CN107533212A - 变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置 - Google Patents

变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置 Download PDF

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CN107533212A
CN107533212A CN201580078237.4A CN201580078237A CN107533212A CN 107533212 A CN107533212 A CN 107533212A CN 201580078237 A CN201580078237 A CN 201580078237A CN 107533212 A CN107533212 A CN 107533212A
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河村一辉
今丰纪
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Abstract

变焦镜头具有前侧透镜组(G2)、后侧透镜组(G3~G5)、开口光圈(S),前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,满足以下的条件式(1)、(2)、(3),1.2≦|MGB_t|≦6 (1)、10≦νdGn_min_p≦27 (2)、‑0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)。

Description

变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置
技术领域
本发明涉及变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
作为能够进行大视场角拍摄和望远拍摄的变焦镜头,存在专利文献1~专利文献3所记载的变焦镜头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-255228号公报(第2实施例)
专利文献2:日本特开2009-282398号公报(第1实施例)
专利文献3:日本特开平8-190051号公报(第1实施例)
发明内容
发明要解决的课题
不能说专利文献1的变焦镜头的变倍比足够大。并且,全长相对于焦距较长,所以,不能说是小型的变焦镜头。
不能说专利文献2的变焦镜头的望远端的F数足够小。
专利文献3的变焦镜头的全长相对于焦距较长,所以,不能说是小型的变焦镜头。并且,不能说广角端的视场角足够大。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供具有大视场角和高变倍比、良好地校正各像差、且全长较短的变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的,本发明的变焦镜头的特征在于,变焦镜头具有前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,满足以下的条件式(1)、(2)、(3),
1.2≦|MGB_t|≦6 (1)
10≦νdGn_min_p≦27 (2)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率,
νdGn_min_p是前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
并且,另一个本发明的变焦镜头的特征在于,变焦镜头具有前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,满足以下的条件式(1’)、(3’)、(4),
1.26≦|MGB_t|≦7 (1’)
-0.015≦TpGn_min_p≦0.014 (3’)
2.3≦|MGB_t|/|MGB_w|≦7.0 (4)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
MGB_w是后侧透镜组的广角端端的横倍率。
并且,另一个本发明的变焦镜头的特征在于,变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组、前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,满足以下的条件式(2’)、(3),
15≦νdGn_min_p≦27 (2’)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
νdGn_min_p是前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
并且,另一个本发明的变焦镜头的特征在于,变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组、前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,满足以下的条件式(3”)、(5)、(6),
-0.03≦TpGn_min_p≦0.016 (3”)
70.3≦νd1G_max_p (5)
54≦νdGn_max_n (6)
其中,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
νd1G_max_p是第1透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGn_max_n是前侧透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
并且,本发明的摄像装置的特征在于,摄像装置具有:上述变焦镜头;以及具有摄像面的摄像元件。
发明效果
根据本发明,能够提供具有大视场角和高变倍比、良好地校正各像差、且全长较短的变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置。
附图说明
图1是实施例1的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图2是实施例2的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图3是实施例3的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图4是实施例4的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图5是实施例5的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图6是实施例6的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图7是实施例7的变焦镜头的无限远物体合焦时的镜头剖视图,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。
图8是示出实施例1的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图9是示出实施例2的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图10是示出实施例3的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图11是示出实施例4的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图12是示出实施例5的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图13是示出实施例6的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图14是示出实施例7的变焦镜头的无限远物体合焦时的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)的图,(a)~(d)示出广角端的状态,(e)~(h)示出中间的状态,(i)~(l)示出望远端的状态。
图15是摄像装置的剖视图。
图16是示出摄像装置的概观的前方立体图。
图17是摄像装置的后方立体图。
图18是摄像装置的主要部分的内部电路的结构框图。
具体实施方式
在实施例的说明之前,对本发明的某个方式的实施方式的作用效果进行说明。另外,在具体说明本实施方式的作用效果时,示出具体例进行说明。但是,与后述实施例的情况同样,这些例示的方式只不过是本发明所包含的方式中的一部分,在该方式中存在大量的变化。因此,本发明不限于例示的方式。
对本实施方式的变焦镜头所具有的基本结构(以下称为“本实施方式的基本结构”)进行说明。
在本实施方式的基本结构中,变焦镜头具有前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,后侧透镜组配置在前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置。
优选变焦镜头具有广角端的大视场角和高变倍比。大视场角例如是半视场角为38度、进而超过40度的视场角。这种大视场角有时也称为超广角。并且,高变倍比例如是超过6倍的变倍比。但是,视场角的值和变倍比的值不限于该值。
在本实施方式的基本结构中,在具有负屈光力的前侧透镜组的像侧配置后侧透镜组。这里,在后侧透镜组的最物体侧配置有具有正屈光力的物体侧正透镜组。因此,通过具有负屈光力的前侧透镜组和具有正屈光力的物体侧正透镜组,能够得到变倍作用。
进而,使前侧透镜组与物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,由此,能够提高变倍作用。而且,利用多个透镜组构成后侧透镜组,所以,能够良好地校正变倍时的像面弯曲的变动和球差的变动。
并且,通过将开口光圈配置在比物体侧透镜更靠像侧的位置,能够实现后侧透镜组的小径化。
这样,根据本实施方式的基本结构,在广角端确保大视场角,并且,缩短光学***的全长,进而,能够得到高变倍比。
对第1实施方式的变焦镜头~第5实施方式的变焦镜头进行说明。
第1实施方式的变焦镜头的特征在于,具有上述基本结构,满足以下的条件式(1)、(2)、(3),
1.2≦|MGB_t|≦6 (1)
10≦νdGn_min_p≦27 (2)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率,
νdGn_min_p是前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
通过提高后侧透镜组的横倍率,能够在广角侧确保大视场角,并且延长望远侧的焦距。由此,能够实现大视场角化和高变倍化。但是,当提高后侧透镜组的横倍率时,有时像差恶化。因此,优选满足条件式(1)。
通过不低于条件式(1)的下限值,高变倍化变得容易。通过不高于条件式(1)的上限值,能够抑制前侧透镜组中产生的各像差、主要是像面弯曲、球差、倍率色差和轴上色差的扩大。其结果,得到良好的成像性能。
并且,通过增大前侧透镜组的负屈光力,能够提高变倍比。由此,能够实现光学***的全长的缩短和前侧透镜组的直径的缩小,所以,能够使光学***小型化。
但是,在前侧透镜组中,有时主要在广角端附近产生倍率色差,在望远端附近产生轴上色差。前侧透镜组具有负屈光力,所以,为了校正前侧透镜组的色差,优选使正透镜的阿贝数尽可能位于高色散侧。使阿贝数位于高色散侧是指减小阿贝数、或增大色散。因此,优选满足条件式(2)。
通过不低于条件式(2)的下限值,能够抑制色差的校正过度。通过不高于条件式(2)的上限值,能够防止色差的校正不足。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,当增大前侧透镜组的屈光力时,由此,有时大幅产生二次频谱。因此,为了确保在变倍域的整个区域内良好地抑制色差的状态,在前侧透镜组内的正透镜中使用具有能够减轻二次频谱的产生的特性的玻璃材料是有效的。
特别是使F数成为较小的值、例如在变倍域的整个区域内使F数为5.0以下时,对成像性能造成的影响增大。因此,优选满足条件式(3)。
通过不低于条件式(3)的下限值,能够充分校正前侧透镜组内产生的二次频谱。该情况下,能够抑制轴上色差和倍率色差的产生的增大,所以,能够得到良好的成像性能。通过不高于条件式(3)的上限值,能够减弱前侧透镜组内的二次频谱的校正过度的倾向,因此,能够平衡良好地校正轴上色差和倍率色差。
第2实施方式的变焦镜头的特征在于,具有上述基本结构,满足以下的条件式(1’)、(3’)、(4),
1.26≦|MGB_t|≦7 (1’)
-0.015≦TpGn_min_p≦0.014 (3’)
2.3≦|MGB_t|/|MGB_w|≦7.0 (4)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
MGB_w是后侧透镜组的广角端端的横倍率。
条件式(1’)的技术意义与条件式(1)的技术意义相同。并且,条件式(3’)的技术意义与条件式(3)的技术意义相同。
如上所述,通过提高后侧透镜组的变倍作用,能够提高变倍比。但是,当提高后侧透镜组的变倍作用时,有时像差恶化。因此,优选满足条件式(4)。
通过不低于条件式(4)的下限值,变倍作用不会过小。因此,容易得到高变倍比、例如超过6倍的变倍比。通过不高于条件式(4)的上限值,后侧透镜组中的变倍作用不会过大。因此,主要能够在从中间状态到望远端的变倍域内抑制球差的变动的增大。
第3实施方式的变焦镜头的特征在于,具有上述基本结构,具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,满足以下的条件式(2’)、(3),
15≦νdGn_min_p≦27 (2’)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
νdGn_min_p是前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
在第3实施方式的变焦镜头中,在具有负屈光力的前侧透镜组的物体侧配置具有正屈光力的第1透镜组。因此,通过具有负屈光力的前侧透镜组和具有正屈光力的第1透镜组,能够得到变倍作用。
进而,使第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,由此,能够提高变倍作用。
为了缩短光学***的全长,以包含长焦结构的方式构成光学***,并且,增强通过长焦结构发挥的作用即可。在第3实施方式的变焦镜头中,通过第1透镜组和前侧透镜组,能够增强通过长焦结构发挥的作用。其结果,在望远端附近实现光学***的全长的缩短。
条件式(2’)的技术意义与条件式(2)的技术意义相同。并且,已经说明了条件式(3),所以这里省略说明。
第4实施方式的变焦镜头的特征在于,具有上述基本结构,具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,满足以下的条件式(3”)、(5)、(6),
-0.03≦TpGn_min_p≦0.016 (3”)
70.3≦νd1G_max_p (5)
54≦νdGn_max_n (6)
其中,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
νd1G_max_p是第1透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGn_max_n是前侧透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
条件式(3”)的技术意义与条件式(3)的技术意义相同。
如上所述,优选变焦镜头具有广角端的大视场角和高变倍比。特别是在变倍比较大的变焦镜头、例如变倍比超过6倍的变焦镜头中,有时主要是广角端的倍率色差的产生量和望远端的轴上色差的产生量一起增大。第1透镜组的望远端附近产生的色差在比第1透镜组更靠像侧的透镜组中被大幅放大。因此,通过满足条件式(5),能够抑制色差的产生。
通过不低于条件式(5)的下限值,能够在第1透镜组内防止轴上色差的校正不足。因此,能够抑制望远端附近的轴上色差的产生的增大。其结果,能够得到良好的成像性能。
如上所述,为了缩短光学***的全长,优选增大前侧透镜组的屈光力。但是,当增大前侧透镜组的屈光力时,主要在广角端附近产生倍率色差,在望远端附近产生轴上色差。为了校正具有负屈光力的前侧透镜组的色差,优选使前侧透镜组中使用的正透镜的阿贝数位于高色散侧,并且使负透镜的阿贝数位于低色散侧。因此,优选满足条件式(6)。
通过不低于条件式(6)的下限值,能够一起充分校正广角端附近的倍率色差和望远端附近的轴上色差。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,优选第1实施方式的变焦镜头和第2实施方式的变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,第1透镜组与前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化。
通过第1透镜组和前侧透镜组,能够提高变倍作用。
并且,在第1实施方式~第4实施方式的变焦镜头(以下称为“本实施方式的变焦镜头”)中,优选前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,在对焦时,第1副组与第2副组之间的间隔变化。
通过利用第1副组和第2副组构成物体侧透镜,能够使2个副组分担前侧透镜组的负屈光力。由此,能够抑制前侧透镜组中的像差的产生。
并且,通过使第1副组与第2副组之间的间隔变化,能够进行对焦。在开口光圈位于物体侧透镜与后侧透镜组之间的情况下,第2副组位于开口光圈的附近。在开口光圈的附近,光束减小,所以,能够使第2副组小径化。因此,通过使第2副组移动来进行对焦,实现对焦单元的小型化和轻量化。其结果,能够进行高速的自动对焦。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,在变倍时,第1副组与第2副组之间的间隔变化。
为了提高变倍比,需要增大前侧透镜组的屈光力。但是,当增大前侧透镜组的屈光力时,变倍时的像面弯曲的变化增大的倾向增强。因此,利用第1副组和第2副组构成前侧透镜组,使第1副组与第2副组之间的间隔可变。由此,抑制变倍时的像面弯曲的变动的增大,容易进行高变倍化。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(4’),
1.8≦|MGB_t|/|MGB_w|≦7.0 (4’)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率,
MGB_w是后侧透镜组的广角端端的横倍率。
条件式(4’)的技术意义与条件式(4)的技术意义相同。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(1”),
1.2≦|MGB_t|≦7.0 (1”)
其中,
MGB_t是后侧透镜组的望远端的横倍率。
条件式(1”)的技术意义与条件式(1)的技术意义相同。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(7),
0.3≦|fGn/fGBp1|≦0.89 (7)
其中,
fGn是前侧透镜组的焦距,
fGBp1是物体侧正透镜组的焦距。
如上所述,利用前侧透镜组和物体侧正透镜组,能够得到较大变倍作用。为了提高变倍比并缩短光学***的全长,优选一起增大前侧透镜组的屈光力和物体侧正透镜组的屈光力。但是,开口光圈配置在比前侧透镜组更靠像侧的位置,所以,当增大前侧透镜组的负屈光力时,开口光圈的直径增加的倾向增强。因此,光圈单元和位于光圈单元的像侧的光学***大型化的倾向也增强。
并且,在比前侧透镜组更靠物体侧的位置配置有透镜组的情况下,前侧透镜组的入射侧的屈光力增大,由此,比前侧透镜组更靠物体侧的透镜组的直径增加的倾向增强。为了缩短光学***的全长并使光学***小径化,优选一起增大前侧透镜组的屈光力和物体侧正透镜组的屈光力,并且使两者的屈光力平衡。因此,优选满足条件式(7)。
通过不低于条件式(7)的下限值,光学***的小径化变得容易。或者,光学***的全长的缩短变得容易。并且,前侧透镜组的屈光力不会过大,所以,容易抑制像面弯曲的产生。通过不高于条件式(7)的上限值,光学***的全长的缩短变得容易。或者,容易确保足够的焦距。并且,物体侧正透镜组的屈光力不会过大,所以,从广角端到望远端容易抑制球差的产生。
并且,优选本实施方式的变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组配置在前侧透镜组的物体侧,满足以下的条件式(8),
2.8≦f1/fGBp1≦6.3 (8)
其中,
f1是第1透镜组的焦距,
fGBp1是物体侧正透镜组的焦距。
如上所述,在基本结构中,主要是前侧透镜组和物体侧正透镜组承担变倍作用,但是,第1透镜组也有助于变倍作用的增大。因此,为了提高变倍比、并且缩短光学***的全长,优选增大物体侧正透镜组的屈光力,并且增大第1透镜组的屈光力。
但是,当增大第1透镜组的屈光力时,入射光瞳相对于第1透镜组的位置进一步向像侧移动,离开第1透镜组,所以,第1透镜组的直径得增大。由此,为了缩短光学***的全长、并且使光学***小径化,优选一起增大第1透镜组的屈光力和物体侧正透镜组的屈光力,并且使两者的屈光力平衡。因此,优选满足条件式(8)。
通过不低于条件式(8)的下限值,光学***的小径化变得容易,或者光学***的全长的缩短变得容易。通过不高于条件式(8)的上限值,光学***的全长的缩短变得容易。或者,容易确保适当的后焦距。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(9),
1.05≦|Φmaxt/fGn|≦3.0 (9)
其中,
Φmaxt是望远端的入射光瞳的最大直径,用Φmaxt=ft/Fnot表示,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距,
Fnot是望远端的最小F数,
fGn是前侧透镜组的焦距。
如上所述,为了实现光学***的小型化,优选增大前侧透镜组的屈光力。但是,当增大前侧透镜组的屈光力时,有时主要是球差、像面弯曲、倍率色差和轴上色差的产生量增大。因此,为了抑制这些像差的产生并减小F数,优选满足条件式(9)。通过满足条件式(9),能够实现F数较小的光学***。
通过不低于条件式(9)的下限值,光学***的全长的缩短变得容易。通过不高于条件式(9)的上限值,能够抑制前侧透镜组中的像差的增大、主要是球差、像面弯曲、倍率色差和轴上色差的产生量的增大。该情况下,在第2透镜组中,不需要为了进行像差校正而增加透镜,所以,实现光学***的小型化。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组至少具有负透镜和正透镜,满足以下的条件式(6),
54≦νdGn_max_n (6)
其中,
νd2G_max_n是前侧透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
已经说明了条件式(6)的技术意义,所以这里省略说明。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第1透镜组至少具有负透镜和正透镜,满足以下的条件式(5),
70.3≦νd1G_max_p (5)
其中,
νd1G_max_p是第1透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
已经说明了条件式(5)的技术意义,所以这里省略说明。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(10),
-0.012≦TpGn_max_n≦0.06 (10)
其中,
TpGn_max_n=θgFGn_n-(-0.0016×νdGn_n+0.6415),
θgFGn_n=(ngGn_n-nFGn_n)/(nFGn_n-nCGn_n),
νdGn_n是前侧透镜组的规定负透镜的阿贝数,
ngGn_n、nFGn_n、nCGn_n是前侧透镜组的规定负透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定负透镜是前侧透镜组的负透镜中的阿贝数最大的负透镜。
在前侧透镜组中,主要在广角端附近产生倍率色差,在望远端附近产生轴上色差。为了抑制具有负屈光力的前侧透镜组的色差的产生,优选使前侧透镜组中使用的正透镜的阿贝数尽可能位于高色散侧。
但是,在使正透镜的阿贝数位于高色散侧的状态下增大前侧透镜组的屈光力时,由此,大幅产生二次频谱的倾向增强。因此,为了确保在变倍域的整个区域内良好地抑制色差的状态,在前侧透镜组内的负透镜中使用具有能够校正二次频谱的特性的玻璃材料是有效的。因此,优选满足条件式(10)。
通过不低于条件式(10)的下限值,能够充分校正前侧透镜组内产生的二次频谱。该情况下,能够抑制轴上色差和倍率色差的产生的增大,因此,得到良好的成像性能。通过不高于条件式(10)的上限值,能够减弱前侧透镜组内的二次频谱的校正过度这样的倾向,因此,能够平衡良好地校正轴上色差和倍率色差。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选物体侧正透镜组至少具有负透镜和正透镜,满足以下的条件式(11),
60.0≦νdGBp1_max_p (11)
其中,
νdGBp1_max_p是物体侧正透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
为了缩短光学***的全长,优选在物体侧正透镜组中增大屈光力。但是,当增大物体侧正透镜组的屈光力时,有时主要在望远端附近产生轴上色差。为了校正具有正屈光力的物体侧正透镜组的色差,优选使物体侧正透镜组中使用的正透镜的阿贝数位于低色散侧,并且使负透镜的阿贝数位于高色散侧。因此,优选满足条件式(11)。
通过不低于条件式(11)的下限值,能够充分校正望远端附近的轴上色差。其结果,能够得到良好的性能。或者,物体侧正透镜组的屈光力不会过小,所以,光学***的全长的缩短变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(12),
0.005≦TpGBp1_max_p≦0.06 (12)
其中,
TpGBp1_max_p=θgFGBp1-(-0.0016×νdGBp1+0.6415),
θgFGBp1=(ngGBp1_p-nFGBp1_p)/(nFGBp1_p-nCGBp1),
νdGBp1_p是物体侧正透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGBp1_p、nFGBp1_p、nCGBp1_p是物体侧正透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
物体侧正透镜组的规定正透镜是物体侧正透镜组的正透镜中的阿贝数最大的正透镜。
为了缩短光学***的全长,优选在物体侧正透镜组中增大屈光力。但是,当增大物体侧正透镜组的屈光力时,有时主要在望远端附近产生轴上色差。为了校正具有正屈光力的物体侧正透镜组的色差,优选使物体侧正透镜组中使用的正透镜的阿贝数位于低色散侧,并且使负透镜的阿贝数位于高色散侧。
但是,当在这种状态下增大物体侧正透镜组的屈光力时,由此大幅产生二次频谱和球差的倾向增强。因此,为了确保在变倍域的整个区域内良好地抑制色差的状态,在物体侧正透镜组内的正透镜中使用具有能够减轻二次频谱的产生和球差的产生的特性的玻璃材料是有效的。因此,优选满足条件式(12)。
通过不低于条件式(12)的下限值,能够充分校正物体侧正透镜组内产生的二次频谱。该情况下,能够抑制轴上色差和倍率色差的产生的增大,因此,得到良好的成像性能。通过不高于条件式(12)的上限值,能够减弱物体侧正透镜组内的二次频谱的校正过度的倾向。其结果,能够利用较少的透镜枚数,平衡良好地校正二次频谱和球差。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,物体侧负透镜组配置在物体侧正透镜组的像侧,物体侧负透镜组以与广角端相比在望远端位于物体侧的方式移动。
由此,能够提高物体侧负透镜组中的变倍作用。其结果,能够更加容易地增大变倍比。
在本实施方式的变焦镜头中,在各透镜组的***中,第1透镜组的直径最大。因此,优选在物体侧负透镜组的像侧配置具有正屈光力的像侧透镜组。这样,物体侧负透镜组具有负屈光力,所以,能够利用物体侧负透镜组和该像侧透镜组构成放大光学***。因此,能够实现第1透镜组中的透镜直径的缩小。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,物体侧负透镜组至少具有负透镜和正透镜,满足以下的条件式(13),
6.0≦νdGBn1_max_n-νdGBn1_min_p≦45 (13)
其中,
νdGBn1_max_n是物体侧负透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGBn1_min_p是物体侧负透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数。
物体侧负透镜组的成像倍率增大,由此,有时主要是轴上色差和球差的产生量增大。为了在变倍域的整个区域内确保良好的成像性能,优选进行这些像差的校正。因此,优选满足条件式(13)。
通过不低于条件式(13)的下限值,能够充分校正轴上色差。其结果,能够得到良好的成像性能。通过不高于条件式(13)的上限值,容易同时实现色差的校正和球差的校正双方。其结果,在变倍域的整个区域内能够得到良好的性能。
并且,如上所述,优选在物体侧负透镜组的像侧配置像侧透镜组。在具有负屈光力的物体侧负透镜组中,通过与像侧透镜组的组合,主要能够增强对像面弯曲进行校正的作用。由此,能够在变倍域的整个区域内确保良好的成像性能。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(14),
1.0≦LTLt/ft≦2.8 (14)
其中,
LTLt是望远端的变焦镜头整体的全长,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距。
通过不低于条件式(14)的下限值,能够充分得到在变倍时各透镜组移动时的空间。其结果,例如能够得到超过6倍的高变倍比。并且,不需要无理地增大各透镜组的屈光力,所以,能够抑制像差的恶化。
通过不高于条件式(14)的上限值,能够抑制望远端的第1透镜组的直径的增大。其结果,光学***的全长的缩短和光学***的直径的缩小变得容易。或者,能够抑制第1透镜组的移动量的增大,并且,移动的透镜组的框数不会增加,所以,光学***的小径化变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(15),
0.7≦LTLw/ft≦2.2 (15)
其中,
LTLw是广角端的变焦镜头整体的全长,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距。
通过不低于条件式(15)的下限值,能够充分得到在变倍时各透镜组移动时的空间。其结果,例如能够得到超过6倍的高变倍比。并且,能够抑制第1透镜组的移动量的增大,并且,移动的透镜组的框数不会增加,所以,光学***的小径化变得容易。并且,不需要无理地增大各透镜组的屈光力,所以,能够抑制像差的恶化。
通过不高于条件式(15)的上限值,能够抑制广角端的第1透镜组的直径的增大或第2透镜组的直径的增大。其结果,光学***的直径的缩小变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(16),
0.7≦f1/ft≦1.6 (16)
其中,
f1是第1透镜组的焦距,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距。
通过不低于条件式(16)的下限值,第1透镜组的屈光力不会过大。其结果,第1透镜组的小径化变得容易。并且,第1透镜组的屈光力不会过大,所以,能够抑制色差的产生。通过不高于条件式(16)的上限值,第1透镜组的屈光力不会过小。因此,光学***的全长的缩短变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(17),
0.005≦Tp1G_max_p≦0.06 (17)
其中,
Tp1G_max_p=θgF1G_p-(-0.0016×νd1G_p+0.6415),
θgF1G_p=(ng1G_p-nF1G_p)/(nF1G_p-nC1G_p),
νd1G_p是第1透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ng1G_p、nF1G_p、nC1G_p是第1透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
第1透镜组的规定正透镜是第1透镜组的正透镜中的阿贝数最大的正透镜。
为了缩短光学***的全长,优选在第1透镜组中增大屈光力。但是,当增大第1透镜组的屈光力时,有时主要在望远端附近产生轴上色差。为了校正具有正屈光力的第1透镜组的色差,优选使第1透镜组中使用的正透镜的阿贝数位于低色散侧,并且使负透镜的阿贝数位于高色散侧。
但是,当在这种状态下增大第1透镜组的屈光力时,由此,大幅产生二次频谱和球差的倾向增强。因此,为了确保在变倍域的整个区域内良好地抑制色差的状态,在第1透镜组内的正透镜中使用具有能够减轻二次频谱的产生和球差的产生的特性的玻璃材料是有效的。因此,优选满足条件式(17)。
通过不低于条件式(17)的下限值,能够充分校正第1透镜组内产生的二次频谱。该情况下,能够抑制轴上色差和倍率色差的产生的增大,因此,得到良好的成像性能。通过不高于条件式(17)的上限值,能够减弱第1透镜组内的二次频谱的校正过度的倾向。其结果,能够利用较少的透镜枚数,适当确保二次频谱的校正和球差的校正的平衡。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,物体侧负透镜组是对焦透镜组。
入射到物体侧负透镜组的光束直径由于物体侧正透镜组的正屈光力而减小。因此,物体侧负透镜组能够实现小型、轻量。因此,当使物体侧负透镜组成为对焦透镜组时,能够使透镜组高速移动,所以,能够高速进行对焦。
特别是在满足条件式(13)的情况下,即使利用物体侧负透镜组进行对焦,也能够减少球差和轴上色差的变动。由此,在对焦于位于至近距离的物体的状态下,也能够得到良好的成像性能。
并且,优选一起增大物体侧正透镜组的屈光力和物体侧负透镜组的屈光力。由此,能够提高物体侧负透镜组中的对焦灵敏度,并且,能够使物体侧负透镜组小径化。其结果,能够实现小型、轻量的对焦单元。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组至少具有2枚负透镜和1枚正透镜。
由于增大前侧透镜组的屈光力,主要是由变焦引起的像面弯曲和球差的变动增大。因此,在前侧透镜组中,通过使多个负透镜分担负屈光力,能够减少这些像差的变动。优选进行分担的负透镜的数量为2枚。
在使2枚负透镜分担负屈光力的情况下,优选在物体侧配置2枚负透镜。由此,能够更加容易地进行像面弯曲的校正。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(18),
1.73≦ndGn_max_n≦2.3 (18)
其中,
ndGn_max_n是前侧透镜组的负透镜的折射率中的最大的折射率。
通过满足条件式(18),能够提高像面弯曲的校正能力和球差的校正能力。满足条件式(18)对广角端的视场角的扩大和高变倍化更加有效。
通过不低于条件式(18)的下限值,能够充分得到像面弯曲的校正效果。通过不高于条件式(18)的上限值,能够减小像面整体向负侧倾斜的倾向。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组在最物体侧具有凹面朝向像侧的负透镜,在最物体侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值,满足以下的条件式(19),
1.73≦ndGn_n1≦2.3 (19)
其中,
nd2G_n1是前侧透镜组的最物体侧的负透镜的折射率。
为了减小F数、并且实现高变倍化和光学***的全长的缩短,优选增大前侧透镜组的屈光力。但是,在前侧透镜组的最物体侧,变倍时的光线高的变化增大。当光线高的变化较大时,最物体侧的透镜中的光线的折射角的变化也急剧。因此,当增大前侧透镜组的屈光力时,由此,主要是变倍时的像面弯曲的变动增大。
因此,在前侧透镜组的最物体侧配置凹面朝向像侧的负透镜。而且,使该负透镜的像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值。由此,能够缓和在变倍时在透镜面中光线的折射角急剧变化。其结果,能够减少变倍时的像面弯曲的变动。
而且,通过满足条件式(19),能够进一步减少变倍时的像面弯曲的变动。其结果,能够维持良好的成像性能,并且在变倍域的整个区域内减小F数,并且进行高变倍化。较小的F数例如是5.0以下的F数,较高变倍比例如是超过6倍的变倍比。
通过不低于条件式(19)的下限值,能够充分得到像面弯曲的校正效果。通过不高于条件式(19)的上限值,能够减小像面整体向负侧倾斜的倾向。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组从物体侧朝向像侧具有凹面朝向像侧的负透镜、负透镜、凸面朝向像侧的正透镜,在凹面朝向像侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值。
为了减小F数、并且实现高变倍化和光学***的全长的缩短,优选增大前侧透镜组的屈光力。但是,前侧透镜组的屈光力的增大可能成为在变倍时在前侧透镜组中像差变动的原因。具体而言,在从广角端到望远端之间,主要是像面弯曲和球差可能变动。
因此,通过使前侧透镜组成为上述结构,能够防止在变倍时在透镜面中光线的折射角急剧变化。其结果,能够确保在变倍域的整个区域内一起良好地校正了像面弯曲和球差的状态。
这样,根据本实施方式的变焦镜头,能够维持良好的成像性能,并且在变倍域的整个区域内减小F数,并且能够进行高变倍化。较小的F数例如是5.0以下的F数,较高变倍比例如是超过6倍的变倍比。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,第1副组从物体侧朝向像侧具有凹面朝向像侧的负透镜、负透镜、凸面朝向像侧的正透镜,在凹面朝向像侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值。
为了减小F数、并且实现高变倍化和光学***的全长的缩短,优选增大前侧透镜组的屈光力。但是,前侧透镜组的屈光力的增大可能成为在变倍时在前侧透镜组中像差变动的原因。具体而言,在从广角端到望远端之间,主要是像面弯曲和球差可能变动。
因此,通过使第1副组成为上述结构,能够防止在变倍时在透镜面中光线的折射角急剧变化。其结果,能够确保在变倍域的整个区域内一起良好地校正了像面弯曲和球差的状态。
这样,根据本实施方式的变焦镜头,能够维持良好的成像性能,并且在变倍域的整个区域内减小F数,并且能够进行高变倍化。较小的F数例如是5.0以下的F数,较高变倍比例如是超过6倍的变倍比。
并且,当这样构成第1副组时,即使利用1枚负透镜、或者负透镜和正透镜这2枚透镜构成第2副组,也能够减少第2副组中产生的像差。由此,即使使第2副组移动来进行对焦,由第2副组的移动引起的像差变动也减少。并且,能够减少第2副组的透镜枚数,所以,能够使第2副组轻量化。其结果,能够使对焦速度成为高速。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、前侧透镜组、物体侧正透镜组、具有负屈光力的物体侧负透镜组、具有正屈光力的像侧透镜组,在变倍时,各透镜组的间隔变化,使开口光圈位于比前侧透镜组更靠像侧、并且比物体侧正透镜组更靠物体侧的位置。
如上所述,优选变焦镜头具有广角端的大视场角和高变倍比。大视场角例如是半视场角为38度、进而超过40度的视场角。并且,高变倍比例如是超过6倍的变倍比。但是,视场角的值和变倍比的值不限于该值。
为了在广角端确保大视场角、并且缩短光学***的全长、还得到高变倍比,优选从广角端到望远端,使光学***中的屈光力配置成为更接近对称的配置。屈光力配置是指屈光力的正负排列。
通过如上所述构成变焦镜头,屈光力配置在比物体侧正透镜组更靠物体侧成为正屈光力、负屈光力,在像侧成为负屈光力、正屈光力。即,在本实施方式的变焦镜头中,隔着物体侧正透镜组而使物体侧的屈光力配置和像侧的屈光力配置对称。其结果,能够在变倍域的整个区域内缩短光学***的全长,并且,主要能够良好地校正像面弯曲和彗差。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,在各透镜组的***中,第1透镜组的直径最大。这里,物体侧负透镜组具有负屈光力,所以,能够利用物体侧负透镜组和像侧透镜组构成放大光学***。因此,能够实现第1透镜组中的透镜直径的缩小。
这样,根据本实施方式的变焦镜头,在具有广角端的大视场角和高变倍比的变焦镜头中,能够使光学***小型化,并且,能够确保良好的成像性能。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选物体侧正透镜组具有手抖校正用的正透镜,通过使手抖校正用的正透镜在与光轴垂直的方向上移位,进行由手抖引起的像抖的校正。
物体侧正透镜组位于开口光圈的最近处,所以,穿过物体侧正透镜组的光束的直径较小。因此,能够使物体侧正透镜组的透镜成为小型。因此,使用物体侧正透镜组内的透镜作为手抖校正用的透镜。由此,能够构成小径、轻量的手抖校正单元。
优选手抖校正用的透镜利用1枚透镜构成。但是,也可以利用多个透镜构成手抖校正用的透镜。在手抖校正用的透镜中能够使用单透镜和接合透镜。
并且,优选手抖校正用的透镜的屈光力成为正屈光力。由此,能够高效地增大物体侧正透镜组的正屈光力,并且,能够实现手抖校正的高速化。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选物体侧正透镜组具有手抖校正用的负透镜,满足以下的条件式(20),
17≦νdGBp1_IS_p-νdGBp1_IS_n≦65 (20)
其中,
νdGBp1_IS_p是手抖校正用的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGBp1_IS_n是手抖校正用的负透镜的阿贝数中的最小的阿贝数。
通过满足条件式(20),能够减少正在进行手抖校正的状态下的色差的产生。其结果,在正在进行手抖校正的状态下也得到良好的成像性能。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选后侧透镜组具有物体侧负透镜组,物体侧负透镜组配置在物体侧正透镜组的像侧,通过使物体侧负透镜组在与光轴垂直的方向上移位,进行由手抖引起的像抖的校正。
在物体侧负透镜组的物体侧配置具有较大正屈光力的物体侧正透镜组。因此,能够实现物体侧负透镜组的小径化。因此,通过使物体侧负透镜组成为手抖校正用的透镜组,能够构成小径、轻量的手抖校正单元。并且,由此,能够实现手抖校正的高速化。
进而,物体侧负透镜组优选满足条件式(13)。由此,在正在进行手抖校正的状态下,也能够减少成像性能的劣化。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(21),
0.05≦|fGn|/ft≦0.5 (21)
其中,
fGn是前侧透镜组的焦距,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距。
通过不低于条件式(21)的下限值,在前侧透镜组中,主要能够抑制像面弯曲、球差、倍率色差和轴上色差的产生量增大。其结果,能够得到良好的成像性能。通过不高于条件式(21)的上限值,能够抑制前侧透镜组的直径的增大。其结果,实现光学***的小型化。
并且,本实施方式的变焦镜头优选在比前侧透镜组更靠物体侧的位置具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组至少具有1枚负透镜和2枚正透镜。
当要减小F数、并且实现高变倍化和光学***的全长的缩短时,第1透镜组的直径得增大,并且,屈光力也得增大。当第1透镜组的直径和屈光力增大时,在第1透镜组中,主要在望远端附近产生球差。因此,需要确保即使第1透镜组的直径和屈光力增大,也良好地校正了该球差的状态。
因此,在第1透镜组中,优选使至少2枚正透镜分担正屈光力。优选进行分担的正透镜的数量为2枚。
进而,优选在第1透镜组配置负透镜。由此,能够良好地校正色差。
并且,本实施方式的变焦镜头优选在比前侧透镜组更靠物体侧的位置具备具有正屈光力的第1透镜组,第1透镜组以与广角端相比在望远端更靠物体侧的方式移动。
当使第1透镜组这样移动时,第1透镜组成为在望远端与广角端相比更向物体侧送出的状态。因此,能够提高第1透镜组和前侧透镜组的变倍作用。其结果,高变倍化变得容易。
并且,第1透镜组在望远端与广角端相比更靠物体侧,由此,在比第1透镜组更靠像侧的位置形成较宽空间。因此,在从广角端到望远端之间,容易确保用于使透镜组移动的空间。其结果,能够缩短广角端附近的光学***的全长。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选开口光圈配置在前侧透镜组与物体侧正透镜组之间。
由此,前侧透镜组的小径化变得容易。并且,在前侧透镜组的物体侧配置有具有正屈光力的第1透镜组的情况下,第1透镜组的小径化也变得容易。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选物体侧正透镜组至少具有2个具有正屈光力的透镜单元。
通过增大物体侧正透镜组的屈光力,能够提高物体侧正透镜组中的变倍作用。但是,当增大物体侧正透镜组的屈光力时,由此在物体侧正透镜组中产生球差。因此,在物体侧正透镜组中,通过使多个具有正屈光力的透镜单元分担正屈光力,能够减少这些球差的产生量。透镜单元可以视为透镜成分。透镜成分是单透镜、接合透镜、复合透镜。
并且,优选各透镜单元配置在相互分开的位置。通过在相邻的透镜单元之间设置空气间隔,能够更加良好地校正球差。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(22),
-2.5≦ft/expt≦0.6 (22)
其中,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距,
expt是从近轴成像面到望远端的变焦镜头的出射光瞳为止的距离。
通过不低于条件式(22)的下限值,能够抑制望远端附近的正畸变的增大。通过不高于条件式(22)的上限值,能够抑制最终透镜组中的透镜直径的增大。其结果,光学***的小型化变得容易。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选前侧透镜组具有负透镜。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(23),
1.1≦MGGn_t/MGGn_w≦25 (23)
其中,
MGGn_t是前侧透镜组的望远端的横倍率,
MGGn_w是前侧透镜组的广角端端的横倍率。
通过提高前侧透镜组的变倍作用,能够提高变倍比。但是,当提高前侧透镜组的变倍作用时,像差容易恶化。因此,优选满足条件式(23)。
通过不低于条件式(23)的下限值,变倍作用不会过小。因此,容易得到高变倍比、例如超过6倍的变倍比。通过不高于条件式(23)的上限值,后侧透镜组中的变倍作用不会过大。因此,主要能够在从中间状态到望远端的变倍域内抑制球差的变动的增大。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第1透镜组具有负透镜。
能够一起良好地进行色差的校正和球差的校正。其结果,得到良好的成像性能。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(2”),
10≦νdGn_min_p≦36 (2”)
其中,
νdGn_min_p是前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数。
条件式(2”)的技术意义与条件式(2)的技术意义相同。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(3),
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是前侧透镜组的规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
前侧透镜组的规定正透镜是前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
已经说明了条件式(3)的技术意义,所以这里省略说明。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(24),
1.7≦ndGn_max_p≦2.3 (24)
其中,
ndGn_max_p是第2透镜组的正透镜的折射率中的最大的折射率。
当高于条件式(24)的下限值时,能够在望远端附近抑制球差的产生,并且能够在广角端附近抑制像面弯曲的产生。当低于条件式(24)的上限值时,能够减小像面整体向正侧倾斜的倾向。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(25),
4<|f1/fGn|<10 (25)
其中,
f1是第1透镜组的焦距,
fGn是前侧透镜组的焦距。
通过不低于条件式(25)的下限值,主要能够抑制第1透镜组中的球差的增大。通过不高于条件式(25)的上限值,主要能够抑制第2透镜组中的像面弯曲的增大。其结果,能够得到良好的成像性能。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(26),
0.2<|fGBp1/fGBn1|<1.3 (26)
其中,
fGBp1是物体侧正透镜组的焦距,
fGBn1是物体侧负透镜组的焦距。
通过不低于条件式(26)下限值,主要能够抑制物体侧正透镜组中的球差的增大和彗差的增大。通过不高于条件式(26)的上限值,主要能够抑制物体侧负透镜组中的球差的增大和彗差的增大。其结果,特别容易充分确保望远端附近的成像性能。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(27),
0.3<|fGBn1/fGBp2|<1.5 (27)
其中,
fGBn1是物体侧负透镜组的焦距,
fGBp2f5是像侧透镜组的焦距。
通过不低于条件式(27)的下限值,能够抑制像侧透镜组中的负畸变的增大。通过不高于条件式(27)的上限值,能够在比物体侧负透镜组更靠像侧的位置抑制光线的高度的增加。其结果,光学***的小径化变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(28),
4.9<ft/fw<10 (28)
其中,
ft是望远端的变焦镜头整体的焦距,
ft是广角端的变焦镜头整体的焦距。
通过不低于条件式(28)的下限值,能够防止变倍比的降低。由此,能够提高光学***和摄像装置的商品性。通过不高于条件式(28)的上限值,光学***的小型化变得容易。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(29),
3<Fnot<5.7 (29)
其中,
Fnot是望远端的最小F数。
通过不低于条件式(29)的下限值,能够抑制球差、彗差和像面弯曲的增大,并且,能够防止各透镜组中的直径的增加。由此,光学***的小径化变得容易,所以,容易充分确保光学***和摄像装置的机动性。通过不高于条件式(29)的上限值,在夜晚等较暗场景的拍摄中也能够防止快门速度降低,所以,能够防止手抖或被摄体抖动的产生。并且,能够得到足够的光量,所以,拍摄到的图像的画质不会降低。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(30),
0.1<|fGn/fGB|<1.0 (30)
其中,
fGn是前侧透镜组的焦距,
fGB是后侧透镜组的焦距。
通过不低于条件式(30)的下限值,能够抑制前侧透镜组中的像面弯曲的产生量的增加。其结果,不会在变倍域的整个区域内得到良好的成像性能。通过不高于条件式(30)的上限值,能够抑制前侧透镜组中的变倍作用的降低。其结果,高变倍化变得容易。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第1透镜组从物体侧朝向像侧依次由接合透镜和正透镜构成,该接合透镜由负透镜和正透镜构成。
由此,能够一起良好地进行色差的校正和球差的校正。其结果,能够得到良好的成像性能。并且,通过接合2个透镜,将透镜组入框部件中时的误差减少,所以,能够得到稳定的成像性能。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第1透镜组的最物体侧的透镜是凸面朝向物体侧的负弯月形透镜。
由此,能够防止穿过第1透镜组内的周边光线的急剧屈曲、特别是广角端附近的周边光线的急剧屈曲。其结果,能够良好地校正像散。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第1透镜组的最像侧的透镜是凸面朝向物体侧的正弯月形透镜。
由此,能够防止穿过第1透镜组内的周边光线的急剧屈曲、特别是广角端附近的周边光线的急剧屈曲。其结果,能够良好地校正像散。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第4透镜组由负透镜和正透镜的接合透镜构成。
由此,能够良好地校正色差。其结果,能够在变倍域的整个区域内减少色差的产生量。
并且,在本实施方式的变焦镜头中,优选第4透镜组由像侧面为凹面且该凹面朝向像侧的负透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜构成。
并且,本实施方式的摄像装置的特征在于,具有上述任意一种变焦镜头以及具有摄像面的摄像元件。
由此,能够提供广角侧的视场角和可拍摄的视场角范围变大、能够得到噪声较少的图像的摄像装置。
另外,关于各条件式,通过限定下限值、上限值中的任意一方或双方,能够更加可靠地实现其功能,所以是优选的。并且,关于各条件式,可以仅限定进一步进行限定的条件式的数值范围的上限值或下限值。并且,在限定条件式的数值范围时,可以设上述各条件式的上限值或下限值为上述其他条件式的上限值或下限值。
条件式(1)、(1’)、(1”)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.26、1.3、1.4、1.5、1.6、1.8。
上限值:6.0、5.9、5.0、4.7、4.0、3.6、3.5。
条件式(2)、(2’)、(2”)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:14.0、15.0、16.0、17.0、21.0。
上限值:34.0、33.0、32.0、30.0、27.0、26.0。
条件式(3)、(3’)、(3”)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:-0.021、-0.015、-0.013、-0.01、-0.005、-0.004。
上限值:0.015、0.014、0.013、0.012。
条件式(4)、(4’)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:2.4、2.6、2.7。
上限值:8.6、7.0、7.1、6.0、5.7、5.0。
条件式(5)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:70.5、71.4、72.5、73.6、74.0。
上限值:98.0、93.9、89.8、85.7、80.0。
条件式(6)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:55.0、58.0、60.0、70.5、76.0、80.0。
上限值:98.0、94.0、90.0、86.0。
条件式(7)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.32、0.34、0.35、0.36、0.4。
上限值:0.85、0.84、0.80、0.79、0.75。
条件式(8)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:2.9、3.0、3.1、3.2。
上限值:6.0、5.9、5.8、5.5、5.2。
条件式(9)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.1、1.2、1.3。
上限值:2.8、2.6、2.3。
条件式(10)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:-0.01、-0.005、0.002。
上限值:0.055、0.05、0.04、0.01。
条件式(11)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:61.0、62.1、63.1、70.5、74、80.0。
上限值:98.0、93.9、89.8、85.7。
条件式(12)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.007、0.015。
上限值:0.055、0.052、0.05、0.044、0.036。
条件式(13)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:8.0、8.5、11.0、12、13.5。
上限值:43、41.0、36.0、35.0、32.0、30.0。
条件式(14)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.15、1.2、1.3、1.4。
上限值:2.6、2.3、2.1。
条件式(15)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.80、0.85、0.91、1.0。
上限值:2.1、2.0、1.9、1.8。
条件式(16)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.76、0.80、0.82、0.85、0.88。
上限值:1.5、1.4、1.3、1.2。
条件式(17)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.01、0.015。
上限值:0.055、0.05、0.04。
条件式(18)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.75、1.77、1.78、1.8、1.85。
上限值:2.20、2.09、1.99、1.85。
条件式(19)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.75、1.77、1.78、1.79、1.85。
上限值:2.20、2.09、1.99、1.85。
上限值:条件式(20)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:20.0、21.0、26.0、30.0。
上限值:63.0、60.0、60.0、58.0。
条件式(21)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.07、0.08、0.09、0.10。
上限值:0.42、0.40、0.34、0.26、0.20。
条件式(22)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:-2.4、-2.3、-1.7、-0.7。
上限值:0.56、0.52、0.49、0.3、0.2、0.0。
条件式(23)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.30、1.50、1.70、1.9。
上限值:20.0、19.4、15、13.9、8.3、8.0、4.0、3.0。
条件式(24)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:1.71、1.72。
上限值:2.23、2.2、2.15、2.08。
条件式(25)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:4.5、5.0、5.4。
上限值:9.6、9.1、8.7。
条件式(26)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.33、0.46、0.58。
上限值:1.28、1.26、1.24。
条件式(27)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.34、0.38、0.42。
上限值:1.46、1.43、1.39。
条件式(28)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:5.6、6.2、6.9。
上限值:9.5、9.0、8.5。
条件式(29)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:3.2、3.5、3.8。
上限值:5.5、5.4、5.2。
条件式(30)的优选下限值和上限值如下所述。
下限值:0.13、0.15、0.18。
上限值:0.88、0.75、0.63。
下面,根据附图对本发明的某个方式的变焦镜头的实施例进行详细说明。另外,该实施例不限定本发明。并且,屈光力的正、负基于近轴曲率半径。
下面,对变焦镜头的实施例1~7进行说明。图1~图7分别示出实施例1~7的镜头剖视图。图中,(a)是广角端的镜头剖视图,(b)是中间焦距状态下的镜头剖视图,(c)是望远端的镜头剖视图。另外,(a)~(c)均是无限远物体合焦时的镜头剖视图。
并且,第1透镜组用G1表示,第2透镜组用G2表示,第3透镜组用G3表示,第4透镜组用G4表示,第5透镜组用G5表示,第6透镜组用G6表示,第7透镜组用G7表示,开口光圈(明亮度光圈)用S表示,像面(摄像面)用I表示。并且,利用横向箭头表示对焦时移动的透镜组,利用纵向箭头表示手抖校正时移动的透镜。
另外,可以在位于最像侧的透镜组与像面I之间配置构成低通滤波器的平行平板、电子摄像元件的玻璃罩。该情况下,可以对平行平板的表面实施限制红外光的波段限制涂层。并且,可以对玻璃罩的表面实施波段限制用的多层膜。并且,可以使该玻璃罩具有低通滤波作用。
在实施例1~6中,第2透镜组G2是前侧透镜组。第3透镜组FG3、第4透镜组G4和第5透镜组G5是后侧透镜组。第3透镜组G3是物体侧正透镜组,第4透镜组是物体侧负透镜组,第5透镜组是像侧透镜组。
在实施例6中,第2透镜组G2由第1副组G2a和第2副组G2b构成。
在实施例7中,第2透镜组G2是前侧透镜组。第3透镜组FG3、第4透镜组G4、第5透镜组G5、第6透镜组G6和第7透镜组G7是后侧透镜组。第3透镜组G3是物体侧正透镜组,第4透镜组是物体侧负透镜组,第5透镜组是像侧透镜组。
如图1所示,实施例1的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和正弯月形透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、双凹负透镜L7、双凸正透镜L8构成。
第3透镜组G3由双凸正透镜L9、双凸正透镜L10、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、双凸正透镜L12构成。这里,负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12被接合。
第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L13、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。这里,负弯月形透镜L13和正弯月形透镜L14被接合。
第5透镜组G5由双凸正透镜L15构成。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第2透镜组G2固定,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。开口光圈S单独向物体侧移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向像侧移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、双凹负透镜L7的两个面、双凸正透镜L9的两个面、双凸正透镜L15的两个面这合计8个面。
如图2所示,实施例2的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、双凸正透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和双凸正透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8、双凸正透镜L9、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L10、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12、双凸正透镜L13构成。这里,负弯月形透镜L10和正弯月形透镜L11被接合。并且,负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13被接合。
第4透镜组G4由双凹负透镜L14、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。这里,双凹负透镜L14和正弯月形透镜L15被接合。
第5透镜组G5由双凸正透镜L16、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L17构成。这里,双凸正透镜L16和负弯月形透镜L17被接合。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。开口光圈S单独向物体侧移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向像侧移动。并且,在手抖校正时,第3透镜组G3的负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于双凹负透镜L5的两个面、负弯月形透镜L7的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凸正透镜L13的像侧面、双凸正透镜L16的物体侧面这合计8个面。
如图3所示,实施例3的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的平凸正透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和平凸正透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。这里,双凹负透镜L5和双凸正透镜L6被接合。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8、双凸正透镜L9、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L10、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12、双凸正透镜L13构成。这里,负弯月形透镜L10和正弯月形透镜L11被接合。并且,负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13被接合。
第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。这里,负弯月形透镜L14和正弯月形透镜L15被接合。
第5透镜组G5由双凸正透镜L16、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L17构成。这里,双凸正透镜L16和负弯月形透镜L17被接合。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动后,向像侧移动,第5透镜组G5固定。开口光圈S与第3透镜组G3一起移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向像侧移动。并且,在手抖校正时,第3透镜组G3的负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凸正透镜L13的像侧面、双凸正透镜L16的物体侧面这合计6个面。
如图4所示,实施例4的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和正弯月形透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。这里,双凹负透镜L5和双凸正透镜L6被接合。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8、双凸正透镜L9、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L10、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12、双凸正透镜L13构成。这里,负弯月形透镜L10和正弯月形透镜L11被接合。并且,负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13被接合。
第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。这里,负弯月形透镜L14和正弯月形透镜L15被接合。
第5透镜组G5由双凸正透镜L16、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L17构成。这里,双凸正透镜L16和负弯月形透镜L17被接合。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动后,向像侧移动,第5透镜组G5向像侧移动。开口光圈S与第3透镜组G3一起移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向像侧移动。并且,在手抖校正时,第3透镜组G3的负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凸正透镜L13的像侧面、双凸正透镜L16的物体侧面这合计6个面。
如图5所示,实施例5的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和正弯月形透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。这里,双凹负透镜L5和双凸正透镜L6被接合。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8、双凸正透镜L9、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L10、双凹负透镜L11、双凸正透镜L12构成。这里,双凸正透镜L9和负弯月形透镜L10被接合。并且,双凹负透镜L11和双凸正透镜L12被接合。
第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L13、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。这里,负弯月形透镜L13和正弯月形透镜L14被接合。
第5透镜组G5由双凹负透镜L15、双凸正透镜L16构成。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动后,向像侧移动,第5透镜组G5向像侧移动后,向物体侧移动。开口光圈S与第3透镜组G3一起移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向像侧移动。并且,在手抖校正时,第3透镜组G3的双凹负透镜L11和双凸正透镜L12在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、负弯月形透镜L7的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凸正透镜L16的两个面这合计8个面。
如图6所示,实施例6的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5构成。开口光圈S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和正弯月形透镜L2被接合。
第2透镜组G2由第1副组G2a和第2副组G2b构成。第1副组G2a由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6构成。第2副组G2b由凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8、双凸正透镜L9、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L10、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12、双凸正透镜L13构成。这里,负弯月形透镜L10和正弯月形透镜L11被接合。
第4透镜组G4由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。这里,负弯月形透镜L14和正弯月形透镜L15被接合。
第5透镜组G5由双凸正透镜L16构成。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第1副组G2a向像侧移动后,向物体侧移动,第2副组G2b向像侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。开口光圈S单独向物体侧移动。
在对焦时,第2副组G2b沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第2副组G2b向像侧移动。并且,在手抖校正时,第3透镜组G3的负弯月形透镜L12和双凸正透镜L13在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、负弯月形透镜L7的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凸正透镜L13的两个面、负弯月形透镜L14的物体侧面、双凸正透镜L16的两个面这合计11个面。
如图7所示,实施例7的变焦镜头从物体侧起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、具有正屈光力的第5透镜组G5、具有负屈光力的第6透镜组G6、具有正屈光力的第7透镜组G7构成。开口光圈S配置在第5透镜组G5中。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L1、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L3构成。这里,负弯月形透镜L1和正弯月形透镜L2被接合。
第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L4、双凹负透镜L5、双凸正透镜L6、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L7构成。
第3透镜组G3由双凸正透镜L8构成。
第4透镜组G4由双凹负透镜L9构成。
第5透镜组G5由双凸正透镜L10、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12、双凸正透镜L13构成。这里,负弯月形透镜L11和正弯月形透镜L12被接合。
第6透镜组G6由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。这里,负弯月形透镜L14和正弯月形透镜L15被接合。
第7透镜组G7由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L16、双凸正透镜L17、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L18构成。
在从广角端朝向望远端变倍时,第1透镜组G1向物体侧移动,第2透镜G2向像侧移动后,向物体侧移动,第3透镜组G3向物体侧移动,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5向物体侧移动,第6透镜组G6向物体侧移动,第7透镜组G7向物体侧移动。第5透镜组G5和第7透镜组G7一体地移动。开口光圈S与第5透镜组一起向物体侧移动。
在对焦时,第4透镜组G4沿着光轴移动。更详细地讲,在从无限远物体朝向近距离物体对焦时,第4透镜组G4向物体侧移动。并且,在手抖校正时,第6透镜组G6在与光轴垂直的方向上移动。
非球面设置于负弯月形透镜L4的两个面、双凸正透镜L8的两个面、双凹负透镜L9的两个面、双凸正透镜L10的两个面、正弯月形透镜L15的像侧面这合计9个面。
接着,示出构成上述各实施例的变焦镜头的光学部件的数值数据。另外,在各实施例的数值数据中,r1、r2、…是各透镜面的曲率半径,d1、d2、…是各透镜的壁厚或空气间隔,nd1、nd2、…是各透镜的d线处的折射率,νd1、νd2、…是各透镜的阿贝数,*标记是非球面。并且,在变焦数据中,中间是中间焦距状态,焦距是变焦镜头整体的焦距,FNO.是F数,ω是半视场角,FB是后焦距,f1、f2…是各透镜组的焦距。另外,全长是对从透镜最前面到透镜最终面的距离加上后焦距而得到的。后焦距是对从透镜最终面到近轴像面的距离进行空气换算而示出的值。并且,数值数据是无限远物体合焦时的数据。
并且,在设光轴方向为z、与光轴垂直的方向为y、圆锥系数为k、非球面系数为A4、A6、A8、A10时,非球面形状用以下的式子表示。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+k)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
并且,在非球面系数中,“e-n”(n为整数)表示“10-n”。另外,这些各值的记号在后述实施例的数值数据中也是通用的。
数值实施例1
单位mm
面数据
像面∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=-2.5765e-006,A6=2.0798e-007,A8=-8.1344e-010,
A10=1.2111e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-3.9505e-005,A6=2.7652e-007,A8=-1.5931e-009,
A10=2.8563e-011,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=-1.3529e-005,A6=3.9708e-007,A8=6.2625e-010,
A10=-1.5563e-011,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-1.4948e-005,A6=4.4034e-007,A8=-2.8038e-009,
A10=3.4123e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第17面
k=0.0000
A4=-3.1826e-005,A6=9.3015e-009,A8=2.7312e-010,
A10=-2.3047e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第18面
k=0.0000
A4=3.7300e-005,A6=-1.2953e-008,A8=5.8604e-010,
A10=-2.3311e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=2.2320e-005,A6=1.2133e-008,A8=-2.4420e-010,
A10=1.3290e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=3.2583e-005,A6=-3.6593e-008,A8=-1.9488e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=95.232 f2=-13.174 f3=20.222 f4=-28.425 f5=41.036
数值实施例2
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第8面
k=0.0000
A4=-1.9753e-005,A6=-2.4680e-007,A8=3.0050e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第9面
k=0.0000
A4=-3.5396e-005,A6=-2.9197e-007,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=1.3572e-005,A6=5.8250e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-1.2282e-005,A6=0.0000e+000,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-8.8594e-006,A6=-8.6927e-009,A8=-4.7820e-011,
A10=-1.0166e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.3582e-005,A6=-1.4620e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=1.7867e-005,A6=1.1887e-008,A8=-4.8566e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=2.4885e-006,A6=2.0316e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=91.703 f2=-14.082 f3=24.409 f4=-30.024 f5=46.269
数值实施例3
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=-5.5689e-006,A6=1.3408e-007,A8=-4.4733e-010,
A10=7.1015e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-2.8514e-005,A6=6.4243e-008,A8=1.9884e-010,
A10=2.2609e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=-5.3982e-006,A6=-2.4500e-008,A8=5.7642e-012,
A10=-3.0015e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=2.4015e-005,A6=-2.9581e-008,A8=2.3042e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第23面
k=0.0000
A4=9.6902e-006,A6=1.3598e-008,A8=-1.8927e-012,
A10=3.3501e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=-3.7000e-006,A6=3.8872e-008,A8=-3.7481e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=104.212 f2=-13.280 f3=22.297 f4=-23.946 f5=41.573
数值实施例4
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=-5.5689e-006,A6=1.3408e-007,A8=-4.4733e-010,
A10=7.8000e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-3.7000e-005,A6=6.4243e-008,A8=1.0000e-011,
A10=2.2609e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=-5.6000e-006,A6=-2.4500e-008,A8=2.2000e-011,
A10=-3.0015e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=2.4015e-005,A6=-2.9581e-008,A8=2.3042e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第23面
k=0.0000
A4=9.6902e-006,A6=1.3598e-008,A8=-1.8927e-012,
A10=3.3501e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=-1.0000e-005,A6=3.8872e-008,A8=-3.7481e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=105.827 f2=-13.813 f3=22.426 f4=-23.868 f5=40.734
数值实施例5
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=-8.6297e-006,A6=2.5958e-008,A8=-2.1256e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-2.0264e-005,A6=-9.4477e-008,A8=2.9605e-010,
A10=-2.2803e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第11面
k=0.0000
A4=7.7031e-006,A6=-6.1316e-008,A8=2.1189e-012,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=6.7012e-007,A6=-5.7023e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=-8.1238e-006,A6=2.4677e-008,A8=-3.5824e-011,
A10=5.0000e-014,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=2.1718e-005,A6=1.7140e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第27面
k=0.0000
A4=-2.1241e-005,A6=1.3862e-008,A8=0.0000e+000,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=5.1554e-006,A6=-2.0026e-008,A8=3.4886e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=102.083 f2=-17.283 f3=24.786 f4=-22.943 f5=49.460
数值实施例6
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=-2.7693e-006,A6=2.9856e-008,A8=9.2328e-011,
A10=-6.4661e-013,A12=8.2818e-016,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-3.0202e-005,A6=1.1177e-007,A8=-4.1977e-009,
A10=4.3705e-011,A12=-1.5057e-013,A14=0.0000e+000
第12面
k=0.0000
A4=3.8209e-007,A6=4.2208e-008,A8=-5.1441e-011,
A10=2.3087e-012,A12=-9.5042e-015,A14=0.0000e+000
第13面
k=0.0000
A4=-3.4362e-006,A6=2.2580e-008,A8=1.0015e-011,
A10=1.2156e-012,A12=-1.5774e-014,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=-2.0322e-005,A6=-2.5513e-009,A8=-1.1348e-011,
A10=5.2270e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=1.1753e-005,A6=-3.1111e-009,A8=1.2603e-010,
A10=4.1739e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第24面
k=0.0000
A4=-1.4130e-005,A6=-8.1541e-008,A8=5.4993e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第25面
k=0.0000
A4=1.3412e-005,A6=-8.5609e-008,A8=5.9421e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第26面
k=0.0000
A4=-3.0277e-006,A6=-1.1757e-007,A8=3.7964e-009,
A10=-4.8507e-011,A12=2.5118e-013,A14=0.0000e+000
第29面
k=0.0000
A4=1.1025e-005,A6=-2.9814e-008,A8=5.1327e-010,
A10=-2.3174e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第30面
k=0.0000
A4=1.7518e-005,A6=-8.2120e-008,A8=8.0231e-010,
A10=-2.9795e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=99.836 f2=-12.502 f3=20.943 f4=-23.456 f5=39.301
f2a=-24.26814 f2b=-48.5247
数值实施例7
单位 mm
面数据
像面 ∞
非球面数据
第6面
k=0.0000
A4=9.0571e-006,A6=-2.5119e-008,A8=-1.0955e-011,
A10=1.8281e-013,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第7面
k=0.0000
A4=-9.1180e-006,A6=-1.2740e-007,A8=9.9066e-010,
A10=-1.7797e-011,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第14面
k=0.0000
A4=7.7091e-006,A6=-2.6934e-008,A8=-7.1452e-010,
A10=1.6988e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第15面
k=0.0000
A4=2.7663e-005,A6=-1.5290e-007,A8=-1.3930e-011,
A10=1.9510e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第16面
k=0.0000
A4=2.8308e-005,A6=-1.1180e-007,A8=9.4490e-010,
A10=1.9475e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第17面
k=0.0000
A4=6.6121e-006,A6=2.6583e-008,A8=1.3915e-010,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第18面
k=0.0000
A4=-2.9127e-005,A6=-7.2962e-009,A8=-3.0029e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第19面
k=0.0000
A4=1.4828e-005,A6=-4.2284e-008,A8=4.3046e-011,
A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
第28面
k=0.0000
A4=-6.0112e-006,A6=5.0241e-008,A8=-8.5341e-010,
A10=5.8265e-012,A12=0.0000e+000,A14=0.0000e+000
变焦数据
各组焦距
f1=93.680 f2=-11.317 f3=29.471 f4=-24.194 f5=17.884
f6=-31.182 f7=165.165
图8~图14分别示出以上的实施例1~7的像差图。在各图中,“FIY”表示最大像高。
在这些像差图中,(a)、(b)、(c)、(d)分别示出广角端的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)。
并且,(e)、(f)、(g)、(h)分别示出中间焦距状态下的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)。
并且,(i)、(j)、(k)、(l)分别示出望远端的球差(SA)、像散(AS)、畸变(DT)、倍率色差(CC)。
接着,示出各实施例中的条件式(1)~(30)的值。
图15是作为电子摄像装置的单眼无反照相机的剖视图。在图15中,在单眼无反照相机1的镜筒内配置有摄影光学***2。安装部3能够使摄影光学***2相对于单眼无反照相机1的机身进行拆装。作为安装部3,使用螺旋型的安装件或卡口型的安装件等。在该例子中,使用卡口型的安装件。并且,在单眼无反照相机1的机身上配置有摄像元件面4、背面监视器5。另外,作为摄像元件,使用小型的CCD或CMOS等。
而且,作为单眼无反照相机1的摄影光学***2,例如使用上述实施例1~7所示的变焦镜头。
图16、图17示出具有实施例1~7所示的变焦镜头的摄像装置的结构的概念图。图16是示出作为摄像装置的数字照相机40的外观的前方立体图,图17是其后方立体图。在该数字照相机40的摄影光学***41中使用本实施例的变焦镜头。
该实施方式的数字照相机40包含位于摄影用光路42上的摄影光学***41、快门按钮45、液晶显示监视器47等,当按压配置在数字照相机40的上部的快门按钮45时,与其联动地,通过摄影光学***41、例如实施例1的变焦镜头进行拍摄。由摄影光学***41形成的物体像形成在设于成像面附近的摄像元件(光电转换面)上。通过处理单元,由该摄像元件接收的物体像作为电子图像显示在设于照相机背面的液晶显示监视器47上。并且,拍摄到的电子图像能够记录在记录单元中。
图18是示出数字照相机40的主要部分的内部电路的框图。另外,在以下的说明中,所述处理单元例如由CDS/ADC部24、暂时存储用存储器17、图像处理部18等构成,存储单元由存储介质部19等构成。
如图18所示,数字照相机40具有操作部12、与该操作部12连接的控制部13、经由总线14和15而与该控制部13的控制信号输出端口连接的摄像驱动电路16和暂时存储用存储器17、图像处理部18、存储介质部19、显示部20和设定信息存储用存储部21。
上述暂时存储用存储器17、图像处理部18、存储介质部19、显示部20和设定信息存储用存储部21能够经由总线22相互进行数据的输入、输出。并且,在摄像驱动电路16上连接有CCD49和CDS/ADC部24。
操作部12具有各种输入按钮和开关,将经由它们从外部(照相机使用者)输入的事件信息通知给控制部13。控制部13例如是由CPU等构成的中央运算处理装置,内置有未图示的程序存储器,根据程序存储器中存储的程序对数字照相机40整体进行控制。
CCD49是如下的摄像元件:被摄像驱动电路16进行驱动控制,将经由摄影光学***41形成的物体像的每个像素的光量转换为电信号,将其输出到CDS/ADC部24。
CDS/ADC部24是如下的电路:对从CCD49输入的电信号进行放大,并且进行模拟/数字转换,将仅进行了该放大和数字转换后的影像原始数据(拜耳数据、以下称为RAW数据。)输出到暂时存储用存储器17。
暂时存储用存储器17例如是由SDRAM等构成的缓存,是暂时存储从CDS/ADC24输出的RAW数据的存储装置。图像处理部18是如下的电路:读出暂时存储用存储器17中存储的RAW数据或存储介质部19中存储的RAW数据,根据由控制部13指定的画质参数,以电气方式进行包含畸变校正在内的各种图像处理。
存储介质部19例如以拆装自如的方式装配由闪存等构成的卡型或盘型记录介质,在这些闪存中记录保持从暂时存储用存储器17转送的RAW数据和由图像处理部18进行图像处理后的图像数据。
显示部20由液晶显示监视器47等构成,显示拍摄到的RAW数据、图像数据和操作菜单等。在设定信息存储用存储部21中具有预先存储有各种画质参数的ROM部、以及RAM部,该RAM部存储通过操作部12的输入操作而从ROM部中读出的画质参数。
这样构成的数字照相机40通过采用本实施例的变焦镜头作为摄影光学***41,能够得到广角侧的视场角和可拍摄的视场角范围较宽、噪声较少的图像。
另外,本发明能够在不脱离其主旨的范围内采取各种变形例。并且,不是必须限定于上述各实施例所示的形状、枚数。并且,在上述各实施例中不是必须配置玻璃罩C。并且,在各透镜组内或各透镜组外,也可以配置上述各实施例中未图示的透镜、即实质上不具有屈光力的透镜。上述各实施例实质上可以说是由5个透镜组构成的变焦镜头。
产业上的可利用性
如上所述,本发明适用于具有大视场角和高变倍比、良好地校正各像差、且全长较短的变焦镜头和具有该变焦镜头的摄像装置。
标号说明
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;G2a:第1副组;G2b:第2副组;S:明亮度(开口)光圈;C:平行平板;I:像面;1:小型照相机;2:摄影光学***;4:摄像元件面;5:背面监视器;12:操作部;13:控制部;14、15:总线;16:摄像驱动电路;17:暂时存储用存储器;18:图像处理部;19:存储介质部;20:显示部;21:设定信息存储用存储部;22:总线;24:CDS/ADC部;40:数字照相机;41:摄影光学***;42:摄影用光路;45:快门按钮;47:液晶显示监视器;49:CCD。

Claims (40)

1.一种变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具有前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,
所述前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,
所述后侧透镜组配置在所述前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,
所述后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,
所述前侧透镜组与所述物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,
所述开口光圈配置在比所述前侧透镜组更靠像侧的位置,
满足以下的条件式(1)、(2)、(3),
1.2≦|MGB_t|≦6 (1)
10≦νdGn_min_p≦27 (2)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
MGB_t是所述后侧透镜组的望远端的横倍率,
νdGn_min_p是所述前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是所述前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是所述前侧透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述前侧透镜组的所述规定正透镜是所述前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
2.一种变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具有前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,
所述前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,
所述后侧透镜组配置在所述前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,
所述后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,
所述前侧透镜组与所述物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,
所述开口光圈配置在比所述前侧透镜组更靠像侧的位置,
满足以下的条件式(1’)、(3’)、(4”),
1.26≦|MGB_t|≦7 (1’)
-0.015≦TpGn_min_p≦0.014 (3’)
2.3≦|MGB_t|/|MGB_w|≦7.0 (4)
其中,
MGB_t是所述后侧透镜组的望远端的横倍率,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是所述前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是所述前侧透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述前侧透镜组的所述规定正透镜是所述前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
MGB_w是所述后侧透镜组的广角端端的横倍率。
3.一种变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组、前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,
所述第1透镜组配置在所述前侧透镜组的物体侧,
所述前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,
所述后侧透镜组配置在所述前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,
所述后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,
所述第1透镜组与所述前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,
所述前侧透镜组与所述物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,
所述开口光圈配置在比所述前侧透镜组更靠像侧的位置,
满足以下的条件式(2’)、(3),
15≦νdGn_min_p≦27 (2’)
-0.03≦TpGn_min_p≦0.014 (3)
其中,
νdGn_min_p是所述前侧透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是所述前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是所述前侧透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述前侧透镜组的所述规定正透镜是所述前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜。
4.一种变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组、前侧透镜组、后侧透镜组、开口光圈,
所述第1透镜组配置在所述前侧透镜组的物体侧,
所述前侧透镜组由具有负屈光力的1个透镜组或具有负屈光力的2个透镜组构成,整体具有负屈光力,
所述后侧透镜组配置在所述前侧透镜组的像侧,在望远端,整体具有正屈光力,
所述后侧透镜组由多个透镜组构成,并且,在最物体侧具备具有正屈光力的物体侧正透镜组,
所述第1透镜组与所述前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化,
所述前侧透镜组与所述物体侧正透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变窄的方式变化,
所述开口光圈配置在比所述前侧透镜组更靠像侧的位置,
满足以下的条件式(3”)、(5)、(6),
-0.03≦TpGn_min_p≦0.016 (3”)
70.3≦νd1G_max_p (5)
54≦νdGn_max_n (6)
其中,
TpGn_min_p=θgFGn_p-(-0.0016×νdGn_p+0.6415),
θgFGn_p=(ngGn_p-nFGn_p)/(nFGn_p-nCGn_p),
νdGn_p是所述前侧透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGn_p、nFGn_p、nCGn_p是所述前侧透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述前侧透镜组的所述规定正透镜是所述前侧透镜组的正透镜中的阿贝数最小的正透镜,
νd1G_max_p是所述第1透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGn_max_n是所述前侧透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
5.根据权利要求1或2所述的变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组,
所述第1透镜组配置在所述前侧透镜组的物体侧,
所述第1透镜组与所述前侧透镜组之间的间隔以与广角端相比在望远端变宽的方式变化。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,
在对焦时,所述第1副组与所述第2副组之间的间隔变化。
7.根据权利要求1~5中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,
在变倍时,所述第1副组与所述第2副组之间的间隔变化。
8.根据权利要求1、3~7中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(4’),
1.8≦|MGB_t|/|MGB_w|≦7.0 (4’)
其中,
MGB_t是所述后侧透镜组的望远端的横倍率,
MGB_w是所述后侧透镜组的广角端端的横倍率。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(1”),
1.2≦|MGB_t|≦7.0 (1”)
其中,
MGB_t是所述后侧透镜组的望远端的横倍率。
10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(7),
0.3≦|fGn/fGBp1|≦0.89 (7)
其中,
fGn是所述前侧透镜组的焦距,
fGBp1是所述物体侧正透镜组的焦距。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头具备具有正屈光力的第1透镜组,
所述第1透镜组配置在所述前侧透镜组的物体侧,
满足以下的条件式(8),
2.8≦f1/fGBp1≦6.3 (8)
其中,
f1是所述第1透镜组的焦距,
fGBp1是所述物体侧正透镜组的焦距。
12.根据权利要求1~11中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(9),
1.05≦|Φmaxt/fGn|≦3.0 (9)
其中,
Φmaxt是望远端的入射光瞳的最大直径,用Φmaxt=ft/Fnot表示,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距,
Fnot是望远端的最小F数,
fGn是所述前侧透镜组的焦距。
13.根据权利要求1~12中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组至少具有负透镜和正透镜,
满足以下的条件式(6),
54≦νdGn_max_n (6)
其中,
νd2G_max_n是所述前侧透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
14.根据权利要求1~3、5~13中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述第1透镜组至少具有负透镜和正透镜,
满足以下的条件式(5),
70.3≦νd1G_max_p (5)
其中,
νd1G_max_p是所述第1透镜组的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
15.根据权利要求1~14中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(10),
-0.012≦TpGn_max_n≦0.06 (10)
其中,
TpGn_max_n=θgFGn_n-(-0.0016×νdGn_n+0.6415),
θgFGn_n=(ngGn_n-nFGn_n)/(nFGn_n-nCGn_n),
νdGn_n是所述前侧透镜组的规定负透镜的阿贝数,
ngGn_n、nFGn_n、nCGn_n是所述前侧透镜组的所述规定负透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述前侧透镜组的所述规定负透镜是所述前侧透镜组的负透镜中的阿贝数最大的负透镜。
16.根据权利要求1~15中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述物体侧正透镜组至少具有负透镜和正透镜,
满足以下的条件式(11),
60.0≦νdGBp1_max_p (11)
其中,
νdGBp1_max_p是所述规定透镜的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数。
17.根据权利要求1~16中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(12),
0.005≦TpGBp1_max_p≦0.06 (12)
其中,
TpGBp1_max_p=θgFGBp1-(-0.0016×νdGBp1+0.6415),
θgFGBp1=(ngGBp1_p-nFGBp1_p)/(nFGBp1_p-nCGBp1),
νdGBp1_p是所述物体侧正透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ngGBp1_p、nFGBp1_p、nCGBp1_p是所述物体侧正透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述物体侧正透镜组的所述规定正透镜是所述物体侧正透镜组的正透镜中的阿贝数最大的正透镜。
18.根据权利要求1~17中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,
所述物体侧负透镜组配置在所述物体侧正透镜组的像侧,
所述物体侧负透镜组以与广角端相比在望远端更靠物体侧的方式移动。
19.根据权利要求1~15中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,
所述物体侧负透镜组至少具有负透镜和正透镜,
满足以下的条件式(13),
6.0≦νdGBn1_max_n-νdGBn1_min_p≦45 (13)
其中,
νdGBn1_max_n是所述物体侧负透镜组的负透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGBn1_min_p是所述物体侧负透镜组的正透镜的阿贝数中的最小的阿贝数。
20.根据权利要求1~19中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(14),
1.0≦LTLt/ft≦2.8 (14)
其中,
LTLt是望远端的所述变焦镜头整体的全长,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距。
21.根据权利要求1~20中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(15),
0.7≦LTLw/ft≦2.2 (15)
其中,
LTLw是广角端的所述变焦镜头整体的全长,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距。
22.根据权利要求1~21中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(16),
0.7≦f1/ft≦1.6 (16)
其中,
f1是所述第1透镜组的焦距,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距。
23.根据权利要求1~22中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(17),
0.005≦Tp1G_max_p≦0.06 (17)
其中,
Tp1G_max_p=θgF1G_p-(-0.0016×νd1G_p+0.6415),
θgF1G_p=(ng1G_p-nF1G_p)/(nF1G_p-nC1G_p),
νd1G_p是所述第1透镜组的规定正透镜的阿贝数,
ng1G_p、nF1G_p、nC1G_p是所述第1透镜组的所述规定正透镜的折射率,分别是g线处的折射率、F线处的折射率、C线处的折射率,
所述第1透镜组的所述规定正透镜是所述第1透镜组的正透镜中的阿贝数最大的正透镜。
24.根据权利要求1~23中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述后侧透镜组具备具有负屈光力的物体侧负透镜组,
所述物体侧负透镜组是对焦透镜组。
25.根据权利要求1~24中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组至少具有2枚负透镜和1枚正透镜。
26.根据权利要求1~25中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(18),
1.73≦ndGn_max_n≦2.3 (18)
其中,
ndGn_max_n是所述前侧透镜组的负透镜的折射率中的最大的折射率。
27.根据权利要求1~26中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组在最物体侧具有凹面朝向像侧的负透镜,
在所述最物体侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值,
满足以下的条件式(19),
1.73≦ndGn_n1≦2.3 (19)
其中,
nd2G_n1是所述前侧透镜组的最物体侧的负透镜的折射率。
28.根据权利要求1~27中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧2透镜组从物体侧朝向像侧具有凹面朝向像侧的负透镜、负透镜、凸面朝向像侧的正透镜,
在所述凹面朝向像侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值。
29.根据权利要求1~28中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述前侧透镜组具备具有负屈光力的第1副组和具有负屈光力的第2副组,
所述第1副组从物体侧朝向像侧具有凹面朝向像侧的负透镜、负透镜、凸面朝向像侧的正透镜,
在所述凹面朝向像侧的负透镜中,像侧面的曲率半径的绝对值小于物体侧面的曲率半径的绝对值。
30.根据权利要求1~29中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述变焦镜头从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、所述前侧透镜组、所述物体侧正透镜组、具有负屈光力的物体侧负透镜组、具有正屈光力的最终透镜组,
在变倍时,各透镜组的间隔变化,
使所述开口光圈位于比所述前侧透镜组更靠像侧、并且比所述物体侧正透镜组更靠物体侧的位置。
31.根据权利要求1~30中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述物体侧正透镜组具有手抖校正用的正透镜,
通过使所述手抖校正用的正透镜在与光轴垂直的方向上移位,进行由手抖引起的像抖的校正。
32.根据权利要求31所述的变焦镜头,其特征在于,
所述物体侧正透镜组具有手抖校正用的负透镜,
满足以下的条件式(20),
17≦νdGBp1_IS_p-νdGBp1_IS_n≦65 (20)
其中,
νdGBp1_IS_p是所述手抖校正用的正透镜的阿贝数中的最大的阿贝数,
νdGBp1_IS_n是所述手抖校正用的负透镜的阿贝数中的最小的阿贝数。
33.根据权利要求1~32中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述后侧透镜组具有物体侧负透镜组,
所述物体侧负透镜组配置在所述物体侧正透镜组的像侧,
通过使所述物体侧负透镜组在与光轴垂直的方向上移位,进行由手抖引起的像抖的校正。
34.根据权利要求1~33中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(21),
0.05≦|fGn|/ft≦0.5 (21)
其中,
fGn是所述前侧透镜组的焦距,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距。
35.根据权利要求1~34中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
在比所述前侧透镜组更靠物体侧的位置具备具有正屈光力的第1透镜组,
所述第1透镜组至少具有1枚负透镜和2枚正透镜。
36.根据权利要求1~35中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
在比所述前侧透镜组更靠物体侧的位置具备具有正屈光力的第1透镜组,
所述第1透镜组以与广角端相比在望远端更靠物体侧的方式移动。
37.根据权利要求1~36中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述开口光圈配置在所述前侧透镜组与所述物体侧正透镜组之间。
38.根据权利要求1~37中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
所述物体侧正透镜组至少具有2个具有正屈光力的透镜单元。
39.根据权利要求1~38中的任意一项所述的变焦镜头,其特征在于,
满足以下的条件式(22),
-2.5≦ft/expt≦0.6 (22)
其中,
ft是望远端的所述变焦镜头整体的焦距,
expt是从近轴成像面到望远端的所述变焦镜头的出射光瞳为止的距离。
40.一种摄像装置,其特征在于,所述摄像装置具有:
权利要求1~39中的任意一项所述的变焦镜头;以及
具有摄像面的摄像元件。
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