照相机主体31的上面具有快门按钮32和电源按钮33。另外，在照相机主体31的背面设置有操作部34、35和显示部36。显示部36是用于显示拍摄到的图像、拍摄之前的处于视场角内的图像的构件。
在照相机主体31的前面中央部设置有供来自拍摄对象的光入射的拍摄开口，在与该拍摄开口对应的位置设置有框架37，经由该框架37将更换透镜20装配于照相机主体31。
并且，在照相机主体31内设置有接收由更换透镜20形成的被摄体像并输出与之相应的拍摄信号的CCD等拍摄元件(未图示)、对从该拍摄元件输出的拍摄信号进行处理而生成图像的信号处理电路、以及用于记录生成的该图像的记录介质等。在该照相机30中，通过按下快门按钮32，能够进行静态图像或者动态图像的拍摄，通过该拍摄而得到的图像数据记录于上述记录介质。
以上，列举实施方式以及实施例对本发明进行了说明，然而本发明并不限定于上述实施方式以及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数等值并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。
另外，在拍摄装置的实施方式中，列举非反射式数码照相机并示出附图进行说明，但本发明的拍摄装置不限于此，例如，也可以将本发明应用于摄像机、数码照相机、电影拍摄用照相机、播放用照相机等拍摄装置。

Claims (16)

1.一种变焦透镜，其中，
该变焦透镜从物体侧起依次由具有正光焦度的第1透镜组、具有负光焦度的第2透镜组、具有正光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组、具有负光焦度的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组这六个透镜组构成，
在从广角端向望远端进行变倍时，所有相邻的透镜组的间隔变化，
所述第3透镜组与所述第4透镜组的间隔在整个变倍区域中的广角端处最窄，
所述第1透镜组从物体侧起依次由凸透镜以及接合透镜构成，该接合透镜由凹透镜和凸透镜接合而成，
在将所述第1透镜组的焦距设为f1，将所述第2透镜组的焦距设为f2时，所述变焦透镜满足下述条件式(1)：
-5＜f1/f2＜-1.5…(1)。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
所述第4透镜组与所述第5透镜组的间隔在望远端时比在广角端时窄。
3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第3透镜组在望远端时的位置比在广角端时的位置更靠物体侧。
4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
在将广角端的所述第1透镜组与所述第2透镜组的光轴上的间隔设为d1w时，所述变焦透镜满足下述条件式(2)：
0.04＜d1w/f1＜0.3…(2)。
5.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
使所述第4透镜组沿着光轴方向移动而进行调焦。
6.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
使所述第2透镜组沿着具有与光轴垂直的分量的方向移动而对图像晃动进行修正。
7.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第3透镜组在最靠像侧具有使凹面朝向像侧的负弯月形透镜。
8.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第4透镜组由双凸透镜和双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
9.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第4透镜组由使凸面朝向物体侧的一个正弯月形透镜构成。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(1-1)：
-4.8＜f1/f2＜-2.5…(1-1)。
11.根据权利要求4所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(2-1)：
0.08＜d1w/f1＜0.2…(2-1)。
12.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(1-2)：
-4.6＜f1/f2＜-3.0…(1-2)。
13.根据权利要求4所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜满足下述条件式(2-2)：
0.11＜d1w/f1＜0.2…(2-2)。
14.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第2透镜组从物体侧起依次由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值较小的双凹透镜、以及接合透镜构成，该接合透镜由双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。
15.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其中，
所述第2透镜组从物体侧起依次由接合透镜、以及使凹面朝向物体侧的负弯月形透镜构成，该接合透镜由与物体侧相比像侧的面的曲率半径的绝对值小的双凹透镜和使凸面朝向物体侧的正弯月形透镜接合而成。
16.一种拍摄装置，其特征在于，
该拍摄装置具备权利要求1至15中任一项所述的变焦透镜。
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