變焦透鏡以及攝像裝置的制造方法

變焦透鏡以及攝像裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供實現高倍率化且抑制了變倍時的1次、2次軸上色差、1次、2次倍率色差的變動的高性能的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡的攝像裝置。該變焦透鏡從物側起依次由正、負、正、正、正這五個透鏡組構成，在變倍時，第一、第五透鏡組(G1、G5)相對于像面固定，第二～第四透鏡組(G2～G4)以使相互間隔變化的方式移動，在從廣角端向望遠端變倍時，第二透鏡組(G2)從物側向像面側移動，第二透鏡組(G2)具備包含從最靠物側起連續配置的三片負透鏡在內的至少四片負透鏡和至少一片正透鏡，該變焦透鏡滿足下述條件式(1)、(2)：25＜vd21＜45…(1)；0.31＜f2/f21＜0.7…(2)。
【專利說明】
變焦透鏡以及攝像裝置
技術領域
[0001]本發明涉及在數碼相機、攝影機、播放用相機、監視用相機等電子相機中使用的變 焦透鏡以及具備該變焦透鏡的攝像裝置。
【背景技術】
[0002] 作為電視攝影機用的高倍率變焦透鏡，為了實現高性能化而采用整體五組的結 構，其中在變倍時移動的組由三組構成，作為這種結構，提出有專利文獻1~4的變焦透鏡。
[0003] 在先技術文獻
[0004] 專利文獻1:日本特開2009-128491號公報
[0005] 專利文獻2:日本特開2013-92557號公報
[0006] 專利文獻3:日本特開2014-38238號公報
[0007] 專利文獻4:日本特開2014-81464號公報
[0008] 本發明要解決的技術問題
[0009] 然而，專利文獻1的變焦透鏡的倍率不太高。另外，專利文獻1~4的變焦透鏡在變 倍時的2次軸上色差、2次倍率色差的變動很多，因此期望良好地抑制了該變動的變焦透鏡。

【發明內容】

[0010] 本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供實現高倍率化且抑制了變倍 時的1次、2次軸上色差、1次、2次倍率色差的變動的高性能的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡 的攝像裝置。
[0011] 用于解決技術問題的方案
[0012] 本發明的變焦透鏡的特征在于，從物側起依次由具有正光焦度的第一透鏡組、具 有負光焦度的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組以及 具有正光焦度的第五透鏡組構成，在變倍時，第一透鏡組以及第五透鏡組相對于像面固定， 第二透鏡組、第三透鏡組以及第四透鏡組以使相互間隔變化的方式移動，在從廣角端向望 遠端的變倍時，第二透鏡組從物側向像面側移動，第二透鏡組具備包含從最靠物側起連續 配置的三片負透鏡在內的至少四片負透鏡和至少一片正透鏡，當將這些負透鏡中的最靠物 側的透鏡設為L21負透鏡時，滿足下述條件式(1)、（2)。
[0013] 25<vd21<45---(l)
[0014] 0.31<f2/f21<0.7---(2)
[0015] 其中，
[0016] vd21:L21負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0017] f2:第二透鏡組的相對于d線的焦距；
[0018] m:L21負透鏡的相對于d線的焦距。
[0019] 需要說明的是，優選滿足下述條件式(1-1)及/或(2-1)。
[0020] 28<vd21<40---(l-l)
[0021] 0.36<f2/f21<0.55---(2-1)
[0022] 在本發明的變焦透鏡中，優選滿足下述條件式(3)。需要說明的是，更優選滿足下 述條件式(3-1)。
[0023] -0.3<fw/f21<-0.105---(3)
[0024] -0.2<fw/f21<-0.11---(3-1)
[0025] 其中，
[0026 ] fw:廣角端的整個系統的相對于d線的焦距；
[0027] m :L21負透鏡的相對于d線的焦距。
[0028] 另外，優選的是，第二透鏡組從物側起依次由L21負透鏡、L22負透鏡、將雙凹形狀 的L23負透鏡與L24正透鏡從物側起按該順序接合而成的接合透鏡、將凸面朝向像面側的 L25正透鏡與L26負透鏡從物側起按該順序接合而成的接合透鏡構成。
[0029] 在該情況下，優選滿足下述條件式(4)。
[0030] L23vd-L24vd<L26vd-L25vd· · · (4)
[0031 ]其中，
[0032] L23vd:L23負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0033] L24vd:L24正透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0034] L26vd:L26負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0035] L25vd:L25正透鏡的相對于d線的阿貝數。
[0036]另外，優選的是，第一透鏡組從物側起依次由Lll負透鏡、L12正透鏡、L13正透鏡、 L14正透鏡、凸面朝向物側的彎月形狀的L15正透鏡構成，并滿足下述條件式(5)、（6)。需要 說明的是，更優選滿足下述條件式(5-1)及/或(6-1)。
[0037] 1.75<ndLll---(5)
[0038] 1.80<ndLll---(5-l)
[0039] vdLll<45---(6)
[0040] vdLll<40---(6-l)
[0041 ]其中，
[0042] ndLll :L11負透鏡的相對于d線的折射率；
[0043] vdLl I: LI 1負透鏡的相對于d線的阿貝數。
[0044]另外，優選的是，第四透鏡組在望遠端時比在廣角端時靠物側。
[0045]另外，優選的是，與廣角端相比，在望遠端時，第二透鏡組與第三透鏡組之間的間 隔變窄。
[0046] 另外，優選的是，第五透鏡組具備至少兩片負透鏡，并滿足下述條件式(7)。需要說 明的是，更優選滿足下述條件式(7-1)。
[0047] 1.90<LABnd---(7)
[0048] 1.94<LABnd··-(7-1)
[0049] 其中，
[0050] LABnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率LAnd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的折射率LBnd的平均值。
[0051] 在該情況下，優選滿足下述條件式(8)。需要說明的是，更優選滿足下述條件式(8- i)〇
[0052] 〇.42<LAnd-LCnd---(8)
[0053] 〇.45<LAnd-LCnd··-(8-1)
[0054] 其中，
[0055] LAnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率；
[0056] LCnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片正透鏡即LC正透鏡的相對于d線的折射 率。
[0057] 另外，優選的是，第五透鏡組具備至少兩片負透鏡，并滿足下述條件式(9)。需要說 明的是，更優選滿足下述條件式(9-1)。
[0058] 25<LABvd<40---(9)
[0059] 30 < LABvd <36··· (9-1)
[0060] 其中，
[0061] LABvd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的阿貝 數LAvd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的阿貝數LBvd的平均值。
[0062] 另外，優選的是，在從廣角端向望遠端變倍時，將第三透鏡組與第四透鏡組合成而 得到的第三-四合成透鏡組和第二透鏡組同時通過各自的成像倍率為-1倍的點。
[0063]另外，優選的是，在比將第三透鏡組與第四透鏡組合成而得到的第三-四合成透鏡 組的成像倍率為-1倍的點靠廣角側的位置，第三透鏡組與第四透鏡組之間的間隔成為最 大。
[0064] 另外，優選的是，將第三透鏡組與第四透鏡組合成而得到的第三-四合成透鏡組具 備至少一片負透鏡，且滿足下述條件式（10)。需要說明的是，更優選滿足下述條件式（10-Do
[0065] 29<vdG34n<37---(10)
[0066] 29.5<vdG34n<36---(10-l)
[0067] 其中，
[0068] vdG34n:第三-四合成透鏡組的所有負透鏡的相對于d線的阿貝數的平均值。
[0069] 本發明的攝像裝置具備上述記載的本發明的變焦透鏡。
[0070] 需要說明的是，上述"由~構成"是指，除了作為結構要素而舉出的構件以外，也可 以包括不具有光焦度的透鏡、光闌、掩模、玻璃罩、濾光片等透鏡以外的光學要素、透鏡凸 緣、透鏡鏡筒、攝像元件、手抖修正機構等機構部分等。
[0071] 另外，上述的透鏡的面形狀、光焦度的符號在包含有非球面的情況下是在近軸區 域考慮的。
[0072]發明效果
[0073]本發明的變焦透鏡從物側起依次由具有正光焦度的第一透鏡組、具有負光焦度的 第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組、具有正光焦度的第 五透鏡組構成，在變倍時，第一透鏡組以及第五透鏡組相對于像面固定，第二透鏡組、第三 透鏡組以及第四透鏡組以使相互間隔變化的方式移動，在從廣角端向望遠端變倍時，第二 透鏡組從物側向像面側移動，第二透鏡組具備包含從最靠物側起連續配置的三片負透鏡在 內的至少四片負透鏡和至少一片正透鏡，當將這些負透鏡中的最靠物側的透鏡設為L21負 透鏡時，滿足下述條件式（1)、（2)，因此能夠獲得實現高倍率化且抑制了變倍時的1次、2次 軸上色差、1次、2次倍率色差的變動的高性能的變焦透鏡。
[0074] 25<vd21<45---(l)
[0075] 0.31<f2/f21<0.7---(2)
[0076] 另外，由于本發明的攝像裝置具備本發明的變焦透鏡，因此能夠獲得高倍率且高 畫質的圖像。
【附圖說明】
[0077] 圖1是示出本發明的一實施方式的變焦透鏡（與實施例1共用）的透鏡結構的剖視 圖。
[0078] 圖2是本發明的一實施方式的變焦透鏡(與實施例1共用）的光路圖。
[0079] 圖3是示出本發明的實施例2的變焦透鏡的透鏡結構的剖視圖。
[0080] 圖4是本發明的實施例2的變焦透鏡的光路圖。
[0081] 圖5是示出本發明的實施例3的變焦透鏡的透鏡結構的剖視圖。
[0082] 圖6是本發明的實施例3的變焦透鏡的光路圖。
[0083] 圖7是示出本發明的實施例4的變焦透鏡的透鏡結構的剖視圖。
[0084] 圖8是本發明的實施例4的變焦透鏡的光路圖。
[0085] 圖9是本發明的實施例1的變焦透鏡的各像差圖。
[0086] 圖10是本發明的實施例2的變焦透鏡的各像差圖。
[0087] 圖11是本發明的實施例3的變焦透鏡的各像差圖。
[0088] 圖12是本發明的實施例4的變焦透鏡的各像差圖。
[0089] 圖13是本發明的實施方式的攝像裝置的概要結構圖。
【具體實施方式】
[0090] 以下，參照附圖對本發明的實施方式詳細進行說明。圖1是示出本發明的一實施方 式的變焦透鏡的透鏡結構的剖視圖，圖2是上述變焦透鏡的光路圖。圖1以及圖2所示的結構 例與后述的實施例1的變焦透鏡的結構共用。在圖1以及圖2中，左側為物側，右側為像面側， 圖示的孔徑光闌St不一定表示大小、形狀，而是表示光軸Z上的位置。另外，在圖2的光路圖 中，一并示出軸上光束wa以及最大視場角的光束wb、變倍時的各透鏡組的移動軌跡(圖中的 箭頭線）、成像倍率為-1倍的點（圖中的水平虛線）。
[0091] 如圖1所示，該變焦透鏡從物側起依次由具有正光焦度的第一透鏡組G1、具有負光 焦度的第二透鏡組G2、具有正光焦度的第三透鏡組G3、具有正光焦度的第四透鏡組G4、孔徑 光闌St以及具有正光焦度的第五透鏡組G5構成。
[0092] 在將該變焦透鏡應用于攝像裝置時，根據裝配透鏡的相機側的結構，優選在光學 系統與像面Sim之間配置玻璃罩、棱鏡、紅外線截止濾光片、低通濾光片等各種濾光片，因此 在圖1以及圖2中，示出了在透鏡系統與像面Sim之間配置了假定有這些構件的平行平面板 狀的光學構件PPl~PP3的例子。
[0093] 另外，在變倍時，第一透鏡組Gl以及第五透鏡組G5相對于像面Sim固定，第二透鏡 組G2、第三透鏡組G3以及第四透鏡組G4以使相互間隔變化的方式移動，在從廣角端向望遠 端變倍時，第二透鏡組G2從物側向像面側移動。
[0094]第二透鏡組G2具備包含從最靠物側起連續配置的三片負透鏡在內的至少四片負 透鏡和至少一片正透鏡。這樣，利用四片以上的負透鏡來分擔第二透鏡組G2的負光焦度，由 此能夠抑制變倍時的球面像差、歪曲像差的變動，因此有利于高倍率化。另外，由于在確保 第二透鏡組G2的光焦度的同時能夠增強負透鏡、正透鏡各自的光焦度，因此，即便在考慮2 次色差修正而不使正透鏡與負透鏡的阿貝數差的取值較大的情況下，也能夠抑制變倍時的 軸上色差、倍率色差的變動。另外，通過第二透鏡組G2從物側起依次使三片負透鏡連續，且 使負光焦度集中于第二透鏡組G2的物側，能夠在廣角端減小向之后的透鏡入射的周邊視場 角的主光線與光軸所成的角，因此有利于廣角化，另外，能夠防止高倍率化時的歪曲像差、 像散變差，并且能夠在廣角端修正容易由第一透鏡組Gl產生的像散。
[0095] 另外，在將上述負透鏡中的最靠物側的透鏡設為L21負透鏡時，滿足下述條件式 (1)、（2)。通過避免成為條件式（1)的下限以下，能夠抑制變倍時的1次倍率色差、1次軸上色 差的變動。通過避免成為條件式（1)的上限以上，能夠在修正了望遠端的2次軸上色差時對 由第一透鏡組Gl產生的廣角端的2次倍率色差進行修正，能夠均勻地修正望遠端的2次軸上 色差、望遠端的倍率色差、廣角端的2次倍率色差。
[0096] 另外，通過避免成為條件式（1)的下限以下且避免成為條件式(2)的下限以下，能 夠使條件式（1)的下限的效果更加顯著。通過避免成為條件式(2)的上限以上，能夠防止廣 角端的歪曲像差變差。
[0097] 需要說明的是，若滿足下述條件式(1-1)及/或(2-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0098] 25<vd21<45---(l)
[0099] 28<vd21<40---(l-l)
[0100] 0.31<f2/f21<0.7---(2)
[0101] 0.36<f2/f21<0.55---(2-1)
[0102] 其中，
[0103] vd21: L21負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0104] f2:第二透鏡組的相對于d線的焦距；
[0105] f21:L21負透鏡的相對于d線的焦距。
[0106] 在本發明的變焦透鏡中，優選滿足下述條件式(3)。通過避免成為條件式（1)的下 限以下且避免成為條件式(3)的下限以下，能夠使條件式（1)的下限的效果更加顯著。通過 避免成為條件式（1)的下限以下且避免成為條件式(3)的上限以上，能夠在修正了望遠端的 2次軸上色差時對由第一透鏡組Gl產生的廣角端的2次倍率色差進行修正，能夠均勻地修正 望遠端的2次軸上色差、望遠端的倍率色差、廣角端的2次倍率色差。需要說明的是，若滿足 下述條件式(3-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0107] -0.3<fw/f21<-0.105---(3)
[0108] -0.2<fw/f21<-0.11---(3-1)
[0109] 其中，
[0110] fw:廣角端的整個系統的相對于d線的焦距；
[0111] m:L21負透鏡的相對于d線的焦距。
[0112] 另外，優選的是，第二透鏡組G2從物側起依次由L21負透鏡L21、L22負透鏡L22、將 雙凹形狀的L23負透鏡L23與L24正透鏡L24從物側起按該順序接合而成的接合透鏡、將凸面 朝向像面側的L25正透鏡L25與L26負透鏡L26從物側起按該順序接合而成的接合透鏡構成。
[0113] 通過采用這種結構，能夠在抑制高倍率化時產生的色差變動的同時實現廣角化。 尤其是通過使第二透鏡組G2的負光焦度分散于四片負透鏡1^1、1^2、1^3、1^6，并且使正光 焦度分散于兩片正透鏡L24、L25,能夠維持高倍率化所需的第二透鏡組G2的負光焦度，并且 能夠抑制各種像差、尤其是歪曲像差、球面像差的變動。另外，通過從物側起依次使三片負 透鏡L21、L22、L23連續，能夠在廣角端減小向之后的透鏡入射的周邊視場角的主光線與光 軸所成的角，因此有利于廣角化，另外，能夠防止高倍率化時的歪曲像差、像散變差，并且能 夠在廣角端修正容易由第一透鏡組Gl產生的像散。另外，關于L25正透鏡L25與L26負透鏡 L26的接合面，通過使凸面朝向像面側，從而在望遠端修正軸上色差的同時，能夠抑制球面 像差的波長所引起的差。
[0114] 在該情況下，優選滿足下述條件式(4)。對于第二透鏡組G2中的兩個接合面中的、 凸面朝向像面的L25正透鏡L25與L26負透鏡L26的接合面而言，由于望遠端的軸上邊緣光線 向接合面入射的入射角較小，因此通過增大該接合面的阿貝數的差、即增大色差修正量，能 夠抑制望遠端的球面像差的波長所引起的差。
[0115] L23vd-L24vd<L26vd-L25vd· · · (4)
[0116] 其中，
[0117] L23vd:L23負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0118] L24vd: L24正透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0119] L26vd: L26負透鏡的相對于d線的阿貝數；
[0120] L25vd:L25正透鏡的相對于d線的阿貝數。
[0121] 另外，優選的是，第一透鏡組Gl從物側起依次由Lll負透鏡L11、L12正透鏡L12、L13 正透鏡L13、L14正透鏡L14、凸面朝向物側的彎月形狀的L15正透鏡L15構成，并且滿足下述 條件式(5)、（6)。通過使第一透鏡組Gl采用上述那樣的結構，能夠抑制重量的增加。另外，通 過均滿足條件式(5)、（6)，能夠在變焦全域內抑制色差，并且能夠良好地修正球面像差以及 彗形像差。需要說明的是，若滿足下述條件式(5-1)及/或(6-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0122] 1.75<ndLll---(5)
[0123] 1.80<ndLll---(5-l)
[0124] vdLll<45---(6)
[0125] vdLll<40---(6-l)
[0126] 其中，
[0127] ndLl I: LI I負透鏡的相對于d線的折射率；
[0128] vdLll :L11負透鏡的相對于d線的阿貝數。
[0129] 另外，優選的是，第四透鏡組G4在望遠端時比在廣角端時靠物側。通過采用這種結 構，第四透鏡組G4也能夠與第二透鏡組G2-起分擔變倍作用，抑制變倍時的各種像差的變 動，因此有利于高倍率化。
[0130] 另外，優選的是，與廣角端相比，在望遠端時，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3之間 的間隔變窄。通過采用這種結構，有利于高倍率化。
[0131] 另外，優選的是，第五透鏡組G5具備至少兩片負透鏡，并且滿足下述條件式(7)。通 過避免成為條件式(7)的下限以下，能夠抑制高倍率化時容易產生的修正過度的珀茲伐和 (Petzval)，因此，容易使像散的修正和像面彎曲的修正兩者并存，有利于廣角化。需要說明 的是，若滿足下述條件式(7-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0132] 1.90<LABnd---(7)
[0133] 1.94<LABnd··-(7-1)
[0134] 其中，
[0135] LABnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率LAnd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的折射率LBnd的平均值。
[0136] 在該情況下，優選滿足下述條件式(8)。通過避免成為條件式(8)的下限以下，能夠 使條件式(7)的效果更加顯著，因此能夠良好地抑制珀茲伐和，有利于廣角化。需要說明的 是，若滿足下述條件式(8-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0137] 〇.42<LAnd-LCnd---(8)
[0138] 〇.45<LAnd-LCnd··-(8-1)
[0139] 其中，
[0140] LAnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率；
[0141] LCnd:第五透鏡組的從像面側數起第一片正透鏡即LC正透鏡的相對于d線的折射 率。
[0142] 另外，優選的是，第五透鏡組G5具備至少兩片負透鏡，并且滿足下述條件式(9)。通 過避免成為條件式(9)的下限以下，有利于倍率色差的修正。通過避免成為條件式(9)的上 限以上，有利于軸上色差的修正。需要說明的是，若滿足下述條件式(9-1)，則能夠獲得更好 的特性。
[0143] 25<LABvd<40---(9)
[0144] 30 < LABvd <36··· (9-1)
[0145] 其中，
[0146] LABvd:第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的阿貝 數LAvd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的阿貝數LBvd的平均值。
[0147] 另外，優選的是，在從廣角端向望遠端變倍時，將第三透鏡組G3與第四透鏡組G4合 成而得到的第三-四合成透鏡組和第二透鏡組G2同時通過各自的成像倍率為-1倍的點。通 過采用這種結構，即便結構緊湊也能夠良好地抑制像差的變動，能夠實現高倍率的變焦透 鏡。
[0148]另外，優選的是，在比將第三透鏡組G3與第四透鏡組G4合成而得到的第三-四合成 透鏡組的成像倍率為-1倍的點靠廣角側的位置處，第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的間 隔成為最大。在比第三-四合成透鏡組的成像倍率為-1倍的點靠廣角側的位置處，最靠物側 的Lll透鏡Lll的光線高度變高，因此，在該范圍內第三透鏡組G3與第四透鏡組G4之間的間 隔成為最大，由此有利于廣角化。
[0149]另外，優選的是，將第三透鏡組G3與第四透鏡組G4合成而得到的第三-四合成透鏡 組具備至少一片負透鏡，并且滿足下述條件式（10)。通過避免成為條件式（10)的下限以下， 能夠良好地修正第四透鏡組G4的色差。通過避免成為條件式（10)的上限以上，能夠良好地 修正球面像差以及彗形像差。即，通過滿足條件式（10)，能夠良好地修正變倍時在望遠側產 生的軸上色差，且能夠良好地修正變倍時的球面像差以及彗形像差，因此，能夠實現在變焦 全域內良好地抑制了像差變動的高倍率的變焦透鏡。需要說明的是，若滿足下述條件式 (10-1)，則能夠獲得更好的特性。
[0150] 29<vdG34n<37---(10)
[0151] 29.5<vdG34n<36---(10-l)
[0152] 其中，
[0153] vdG34n:第三-四合成透鏡組的所有負透鏡的相對于d線的阿貝數的平均值。
[0154] 另外，在圖1以及圖2所示的例子中，示出了在透鏡系統與像面Sim之間配置了光學 構件PPl~PP3的例子，但代替將低通濾光片、阻斷特定波段這樣的各種濾光片等配置在透 鏡系統與像面Sim之間，也可以將上述各種濾光片配置在各透鏡之間，或者還可以在任意的 透鏡的透鏡面上實施具有與各種濾光片相同作用的涂層。
[0155] 接著，對本發明的變焦透鏡的數值實施例進行說明。
[0156] 首先，對實施例1的變焦透鏡進行說明。圖1示出表示實施例1的變焦透鏡的透鏡結 構的剖視圖。另外，圖2示出實施例1的變焦透鏡的光路圖。需要說明的是，在圖1、2以及與后 述的實施例2~4對應的圖3~8中，左側為物側，右側為像面側，圖示的孔徑光闌St不一定表 示大小、形狀，而是表示光軸Z上的位置。另外，在光路圖中，一并示出軸上光束wa以及最大 視場角的光束wb、變倍時的各透鏡組的移動軌跡(圖中的箭頭線）、成像倍率為-1倍的點（圖 中的水平虛線）。
[0157] 實施例1的變焦透鏡中，第一透鏡組Gl由透鏡LI 1~L15這五片透鏡構成，第二透鏡 組G2由透鏡L21~L26這六片透鏡構成，第三透鏡組G3由一片透鏡L31構成，第四透鏡組G4由 透鏡L41~L45這五片透鏡構成，第五透鏡組G5由透鏡L51~L63這13片透鏡構成。
[0158] 表1示出實施例1的變焦透鏡的基本透鏡數據，表2示出與各因素相關的數據，表3 示出與變化的面間隔相關的數據，表4示出與非球面系數相關的數據。以下，關于表中標號 的含義，以實施例1為例進行說明，但關于實施例2~4也基本上相同。
[0159] 在表1的透鏡數據中，面編號一欄示出將最靠物側的構成要素的面設為第一個、隨 著朝向像面側而依次增加的面編號，曲率半徑一欄示出各面的曲率半徑，面間隔一欄示出 各面與下一個面的在光軸Z上的間隔。另外，nd -欄示出各光學要素的相對于d線（波長 587.6nm)的折射率，vd-欄示出各光學要素的相對于d線（波長587.6nm)的阿貝數，0g，f一 欄示出各光學要素的局部色散比。
[0160] 需要說明的是，局部色散比0g，f用下述式來表示。
[0161] 0g,f=(Ng-NF)/(NF-NC)
[0162] 其中，
[0163] Ng:相對于g線的折射率，NF:相對于F線的折射率，NC:相對于C線的折射率。
[0164] 在此，對曲率半徑的符號而言，以面形狀向物側凸出的情況為正，以面形狀向像面 側凸出的情況為負。基本透鏡數據中還一并示出孔徑光闌St、光學構件PPl~PP3。在與光闌 St相當的面的面編號一欄中與面編號一起記載有(光闌)這樣的語句。另外，在表1的透鏡數 據中，在變倍時間隔變化的面間隔一欄中分別記載有DD[面編號]。與該DD[面編號]對應的 數值在表3中示出。
[0165]表2的與各因素相關的數據示出變焦倍率、焦距P、后焦距Bfv、F值FNo.、全視場角 2ω的值。
[0166] 在基本透鏡數據、與各因素相關的數據以及與變化的面間隔相關的數據中，角度 單位使用度，長度單位使用_，但由于光學系統即便比例放大或比例縮小也能夠使用，因此 也能夠使用其他適當的單位。
[0167] 在表1的透鏡數據中，對非球面的面編號賦予*標記，作為非球面的曲率半徑而示 出近軸的曲率半徑的數值。表4的與非球面系數相關的數據示出非球面的面編號和與這些 非球面相關的非球面系數。非球面系數是用下述式表示的非球面式中的各系數KA、Am(m = 3···20)的值。
[0168] Zd = C · h2/{l+(l-KA · C2 · h2)1/2}+IAm · hm
[0169] 其中，
[0170] Zd:非球面深度(從高度h的非球面上的點向非球面頂點相接的垂直于光軸的平面 引出的垂線的長度）；
[0171] h:高度(距光軸的距離）；
[0172] C:近軸曲率半徑的倒數；
[0173] KA、Am:非球面系數(πι = 3···20)。
[0174] 【表1】
[0175] 實施例1·透鏡數據

L〇187」圖9不出買施例I的變焦透鏡的谷像
差圖。需要說明的是，從圖9中的上段左側起依 次示出廣角端的球面像差、正弦條件違反量、像散、歪曲像差、倍率色差，從圖9中的中段左 側起依次示出中間位置的球面像差、正弦條件違反量、像散、歪曲像差、倍率色差，從圖9中 的下段左側起依次示出望遠端的球面像差、正弦條件違反量、像散、歪曲像差、倍率色差。上 述像差圖示出將物距設為無限遠時的狀態。在表示球面像差、正弦條件違反量、像散、歪曲 像差的各像差圖中，示出以d線(波長587.6nm)為基準波長的像差。在球面像差圖中，分別以 實線、長虛線、短虛線、灰色的實線示出關于d線(波長587.6nm)、C線(波長656.3nm)、F線(波 長486. lnm)、g線（波長435.8nm)的像差。在像散圖中，分別以實線和短虛線示出徑向、切向 的像差。在倍率色差圖中，分別以長虛線、短虛線、灰色的實線示出關于C線(波長656.3nm)、 F線(波長486. lnm)、g線(波長435.8nm)的像差。需要說明的是，表示球面像差以及正弦條件 違反量的像差圖的FNo.是指F值，其他的像差圖的ω是指半視場角。
[0188] 接著，對實施例2的變焦透鏡進行說明。圖3示出表示實施例2的變焦透鏡的透鏡結 構的剖視圖，圖4示出光路圖。實施例2的變焦透鏡是透鏡片數與實施例1的變焦透鏡相同的 結構。另外，表5不出實施例2的變焦透鏡的基本透鏡數據，表6不出與各因素相關的數據，表 7示出與變化的面間隔相關的數據，表8示出與非球面系數相關的數據，圖10示出各像差圖。
[0189] 【表5】
[0190]實施例2·透鏡數據

表11示出與變化的面間隔相關的數據，表12示出與非球面系數相關的數據，圖11示出各像 差圖。
[0203]【表9】
[0204]實施例3 ·透鏡數據





[0230] 表17示出實施例1~4的變焦透鏡的與條件式（I)~（10)對應的值。需要說明的是， 所有實施例均以d線作為基準波長，下述的表17所示的值是在該基準波長下的值。
[0231] 【表17】
[0233] 根據以上的數據可知，實施例1~4的變焦透鏡全部滿足條件式(1)~（10)，是實現 了 70倍以上的高倍率化并且抑制了變倍時的1次、2次軸上色差、1次、2次倍率色差的變動的 高性能的變焦透鏡。
[0234] 接著，對本發明的實施方式的攝像裝置進行說明。作為本發明的實施方式的攝像 裝置的一例，圖13示出使用了本發明的實施方式的變焦透鏡的攝像裝置的概要結構圖。需 要說明的是，圖13中概要地示出各透鏡組。作為該攝像裝置，例如能夠舉出將CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固體攝像元件作 為記錄介質的攝影機、電子靜像相機等。
[0235] 圖13所示的攝像裝置10具備:變焦透鏡1;配置在變焦透鏡1的像面側且具有低通 濾光片等功能的濾光片6;配置在濾光片6的像面側的攝像元件7;以及信號處理電路8。攝像 元件7將由變焦透鏡1形成的光學像轉換成電信號，例如，作為攝像元件7,能夠使用CCD、 CMOS等。攝像元件7以其攝像面與變焦透鏡1的像面一致的方式配置。
[0236] 由變焦透鏡1拍攝到的像在攝像元件7的攝像面上成像，通過信號處理電路8對與 該像相關的來自攝像元件7的輸出信號進行運算處理，并將像顯示在顯示裝置9上。
[0237] 本實施方式的攝像裝置10由于具備本發明的變焦透鏡1，因此能夠獲取高倍率且 高畫質的圖像。
[0238] 以上，舉出實施方式以及實施例對本發明進行了說明，但本發明并不局限于上述 實施方式以及實施例，能夠進行各種變形。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、折射率、 阿貝數等的值并不局限于上述各數值實施例所示的值，也能夠采取其他的值。
【主權項】
1. 一種變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡從物側起依次由具有正光焦度的第一透鏡組、具有負光焦度的第二透鏡 組、具有正光焦度的第三透鏡組、具有正光焦度的第四透鏡組、具有正光焦度的第五透鏡組 構成， 在變倍時，所述第一透鏡組以及所述第五透鏡組相對于像面固定，所述第二透鏡組、所 述第三透鏡組以及所述第四透鏡組以使相互間隔變化的方式移動， 在從廣角端向望遠端變倍時，所述第二透鏡組從物側向像面側移動， 所述第二透鏡組具備包含從最靠物側起連續配置的三片負透鏡在內的至少四片負透 鏡和至少一片正透鏡， 當將所述負透鏡中的最靠物側的透鏡設為L21負透鏡時， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(1 )、（2): 25<vd21<45 ---(1) 0.31<f2/f21<0.7 ---(2) 其中， vd21:所述L21負透鏡的相對于d線的阿貝數； f2:所述第二透鏡組的相對于d線的焦距； f21:所述L21負透鏡的相對于d線的焦距。2. 根據權利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(3): -0.3<fw/f21<-0.105 ---(3) 其中， fw:廣角端的整個系統的相對于d線的焦距。3. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第二透鏡組從物側起依次由所述L21負透鏡、L22負透鏡、將雙凹形狀的L23負透鏡 與L24正透鏡從物側起按該順序接合而成的接合透鏡、將凸面朝向像面側的L25正透鏡與 L26負透鏡從物側起按該順序接合而成的接合透鏡構成。4. 根據權利要求3所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(4): L23vd-L24vd<L26vd-L25vd ---(4) 其中， L23vd:所述L23負透鏡的相對于d線的阿貝數； L24vd:所述L24正透鏡的相對于d線的阿貝數； L26vd:所述L26負透鏡的相對于d線的阿貝數； L25 vd:所述L25正透鏡的相對于d線的阿貝數。5. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第一透鏡組從物側起依次由LI 1負透鏡、L12正透鏡、L13正透鏡、L14正透鏡、凸面 朝向物側的彎月形狀的L15正透鏡構成， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(5)、（6): 1.75<ndLll ---(5) vdLll<45 ---(6) 其中， ndLl 1:所述LI 1負透鏡的相對于d線的折射率； vdLl 1:所述LI 1負透鏡的相對于d線的阿貝數。6. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第四透鏡組在望遠端時比在廣角端時靠物側。7. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 與廣角端相比，在望遠端時，所述第二透鏡組與所述第三透鏡組之間的間隔變窄。8. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第五透鏡組具備至少兩片負透鏡， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(7): 1.90<LABnd ---(7) 其中， LABnd:所述第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率LAnd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的折射率LBnd的平均值。9. 根據權利要求8所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(8): 0.42<LAnd-LCnd ---(8) 其中， LAnd:所述第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的折射 率； LCnd:所述第五透鏡組的從像面側數起第一片正透鏡即LC正透鏡的相對于d線的折射 率。10. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述第五透鏡組具備至少兩片負透鏡， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(9): 25<LABvd<40 ---(9) 其中， LABvd:所述第五透鏡組的從像面側數起第一片負透鏡即LA負透鏡的相對于d線的阿貝 數LAvd與從像面側數起第二片負透鏡即LB負透鏡的相對于d線的阿貝數LBvd的平均值。11. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 在從廣角端向望遠端變倍時，第三-四合成透鏡組和所述第二透鏡組同時通過各自的 成像倍率為-1倍的點，該第三-四合成透鏡組是將所述第三透鏡組與所述第四透鏡組合成 而得到的。12. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 在比將所述第三透鏡組與所述第四透鏡組合成而得到的第三-四合成透鏡組的成像倍 率為-1倍的點靠廣角側的位置，所述第三透鏡組與所述第四透鏡組的間隔成為最大。13. 根據權利要求1或2所述的變焦透鏡，其特征在于， 將所述第三透鏡組與所述第四透鏡組合成而得到的第三-四合成透鏡組具備至少一片 負透鏡， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(10): 29<vdG34n<37 ---(10) 其中， vdG34n:所述第三-四合成透鏡組的所有負透鏡的相對于d線的阿貝數的平均值。14. 根據權利要求1所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(1-1)及/或(2-1): 28<vd21<40 ---(1-1) 0.36<f2/f21<0.55 ·，·（2-1)。15. 根據權利要求2所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(3-1): -0.2<fw/f21<-0.11 ---(3-1)016. 根據權利要求5所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(5-1)及/或(6-1): 1.80<ndLll ---(5-1) vdLll<40 ---(6-1)017. 根據權利要求8所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(7-1): 1.94<LABnd ·，·（7-1)。18. 根據權利要求9所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(8-1): 0.45<LAnd-LCnd ·，·（8-1)。19. 根據權利要求10所述的變焦透鏡，其特征在于， 所述變焦透鏡滿足下述條件式(9-1): 30<LABvd<36 ---(9-1)020. -種攝像裝置，其特征在于， 所述攝像裝置具備權利要求1至19中任一項所述的變焦透鏡。
【文檔編號】G02B15/173GK105938242SQ201610112565
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】島田泰孝, 長倫生
【申請人】富士膠片株式會社