CN108802981B - 变焦镜头以及摄像装置 - Google Patents

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CN108802981B CN201711336321.9A CN201711336321A CN108802981B CN 108802981 B CN108802981 B CN 108802981B CN 201711336321 A CN201711336321 A CN 201711336321A CN 108802981 B CN108802981 B CN 108802981B
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Abstract

本发明的目的在于，提供能够在实现高性能化的同时，实现低成本化的变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置。为了实现该目的，形成这样的变焦镜头，即所述变焦镜头从物体侧依次具备正的第一透镜组G1、负的第二透镜组G2和包含至少一个透镜组(第i透镜组)的后组，并通过改变各透镜组的间隔来进行变焦，在第一透镜组G1之后具有孔径光圈S，第一透镜组G1以及第i透镜组中的至少一组分别满足指定的条件式，且包含满足指定的条件式的负透镜Gni。

Description

变焦镜头以及摄像装置
技术领域
本发明涉及适合作为胶片相机、摄影机、数字静态摄像机等摄像光学***的变焦镜头、以及具有该变焦镜头的摄像装置。
背景技术
数码摄像机或摄影机等采用了固体摄像元件的摄像装置正在得到普及。另外，近年来，随着镜头交换式***中的光学***的小型化等，单镜头反光照相机(以下称为单反相机)或无反单镜头相机等镜头交换式摄像装置的市场显著扩大，大范围的用户群开始使用镜头交换式摄像装置。随着这样的用户群的扩大，对镜头交换式***当然提出了光学***的高性能化以及小型化的要求，还提出了低成本化的要求。
在这样的情况下，例如专利文献1中提出了如下变焦镜头的方案，即所述变焦镜头通过将构成第一透镜组的正透镜设为具有正的反常色散性的玻璃材料制的透镜，从而实现了良好的光学性能。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利第4687194号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，上述具有反常色散性的玻璃材料不但昂贵，而且加工性低。在变焦镜头的光学***中，与构成其他透镜组的透镜相比，构成第一透镜组的透镜通常外径较大。因此，像专利文献1记载的变焦镜头那样，如果构成第一透镜组的正透镜由具有上述反常色散性的玻璃材料所制造时，则难以实现该变焦镜头的低成本化。
因此，本发明的目的在于提供能够在实现高性能化的同时，实现低成本的变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明的变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次具备：具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和包含至少一个透镜组的后组，通过改变各透镜组的间隔来变焦，在所述第一透镜组之后具备孔径光圈，所述第一透镜组满足以下的条件式(1)以及条件式(2)，当将所述后组所包含的、具有正折射力的透镜组设为第i透镜组(其中，i为3以上的自然数)时，该第i透镜组中的至少一组满足以下的条件式(3)，且包含至少一片满足以下的条件式(4)以及条件式(5)的负透镜Gni。
(1)1.45＜Ndp1ave＜1.65
(2)50.00＜Vdp1ave＜71.00
(3)0.50＜Hi_t/Hstop_t＜1.60
(4)1.79＜Ndni＜2.10
(5)26.00＜Vdni＜37.00
其中，
Ndp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值
Vdp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值
Hi_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过所述第i透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度
Hstop_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过孔径光圈时距离光轴的最大高度
Ndni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的折射率
Vdni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的阿贝数
为了实现上述目的，本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述变焦镜头和摄像元件，所述摄像元件是设置在该变焦镜头的像侧的，将由该变焦镜头形成的光学像转换成电信号的摄像元件。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够在实现高性能化的同时，实现低成本化的变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图2是实施例1的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图3是实施例1的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图4是实施例1的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图5是表示本发明的实施例2的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图6是实施例2的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图7是实施例2的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图8是实施例2的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图9是表示本发明的实施例3的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图10是实施例3的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图11是实施例3的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图12是实施例3的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图13是表示本发明的实施例4的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图14是实施例4的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图15是实施例4的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图16是实施例4的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图17是表示本发明的实施例5的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图18是实施例5的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图19是实施例5的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图20是实施例5的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图21是表示本发明的实施例6的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的透镜构成例的剖面图。
图22是实施例6的变焦镜头在广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图23是实施例6的变焦镜头在中间焦距的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
图24是实施例6的变焦镜头在望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差图。
部件代表符号说明
G1···第一透镜组
G2···第二透镜组
G3···第三透镜组
G4···第四透镜组
S···孔径光圈
I···像面
具体实施方式
以下，对本发明的变焦镜头以及摄像装置的实施例进行说明。其中，以下所说明的该变焦镜头以及摄像装置是本发明的变焦镜头以及摄像装置的一个例子，本发明的变焦镜头以及摄像装置并不受以下实施例的限制。
1.变焦镜头
1-1.变焦镜头的构成
首先，说明本发明的变焦镜头的实施例。本实施例的变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次具备：具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和包含至少一个透镜组的后组，通过改变各透镜组的间隔来变焦，在第一透镜组之后具备孔径光圈，第一透镜组满足后述的条件式(1)以及条件式(2)，当将后组所包含的、具有正折射力的透镜组设为第i透镜组(其中，i为3以上的自然数)时，该第i透镜组中至少一组满足后述的条件式(3)，且包含至少一片后述的条件式(4)以及条件式(5)的负透镜Gni。以下，首先对该变焦镜头的构成所相关的事项进行说明，然后对条件式所相关的事项进行说明。
(1)透镜组构成
该变焦镜头只要满足上述构成等，则其具体的透镜组构成就没有特别限定。例如，后组所包含的透镜组的数量可以是一个，也可以是两个以上。构成变焦镜头的透镜组的数量越多，在实现高的变焦比以及高的光学性能方面越有利。然而，如果构成变焦镜头的透镜组的数量变多，则难以实现该变焦镜头的小型化、轻量化、低成本化。另外，变焦时，用于使透镜组沿光轴移动的移动机构等也变得复杂。因此，通过简化变焦镜头的构成，从小型化、低成本化的观点出发，后组所包含的透镜组的数量优选为两个以下，更优选为一个。通过将后组所包含的透镜组的数量设为两个以下，更优选设为一个，从而能在维持充足的光学性能的同时，实现该变焦镜头的小型化、轻量化，实现用于使透镜组移动的移动机构等的简化，进而更轻松地实现低成本化。此处，后组在整体上可以具有正折射力，也可以具有负折射力，但优选具有正折射力。在本实施例所具有的那样的望远变焦镜头中，在广角端，第一透镜组以及第二透镜组的合成焦距为负值。为了使被摄体像在像面成像，需要在后组中配置正折射力。因此，在本实施例所具有的那样的望远变焦镜头中，后组优选在整体上具有正折射力。
(2)第i透镜组
在本发明中，后组包含第i透镜组。如上所述，第i透镜组是后组所包含的具有正折射力的透镜组。将配置在第二透镜组的物体侧的第三透镜组设为具有正折射力的透镜组，该第三透镜组优选为本发明所说的第i透镜组。然而，第i透镜组并不一定是第三透镜组。即，只要将满足条件式(3)的、且具有满足条件式(4)、(5)的负透镜Gni的第i透镜组配置在后组中即可，当将第三透镜组设为具有负折射力的透镜组，且把具有正折射力的透镜组(第i透镜组)配置在比第三透镜组更靠像侧时，同样也能获得本发明的效果。另外，当后组具有两个以上的第i透镜组时，只要是其中至少一个第i透镜组满足条件式(3)，且具有满足条件式(4)、(5)的负透镜Gni即可，也可以是多个第i透镜组满足上述各条件式。再者，基于与上述相同的理由，后组所包含的第i透镜组的数量优选为两个以下，更选为一个。
在第i透镜组中，满足后述的条件式(3)的透镜组包含至少一片负透镜Gni，且优选该负透镜Gni的物体侧包含满足后述的条件式(9)以及条件式(10)的正透镜Gpi。再者，关于负透镜Gni以及正透镜Gpi，将在后面与条件式所涉及的事项一起进行说明。
(3)孔径光圈
该变焦镜头在第一透镜组之后具有孔径光圈。此处，所谓在第一透镜组之后具有孔径光圈是指孔径光圈被配置在第一透镜组内，或者孔径光圈被配置在比第一透镜组更靠像侧的意思。关于该变焦镜头的光学***内的孔径光圈的位置，只要所述孔径光圈与第i透镜组之间的关系满足后述的条件式(3)，就没有特别限制。例如，在后述的实施例中，举出了在第i透镜组的物体侧或者在第i透镜组内配置孔径光圈的例子，但在本发明的变焦镜头中，孔径光圈可以根据摄像元件的大小或该变焦镜头的视角范围等而配置在第一透镜组的像侧、第二透镜组的像侧等适宜、恰当的位置。
1-2.条件式
下面对该变焦镜头需要满足的条件或优选满足的条件进行说明。
在该变焦镜头中，如上所述，其特征在于，第一透镜组满足以下的条件式(1)以及条件式(2)，在第i透镜组中至少一组满足以下的条件式(3)，且该第i透镜组包含至少一片满足以下的条件式(4)以及条件式(5)的负透镜Gni。
(1)1.45＜Ndp1ave＜1.65
(2)50.00＜Vdp1ave＜71.00
(3)0.50＜Hi_t/Hstop_t＜1.60
(4)1.79＜Ndni＜2.10
(5)26.00＜Vdni＜37.00
其中，
Ndp1ave：第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值
Vdp1ave：第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值
Hi_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过所述第i透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度
Hstop_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过孔径光圈时距离光轴的最大高度
Ndni：第i透镜组所包含的负透镜Gni对d线的折射率
Vdni：第i透镜组所包含的负透镜Gni对d线的阿贝数
1-2-1.条件式(1)
条件式(1)规定第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值。第一透镜组由于具有正折射力，从而包含至少1片正透镜。条件式(1)中的Ndp1ave是用第一透镜组所包含的正透镜的总数除以第一透镜组所包含的各正透镜对d线的折射率的总和而得到的值。通过满足该条件式(1)，第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值落在适当范围内。即，第一透镜组中配置的正折射力在适当范围内，可减小第一透镜组所产生的像差，能用少的透镜片数良好地进行像差校正。因此，能在整个变焦范围中良好地进行像差校正，能以小型来实现高性能的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(1)的数值为上限值以上，则第一透镜组所包含的正透镜的折射率的平均值大于适当范围，第一透镜组中配置的正折射力变强。因此，为了抵消第一透镜组所产生的球面像差或彗形像差，需要增大配置在第二透镜组之后的负折射力。另外，此时，为了在整个变焦范围确保良好的光学性能，像差校正所需要的透镜片数变多，难以用少的透镜片数来构成该变焦镜头，因此，难以实现该变焦镜头的低成本化。另外，如果构成各透镜组的透镜片数变多，则各透镜组变重，从而对变焦时用于使各透镜组移动的驱动机构的负荷也会变大，驱动机构本身也会变得大型化。因此，难以实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化，从而不优选。
另一方面，如果条件式(1)的数值为下限值以下，则第一透镜组所包含的正透镜的折射率的平均值小于适当范围，第一透镜组中配置的正折射力变小。因此，如果想要实现指定的变焦比，各透镜组的移动量就会增加，从而难以实现望远端的该变焦镜头的小型化。另外，变焦镜头通常在镜筒(最外筒)内部内套盒式地容纳有一个以上的内筒。内筒根据变焦率在物体侧伸缩。如果广角端与望远端的光学总长之差变大，则为了缩短容纳内筒时的镜筒总长，就要在最外筒内容纳多个内筒。此时，仅仅因为内筒厚度的部分，镜筒的外径就得变大，用于使内筒伸缩的凸轮机构等也变得复杂。由于这些原因，难以实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化，从而不优选。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(1)中，其下限值优选为1.46。另外，条件式(1)的上限值优选为1.60，更优选为1.56，进一步优选为1.52。且，关于这些优选的数值，条件式(1)中记载的不等号可以用带等号的不等号来替换。在后述的其他条件式中也相同。
1-2-2.条件式(2)
条件式(2)规定第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值。条件式(2)中的Vdp1ave是用第一透镜组所包含的正透镜的总数除以第一透镜组所包含的各正透镜对d线的阿贝数的总和而得到的值。通过满足该条件式(2)，从而第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值落在适当范围内。因此，能用少的透镜片数良好地校正轴上色像差、倍率色像差，能在整个变焦范围中实现色像差良好的、小型的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(2)的数值为上限值以上，则第一透镜组所包含的正透镜的阿贝数的平均值大于适当范围，与满足条件式(2)的情况相比，第一透镜组所包含的正透镜就需要包括由低色散的玻璃材料构成的正透镜、或需要包括由具有反常色散性的玻璃材料构成的正透镜。与其他的玻璃材料相比，低色散的玻璃材料、具有反常色散性的玻璃材料通常较昂贵。另外，具有反常色散性的玻璃材料的加工性低。因此，从需要的玻璃材料成本、加工成本的角度来看，难以实现该变焦镜头的低成本化。
另一方面，如果条件式(2)的数值为下限值以下，则第一透镜组所包含的正透镜的阿贝数的平均值小于适当范围，与满足条件式(2)的情况相比，第一透镜组所包含的正透镜就需要包括由高色散的玻璃材料构成的正透镜。此时，难以校正第一透镜组所产生的轴上色像差以及倍率色像差，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(2)中，其下限值优选为55.00，更优选为60.00。
1-2-3.条件式(3)
条件式(3)规定在该变焦镜头的望远端，相对于第i透镜组，轴上光束透过第i透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度、与轴上光束透过孔径光圈时距离光轴的最大高度之比。通过满足条件式(3)，从而透过第i透镜组的最靠物体侧的面时，轴上光束的最外光线距离光轴的高度落在适当范围内，能抑制第i透镜组中的球面像差或彗形像差的产生。因此，能用少的透镜片数来轻松地实现高性能的变焦镜头，实现该变焦镜头的小型化以及低成本化。
与此相对地，如果条件式(3)的数值为上限值以上，则透过第i透镜组的最靠物体侧的面时，轴上光束的最外光线的高度大到超过适当范围。此时，第i透镜组所产生的球面像差或彗形像差变大，像差校正所需要的透镜片数变多，从而难以实现该变焦镜头的小型化以及低成本化。
另一方面，如果条件式(3)的数值为下限值以下，则透过第i透镜组的最靠物体侧的面时，轴上光束的最高光线的高度小于适当范围。此时，透过第i透镜组所包含的负透镜Gni的轴上光束的最外光线距离光轴的高度变小，该负透镜Gni带来的色像差的校正效果变弱，因此，从该变焦镜头整个***来看，色像差的校正不足。从而，难以在整个变焦范围中实现高的光学性能。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(3)中，其下限值优选为0.75，更优选为0.85。另外，其上限值优选为1.40，更优选为1.30，进一步优选为1.20。
1-2-4.条件式(4)
条件式(4)规定第i透镜组所包含的负透镜Gni对d线的折射率。当满足条件式(4)时，能抑制该负透镜Gni所产生的球面像差或彗形像差，从而能用少的透镜片数来轻松地校正这些像差。因此，能在整个变焦范围中用低成本实现高性能的、小型的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(4)的数值为上限值以上，则该负透镜Gni对d线的折射率大于适当范围，负透镜Gni所产生的球面像差或彗形像差变大。因此，难以用少的透镜片数来校正这些像差，难以在整个变焦范围中用低成本实现高性能的、小型的变焦镜头。
另一方面，如果条件式(4)的数值为下限值以下，则该负透镜Gni对d线的折射率小于适当范围，难以用该负透镜Gni抵消第i透镜组所包含的正透镜所产生的球面像差或彗形像差，导致校正不足。因此，难以用少的透镜片数在整个变焦范围中以低成本实现高性能的、小型的变焦镜头。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(4)中，其下限值优选为1.82，更优选为1.86。另外，其上限值优选为1.99，更优选为1.95。
1-2-5.条件式(5)
条件式(5)规定第i透镜组所包含的负透镜Gni对d线的阿贝数。当满足该条件式(5)时，能良好地校正第i透镜组所包含的正透镜中产生的轴上色像差、倍率色像差，能在整个变焦范围中实现色像差良好的、小型的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(5)的数值为上限值以上，则该负透镜Gni的阿贝数大于适当范围，与满足条件式(5)的情况相比，意味着该负透镜Gni要由低色散的玻璃材料构成。此时，对第i透镜组所包含的正透镜所产生的轴上色像差、倍率色像差的校正不足，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
另一方面，如果条件式(5)的数值为下限值以下，则该负透镜Gni的阿贝数小于适当范围，与满足条件式(5)的情况相比，意味着该负透镜Gni要由高色散的玻璃材料构成。此时，造成对第一透镜组所产生的轴上色像差以及倍率色像差的过度校正，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(5)中，其下限值优选为28.00，更优选为30.00。其上限值更优选为35.00。
在该变焦镜头中，第i透镜组包含至少1片满足上述条件式(4)以及条件式(5)的负透镜Gni。该第i透镜组可以包含多片该负透镜Gni，但从谋求该变焦镜头的小型化以及低成本化的观点来看，只要有1片负透镜Gni就足够了。
1-2-6.条件式(6)以及条件式(7)
在该变焦镜头中，第一透镜组优选包含至少1片满足以下的条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
(6)1.70＜Ndn1＜2.10
(7)15.00＜Vdn1＜37.00
其中，
Ndn1：第一透镜组所包含的负透镜对d线的折射率
Vdn1：第一透镜组所包含的负透镜对d线的阿贝数
条件式(6)规定第一透镜组所包含的负透镜对d线的折射率。由于第一透镜组包含满足条件式(6)的负透镜，从而借助该负透镜能良好地校正第一透镜组所包含的正透镜所产生的球面像差或彗形像差。因此，能在整个变焦范围中用低成本实现高性能的、小型的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(6)的数值为上限值以上，则该负透镜的折射率大于适当范围，该负透镜所产生的球面像差或彗形像差变大。因此，该负透镜对在该第一透镜组所包含的正透镜中产生的球面像差或彗形像差的校正成为过度校正。另一方面，如果条件式(6)的数值为下限值以下，则该负透镜的折射率小于适当范围，从而该负透镜所产生的球面像差或彗形像差变小。因此，该负透镜对在第一透镜组所包含的正透镜中产生的球面像差或彗形像差的校正成为校正不足。由于这些原因，如果条件式(6)的数值落在范围外，则难以在整个变焦范围中实现良好的光学性能，与此同时，难以实现该变焦镜头的小型化以及低成本化。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(6)中，其下限值更优选为1.72，进一步优选为1.75。另外，其上限值更优选为1.99，进一步优选为1.95。
下面说明条件式(7)。条件式(7)规定第一透镜组所包含的负透镜对d线的阿贝数。由于第一透镜组包含满足条件式(7)的负透镜，从而借助该负透镜能良好地校正第一透镜组所包含的正透镜所产生的轴上色像差、倍率色像差，能够在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(7)的数值为上限值以上，则该负透镜的阿贝数大于适当范围，与满足条件式(7)的情况相比，意味着该负透镜要由低色散的玻璃材料构成。此时，对第一透镜组所包含的正透镜所产生的轴上色像差、倍率色像差的校正不足，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
另一方面，如果条件式(7)的数值为下限值以下，则该负透镜的阿贝数小于适当范围，与满足条件式(7)的情况相比，意味着该负透镜要由高色散的玻璃材料构成。此时，对第一透镜组所产生的轴上色像差以及倍率色像差的校正过度，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(7)中，其下限值更优选为20.00，进一步优选为25.00。另外，上限值更优选为35.00。
在该变焦镜头中，第一透镜组包含至少1片满足上述条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。该第一透镜组可以包含多片满足该条件式(6)以及条件式(7)的负透镜，但从实现该变焦镜头的小型化以及低成本化的观点来看，只要有1片该负透镜就足够了。
1-2-7.条件式(8)
该变焦镜头优选满足以下的条件式(8)。
(8)0.10＜f1/ft＜1.00
其中，
f1：第一透镜组的焦距
ft：望远端的该变焦镜头整个***的焦距
条件式(8)规定第一透镜组的焦距与望远端的该变焦镜头整个***的焦距之比。通过满足条件式(8)，从而相对于望远端的该变焦镜头整个***的焦距，第一透镜组的焦距在适当范围内，光学性能变得更好，与此同时，更容易实现该变焦镜头的小型化以及低成本化。
与此相对地，如果条件式(8)的数值为上限值以上，则相对于望远端的该变焦镜头整个***的焦距，第一透镜组的焦距大到超过适当范围，第一透镜组的折射力变弱。此时，如果想要实现指定的变焦比，则变焦时各透镜组的移动量会增加。因此，难以实现望远端的该变焦镜头的小型化。另外，如果广角端与望远端的光学总长之差变大，则基于与上述相同的理由，难以实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化，从而不优选。
另一方面，如果条件式(8)的数值为下限值以下，则相对于望远端的该变焦镜头整个***的焦距，第一透镜组的焦距小于适当范围，第一透镜组的折射力变强。此时，为了抵消第一透镜组所产生的球面像差或彗形像差，需要增大配置在第二透镜组之后的折射力。另外，此时为了在整个变焦范围中确保良好的光学性能，像差校正所需要的透镜片数变多，难以用少的透镜片数来构成该变焦镜头，因此难以实现该变焦镜头的低成本化。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(8)中，其下限值更优选为0.20，进一步优选为0.30。其上限值更优选为0.70，进一步优选为0.60。
1-2-8.条件式(9)以及条件式(10)
在该变焦镜头中，优选在第i透镜组所包含的负透镜Gni的物体侧邻接配置有满足以下的条件式(9)以及条件式(10)的正透镜Gpi。
(9)1.45＜Ndpi＜1.75
(10)50.00＜Vdpi＜80.00
其中，
Ndpi：所述正透镜Gpi对d线的折射率
Vdpi：所述正透镜Gpi对d线的阿贝数
条件式(9)规定正透镜Gpi对d线的折射率。通过满足条件式(9)，从而该正透镜Gpi对d线的折射率落在适当范围内，能抑制该正透镜Gpi所产生的球面像差或彗形像差，能用少的透镜片数良好地进行像差校正。因此，能在整个变焦范围中良好地进行像差校正，能以小型来实现高性能的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(9)的数值为上限值以上，则正透镜Gpi的折射率大于适当范围，该正透镜Gpi的折射力变强。因此，为了抵消该正透镜Gpi所产生的球面像差或彗形像差，需要配置具有强折射力的负透镜，为了在整个变焦范围中确保良好的光学性能，像差校正所需的透镜片数变多，难以用少的透镜片数来构成该变焦镜头，从而难以实现该变焦镜头的低成本化。
另一方面，如果条件式(9)的数值为下限值以下，则该正透镜Gpi的折射率小于适当范围，该正透镜Gpi的折射力变小。因此，如果想要实现指定的变焦比，则第i透镜组的移动量会增加。因此，难以实现望远端的该变焦镜头的小型化。另外，如果广角端与望远端的光学总长之差变大，则基于与上述相同的理由，难以实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化，从而不优选。
为了获得这些效果，在条件式(9)中，下限值更优选为1.47。其上限值更优选为1.72，进一步优选为1.69，更进一步优选为1.61，再进一步优选为1.57。
下面说明条件式(10)。条件式(10)规定该正透镜Gpi对d线的阿贝数。通过满足该条件式(10)，从而该正透镜Gpi的阿贝数落在适当范围内，能用少的透镜片数良好地校正轴上色像差、倍率色像差，能在整个变焦范围中实现色像差良好的、小型的变焦镜头。
与此相对地，如果条件式(10)的数值为上限值以上，则正透镜Gpi的阿贝数大于适当范围，与满足条件式(10)的情况相比，意味着该正透镜Gpi要由低色散的玻璃材料、或要由具有反常色散性的玻璃材料构成。因此，基于与上述相同的理由，需要玻璃材料成本、加工成本，难以实现该变焦镜头的低成本化。
另一方面，如果条件式(10)的数值为下限值以下，则正透镜Gpi的阿贝数小于适当范围，与满足条件式(10)的情况相比，意味着该正透镜Gpi要由高色散的玻璃材料构成。此时，难以校正该正透镜Gpi所产生的轴上色像差以及倍率色像差，难以在整个变焦范围中实现色像差良好的变焦镜头。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(10)中，其下限值更优选为55.00，进一步优选为60.0，更进一步优选为63.00。另外，上限值更优选为75.00。
此处，相对于第i透镜所包含的负透镜Gni，该正透镜Gpi只要设置在物体侧即可，而对于负透镜Gni和正透镜Gpi之间有无空气间隔并无特别限定。然而，更优选正透镜Gpi与负透镜Gni被接合，在第i透镜组中包含作为由正透镜Gpi与负透镜Gni构成的接合透镜。由于不经由空气间隔来配置正透镜Gpi和负透镜Gni，从而能抑制因组装误差而引发的偏芯彗形像差的产生，能降低制造误差，轻松地实现良好的光学性能。
1-2-9.条件式(11)
在该变焦镜头中，当将第二透镜组之后的透镜组设为第j透镜组(其中，j为2以上的自然数)时，优选各第j透镜组满足下式。
(11)1.00≤Bj_t/Bj_w≤50.0
Bj_t：该变焦镜头在望远端的第j透镜组的横向放大率
Bj_w：该变焦镜头在广角端的第j透镜组的横向放大率
条件式(11)表示该变焦镜头中配置在第二透镜组之后的各透镜组当从广角端向望远端变焦时，各透镜组的横向放大率的变化比例。此时，第j透镜组表示从第二透镜组到最后透镜组为止的各透镜组。例如，当该变焦镜头由第一透镜组到第三透镜组的三组式结构所构成时，第j透镜组相当于是第二透镜组以及第三透镜组的各个透镜组。因此，在该变焦镜头由三组式结构构成的情况下，当将其望远端的第二透镜组的横向放大率设为B2_t、将该变焦镜头在广角端的第二透镜组的横向放大率设为B2_w时，表示第二透镜组的横向放大率的变化比例的B2_t/B2_w之值满足上述条件式(11)。进而，第三透镜组的情况也相同，当将该变焦镜头在望远端的第三透镜组的横向放大率设为B3_t、将该变焦镜头在广角端的第三透镜组的横向放大率设为B3_w时，表示第三透镜组的横向放大率的变化比例的B3_t/B3_w之值也满足上述条件式(11)。且，在该变焦镜头具有第四透镜组、第五透镜组……的情况下也相同，表示各透镜组的上述横向放大率的变化比例的Bj_t/Bj_w之值分别满足上述条件式(11)。
在该变焦镜头具有的第二透镜组之后的各透镜组涉及的条件式(11)的数值在上述范围内的情况下，由于第二透镜组之后的各透镜组的横向放大率的变化比例都为1以上，因此，在变焦时，任意一个透镜组中横向放大率都不会减小。因此，在获得指定的变焦的基础上，各透镜组的移动量都在适当的范围内，能实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化。
与此相对地，如果该变焦镜头中包含条件式(11)的数值为下限值以下的透镜组，则从广角端向望远端变焦时，该透镜组会导致横向放大率减小。即，不满足条件式(11)的透镜组在缩短望远端的该变焦镜头的焦距的方向上起作用。因此，如果想要获得指定的变焦比，就有必要通过要么增大变焦时的其他透镜组的移动量，或者要么增强其他透镜组的折射力来确保变焦比。此时，难以实现该变焦镜头单元整体的小型化以及低成本化。另外，由于会导致球面像差或彗形像差的校正不足，所以难以在整个变焦范围中实现良好的光学性能。
另一方面，如果该变焦镜头中包含条件式(11)的数值为上限值以上的透镜组，则从广角端向望远端变焦时，该透镜组会导致横向放大率大幅度增大。此时，要么对该透镜组分配极大的折射力，或者要么在变焦时需要比通常情况大的移动量，因此，难以在整个变焦范围中确保良好的光学性能，另外，导致变焦镜头单元整体的大型化，使成本上升，从而不优选。
从获得这些效果的观点出发，在条件式(11)中，“≥”优选为“＞”。即，优选在该变焦镜头中，当从广角端向望远端变焦时，配置在第二透镜组之后的透镜组的横向放大率的变化比例大于1。另外，其上限值更优选为25.00，进一步优选为15.00，更进一步优选为10.00。
第i透镜所包含的负透镜Gni只要具有负折射力即可，对其形状并无特别限定。但是，为了获得适当的折射力而能够良好地进行像差校正，优选负透镜Gni为双凹形状。另外，第i透镜所包含的正透镜Gpi只要具有正折射力即可，对其形状并无特别限定。但是，为了获得适当的折射力而能够良好地进行像差校正，优选正透镜Gpi为双凸形状。
2.摄像装置
下面说明本发明的摄像装置。本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述本发明的变焦镜头和摄像元件，所述摄像元件是设置在该变焦镜头的像侧的，将由该变焦镜头形成的光学像转换成电信号的摄像元件。此处，对摄像元件并无特别限定，也可以使用CCD传感器或CMOS传感器等的固体摄像元件等。本发明的摄像装置适合作为数码摄像机或摄影机等的、采用了这些固体摄像元件的摄像装置。另外，该摄像装置可以是镜头固定在壳体中的镜头固定式的摄像装置，当然也可以是单反相机或无反单镜头相机等的镜头交换式的摄像装置。
下面示出实施例以及比较例对本发明作具体说明。但是，本发明不受以下实施例的限制。以下所举出的各实施例的光学***是用在数码摄像机、摄影机、卤化银胶片相机等的摄像装置(光学装置)中的摄影光学***。另外，在各透镜剖面图中，面向附图，左边为物体侧，右边为像侧。
实施例1
(1)光学***的构成
图1是表示本发明的实施例1的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、和具有正折射力的第三透镜组G3所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例1的变焦镜头中，第三透镜组为本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L9的透镜为本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L8的透镜为本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，第一透镜组中配置在最靠物体侧的、标有符号L1的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
另外，图中所示的“S”为孔径光圈，该变焦镜头的像侧处所示的“I”为像面，具体而言，其表示CCD传感器或CMOS传感器等的固体摄像元件的摄像面、或卤化银胶片的胶片面等。且，各透镜组的具体的透镜构成如图1所示。且，这些符号在实施例2～实施例6所示的各图中也表示同样的物体，因此，以下省略说明。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组，所述防抖组是通过在与光轴垂直的方向上移动来校正影像模糊的防抖组，所述对焦组是从无限远物体向近距离物体对焦时沿光轴移动的对焦组。此时，在图1所示的第一透镜组～第三透镜组中，虽然可以将任意一个透镜组(或者由构成透镜组的至少1片透镜所构成的部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例1进行说明。表1中表示的是该变焦镜头的透镜数据。在表1中，“No.”表示从物体侧数起的透镜面的序号，“R”表示透镜面的曲率半径，“D”表示透镜面在光轴上的间隔，“Nd”为对d线(波长λ＝587.5600nm)的折射率，“Vd”表示对d线(波长λ＝587.5600nm)的阿贝数。另外，孔径光圈(光圈S)是以面编号后标有“STOP”进行表示的。进而，当透镜面为非球面时，面编号后标有“ASPH”，在曲率半径R一栏中示出近轴曲率半径，“inf.”表示∞。
另外，关于非球面，表2中表示的是用下式表示了其形状时的非球面系数以及圆锥常数。非球面由下式进行定义。
z＝ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
其中，c是曲率(1/r)，h是距离光轴的高度，k是圆锥系数，A4、A6、A8、A10是各次方的非球面系数。
表3中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。
且，这些表所涉及的事项在实施例2～实施例6所示的各表中也相同，因此，在以下省略说明。
图2～图4中分别表示的是该变焦镜头在广角端、中间焦距、望远端的无限远对焦时的纵像差图。各纵像差图从左侧依次表示的是球面像差、像散、歪曲像差。在表示球面像差的图中，纵轴表示与开放F值的比例，横轴取散焦，实线表示d线(587.5600nm)、虚线表示g线(435.8400nm)。在表示像散的图中，纵轴表示视角，横轴取散焦，实线表示d线的弧矢方向(X)，虚线表示d线的子午方向(Y)。在表示歪曲像差的图中，纵轴表示视角，横轴取％。且，这些表示像差的顺序、以及各图中实线、虚线等所表示的内容与实施例2～实施例6所示的各图中也相同，因此，在以下省略说明。
另外，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3)表示在表19中。此处，在本实施例中，由于第三透镜组为第i透镜组，因此，作为条件式(3)的值，表19中表示的是“H3_t/Hstop_t”的值。H3_t是在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过第三透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度。另外，关于条件式(11)，表19中所示的“B2_t/B2_w”是关于第二透镜组的条件式(11)的值，“B3_t/B3_w”是关于第三透镜组的条件式(11)的值，“B4_t/B4_w”是关于第四透镜组的条件式(11)的值。实施例1的变焦镜头由于不具有第四透镜组，因此，在表19中以[-]进行表示。条件式(3)、条件式(11)中涉及的标记在其他实施例也相同。关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表1。
表1
No. R D Nd vd
1 185.5842 1.2001 1.72825 28.46
2 80.9079 7.3376 1.48749 70.44
3 -155.9215 0.3000
4 75.1270 3.8949 1.48749 70.44
5 221.3655 D(5)
6 -341.6612 3.3329 1.84666 23.78
7 -35.1952 1.0017 1.69688 55.46
8 51.5556 3.1898
9 -36.9591 1.0610 1.74330 49.22
10 -1761.6372 D(10)
11 61.6555 4.3970 1.48749 70.44
12 -64.2786 0.5000
13Stop 0.0000 4.4100
14 41.4614 5.3464 1.48749 70.44
15 -40.6126 1.0340 1.90366 31.31
16 101.7472 0.5132
17 52.9046 3.8512 1.58144 40.89
18 -307.2159 21.8763
19ASPH -90.5490 2.5182 1.61467 25.57
20ASPH -42.5272 17.6221
21ASPH -17.3667 2.0006 1.53522 56.16
22ASPH -29.5599 D(22)
23 inf. 2.0000 1.51680 64.20
24 inf. 1.0000
表2
No. k A4 A6 A8 A10
19 0.00000E+00 -3.03425E-06 2.77380E-08 3.20185E-11 0.00000E+00
20 0.00000E+00 -2.80911E-06 2.76230E-08 2.33344E-11 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -2.94721E-07 1.50830E-07 -2.71077E-10 0.00000E+00
22 0.00000E+00 -4.07059E-06 1.01696E-07 -2.81056E-10 0.00000E+00
表3
广角端 中间焦距 望运端
F 72.18850 149.33140 291.06460
Fno 4.62640 5.07290 6.48360
W 17.10200 8.01340 4.15410
Y 21.60 21.60 21.60
D(5) 6.39130 39.20320 52.32060
D(10) 35.00010 20.70060 3.20020
D(22) 51.50240 60.37700 82.80240
实施例2
(1)光学***的构成
图5是表示本发明的实施例2的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、和具有正折射力的第三透镜组G3所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例2的变焦镜头中，第三透镜组是本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L8的透镜是本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L7的透镜是本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，在第一透镜组中最靠物体侧所配置的、标有符号L1的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组。此时，在图5所示的第一透镜组～第三透镜组中，可以将任意一个透镜组(或部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例2进行说明。表4中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表5中表示的是关于非球面的非球面系数以及圆锥常数。表6中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。另外，图5～图8中表示的是该变焦镜头在无限远对焦时的纵像差图。进而，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3)表示在表19中。且，关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表4。
表4
N0. R D Nd vd
1 74.1493 1.4000 1.80610 33.27
2 45.5364 0.5000
3 45.3172 9.6604 1.51633 64.14
4 -230.3462 D(4)
5 -211.1058 3.6000 1.84666 23.78
6 -36.9928 1.0000 1.69680 55.46
7 77.1479 2.5711
8 -43.9124 1.0000 1.77250 49.62
9 10951.1822 D(9)
10 57.2412 3.8677 1.51680 64.2
11 -93.2109 1.5000
12Stop 0.0000 1.0000
13 43.8002 5.0526 1.48749 70.44
14 -43.8002 1.0000 1.80610 33.27
15 63.4781 0.2000
16 33.5809 3.9029 1.51823 58.96
17 -741.4460 23.8461
18ASPH 38.4706 3.1866 1.58547 29.91
19ASPH 223.9396 9.4109
20ASPH -18.1137 1.0000 1.52528 55.95
21ASPH -76.7526 D(21)
22 inf. 2.0000 1.51680 64.20
23 inf. 1.0000
表5
No. k A4 A6 A8 A10
18 0.000000E+00 -1.667410E-05 -1.815360E-07 1.261400E-09 -5.555240E-12
19 0.000000E+00 -3.162840E-05 -1.895660E-07 1.923810E-09 -7.810050E-12
20 0.000000E+00 -1.382370E-05 8.248150E-07 -4.082630E-09 4.972230E-12
21 0.000000E+00 8.013620E-06 7.018200E-07 -4.907170E-09 1.025800E-11
表6
广角端 中间焦距 望远端
F 72.0000 135.0000 291.4000
Fno 4.5961 4.9958 6.4946
W 17.1178 8.8247 4.1350
Y 21.6 21.6 21.6
D(4) 1.7000 41.2577 61.4556
D(9) 33.3140 20.9470 1.5000
D(21) 48.9692 55.6292 81.0276
实施例3
(1)光学***的构成
图9是表示本发明的实施例3的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、和具有正折射力的第三透镜组G3所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例3的变焦镜头中，第三透镜组是本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L8的透镜是本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L7的透镜是本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，第一透镜组中最靠物体侧所配置的、标有符号L1的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组。此时，图9所示的第一透镜组～第三透镜组中，可以将任意一个透镜组(或部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例3进行说明。表7中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表8中表示的是关于非球面的非球面系数以及圆锥常数。表9中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。另外，图10～图12中表示的是该变焦镜头在无限远对焦时的纵像差图。进而，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3)表示在表19中。且，关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表7。
表7
No. R D Nd vd
1 71.4197 1.4000 1.80610 33.27
2 43.9745 0.5000
3 43.8600 10.1117 1.51633 64.14
4 -219.4001 D(4)
5 -174.5053 3.2485 1.84666 23.78
6 -33.8949 1.0000 1.69680 55.46
7 71.5939 2.5599
8 -41.5574 1.0000 1.77250 49.62
9 11535.1706 D(9)
10 50.0852 3.6593 1.51680 64.20
11 -137.0062 1.5000
12Stop 0.0000 1.0000
13 40.0344 5.2519 1.48749 70.44
14 -40.0344 1.0000 1.80610 33.27
15 52.0250 0.2000
16 28.7759 4.2718 1.51823 58.96
17 -686.3080 16.6721
18ASPH 40.0167 3.3000 1.58547 29.91
19ASPH 1130.1976 9.8337
20ASPH -17.0827 1.0000 1.52528 55.95
21ASPH -52.2358 D(21)
22 inf. 2.0000 1.51680 64.20
23 inf. 1.0000
表8
广角端 中间焦距 望远端
F 102.8763 194.0279 388.0109
Fno 5.6778 6.1837 8.3455
W 11.8585 6.2329 3.1482
Y 10.8 10.8 10.8
D(5) 17.3040 42.4483 53.2803
D(10) 27.7187 15.4059 1.0000
D(22) 54.7449 67.0350 105.8804
表9
广角端 中间焦距 望远端
F 71.9926 135.0048 291.4556
Fno 4.6007 5.0894 6.5023
W 17.146 8.8526 4.1402
Y 21.6 21.6 21.6
D(4) 5.9834 41.1757 61.2631
D(9) 31.0602 19.4507 1.5000
D(21) 56.1124 64.8891 90.3984
实施例4
(1)光学***的构成
图13是表示本发明的实施例4的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、和具有正折射力的第三透镜组G3所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例4的变焦镜头中，第三透镜组是本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L9的透镜是本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L8的透镜是本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，第一透镜组中配置在从物体侧起第二个的、标有符号L2的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组。此时，图13所示的第一透镜组～第三透镜组中，可以将任意一个透镜组(或部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例4进行说明。表10中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表11中表示的是关于非球面的非球面系数以及圆锥常数。表12中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。另外，图14～图16中表示的是该变焦镜头在无限远对焦时的纵像差图。进而，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3)表示在表19中。且，关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表10。
表10
No. R D Nd vd
1 80.9902 4.5038 1.51680 64.20
2 388.2779 0.2152
3 103.1111 1.1000 1.79138 36.97
4 48.4503 0.0100 1.56732 42.84
5 48.4503 8.5881 1.48749 70.44
6 -482.7547 D(6)
7 -254.9403 2.8017 1.82115 24.06
8 -39.3066 0.7000 1.61716 63.43
9 62.1094 3.2393
10 -41.4065 0.7000 1.78004 47.81
11 1456.6158 D(11)
12 50.3920 3.5267 1.48749 70.44
13 -164.8417 1.5000
14Stop 0.0000 1.0000
15 35.4727 6.0000 1.48749 70.44
16 -49.3146 0.9000 1.81010 34.91
17 57.7161 1.2000
18 33.0494 5.5000 1.48749 70.44
19 -317.3487 17.5383
20ASPH 68.1764 3.0000 1.61422 25.57
21ASPH -400.0000 10.9907
22ASPH -17.7141 1.3000 1.53446 57.04
23ASPH -50.3265 D(23)
24 inf. 2.0000 1.51680 64.20
25 inf. 1.0000
表11
广角端 中间焦距 望远端
F 72.1002 135.0006 291.0030
Fno 4.6350 4.9945 6.5698
W 17.1776 8.8608 4.1535
Y 21.6 21.6 21.6
D(6) 1.6306 35.5225 51.5892
D(11) 35.1313 21.4298 0.2000
D(23) 50.1497 56.2225 83.1497
表12
广角端 中间焦距 望远端
F 72.1002 135.0006 291.0030
Fno 4.6350 4.9945 6.5698
W 17.1776 8.8608 4.1535
Y 21.6 21.6 21.6
D(6) 1.6306 35.5225 51.5892
D(11) 35.1313 21.4298 0.2000
D(23) 50.1497 56.2225 83.1497
实施例5
(1)光学***的构成
图17是表示本发明的实施例5的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、具有正折射力的第三透镜组G3、和具有负折射力的第四透镜组G4所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例5的变焦镜头中，第三透镜组是本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L9的透镜是本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L8的透镜是本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，第一透镜组中最靠物体侧所配置的、标有符号L1的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组。此时，图17所示的第一透镜组～第四透镜组中，可以将任意一个透镜组(或部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例5进行说明。表13中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表14中表示的是关于非球面的非球面系数以及圆锥常数。表15中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。另外，图18～图20中表示的是该变焦镜头在无限远对焦时的纵像差图。进而，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3、f4)表示在表19中。且，关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表13。
表13
No. R D Nd vd
1 241.6257 1.9996 1.72825 28.46
2 90.8410 6.9365 1.48749 70.44
3 -149.3762 0.3000
4 74.4519 4.0931 1.48749 70.44
5 237.9446 D(5)
6 -329.4506 3.4680 1.84666 23.78
7 -36.8973 3.4617 1.69680 55.46
8 60.2641 2.8868
9 -39.5217 1.0000 1.74330 49.22
10 435.8312 D(10)
11 56.6898 5.7872 1.48749 70.44
12 -66.7000 0.5005
13Stop 0.0000 1.3993
14 43.3153 5.1718 1.48749 70.44
15 -40.1011 1.2063 1.90366 31.31
16 110.7632 0.5000
17 59.4231 3.5024 1.58144 40.89
18 -213.6796 D(18)
19ASPH -64.1549 2.5000 1.61467 25.57
20ASPH -35.8075 17.3536
21ASPH -16.7915 2.0000 1.53522 56.16
22ASPH -28.4421 D(22)
23 inf. 2.0000 1.51680 64.20
24 inf. 1.0000
表14
No. k A4 A6 A8 A10
19 0.00000E+00 -3.14861E-06 3.03097E-08 -1.22402E-10 0.00000E+00
20 0.00000E+00 -2.53626E-06 3.07209E-08 -1.28553E-10 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -2.88041E-06 1.54934E-07 -1.82746E-10 0.00000E+00
22 0.00000E+00 -7.66075E-06 1.03332E-07 -2.38463E-10 0.00000E+00
表15
广角端 中间焦距 望远端
F 72.0302 149.3415 290.9534
Fno 4.6212 5.0622 6.4712
W 17.2332 8.0703 4.1574
Y 21.6 21.6 21.6
D(5) 6.1789 36.9522 52.6560
D(10) 35.6321 20.3992 2.0000
D(18) 20.5940 20.6597 23.6648
D(22) 51.5009 64.2782 79.0082
实施例6
(1)光学***的构成
图21是表示本发明的实施例6的变焦镜头的构成的透镜剖面图。该变焦镜头是由从物体侧依次排列的具有正折射力的第一透镜组G1、具有负折射力的第二透镜组G2、和具有正折射力的第三透镜组G3所构成，通过改变各透镜组的间隔来进行变焦的变焦镜头。
在实施例6的变焦镜头中，第三透镜组是本发明所说的第i透镜组。另外，标有符号L98的透镜是本发明所说的负透镜Gni，配置在该负透镜Gni的物体侧的、标有符号L7的透镜是本发明所说的正透镜Gpi。该负透镜Gni和正透镜Gpi被接合而构成为接合透镜。另外，第一透镜组中最靠物体侧所配置的、标有符号L1的透镜是满足条件式(6)以及条件式(7)的负透镜。
且，在该变焦镜头中也可设置防抖组、对焦组。此时，图21所示的第一透镜组～第三透镜组中，可以将任意一个透镜组(或部分透镜组)设为防抖组、对焦组，但优选例如将第二透镜组设为防抖组，将第一透镜组设为对焦组。
(2)数值实施例
下面对适用于该变焦镜头的具体数值的数值实施例6进行说明。表16中表示的是该变焦镜头的透镜数据。表17中表示的是关于非球面的非球面系数以及圆锥常数。表18中表示的是该变焦镜头的各焦距(F)的F值(Fno)、半视角(W)、变焦时移动的各透镜组(可动组)在像侧的透镜间隔。另外，图22～图24中表示的是该变焦镜头在无限远对焦时的纵像差图。进而，将条件式(1)～条件式(3)、条件式(8)以及条件式(11)的数值和各透镜组的合成焦距(f1、f2、f3)表示在表19中。且，关于条件式(4)～条件式(7)、条件式(9)以及条件式(10)的数值，可以参照表1。
表16
No. R D Nd vd
1 170.0000 1.2000 1.72825 28.46
2 78.2877 7.0768 1.48749 70.44
3 -156.1945 0.3000
4 68.9611 4.0259 1.48749 70.44
5 134.8341 D(5)
6 -642.2893 5.1312 1.84666 23.78
7 -36.8482 1.0000 1.69680 55.46
8 51.4579 4.2882
9 -36.0473 1.0000 1.74330 49.22
10 -984.5773 D(10)
11 55.8303 4.5302 1.48749 70.44
12 -55.1070 0.5000
13Stop 0.0000 0.5000
14 48.6461 5.1271 1.48749 70.44
15 -41.6675 1.0000 1.90366 31.31
16 143.2969 0.5170
17 54.5684 2.7661 1.58144 40.89
18 1643.1175 27.1210
19ASPH -1214.2030 2.9535 1.61467 25.57
20ASPH -76.0151 17.1585
21ASPH -20.0043 2.0075 1.53522 56.16
22ASPH -44.4132 D(22)
23 inf. 2.0000 1.51680 64.20
24 inf. 1.0000
表17
No. k A4 A6 A8 A10
19 0.00000E+00 -2.23061E-06 1.71846E-08 3.33575E-10 0.00000E+00
20 0.00000E+00 -2.13191E-06 1.80569E-08 3.61378E-10 0.00000E+00
21 0.00000E+00 -2.90441E-06 1.19629E-07 -8.38105E-11 0.00000E+00
22 0.00000E+00 -4.45647E-06 8.54748E-08 -1.62689E-10 0.00000E+00
表18
广角端 中间焦距 望远端
F 102.8763 194.0279 388.0109
Fno 5.6778 6.1837 8.3455
W 11.8585 6.2329 3.1482
Y 10.8 10.8 10.8
D(5) 17.3040 42.4483 53.2803
D(10) 27.7187 15.4059 1.0000
D(22) 54.7449 67.0350 105.8804
表19
Figure BDA0001507440490000311
工业实用性
根据本发明，能够提供可以实现本发明目的的，可在谋求高性能化的同时实现低成本化的变焦镜头以及具有该变焦镜头的摄像装置。

Claims (7)

1.一种变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头从物体侧依次具备具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和包含至少一个透镜组的后组，
该变焦镜头通过改变各透镜组的间隔来进行变焦，在所述第一透镜组之后具备孔径光圈，且满足以下的条件式(8)，
所述第一透镜组满足以下的条件式(1)及条件式(2)，
将所述后组所包含的具有正折射力的透镜组设为第i透镜组时，该第i透镜组中的至少1组满足以下的条件式(3)，其中，i为3以上的自然数，且包含至少1片满足以下的条件式(4)及条件式(5)的负透镜Gni，
(1)1.45＜Ndp1ave＜1.56
(2)50.00＜Vdp1ave＜71.00
(3)0.50＜Hi_t/Hstop_t＜1.60
(4)1.82＜Ndni＜2.10
(5)26.00＜Vdni＜37.00
(8)0.10＜f1/ft＜0.70
其中，
Ndp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值，
Vdp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值，
Hi_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过所述第i透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度，
Hstop_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束的最外光线透过所述孔径光圈时距离光轴的最大高度，
Ndni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的折射率，
Vdni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的阿贝数，
f1：所述第一透镜组的焦距，
ft：望远端的该变焦镜头整个***的焦距。
2.一种变焦镜头，其特征在于，该变焦镜头从物体侧依次具备具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、和包含至少一个透镜组的后组，
该变焦镜头通过改变各透镜组的间隔来进行变焦，在所述第一透镜组之后具备孔径光圈，且满足以下的条件式(8)，
所述第一透镜组满足以下的条件式(1)及条件式(2)，
将所述后组所包含的具有正折射力的透镜组设为第i透镜组时，该第i透镜组中的至少1组满足以下的条件式(3)，其中，i为3以上的自然数，且包含至少1片满足以下的条件式(4)及条件式(5)的负透镜Gni，
(1)1.45＜Ndp1ave＜1.56
(2)50.00＜Vdp1ave＜71.00
(3)0.50＜Hi_t/Hstop_t＜1.20
(4)1.79＜Ndni＜2.10
(5)26.00＜Vdni＜37.00
(8)0.10＜f1/ft＜0.70
其中，
Ndp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的折射率的平均值，
Vdp1ave：所述第一透镜组所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均值，
Hi_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束透过所述第i透镜组的最靠物体侧的面时距离光轴的最大高度，
Hstop_t：在该变焦镜头的望远端，轴上光束的最外光线透过所述孔径光圈时距离光轴的最大高度，
Ndni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的折射率，
Vdni：所述第i透镜组所包含的所述负透镜Gni对d线的阿贝数，
f1：所述第一透镜组的焦距，
ft：望远端的该变焦镜头整个***的焦距。
3.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组包含至少1片满足以下的条件式(6)及条件式(7)的负透镜，
(6)1.70＜Ndn1＜2.10
(7)15.00＜Vdn1＜37.00
其中，
Ndn1：所述第一透镜组所包含的所述负透镜对d线的折射率，
Vdn1：所述第一透镜组所包含的所述负透镜对d线的阿贝数。
4.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，在所述负透镜Gni的物体侧邻接配置有满足以下的条件式(9)及条件式(10)的正透镜Gpi，
(9)1.45＜Ndpi＜1.75
(10)50.00＜Vdpi＜80.00
其中，
Ndpi：所述正透镜Gpi对d线的折射率，
Vdpi：所述正透镜Gpi对d线的阿贝数。
5.如权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述第i透镜组包含由所述负透镜Gni和所述正透镜Gpi构成的接合透镜。
6.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，在该变焦镜头中，将所述第二透镜组之后的透镜组设为第j透镜组时，各第j透镜组满足以下的条件式(11)，其中，j为2以上的自然数，
(11)1.0≤Bj_t/Bj_w≤50.0
Bj_t：该变焦镜头在望远端的所述第j透镜组的横向放大率，
Bj_w：该变焦镜头在广角端的所述第j透镜组的横向放大率。
7.一种摄像装置，其特征在于，具有变焦镜头和摄像元件，所述变焦镜头是如权利要求1～6中任一项所述的变焦镜头，所述摄像元件是设置在该变焦镜头的像侧的，将由该变焦镜头形成的光学像转换成电信号的摄像元件。
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