CN110850570B - 变焦透镜及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现小型化，并且从广角端至中间区域的轴上色差的变动良好地得到抑制而具有高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。变焦透镜从物体侧依次包括变倍时不动的正的第1透镜组、包括变倍时移动的2个以上的移动透镜组的中间组及在最靠物体侧具有包括光圈的透镜组的后续组。中间组具有至少2个负的移动透镜组。后续组包括至少1个满足与折射率、色散系数及部分色散比相关的预定的条件式的正的LA透镜。

Description

变焦透镜及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜及摄像装置。
背景技术
以往，作为用于广播用摄像机、电影摄影机及数码相机等的变焦透镜，已知有从最靠物体侧依次配置具有正屈光力的透镜组、变倍时移动的移动透镜组及包括光圈的后续组，并在变倍时使透镜***总长度保持不变的类型。例如，下述专利文献1及专利文献2中记载了上述类型的5组或6组结构的变焦透镜。
专利文献1：日本特开2016-071141号公报
专利文献2：日本特开2016-109952号公报
用于上述相机的变焦透镜要求小型且性能高。为了构成为小型且高性能，尽可能缩短后续组的空间而确保变倍时移动的透镜组的变焦行程，并且良好地进行各像差的校正为重要。此时，为了良好地校正广角侧的轴上色差，屈光力配置及后续组的透镜的材料选择尤为重要。在后续组中残留有校正不充分的轴上色差的情况下，若要通过比后续组更靠物体侧的移动透镜组进行校正，则会难以抑制从广角端至中间区域的轴上色差的变动。
专利文献1中记载的透镜***对抑制从广角端至中间区域的轴上色差的变动这一点有改进的余地。专利文献2中记载的透镜***也对从广角端至中间区域的轴上色差的变动的抑制不充分，并且整个***的小型化也不充分。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的。本发明的一实施方式欲解决的问题在于，提供一种实现小型化，并且从广角端至中间区域轴上色差的变动良好地得到抑制而具有高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
用于解决上述问题的具体方法包括以下方式。
<1>一种变焦透镜，其从物体侧朝向像侧依次包括：变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的第1透镜组、包括变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴移动的2个以上的移动透镜组的中间组、及在最靠物体侧具有包括光圈的透镜组的后续组，中间组内的至少2个移动透镜组具有负屈光力，后续组包括至少1个正透镜即LA透镜，在将LA透镜的d线下的折射率设为NdA，将LA透镜的d线基准的色散系数设为νdA，将LA透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFA时，LA透镜满足以下表示的条件式(1)、(2)、(3)及(4)，
1.72＜NdA＜1.84 (1)：
43＜νdA＜57 (2)；
0.62＜θgFA+0.001625×νdA＜0.66 (3)；
2.21＜NdA+0.01×νdA (4)。
<2>根据<1>所述的变焦透镜，其中，后续组在比光圈更靠像侧的位置包括至少1个LA透镜，在将比光圈更靠像侧的LA透镜中的位于最靠物体侧的LA透镜设为最物体侧LA透镜的情况下，在将广角端下的光圈与最物体侧LA透镜的光轴上的间隔设为LDW，将广角端下的光圈与最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为SDW时，满足以下表示的条件式(5)，
0.005＜LDW/SDW＜0.45 (5)。
<3>根据<2>所述的变焦透镜，其中，后续组在比最物体侧LA透镜更靠像侧的位置包括至少1个正透镜即LB透镜，在将LB透镜的d线基准的色散系数设为νdB，将LB透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFB时，LB透镜满足以下表示的条件式(6)及(7)，
65＜νdB<105 (6)；
0.6355＜θgFB+0.001625×νdB<0.7 (7)。
<4>根据<3>所述的变焦透镜，其中，在将最物体侧LA透镜的焦距设为fA，将配置于比最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的LB透镜的总数设为k，将对配置于比最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的LB透镜从物体侧起依次赋予的编号设为i，将配置于比最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的LB透镜中的从物体侧起第i个LB透镜的焦距设为fBi时，满足以下表示的条件式(8)，
[数式1]
Figure BDA0002172885530000031
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的变焦透镜，其中，后续组的配置于最靠物体侧的透镜为LA透镜。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的变焦透镜，其中，后续组所包括的至少1个LA透镜的物体侧的面为凸面。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的变焦透镜，其通过使第1透镜组内的至少一部分透镜沿光轴移动而进行对焦。
<8>根据<1>至<7>中任一项所述的变焦透镜，其中，中间组内的最靠像侧的移动透镜组具有负屈光力。
<9>根据<8>所述的变焦透镜，其中，中间组包括2个具有负屈光力的移动透镜组，后续组包括变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的透镜组。
<10>根据<8>所述的变焦透镜，其中，中间组包括2个具有负屈光力的移动透镜组，后续组从物体侧朝向像侧依次包括变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴移动的具有正屈光力的透镜组、及变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的透镜组。
<11>根据<8>所述的变焦透镜，其中，中间组包括3个具有负屈光力的移动透镜组，后续组包括变倍时相对于像面固定的具有屈光力的透镜组。
<12>根据<8>所述的变焦透镜，其中，中间组包括4个具有负屈光力的移动透镜组，后续组包括变倍时相对于像面固定的具有正的屈光力的透镜组。
<13>根据<1>至<12>中任一项所述的变焦透镜，其中，中间组内的至少1个具有负屈光力的移动透镜组包括至少1个负透镜即LN透镜，在将LN透镜的d线下的折射率设为Ndn，将LN透镜的d线基准的色散系数设为νd n，将LN透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFn时，LN透镜满足以下表示的条件式(9)、(10)、(11)及(12)，
1.72＜Ndn＜1.8 (9)；
43＜νdn＜57 (10)；
0.6355＜θgFn+0.001625×νdn＜0.66 (11)；
2.21＜Ndn+0.01×νdn (12)。
<14>根据<1>至<13>中任一项所述的变焦透镜，其中，LA透镜还满足以下表示的条件式(2-1)，
45＜νdA＜55 (2-1)。
<15>根据<1>至<14>中任一项所述的变焦透镜，其中，LA透镜还满足以下表示的条件式(3-1)，
0.637＜θgFA+0.001625×νdA＜0.65 (3-1)。
<16>根据<1>至<15>中任一项所述的变焦透镜，其中，LA透镜还满足以下表示的条件式(4-1)，
2.21＜NdA+0.01×νdA＜2.33 (4-1)。
<17>根据<2>所述的变焦透镜，其满足以下表示的条件式(5-1)，
0.005＜LDW/SDW＜0.2 (5-1)。
<18>根据<4>的变焦透镜，其满足以下表示的条件式(8-1)，
[数式2]
Figure BDA0002172885530000041
<19>一种摄像装置，其具备<1>至<18>中任一项所述的变焦透镜。
另外，本说明书的“包括～”、“包括～的”是指，除了所举出的构成要件以外，还可以包括：实质上不具有屈光力的透镜；光圈、滤波器及盖玻璃等透镜以外的光学要件；以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
另外，本说明书的“具有正屈光力的～组”是指，作为组整体具有正屈光力。同样地，“具有负屈光力的～组”是指，作为组整体具有负屈光力。“具有正屈光力的透镜”与“正透镜”含义相同。“具有负屈光力的透镜”与“负透镜”含义相同。“透镜组”并不限于包括多个透镜的结构，也可以为仅包括1片透镜的结构。并且，关于“1个透镜组”，将变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向上的间隔的透镜组作为“1个透镜组”。即，将在以变倍时发生变化的间隔划分透镜组时1个分区中包括的透镜组作为1个透镜组。
复合非球面透镜(球面透镜和形成于该球面透镜上的非球面形状的膜一体地构成而作为整体发挥1个非球面透镜的功能的透镜)作为1片透镜进行处理，而不视为接合透镜。关于与包括非球面的透镜相关的屈光力符号及透镜面的面形状，若无特别说明，则设为在近轴区域中考虑。
在条件式中使用的“焦距”为近轴焦距。在条件式中使用的值为在对焦于无限远物体的状态下以d线为基准时的值。在将相对于g线、F线及C线的一透镜的折射率分别设为Ng、NF及NC时，该透镜的g线与F线之间的部分色散比θgF，由θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)来定义。本说明书中记载的“d线”、“C线”、“F线”及“g线”为明线，d线的波长为587.56nm(纳米)、C线的波长为656.27nm(纳米)、F线的波长为486.13nm(纳米)、g线的波长为435.84nm(纳米)。
发明效果
根据本发明的一实施方式能够提供一种实现小型化，并且从广角端至中间区域轴上色差的变动良好地得到抑制而具有高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
附图说明
图1与本发明的实施例1的变焦透镜对应，是表示本发明的一实施方式所涉及的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图2是表示图1所示的变焦透镜的结构及光束的剖视图。
图3是表示本发明的实施例2的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图4是表示本发明的实施例3的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图5是表示本发明的实施例4的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图6是表示本发明的实施例5的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图7是表示本发明的实施例6的变焦透镜的结构的剖视图及移动轨迹的图。
图8是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图。
图9是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图。
图10是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图。
图11是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图。
图12是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图。
图13是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图。
图14是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。
符号说明
1-变焦透镜，2-滤波器，3-成像元件，5-信号处理部，6-显示部，7-变倍控制部，100-摄像装置，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，Gm-中间组，Gs-后续组，L1a～L61-透镜，LA-LA透镜，LB-LB透镜，LN-LN透镜，ma、ta、wa-轴上光束，mb、tb、wb-最大视角的光束，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的变焦透镜的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的一种实施方式所涉及的变焦透镜的结构及移动轨迹的剖视图。图2是表示该变焦透镜的各状态下的透镜结构及光束的剖视图。图1及图2所示的例子与后述的实施例1的变焦透镜对应。在图1及图2中，示出对焦于无限远物体的状态，左侧为物体侧、右侧为像侧。在图1中，示出广角端状态。在图2中，在标注有“广角端”的上排示出广角端状态，在标注有“中间”的中排示出中间焦距状态，在标注有“长焦端”的下排示出长焦端状态。在图2中，作为光束，示出广角端状态下的轴上光束wa及最大视角的光束wb、中间焦距状态下的轴上光束ma及最大视角的光束mb、长焦端状态下的轴上光束ta及最大视角的光束tb。
并且，在图1及图2中，示出了设想到将变焦透镜适用于摄像装置的情况而在变焦透镜与像面Sim之间配置有入射面和出射面平行的光学部件PP的例子。光学部件PP为设想成各种滤波器、棱镜和/或盖玻璃等的部件。各种滤波器例如为低通滤波器、红外线截止滤波器及截止特定的波长区域的滤波器等。光学部件PP为不具有屈光力的部件，也可以为省略光学部件PP的结构。以下，主要参考图1进行说明。
本发明的变焦透镜沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次包括第1透镜组G1、中间组Gm及后续组Gs。第1透镜组G1为变倍时相对于像面Sim固定且具有正屈光力的透镜组。中间组Gm包括变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴Z移动的2个以上的移动透镜组。即，中间组Gm包括变倍时以彼此不同的轨迹沿光轴Z移动的2个以上的移动透镜组。中间组Gm内的至少2个移动透镜组具有负屈光力。后续组Gs在最靠物体侧具有包括孔径光圈St的透镜组。
通过将最靠物体侧的透镜组设为具有正屈光力的透镜组，能够缩短透镜***总长度(从最靠物体侧的透镜面至像面Sim为止的光轴上的距离)，有利于小型化。而且，通过将最靠物体侧的具有正屈光力的透镜组设为变倍时固定的结构，能够在变倍时不改变透镜***总长度的情况下减少透镜***的重心的变动，因此能够提高拍摄时的便利性。并且，通过将2个以上的具有负屈光力的移动透镜组配置于比包括孔径光圈St的透镜组更靠物体侧的位置，能够分散具有变倍作用的负的移动透镜组的屈光力，能够抑制变倍时的球面像差的变动及色差的变动。由此，有利于兼顾高倍率化和透镜***总长度的缩短。
图1所示的例子的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3及具有屈光力的第4透镜组G4。变倍时，第1透镜组G1和第4透镜组G4相对于像面Sim固定。第2透镜组G2和第3透镜组G3为变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴Z移动的移动透镜组。第4透镜组G4的最靠物体侧配置有孔径光圈St。图1所示的孔径光圈St表示光轴方向上的位置，而不表示形状。在图1所示的例子中，包括第2透镜组G2和第3透镜组G3的组与中间组Gm对应，第4透镜组G4与后续组Gs对应。在图1中，在移动透镜组的下方示意性地用箭头示出了从广角端向长焦端变倍时的各移动透镜组的移动轨迹。
在图1所示的例子中，第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1k这11片透镜，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次包括透镜L2a～L2f这6片透镜，第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3b这2片透镜，第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L4a～L4i这9片透镜。但是，在本发明的变焦透镜中，构成中间组Gm及后续组Gs的透镜组的数量、构成各透镜组的透镜的片数及孔径光圈St的位置也能够与图1所示的例子不同。
本发明的变焦透镜中，后续组Gs包括至少1个正透镜即LA透镜LA。在将LA透镜LA的d线下的折射率设为NdA，将LA透镜LA的d线基准的色散系数设为νdA，将LA透镜LA的g线与F线之间的部分色散比设为θgFA时，LA透镜LA是满足下述条件式(1)、(2)、(3)及(4)的透镜。
1.72＜NdA＜1.84 (1)
43＜νdA＜57 (2)
0.62＜θgFA+0.001625×νdA＜0.66 (3)
2.21＜NdA+0.01×νdA (4)
条件式(1)、(2)、(3)及(4)是与LA透镜LA的材料相关的条件式。通过不成为条件式(1)的下限以下，能够选择高折射率的材料，因此容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地校正广角侧的球面像差。通过不成为条件式(1)的上限以上，能够选择低分散的材料，因此容易良好地校正广角侧的轴上色差，并且容易抑制从广角端至中间区域的轴上色差的变动。
通过不成为条件式(2)的下限以下，能够选择低分散的材料，因此容易良好地校正广角侧的轴上色差，并且容易抑制从广角端至中间区域的轴上色差的变动。通过不成为条件式(2)的上限以上，能够选择高折射率的材料，因此容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地校正广角侧的球面像差。另外，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
45＜νdA＜55 (2-1)
通过满足条件式(3)，容易良好地校正广角侧的二次的轴上色差。另外，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.637＜θgFA+0.001625×νdA＜0.65 (3-1)
通过满足上述条件式(1)及(2)，并且不成为条件式(4)的下限以下，容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地校正广角侧的球面像差及轴上色差。另外，为了从现存的光学材料中选择满足上述条件式(1)及(2)的适当的材料，优选满足下述条件式(4-1)。
2.21＜NdA+0.01×νdA＜2.33 (4-1)
例如，在图1所示的例子中，透镜L4a与LA透镜LA对应。但是，在本发明的变焦透镜中，LA透镜LA也能够设为与图1所示的例子不同的透镜。
可以构成为后续组Gs的配置于最靠物体侧的透镜为LA透镜LA。在如此构成的情况下，容易缩短后续组Gs的空间，并且容易良好地校正广角侧的球面像差及轴上色差。
优选后续组Gs所包括的至少1个LA透镜LA的物体侧的面为凸面。在如此构成的情况下，容易缩短后续组Gs的空间，并且容易良好地校正广角侧的球面像差。
后续组Gs可以构成为包括具有至少1个非球面的LA透镜LA。在如此构成的情况下，容易良好地校正广角侧的球面像差。
并且，优选后续组Gs在比孔径光圈St更靠像侧的位置包括至少1个LA透镜LA。在如此构成的情况下，容易兼顾广角侧的轴上色差的校正及倍率色差的校正。
以下，将比孔径光圈St更靠像侧的LA透镜LA中的位于最靠物体侧的LA透镜LA称作最物体侧LA透镜。在将至少1个LA透镜LA配置于比孔径光圈St更靠像侧的位置的情况下，在将广角端下的孔径光圈St及最物体侧LA透镜的光轴上的间隔设为LDW，将广角端下的孔径光圈St及最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为SDW时，优选满足下述条件式(5)。
通过不成为条件式(5)的下限以下，容易确保用于具备为了将入射光量设为可变而改变孔径光圈St的开口孔径的孔径光圈机构的空间。通过在比孔径光圈St更靠像侧的位置包括至少1个LA透镜LA，并且不成为条件式(5)的上限以上，容易兼顾广角侧的轴上色差的校正及倍率色差的校正。另外，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.005＜LDW/SDW＜0.45 (5)
0.005＜LDW/SDW＜0.2 (5-1)
在至少1个LA透镜LA配置于比孔径光圈St更靠像侧的位置，并且满足上述条件式(5)的情况下，优选后续组Gs在比最物体侧LA透镜LA更靠像侧的位置包括至少1个正透镜即LB透镜。在将LB透镜LB的d线基准的色散系数设为νdB，将LB透镜LB的g线与F线之间的部分色散比设为θgFB时，LB透镜LB是满足下述条件式(6)及(7)的透镜。
65＜νdB＜105 (6)
0.6355＜θgFB+0.001625×νdB＜0.7 (7)
条件式(6)及(7)是与LB透镜LB的材料相关的条件式。通过满足条件式(6)，容易良好地校正广角侧的一次轴上色差。并且，容易兼顾广角侧的轴上色差的校正及倍率色差的校正。通过满足条件式(7)，容易良好地校正广角侧的二次轴上色差。
后续组Gs在比最物体侧LA透镜LA更靠像侧的位置包括至少1个LB透镜LB，由此能够得到基于LA透镜LA的广角侧的轴上色差的校正效果及基于LB透镜LB的轴上色差及倍率色差的校正效果这2个效果。
例如，在图1所示的例子中，透镜L4g及透镜L4i与LB透镜LB对应。其中，本发明的变焦透镜中，LB透镜LB也能够与图1所示的例子不同。
并且，在将最物体侧LA透镜LA的焦距设为fA，将配置于比最物体侧LA透镜LA更靠像侧的位置的LB透镜LB的总数设为k，将对配置于比最物体侧LA透镜LA更靠像侧的位置的LB透镜LB从物体侧依次赋予的编号设为i，将配置于比最物体侧LA透镜LA更靠像侧的位置的LB透镜LB中的从物体侧的第i个LB透镜LB的焦距设为fBi时，优选满足下述条件式(8)。通过满足条件式(8)，容易良好地校正广角侧的一次的轴上色差及二次的轴上色差。并且，容易兼顾广角侧的轴上色差及倍率色差。另外，若设为满足下述条件式(8-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
[数式3]
Figure BDA0002172885530000101
[数式4]
Figure BDA0002172885530000102
并且，优选中间组Gm内的至少1个具有负屈光力的移动透镜组包括至少1个负透镜即LN透镜。在将LN透镜LN的d线下的折射率设为Ndn，将LN透镜LN的d线基准的色散系数设为νdn，将LN透镜LN的g线与F线之间的部分色散比设为θgFn时，LN透镜LN是满足下述条件式(9)、(10)、(11)及(12)的透镜。
1.72＜Ndn＜1.8 (9)
43＜νdn＜57 (10)
0.6355＜θgFn+0.001625×νdn＜0.66 (11)
2.21＜Ndn+0.01×νdn (12)
条件式(9)、(10)、(11)及(12)是与LN透镜LN的材料相关的条件式。通过不成为条件式(9)的下限以下，能够选择高折射率的材料，因此容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地抑制变倍时的各像差的变动。通过不成为条件式(9)的上限以上，能够选择低分散的材料，因此容易良好地抑制变倍时的色差的变动。
通过不成为条件式(10)的下限以下，能够选择低分散的材料，因此容易良好地抑制变倍时的色差的变动。通过不成为条件式(10)的上限以上，能够选择高折射率的材料，因此容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地抑制变倍时的各像差的变动。另外，若设为满足下述条件式(10-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
45＜νdn＜55 (10-1)
通过满足条件式(11)，容易良好地抑制变倍时的二次色差的变动。另外，若设为满足下述条件式(11-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.637＜θgFn+0.001625×νdn＜0.65 (11-1)
通过满足上述条件式(9)及(10)，并且不成为条件式(12)的下限以下，容易实现小型化及高倍率化，并且容易良好地抑制变倍时的包括色差的各像差的变动。另外，为了从现存的光学材料中选择满足上述条件式(9)及(10)的适当的材料，优选满足下述条件式(12-1)。
2.21＜Ndn+0.01×νdn＜2.33 (12-1)
例如，在图1所示的例子中，透镜L2d与LN透镜LN对应。其中，本发明的变焦透镜中，LN透镜LN也能够与图1所示的例子不同。
优选第1透镜组G1包括对焦时移动的透镜组即对焦组。即，优选通过使第1透镜组G1内的至少一部分透镜沿光轴Z移动而进行对焦。第1透镜组G1在变倍时不动，因此若将第1透镜组G1内的至少一部分透镜设为对焦组，则在变倍时会使对焦组的像点不动，因此能够抑制变倍时的焦点偏移。
本发明的变焦透镜优选在比孔径光圈St更靠像侧的位置包括通过沿与光轴交叉的方向移动来进行像模糊校正的透镜组即防振组。在包括该防振组的结构中，在将防振组的焦距设为fas，将对焦于无限远物体的状态下的长焦端下的变焦透镜的焦距设为fT时，优选满足下述条件式(13)。通过不成为条件式(13)的下限以下，容易抑制从广角端至中间区域的球面像差的变动及轴上色差的变动。在装置上搭载光学防振机构的情况下，装置容易大型化，但通过不成为条件式(13)的上限以上，有利于装置的小型化。
0.1＜|fas/fT|＜0.2 (13)
并且，在包括上述防振组的结构中，在将防振组的焦距设为fas，将后续组Gs中的光轴上的比最长空气间隔更靠像侧的所有透镜的合成焦距设为fR时，优选满足下述条件式(14)。通过不成为条件式(14)的下限以下，容易抑制从广角端至中间区域的球面像差的变动及轴上色差的变动。在装置上搭载光学防振机构的情况下，装置容易大型化，但通过不成为条件式(14)的上限以上，有利于装置的小型化。
0.5＜|fas/fR|＜1.2 (14)
优选中间组Gm内的最靠像侧的移动透镜组具有负屈光力。在如此构成的情况下，校正变倍时的像位置的变动时，移动透镜组能够在长焦侧向像侧移动，容易确保主要担负变倍作用的移动透镜组的变焦行程，有利于小型化和高倍率化。
中间组Gm和后续组Gs例如能够采用下述结构。能够设为如下结构：中间组Gm包括2个具有负屈光力的移动透镜组，后续组Gs包括包含孔径光圈St且变倍时相对于像面Sim固定的具有正屈光力的透镜组。在如此构成的情况下，移动透镜组的变焦行程变小，能够缩短透镜***总长度，因此有利于小型化。
或者，能够设为如下结构：中间组Gm包括2个具有负屈光力的移动透镜组，后续组Gs从物体侧朝向像侧依次包括包含孔径光圈St且变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴Z移动的具有正屈光力的透镜组及变倍时相对于像面Sim固定的具有正屈光力的透镜组。在如此构成的情况下，容易小型化、高倍率化及抑制变倍时的各像差的变动。并且，在轴外光束变最高的变焦中间区域中，能够将包括孔径光圈St的具有正屈光力的移动透镜组投入到物体侧，因此能够抑制第1透镜组G1的透镜直径，有利于第1透镜组G1的小型化。
或者，能够设为如下结构：中间组Gm包括3个具有负屈光力的移动透镜组，后续组Gs包括包含孔径光圈St且变倍时相对于像面Sim固定的具有屈光力的透镜组。在如此构成的情况下，容易小型化、高倍率化及抑制变倍时的各像差的变动。尤其，有利于抑制变倍时的像面弯曲的变动。
或者，能够设为如下结构：中间组Gm包括4个具有负屈光力的移动透镜组，后续组Gs包括包含孔径光圈St且变倍时相对于像面Sim固定的具有正屈光力的透镜组。在如此构成的情况下，容易小型化、高倍率化及抑制变倍时的各像差的变动。尤其，有利于抑制变倍时的像面弯曲的变动及球面像差的变动。
上述优选结构及可实现的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。根据本发明的技术，能够获得实现小型化，并且从广角端至中间区域的轴上色差的变动良好地得到抑制而具有高光学性能的变焦透镜。
接着，对本发明的变焦透镜的数值实施例进行说明。
[实施例1]
将表示实施例1的变焦透镜的结构的剖视图示于图1中，其图示方法和结构如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3及具有正屈光力的第4透镜组G4。中间组Gm包括第2透镜组G2和第3透镜组G3。后续组Gs包括第4透镜组G4。变倍时，第1透镜组G1和第4透镜组G4相对于像面Sim固定，第2透镜组G2和第3透镜组G3改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1k这11片透镜。第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次包括透镜L2a～L2f这6片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3b这2片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L4a～L4i这9片透镜。透镜L4a与LA透镜LA对应。透镜L4g及透镜L4i与LB透镜LB对应。透镜L2d与LN透镜LN对应。对焦组包括透镜L1e。
将实施例1的变焦透镜的基本透镜数据示于表1A及表1B中，将规格和可变面间隔示于表2中，将非球面系数示于表3中。另外，为了避免1个表变长，将基本透镜数据分成表1A及表1B这2个表来显示。在表1A及表1B中，在Sn栏中示出以最靠物体侧的面为第1面而随着朝向像侧逐一增加编号时的面编号，在R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在νd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数，在θgF栏中示出各构成要件的g线与F线之间的部分色散比。
在表1A及表1B中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。表1B中还示出了孔径光圈St及光学部件PP，相当于孔径光圈St的面的面编号的栏中记载了面编号和(St)这一术语。表1B的D的最下栏的值为表中的最靠像侧的面与像面Sim之间的间隔。在表1A及表1B中，关于变倍时的可变面间隔使用了DD[]这一记号，在[]中标注该间隔的物体侧的面编号并记入于D的栏中。
表2中以d线基准示出变焦倍率Zr、焦距f、F值FNo.、最大全视角2ω及可变面间隔的值。2ω栏的(°)表示单位为度。在表2中，将广角端状态、中间焦距状态及长焦端状态的各值分别示于标记为广角端、中间及长焦端的栏中。
在表1A及表1B中，在非球面的面编号中标注了*记号，在非球面的曲率半径的栏中记载了近轴的曲率半径的数值。在表3中，在Sn的栏中示出非球面的面编号，在KA及Am(m为3以上的整数)的栏中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。KA及Am为由下式表示的非球面式中的非球面系数。
Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+ΣAm×hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至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(从光轴至透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率半径的倒数；
KA、Am：非球面系数，
非球面式的∑表示与m相关的总和。
在各表的数据中，作为角度的单位使用了度，作为长度的单位使用了mm(毫米)，但光学***既可以放大比例使用也可以缩小比例使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，在以下所示的各表中记载了以规定位数舍入的数值。
[表1A]
实施例1
Sn R D Nd νd θgF
*1 112.05486 3.000 1.80610 33.27 0.5885
2 31.98770 20.484
*3 163.75867 2.000 1.62001 56.94 0.5453
4 50.75686 16.848
5 -64.36966 1.930 1.95375 32.32 0.5901
6 -140.68914 0.300
7 136.33230 5.960 1.82498 23.78 0.6200
8 -406.68444 0.750
9 222.60173 9.083 1.55404 74.37 0.5415
10 -90.49986 4.440
11 357.47252 4.218 1.43875 94.66 0.5340
*12 -147.10239 3.338
13 -82.60972 1.800 1.76754 46.51 0.5593
14 -197.76427 0.100
15 159.57415 1.800 1.94272 29.30 0.6003
16 65.00119 17.474 1.41390 100.82 0.5337
17 -51.79802 0.120
18 1242.12695 6.068 1.41390 100.82 0.5337
19 -88.80350 0.100
20 54.40497 5.153 1.72916 54.68 0.5445
21 120.29294 DD[21]
22 45.90084 0.800 2.00100 29.13 0.5995
23 16.12303 4.891
24 -33.55758 0.760 1.76120 51.88 0.5484
25 29.53847 2.815 1.89286 20.36 0.6394
26 -138.61046 0.810 1.72900 49.12 0.5574
27 68.65529 1.379
28 31.97684 5.510 1.60835 37.17 0.5858
29 -18.55230 0.800 1.81281 46.72 0.5572
30 -506.03976 DD[30]
31 -36.15586 0.810 1.67165 57.92 0.5428
32 74.84462 2.029 1.83207 23.77 0.6202
33 115989.92673 DD[33]
[表1B]
实施例1
Sn R D Nd νd θgF
34(St) ∞ 1.000
*35 51.49771 6.000 1.79600 45.42 0.5726
36 60.00792 0.493
37 53.44026 7.430 1.64479 42.32 0.5725
38 -33.64933 1.000 2.00100 29.13 0.5995
39 -53.69581 34.500
40 107.79016 3.386 1.90000 21.31 0.6271
41 -101.32017 0.500
42 42.62906 5.654 1.61345 60.64 0.5430
43 -53.96087 1.000 2.00100 29.13 0.5995
44 25.77644 1.469
45 28.77031 8.312 1.49700 81.54 0.5375
46 -27.92269 1.000 1.95375 32.32 0.5901
47 -86.24838 0.120
48 79.50526 5.528 1.48749 70.24 0.5301
49 -35.20170 0.200
50 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.5353
51 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.5666
52 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.5346
53 ∞ 10.924
[表2]
实施例1
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 5.00 12.55
f 4.674 23.370 58.658
FNo. 1.85 1.85 2.67
2ω(°) 103.68 25.62 10.48
DD[21] 0.770 37.777 46.988
DD[30] 47.124 3.721 7.103
DD[33] 7.873 14.269 1.676
[表3]
实施例1
Sn 1 3 12 35
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 6.9424288E-07 9.4978117E-07 1.5276922E-06 -4.5195518E-06
A6 1.3970788E-10 3.9460279E-11 -4.5152395E-11 -2.4748083E-10
A8 1.3125248E-13 -1.6897109E-12 -4.0992029E-13 3.1340865E-11
A10 -1.4945516E-16 2.1275734E-15 1.3006196E-15 -3.6167994E-13
A12 4.1665629E-20 -5.1302380E-18 -4.3658800E-18 2.5782474E-15
A14 1.0059271E-23 1.1242107E-20 9.0920332E-21 -1.1637871E-17
A16 -2.6663153E-27 -1.2271961E-23 -1.0914656E-23 3.1832939E-20
A18 -2.5136743E-30 6.3024808E-27 6.9501868E-27 -4.7984110E-23
A20 7.5327294E-34 -1.1701477E-30 -1.8164208E-30 3.0558222E-26
图8中示出实施例1的变焦透镜对焦于无限远物体的状态的各像差图。在图8中，从左起依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在图8中，在标注广角端的上排示出广角端状态的各像差，在标注中间的中排示出中间焦距状态的各像差，在标注长焦端的下排示出长焦端状态的各像差。在球面像差图中，分别以实线、长虚线、短虚线及双点划线示出d线、C线、F线及g线下的像差。在像散图中，以实线示出弧矢方向的d线下的像差，以短虚线示出子午方向的d线下的像差。在畸变像差图中，以实现示出d线下的像差。在倍率色差图中，分别以长虚线、短虚线及双点划线示出C线、F线及g线下的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法，若无特别说明，则在以下实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将表示实施例2的变焦透镜的结构的剖视图示于图3中。实施例2的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3、具有负屈光力的第4透镜组G4及具有负屈光力的第5透镜组G5。中间组Gm包括第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4。后续组Gs包括第5透镜组G5。变倍时，第1透镜组G1和第5透镜组G5相对于像面Sim固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1e这5片透镜。第2透镜组G2包括透镜L2a这1片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3e这5片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括透镜L4a～L4c这3片透镜。第5透镜组G5从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L5a～L5m这13片透镜。透镜L5a与LA透镜LA对应。透镜L5d、透镜L5k及透镜L5m与LB透镜LB对应。透镜L3b与LN透镜LN对应。对焦组包括透镜L1c～L1e。防振组包括透镜L5f～L5g。
将实施例2的变焦透镜的基本透镜数据示于表4A及表4B中，将规格和可变面间隔示于表5中，将非球面系数示于表6中，将对焦于无限远物体的状态的各像差图示于图9中。
[表4A]
实施例2
Sn R D Nd νd θgF
1 5602.63981 3.000 1.80400 46.53 0.5578
2 156.50042 2.491
3 161.56661 15.000 1.43387 95.18 0.5373
4 -494.65898 10.734
5 254.02818 8.441 1.43387 95.18 0.5373
6 -1596.36762 0.120
7 181.16407 8.366 1.43503 95.06 0.5365
8 1016.32141 0.120
9 133.63070 13.433 1.43387 95.18 0.5373
10 -1805.13656 DD[10]
11 -4033.62138 2.550 1.53775 74.70 0.5394
12 1218.32158 DD[12]
*13 -125.00012 1.100 1.94456 34.70 0.5839
14 22.63186 4.763
15 -81.20318 0.960 1.77520 54.61 0.5543
16 -91.56724 0.844
17 -48.17710 3.759 1.89137 20.40 0.6393
18 -22.33171 0.960 1.89885 36.67 0.5792
19 199.75434 0.120
20 61.18091 4.401 1.80895 29.00 0.6023
21 -63.07147 DD[21]
22 -73.71221 3.440 1.89899 20.07 0.6310
23 -34.32030 0.960 1.90000 37.99 0.5734
24 -115.86534 0.973
25 -64.19666 0.960 1.87556 41.48 0.5662
26 -234.49168 DD[26]
[表4B]
实施例2
Sn R D Nd νd θgF
27(St) ∞ 1.671
28 -1662.30529 5.334 1.76385 48.49 0.5590
29 -53.40895 0.120
30 78.44936 8.677 1.66090 62.49 0.5426
31 -47.53906 1.200 1.91079 35.21 0.5818
32 -85.74047 4.781
33 91.16381 5.360 1.58931 69.59 0.5407
34 -70.24529 1.280 1.90000 20.22 0.6306
35 636.76591 12.197
36 -53.31083 1.000 1.83473 44.49 0.5587
37 58.25148 0.395
38 37.30208 3.087 1.89999 20.00 0.6313
39 69.35698 57.584
40 567.67184 3.006 1.76047 27.03 0.6065
41 -83.27423 1.070
42 89.36448 1.054 1.88185 39.80 0.5710
43 27.03477 6.863 1.63365 63.66 0.5423
44 -136.91445 1.011
45 -65.24557 5.942 1.48749 70.24 0.5301
46 -20.72072 1.314 1.83732 42.69 0.5651
47 -76.35609 0.320
48 150.81544 6.610 1.48749 70.24 0.5301
49 -31.84760 0.000
50 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.5666
51 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.5346
52 ∞ 11.925
[表5]
实施例2
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 10.54 40.50
F 10.059 106.043 407.392
FNo. 2.06 2.06 3.85
2ω(°) 59.82 5.80 1.52
DD[10] 1.200 17.156 16.823
DD[12] 2.000 100.197 121.037
DD[21] 136.547 8.603 8.884
DD[26] 7.576 21.367 0.579
[表6]
实施例2
Sn 13
KA 1.0000000E+00
A4 3.5830376E-06
A6 6.3192990E-06
A8 -2.1933635E-09
A10 4.2082595E-11
A12 -5.0799726E-13
A14 3.8672311E-15
A16 -1.7902791E-17
A18 4.5886787E-20
A20 -4.9871907E-23
[实施例3]
将表示实施例3的变焦透镜的结构的剖视图示于图4中。实施例3的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3、具有负屈光力的第4透镜组G4、具有负屈光力的第5透镜组G5及具有正屈光力的第6透镜组G6。中间组Gm包括第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5。后续组Gs包括第6透镜组G6。变倍时，第1透镜组G1和第6透镜组G6相对于像面Sim固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1e这5片透镜。第2透镜组G2包括透镜L2a这1片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3d这4片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括透镜L4a～L4b这2片透镜。第5透镜组G5从物体侧朝向像侧依次包括透镜L5a～L5b这2片透镜。第6透镜组G6从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L6a～L6j这10片透镜。透镜L6a与LA透镜LA对应。透镜L6b及透镜L6h与LB透镜LB对应。透镜L4a与LN透镜LN对应。对焦组包括透镜L1c～L1e。防振组包括透镜L6d～L6e。
将实施例3的变焦透镜的基本透镜数据示于表7中，将规格及可变面间隔示于表8中，将非球面系数示于表9中，将对焦于无限远物体的状态的各像差图示于图10中。
[表7]
实施例3
Sn R D Nd νd θgF
1 2758.42359 2.980 1.80400 46.53 0.5578
2 152.67265 1.787
3 155.78881 15.000 1.43387 95.18 0.5373
4 -579.43924 10.554
5 311.40157 6.877 1.43700 95.10 0.5336
6 -2543.96177 0.120
7 172.37716 10.400 1.43387 95.18 0.5373
8 ∞ 0.120
9 123.68284 13.410 1.43387 95.18 0.5373
10 ∞ DD[10]
11 2719.51051 2.270 1.55032 75.50 0.5400
12 526.89880 DD[12]
13 242.77714 1.050 2.00100 29.13 0.5995
14 23.20915 7.158
15 -62.97480 4.200 1.89286 20.36 0.6394
16 -27.16300 1.010 1.89190 37.13 0.5781
17 262.01725 0.300
18 50.90026 3.904 1.92286 20.88 0.6390
19 -1873.94860 DD[19]
20 -88.84343 0.910 1.76385 48.49 0.5590
21 157.11400 1.600 1.92286 20.88 0.6390
22 1415.06905 DD[22]
23 -64.30288 1.180 1.90043 37.37 0.5767
24 124.49000 3.410 1.89286 20.36 0.6394
25 -223.30610 DD[25]
26(St) ∞ 1.000
27 73.95141 8.154 1.76385 48.49 0.5590
*28 -55.93924 0.171
29 65.49849 8.290 1.43875 94.66 0.5340
30 -47.73600 1.240 1.95906 17.47 0.6599
31 -128.25888 3.375
*32 -100.54918 1.000 1.80610 40.93 0.5702
33 53.98672 0.399
34 49.88468 2.736 1.95906 17.47 0.6599
35 89.66151 44.161
36 118.02446 3.680 1.85478 24.80 0.6123
37 -118.02446 1.019
38 41.73080 8.310 2.00100 29.13 0.5995
39 21.41900 12.300 1.48749 70.24 0.5301
40 -21.41900 0.980 1.91082 35.25 0.5822
41 116.06433 7.692
42 269.35684 5.898 1.56883 56.04 0.5485
43 -27.85993 0.200
44 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.5353
45 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.5666
46 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.5346
47 ∞ 13.497
[表8]
实施例3
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 10.54 44.34
f 9.603 101.230 425.814
FNo. 2.06 2.06 4.04
2ω(°) 62.36 6.12 1.46
DD[10] 1.200 40.215 38.966
DD[12] 1.200 69.899 92.346
DD[19] 49.285 2.025 10.563
DD[22] 96.090 15.175 5.023
DD[25] 1.198 21.660 2.075
[表9]
实施例3
Sn 28 32
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 1.2726760E-06 4.7415505E-07
A6 3.6654463E-09 6.5877762E-09
A8 -3.2814800E-11 -6.9216211E-11
A10 1.9124227E-13 4.3338142E-13
A12 -8.0478127E-16 -1.9572115E-15
A14 2.3664959E-18 6.5784048E-18
A16 -4.5218264E-21 -1.5503257E-20
A18 4.9870538E-24 2.2423809E-23
A20 -2.3905900E-27 -1.4628348E-26
[实施例4]
将表示实施例4的变焦透镜的结构的剖视图示于图5中。实施例4的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3、具有正屈光力的第4透镜组G4及具有正屈光力的第5透镜组G5。中间组Gm包括第2透镜组G2和第3透镜组G3。后续组Gs包括第4透镜组G4和第5透镜组G5。变倍时，第1透镜组G1和第5透镜组G5相对于像面Sim固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4改变彼此相邻的透镜组之间的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1f这6片透镜。第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次包括透镜L2a～L2f这6片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3b这2片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St和透镜L4a～L4d这4片透镜。第5透镜组G5从物体侧朝向像侧依次包括透镜L5a～L5f这6片透镜。透镜L4b与LA透镜LA对应。透镜L5b与LB透镜LB对应。第1对焦组包括透镜L1d～L1e，第2对焦组包括透镜L1f，对焦时，第1对焦组及第2对焦组以彼此不同的轨迹沿光轴Z移动。
将实施例4的变焦透镜的基本透镜数据示于表10中，将规格和可变面间隔示于表11中，将非球面系数示于表12中，将对焦于无限远物体的状态的各像差图示于图11中。
[表10]
实施例4
Sn R D Nd νd θgF
1 -156.56421 2.000 1.80610 33.27 0.5885
2 221.88779 1.481
3 237.53179 11.070 1.43387 95.18 0.5373
4 -168.43113 0.120
5 373.95224 6.920 1.43700 95.10 0.5336
*6 -275.48580 7.246
7 148.64138 8.140 1.43387 95.18 0.5373
8 -485.06373 0.120
9 123.38062 9.870 1.43700 95.10 0.5336
10 -263.36724 0.600
11 58.45696 4.790 1.76385 48.49 0.5590
12 93.65707 DD[12]
*13 79.89145 0.900 2.00101 28.79 0.6006
14 14.38782 5.733
15 -47.26968 0.710 1.84975 43.74 0.5624
16 105.29700 6.290 1.90303 19.85 0.6430
17 -14.21400 0.740 2.00000 29.28 0.5991
18 317.86072 0.487
19 38.02948 3.150 1.85694 29.62 0.6013
20 -160.72300 0.730 1.96609 32.86 0.5882
21 196.72371 DD[21]
22 -29.99418 0.750 1.95367 32.63 0.5892
23 57.34091 3.000 2.00000 17.01 0.6651
24 -152.69745 DD[24]
25(St) ∞ 1.980
26 -381.92561 3.442 1.63399 43.34 0.5707
27 -40.04702 0.120
28 138.76848 2.353 1.72900 49.12 0.5574
29 -227.63003 4.094
30 54.49869 5.642 1.49999 55.01 0.5524
31 -45.78958 0.920 2.00001 28.00 0.6031
32 -790.07272 DD[32]
33 1012.64299 5.439 1.81950 24.02 0.6195
34 -58.29896 3.690
35 40.95089 5.532 1.48872 65.25 0.5322
36 -48.74311 0.860 1.99999 28.00 0.6031
37 38.67218 1.968
38 68.95376 7.451 1.54481 53.60 0.5533
39 -32.29984 0.880 1.99999 28.00 0.6031
40 -72.43781 0.126
41 59.81779 8.372 1.59148 40.90 0.5772
42 -50.83761 0.200
43 ∞ 1.000 1.52780 58.67 0.5539
44 ∞ 33.000 1.60859 46.44 0.5666
45 ∞ 13.200 1.51633 64.05 0.5346
46 ∞ 10.341
[表11]
实施例4
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 7.38 23.11
f 8.096 59.747 187.095
FNo. 1.89 1.89 2.96
2ω(°) 73.68 10.28 3.32
DD[12] 1.036 44.166 52.505
DD[21] 50.980 3.311 2.837
DD[24] 10.000 14.189 1.294
DD[32] 30.175 30.525 35.556
[表12]
实施例4
Sn 6 13
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 1.0052940E-07 4.8215119E-06
A6 5.2398512E11 -2.2632499E-08
A8 -1.7512379E-13 5.9063251E-10
A10 3.7976355E-16 -1.7505673E-11
A12 -4.8613057E-19 3.4477805E-13
A14 3.8205957E-22 -3.8829536E-15
A16 -1.8037912E-25 2.4284050E-17
A18 4.6844462E-29 -7.8718639E-20
A20 -5.1369470E-33 1.0306027E-22
[实施例5]
将表示实施例5的变焦透镜的结构的剖视图示于图6中。实施例5的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3及具有正屈光力的第4透镜组G4。中间组Gm包括第2透镜组G2及第3透镜组G3。后续组Gs包括第4透镜组G4。变倍时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面Sim而固定，第2透镜组G2及第3透镜组G3改变相邻的透镜组的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1h这8片透镜。第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次包括透镜L2a～L2d这4片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3b这2片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St及透镜L4a～L4i这9片透镜。透镜L4f与LA透镜LA对应。透镜L4g与LB透镜LB对应。对焦组包括透镜L1d～L1e。
将实施例5的变焦透镜的基本透镜数据示于表13中，将规格及可变面间隔示于表14中，将非球面系数示于表15中，将对焦于无限远物体的状态的各像差图示于图12中。
[表13]
实施例5
Sn R D Nd νd θgF
1 253.58260 2.531 1.77250 49.60 0.5521
2 53.81768 23.129
3 -180.20028 2.200 1.69560 59.05 0.5435
4 469.23063 0.390
5 88.31529 4.729 1.89286 20.36 0.6394
6 152.94023 7.941
7 ∞ 5.533 1.43875 94.66 0.5340
8 -164.86161 0.120
9 332.66846 5.360 1.41390 100.82 0.5337
10 -296.33244 9.719
11 95.24421 2.200 1.84666 23.88 0.6218
12 56.12798 17.214 1.41390 100.82 0.5337
13 -109.79647 0.120
14 74.63984 6.404 1.69560 59.05 0.5435
15 457.08380 DD[15]
*16 54.94839 1.380 1.85400 40.38 0.5689
17 25.57782 6.469
18 -55.95859 1.050 1.63246 63.77 0.5421
19 34.31649 5.312
20 40.83513 5.713 1.59270 35.31 0.5934
21 -51.81942 1.051 1.59282 68.62 0.5441
22 -495.00769 DD[22]
23 -43.00115 1.049 1.63246 63.77 0.5421
24 49.63952 3.475 1.62588 35.70 0.5893
25 -249.10097 DD[25]
26(St) ∞ 1.539
27 131.63209 3.487 1.86604 41.39 0.5651
28 -73.79493 0.199
29 32.60780 8.461 1.49700 81.54 0.5375
30 -32.71440 1.100 1.89132 38.87 0.5711
31 101.77952 6.880
32 64.91169 6.600 1.59925 38.07 0.5804
33 -43.54840 1.787
34 94.59216 1.900 2.00100 29.13 0.5995
35 84.28881 10.094 1.77520 54.61 0.5543
36 200.91283 0.120
37 33.25111 5.243 1.43875 94.66 0.5340
38 -31.47330 2.000 2.00100 29.13 0.5995
39 24.60497 22.219
40 45.41219 5.506 1.61354 44.01 0.5707
41 -135.47465 0.000
42 ∞ 2.300 1.51633 64.14 0.5353
43 ∞ 33.638
[表14]
实施例5
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 2.90 5.79
f 20.606 59.759 119.311
FNo. 3.32 3.32 3.32
2ω(°) 71.92 26.08 13.38
DD[15] 1.400 41.424 56.511
DD[22] 48.153 7.399 5.367
DD[25] 13.983 14.713 1.658
[表15]
实施例5
Sn 16
KA 1.0000000E+00
A3 -1.4481371E-20
A4 -2.5903237E-06
A5 1.1998316E-06
A6 -2.1330702E-07
A7 1.2774412E-08
A8 1.1293574E-09
A9 -2.3286593E-10
A10 1.4115008E-11
A11 4.6902691E-13
A12 -1.7545686E-13
A13 9.6716804E-15
A14 6.5945070E-16
A15 -7.7270753E-17
A16 -2.4665172E-19
A17 2.3248798E-19
A18 -4.1986531E-21
A19 -2.5896754E-22
A20 7.5912652E-24
[实施例6]
将表示实施例6的变焦透镜的结构的剖视图示于图7中。实施例6的变焦透镜从物体侧朝向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3、具有负屈光力的第4透镜组G4、具有负屈光力的第5透镜组G5及具有正屈光力的第6透镜组G6。中间组Gm包括第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5。后续组Gs包括第6透镜组G6。变倍时，第1透镜组G1及第6透镜组G6相对于像面Sim而固定，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5改变相邻的透镜组的间隔而沿光轴Z移动。
第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次包括透镜L1a～L1e这5片透镜。第2透镜组G2包括透镜L2a这1片透镜。第3透镜组G3从物体侧朝向像侧依次包括透镜L3a～L3d这4片透镜。第4透镜组G4从物体侧朝向像侧依次包括透镜L4a～L4b这2片透镜。第5透镜组G5从物体侧朝向像侧依次包括透镜L5a～L5b这2片透镜。第6透镜组G6从物体侧朝向像侧依次包括孔径光圈St及透镜L6a～L6l这12片透镜。透镜L6a与LA透镜LA对应。透镜L6b及透镜L6c与LB透镜LB对应。透镜L4a与LN透镜LN对应。对焦组包括透镜L1c～L1e。防振组包括透镜L6e～L6f。
将实施例6的变焦透镜的基本透镜数据示于表16A及表16B中，将规格及可变面间隔示于表17中，将非球面系数示于表18中，将对焦于无限远物体的状态的各像差图示于图13中。
[表16A]
实施例6
Sn R D Nd νd θgF
1 2758.42359 2.980 1.80400 46.53 0.5578
2 152.67265 1.787
3 155.78881 15.000 1.43387 95.18 0.5373
4 -579.43924 10.554
5 311.40157 6.877 1.43700 95.10 0.5336
6 -2543.96177 0.120
7 172.37716 10.400 1.43387 95.18 0.5373
8 ∞ 0.120
9 123.68284 13.410 1.43387 95.18 0.5373
10 ∞ DD[10]
11 2719.51051 2.270 1.55032 75.50 0.5400
12 526.89880 DD[12]
13 242.77714 1.050 2.00100 29.13 0.5995
14 23.20915 7.158
15 -62.97480 4.200 1.89286 20.36 0.6394
16 -27.16300 1.010 1.89190 37.13 0.5781
17 262.01725 0.300
18 50.90026 3.904 1.92286 20.88 0.6390
19 -1873.94860 DD[19]
20 -88.84343 0.910 1.76385 48.49 0.5590
21 157.11400 1.600 1.92286 20.88 0.6390
22 1415.06905 DD[22]
23 -64.30288 1.180 1.90043 37.37 0.5767
24 124.49000 3.410 1.89286 20.36 0.6394
25 -223.30610 DD[25]
[表16B]
实施例6
Sn R D Nd νd θgF
26(St) ∞ 1.000
27 121.22165 5.040 1.80400 46.53 0.5578
28 -102.06299 0.120
29 61.67459 7.890 1.49700 81.54 0.5375
*30 -64.43703 0.120
31 930.07725 5.010 1.43875 94.66 0.5340
32 -55.53800 1.170 1.98613 16.48 0.6656
33 -139.39182 2.950
*34 -100.54918 1.000 1.80610 40.93 0.5702
35 53.98672 0.399
36 49.88468 2.736 1.95906 17.47 0.6599
37 89.66151 47.373
38 34.67545 6.630 1.59551 39.24 0.5804
39 -208.47107 5.615
40 183.63292 1.000 1.95375 32.32 0.5901
41 20.61900 7.140 1.60342 38.03 0.5836
42 -83.72382 3.090
43 -26.73383 3.570 1.59551 39.24 0.5804
44 -17.17900 0.900 1.91082 35.25 0.5822
45 -49.87800 4.010 1.51823 58.90 0.5457
46 -21.93393 6.500
47 ∞ 1.000 1.51633 64.14 0.5353
48 ∞ 31.400 1.54814 45.78 0.5686
49 ∞ 14.800 1.51633 64.05 0.5346
50 ∞ 28.256
[表17]
实施例6
广角端 中间 长焦端
Zr 1.00 10.54 44.34
f 13.500 142.315 598.633
FNo. 2.90 2.90 5.68
2ω(°) 46.4 4.4 1.0
DD[10] 1.200 40.215 38.966
DD[12] 1.200 69.899 92.346
DD[19] 49.285 2.025 10.563
DD[22] 96.090 15.175 5.023
DD[25] 1.198 21.660 2.075
[表18]
实施例6
Sn 30 34
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A4 2.3150116E-06 4.7415505E-07
A6 6.4184147E-09 6.5877762E-09
A8 -7.1258952E-11 -6.9216211E-11
A10 4.4140534E-13 4.3338142E-13
A12 -1.9049203E-15 -1.9572115E-15
A14 5.6746905E-18 6.5784048E-18
A16 -1.0996906E-20 -1.5503257E-20
A18 1.2384666E-23 2.2423809E-23
A20 -6.1124721E-27 -1.4628348E-26
在表19中示出实施例1～6的变焦透镜的条件式(1)～(12)的对应值。实施例1～6将d线作为基准。在表19中示出d线基准下的值。另外，在条件式(6)及(7)的对应值的下方用括号记入了相应的LB透镜LB的符号。
[表19]
Figure BDA0002172885530000291
如由以上数据可知，实施例1～6的变焦透镜实现了小型化，具有倍率为5倍以上的比较高的倍率，从广角端至中间区域的轴上色差的变动得到良好的校正，从而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。图14中，作为本发明的实施方式的摄像装置的一例示出使用本发明的实施方式所涉及的变焦透镜1的摄像装置100的概略结构图。作为摄像装置100，例如能够举出广播用摄像机、电影摄影机、视频摄像机及监控摄像机等。
摄像装置100具备变焦透镜1、配置于变焦透镜1的像侧的滤波器2及配置于滤波器2的像侧的成像元件3。另外，在图14中，示意地图示了变焦透镜1所具备的多个透镜。
成像元件3将由变焦透镜1形成的光学像转换成电信号，例如能够使用CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等。成像元件3以其成像面与变焦透镜1的像面对齐的方式配置。
摄像装置100还具备对来自成像元件3的输出信号进行运算处理的信号处理部5、显示通过信号处理部5形成的像的显示部6及控制变焦透镜1的变倍的变倍控制部7。另外，在图14中仅图示了1个成像元件3，但也可以设为具有3个成像元件的所谓的3板方式的摄像装置。
以上，举出实施方式及实施例对本发明的技术进行了说明，但本发明的技术并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数等并不限定于上述各数值实施例中示出的值，能够采用其他值。

Claims (18)

1.一种变焦透镜，其特征在于，
从物体侧朝向像侧依次包括：变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的第1透镜组、包括变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴移动的2个以上的移动透镜组的中间组、及在最靠物体侧具有包括光圈的透镜组的后续组，
所述中间组内的至少2个所述移动透镜组具有负屈光力，
所述后续组包括至少1个正透镜即LA透镜，
在将所述LA透镜的d线下的折射率设为NdA，将所述LA透镜的d线基准的色散系数设为vdA，将所述LA透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFA时，
所述LA透镜满足以下表示的条件式(1)、(2)、(3-1)及(4)，
1.72＜NdA＜1.84 (1)；
43＜v dA＜57 (2)；
0.637＜θgFA+0.001625×v dA＜0.65 (3-1)；
2.21＜NdA+0.01×v dA (4)。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
所述后续组在比所述光圈更靠像侧的位置包括至少1个所述LA透镜，
在将比所述光圈更靠像侧的所述LA透镜中的位于最靠物体侧的所述LA透镜设为最物体侧LA透镜的情况下，
在将广角端下的所述光圈与所述最物体侧LA透镜的光轴上的间隔设为LD W，将广角端下的所述光圈与最靠像侧的透镜面的光轴上的距离设为SDW时，
满足以下表示的条件式(5)，
0.005＜LDW/SDW＜0.45 (5)。
3.根据权利要求2所述的变焦透镜，其中，
所述后续组在比所述最物体侧LA透镜更靠像侧的位置包括至少1个正透镜即LB透镜，
在将所述LB透镜的d线基准的色散系数设为v dB，将所述LB透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFB时，
所述LB透镜满足以下表示的条件式(6)及(7)，
65＜ν dB＜105 (6)；
0.6355＜θgFB+0.001625×v dB＜0.7 (7)。
4.根据权利要求3所述的变焦透镜，其中，
在将所述最物体侧LA透镜的焦距设为fA，将配置于比所述最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的所述LB透镜的总数设为k，将对配置于比所述最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的所述LB透镜从物体侧起依次赋予的编号设为i，将配置于比所述最物体侧LA透镜更靠像侧的位置的所述LB透镜中的从物体侧起第i个所述LB透镜的焦距设为fBi时，
满足以下表示的条件式(8)，
[数式1]
Figure FDA0003586129010000021
5.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述后续组的配置于最靠物体侧的透镜为所述LA透镜。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述后续组所包括的至少1个所述LA透镜的物体侧的面为凸面。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
通过使所述第1透镜组内的至少一部分透镜沿光轴移动而进行对焦。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述中间组内的最靠像侧的所述移动透镜组具有负屈光力。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其中，
所述中间组包括2个具有负屈光力的所述移动透镜组，
所述后续组包括变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的透镜组。
10.根据权利要求8所述的变焦透镜，其中，
所述中间组包括2个具有负屈光力的所述移动透镜组，
所述后续组从物体侧朝向像侧依次包括变倍时改变与相邻的组之间的间隔而沿光轴移动的具有正屈光力的透镜组、及变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的透镜组。
11.根据权利要求8所述的变焦透镜，其中，
所述中间组包括3个具有负屈光力的所述移动透镜组，
所述后续组包括变倍时相对于像面固定的具有屈光力的透镜组。
12.根据权利要求8所述的变焦透镜，其中，
所述中间组包括4个具有负屈光力的所述移动透镜组，
所述后续组包括变倍时相对于像面固定的具有正屈光力的透镜组。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述中间组内的至少1个具有负屈光力的所述移动透镜组包括至少1个负透镜即LN透镜，
在将所述LN透镜的d线下的折射率设为Ndn，将所述LN透镜的d线基准的色散系数设为vdn，将所述LN透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFn时，
所述LN透镜满足以下表示的条件式(9)、(10)、(11)及(12)，
1.72＜Ndn＜1.8 (9)；
43＜v dn＜57 (10)；
0.6355＜θgFn+0.001625×v dn＜0.66 (11)；
2.21＜Ndn+0.01×v dn (12)。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述LA透镜还满足以下表示的条件式(2-1)，
45＜v dA＜55 (2-1)。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其中，
所述LA透镜还满足以下表示的条件式(4-1)，
2.21＜NdA+0.01×v dA＜2.33 (4-1)。
16.根据权利要求2所述的变焦透镜，其中，
满足以下表示的条件式(5-1)，
0.005＜LDW/SDW＜0.2 (5-1)。
17.根据权利要求4所述的变焦透镜，其中，
满足以下表示的条件式(8-1)，
[数式2]
Figure FDA0003586129010000041
18.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1至17中任一项所述的变焦透镜。
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