专利名称：：高倍率变焦透镜及摄像装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种高倍率变焦透镜及摄像装置，更详细而言，涉及适合搭载于电视摄像机或视频摄像机等的高倍率变焦透镜及具备该高倍率变焦透镜的摄像装置。
背景技术：
：以往，作为搭载于电视摄像机或视频摄像机等的变焦透镜已知的有4组结构的变焦透镜。作为4组结构的变焦透镜，例如从物侧起依次具备具有正的折射力的第1透镜组；具有负的折射力，且在变倍时移动而成为担负变倍的变倍组的第2透镜组；具有正或负的折射力且对伴随变倍的像面变动进行校正的第3透镜组；及具有正的折射力的第4透镜组。一方面，对搭载于电视摄像机等的变焦透镜要求作动性良好、小型、高性能且高变倍比的透镜，为了满足这些要求，提出由5片透镜组构成的变焦透镜。例如专利文献1提出从物侧起依次由在变倍时被固定的具有正的折射力的第1透镜组、通过3组结构构成变倍用可动透镜组的第2透镜组、第3透镜组、第4透镜组、光阑及用于成像的第5透镜组构成的变焦透镜。该变焦透镜具有约17倍的变倍比，与变倍时的第2透镜组的移动联动而改变第3透镜组和第4透镜组的间隔以对伴随变倍的慧形像差的变动进行校正。专利文献1日本专利第3031598号公报而且，近几年对搭载于电视摄像机的变焦透镜要求不需加长光学系统的总长而进一步谋求高倍率的透镜，尤其，对20倍以上的高倍率的要求提高。但是有以下不足之处，即，越是高倍，伴随变倍的像差变动越显著，使得在满足限制光学系统总长的条件的同时谋求高倍率化，进一步抑制伴随变倍的像差变动而在整个变倍范围得到高的光学性能变得困难。
发明内容3本发明鉴于上述问题点，其目的在于，提供一种不需加长光学系统的总长而实现高倍率化的同时，抑制变倍时的球面像差及慧形像差的变动，从而保持良好的光学性能的高倍率变焦透镜及具备该高倍率变焦透镜的摄像装置。本发明的高倍率变焦透镜，其特征在于，从物侧起依次具备第1透镜组，变倍时被固定且具有正的折射力；第2透镜组，变倍时移动且具有负的折射力；第3透镜组及第4透镜组，校正伴随变倍的像面变动、并可互相移动且具有正的折射力；以及第5透镜组，包含光阑、用于成像且具有正的折射力，从广角端向望远端进行变倍时，合成上述第3透镜组及第4透镜组而成的合成透镜组和上述第2透镜组同时通过各成像倍率为-1倍的点，上述第4透镜组具有至少一面非球面。本发明的高倍率变焦透镜由于采用在具备上述5组的结构中使第3透镜组及第4透镜组相对地移动的、所谓的浮动方式，因此可以校正变倍时的像面变动的同时，良好地进行抑制变倍时的球面像差及慧形像差的变动。通过使得用于浮动的第4透镜组具有像差校正能力高的非球面透镜，因此可以有效地抑制各种像差的发生及变动。由此可见，根据本发明的高倍率的变焦透镜，可以实现谋求小型化且具有高变倍的同时，抑制了变倍时的球面像差及慧形像差的变动的变焦透镜。本发明的高倍率变焦透镜，优选上述第4透镜组至少包含3片具有正的折射力的透镜和1片具有负的折射力的透镜构成。而且，本发明的高倍率变焦透镜可以构成为上述第4透镜组具有的至少一面非球面，是随着从光轴向周边行进正的折射力变弱的形状。另外，本发明的高倍率变焦透镜，优选上述第4透镜组具有的至少一面非球面是上述第4透镜组的最靠近像侧的具有正的折射力的透镜的物侧的面。而且，本发明的高倍率变焦透镜，优选上述第3透镜组由2片以下的透镜构成。另外，本发明的高倍率变焦透镜可以构成为上述第2透镜组具有至少一面非球面，此时，优选上述第2透镜组具有的至少一面非球面是上述第2透镜组的最靠近物侧的具有负的折射力的透镜的面。本发明的摄像装置，其特征在于，具备上述的高倍率变焦透镜；及拍摄通过该高倍率变焦透镜成像的被摄体的像的摄像元件。摄像装置是指例如电视摄像机、视频摄像机及监视摄像机等。需要说明的是，在本说明书中没有特别的要求下，将e线(波长546.07nm)作为基准波长。根据本发明，在至少由5组结构构成的变焦透镜中，适当设定各透镜组的结构，尤其按照在变倍时第3透镜组和第4透镜组可相互移动、并且第4透镜组具有非球面透镜的方式构成，因此可以提供不需加长光学系统的总长，实现高倍率化的同时抑制变倍时的球面像差及慧形像差的变动，保持良好的光学性能的高倍率变焦透镜及具备该高倍率变焦透镜的摄像装置。图1是表示本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图2是表示本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图3是表示本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图4是表示本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图5是表示本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图6是表示本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图7是表示本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的透镜结构的剖面图。图8A是表示本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图8B是表示本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图8C是表示本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图9A是表示本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图9B是表示本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图9C是表示本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图10A是表示本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图10B是表示本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图10C是表示本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图11A是表示本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图11B是表示本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图11C是表示本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图12A是表示本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图12B是表示本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图12C是表示本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图13A是表示本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图13B是表示本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图13C是表示本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图14A是表示本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的第1透镜组和第2透镜组的详细结构的剖面图。图14B是表示本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的第3透镜组和第4透镜组的详细结构的剖面图。图14C是表示本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的从第5透镜组至成像面的详细结构的剖面图。图15是本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的各像差图。图16是本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的各像差图。图17是本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的各像差图。图18是本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的各像差图。图19是本发明的实施例1的高倍率变焦透镜的各像差图。图20是本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的各像差图。图21是本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的各像差图。图22是本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的各像差图。图23是本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的各像差图。图24是本发明的实施例2的高倍率变焦透镜的各像差图。图25是本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的各像差图。图26是本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的各像差图。图27是本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的各像差图。图28是本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的各像差图。图29是本发明的实施例3的高倍率变焦透镜的各像差图。图30是本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的各像差图。图31是本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的各像差图。图32是本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的各像差图。图33是本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的各像差图。图34是本发明的实施例4的高倍率变焦透镜的各像差图。图35是本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的各像差图。图36是本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的各像差图。图37是本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的各像差图。图38是本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的各像差图。图39是本发明的实施例5的高倍率变焦透镜的各像差图。图40是本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的各像差图。图41是本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的各像差图。图42是本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的各像差图。图43是本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的各像差图。图44是本发明的实施例6的高倍率变焦透镜的各像差图。图45是本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的各像差图。图46是本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的各像差图。图47是本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的各像差图。图48是本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的各像差图。图49是本发明的实施例7的高倍率变焦透镜的各像差图。图50是本发明的实施方式的摄像装置的立体图。图中IO-电视摄像机，12-透镜装置，12a-高倍率变焦透镜，12b-摄像元件，14-照相机主体，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，GC-色分解光学系统，Sim-成像面，St-孔径光阑，Z-光轴。具体实施例方式以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式的高倍率变焦透镜的结构的剖面图，对应于下述的实施例1。而且，图2至图7是表示本发明的其他实施方式的高倍率变焦透镜的结构的剖面图，分别对应于下述的实施例2至实施例7的高倍率变焦透镜。图1至图7全部设左侧为物侧、右侧为像侧，表示广角端的无限远合焦(即对焦)时的透镜配置，在其下用箭头示意地示出从广角端向望远端变倍时的各可动透镜组的移动轨迹。需要说明的是，本发明的各实施方式的变焦透镜，例如在使用固体摄像元件的高性能的电视摄像机或视频摄像机等中搭载且可适当使用，是例如可适于变倍比为20倍以上的从标准至望远区域的变焦透镜。该变焦透镜沿着光轴Z从物侧起依次具备第1透镜组G1，变倍时被固定且具有正的折射力；第2透镜组G2，变倍时移动且具有负的折射力；第3透镜组G3及第4透镜组G4，对伴随变倍的像面变动进行校正、可互相移动且具有正的折射力；以及第5透镜组G5，包含孔径光阑St、用于成像且具有正的折射力。需要说明的是，各图所示的孔径光阑St并不是表示其大小或形状，而表示其在光轴Z上的位置。在该变焦透镜的成像面(摄像面)Sim配置例如未图示的摄像元件。根据安装透镜的照相机侧的结构可以在第5透镜组G5和摄像面之间配置各种光学部件。在图示的结构例中，配置有由色分解棱镜等构成的色分解光学系统GC。例如图1所示的例，第1透镜组Gl可以设为从物侧起依次由一片负透镜和4片正透镜构成的5片构成。第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4在变倍时为可动，具有作为变焦组的功能。本变焦透镜具有不是光学系统的前端而是使光学系统内部的组移动进行变倍的、所谓的内伸縮方式(innerzoommode)的结构。在电视摄像机或视频摄像机等中采用这种内伸缩方式，则变倍时的总长或重量平衡的变化较少且操作性优越，所以优选。在变焦组中第2透镜组G2具有作为变速组(variator)的功能，第3透镜组G3及第4透镜组G4具有作为补偿组的功能。更详细而言，通过使第2透镜组G2在光轴上移动而进行变倍，并且伴随其的像面的变动的校正可通过使第3透镜组G3及第4透镜组G4在光轴上移动来进行。尤其，本变焦透镜采用在变倍时第3透镜组G3及第4透镜组G4进行相对移动的、所谓的浮动(floating)方式。由此，可以校正伴随变倍的像面的变动的同时，抑制变倍时的各种像差的变动并保持良好的光学性能。本变焦透镜优选在从广角端向望远端进行变倍时由第3透镜组G3及第4透镜组G4构成的合成透镜组和第2透镜组G2同时通过各成像倍率为-1倍的点。根据这种结构，能够良好地校正轴向色像差的同时有利于高倍率化。例如图1所示的例，第2透镜组G2可以设为从物侧起依次由2片负透镜、正透镜及负透镜的接合透镜、正透镜及负透镜的接合透镜构成的6片结构。第2透镜组G2优选具有至少一面的非球面，该非球面优选设在第2透镜组G2的最靠近物侧的负透镜。通过变倍时移动的第2透镜组G2具有非球面透镜，有利于像差校正，进一步通过将变焦组的位于最靠近物侧的负透镜设为非球面，可以获得高的像差校正效果。例如图l所示的例，第3透镜组G3可以由l片正透镜构成。看图1至图7的移动轨迹可知，在从广角端向望远端变倍时，第3透镜组G3并不一定沿从像侧朝物侧的一方向移动，也可以向反方向移动。进行这样的移动的第3透镜组G3对作动性带来很大的影响。从而，为了获得良好的作动性，优选第3透镜组G3为轻质，为此优选由较少的透镜片数构成，更具体地由2片以下的透镜片数构成。需要说明的是，专利文献1所述的变焦透镜也通过第3透镜组及第4透镜组进行浮动，但该变焦透镜的第3透镜组由4至5片的透镜构成。因此，与专利文献1所述的变焦透镜相比，本实施方式的变焦透镜可以获得更良好的作动性。例如图1所示的例，第4透镜组可以釆用从物侧起依次由正透镜、正透镜及负透镜的接合透镜、正透镜构成的4片结构，第4透镜组G4优选包括至少3片正透镜和1片负透镜的构成，根据这种结构，可以良好地校正轴向色像差。第4透镜组G4优选具有至少一面的非球面，该非球面优选为第4透镜组G4的最靠近像侧的正透镜的物侧的面。通过变倍时移动的第4透镜组G4具有非球面透镜，有利于像差校正，进一步通过将变焦组的位于最靠近像侧的正透镜的物侧的面设为非球面透镜，可以获得高的像差校正效果。尤其，可以良好地校正球面像差(也称球差)、慧形像差(也称慧差)及像面弯曲(也称场曲)。而且，第4透镜组G4优选至少具有一面随着从光轴到周边行进正的折射力变弱的形状的非球面。根据这种结构，有利于抑制变倍时的各种像差的变动。第5透镜组G5具有作为中继(relay,也称master)组的功能。例如图1所示的例，可以设为从物侧起依次由孔径光阑St、负透镜和正透镜和负透镜的接合透镜、2片正透镜、负透镜、正透镜、负透镜和正透镜的接合透镜、负透镜和正透镜的接合透镜构成的11片结构。如以上说明，根据本实施方式的变焦透镜，在整体上为5组结构中，适当设定各透镜组的结构，尤其采用在变倍时使第3透镜组G3和第4透镜组G4相对移动的、浮动方式，变焦组中位于最靠近像侧的组的第4透镜组G4具有非球面，所以可以谋求小型化的同时，具有高变倍比，且减低了变倍时的球面像差、慧形像差等各种像差的变动，从而实现高性能的变焦透镜。[实施例]接着，说明本实施方式的高倍率变焦透镜的具体数值实施例。〈实施例1〉实施例1的透镜剖面图是在图1示出的图，并在图8A至图8C表示其详细结构。图8A表示第1透镜组Gl和第2透镜组G2的详细结构，图8B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图8C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例1中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L5的5片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L26的6片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表1表示实施例1的高倍率变焦透镜的面数据，在表2表示各种数据，在表3表示非球面数据。需要说明的是，以下所述的表1至表3中的记号的含义对后述的实施例也相同。在表l的面数据中，面号码是以最靠近物侧的构成因素的面为第l个、随着朝向像侧依次增加的第i个(i二l、2、3…)的面号码，Ri表示第i个面的曲率半径，Di表示第i个面和第i+l个面的光轴Z上的面间隔，Nej表示以最靠近物侧的透镜为第l个，随着朝向像侧依次增加的第j个(j二l、2、3、)光学因素的对e线(波长546.07nm)的折射率，vdj表示第j个光学因素的对d线(波长587.6nm)的阿贝数。需要说明的是，在面数据也包括表示孔径光阑St，色分解光学系统GC。就面数据的曲率半径而言，向物侧为凸时设为正，而向像侧为凸时设为负。而且，表l的Ri、Di对应于图8A至图8C的符号的Ri、Di。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>27*282930313233343536373839404142434445464748495051像面-949.8613709,8660-112.8584^(孔径光阑)-57.332244.8190-208.950370.4318-32.6912-32.0161110.6886-96.4415137.667086.582756.5047-101.6544-1621.314738.4358-63.454839.385024.7796114.2036O.術6.564可变7.7721.8005.50314.1276.8414.2386.4496.6385.04124.4760.1208.7272.0001.8008.4310.1203.9297.0970.00033.00013.20018.6611.5268676.17762181264808111.518251.489151.888141.5203383932489158107751825611735182549.25.46.64.170.240.859.037.70.40.64.46.64.在表l的面数据中，在为了进行变倍间隔变化的相当于第1组G1和第2组G2的间隔、第2组G2和第3组G3的间隔、第3组G3和第4组G4的间隔的面间隔D10、D20、D22、D29栏记载"可变"。在表2的各种数据表示变倍时的倍率(1X、1.8X、5X、28X、54X)和各倍率中的可变面间隔DIO、D20、D22、D29。而且，作为变倍时的数据，在表2也包括表示广角端及望远端的整个系统的焦距和F值(Fno.)。在面数据及各种数据中作为长度的单位可以使用皿。表2〈实施例1〉各种数据Dl。咖D22D29IX3.979236.96419.4493.2931.8X52.775184.67315.17811.0595X110.577127.2140.34525.54928X150.64041.0650.20871.77154X157.8095.5001.70798.669焦距9.80529.20Fno.1.762.93在表l的面数据中，在非球面的面号码附上*印。在表3的非球面数据表示下述的数学式1示出的非球面所定义的各非球面的各系数K、B3B20的值。[数学式l]CY'.'aoZh=——-+t已mY'"1+(，—K-C2Y2"''e"':s表3〈实施例1〉非球面数据28面K1.000000E+00B33.825187E-09B4-3.861406E-07B58.207870E-10B6-1.827335E-10B71.191492E-11B8-5.539491E-13B91.206170E-14B102.757793E-16Bll-1.832683E-17B121.845813E-19B13-2.054973E-21B143.150426E-22B151.785787E-25B16-3.938262E-25B17-2.620213E-27B186.193696E-28B19--1.414705E-29B201.025584E-31〈实施例2〉实施例2的透镜剖面图是在图2示出的图，并在图9A至图9C表示其详细结构。图9A表示第1透镜组Gl和第2透镜组G2的详细结构，图9B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图9C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例2中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L5的5片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L26的6片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表4表示实施例2的高倍率变焦透镜的面数据，在表5表示各种数据，在表6表示非球面数据。表4〈实施例2〉面数据面号码Ri1694.09652248.40773249.73934-897.43745272.06426572.40517252.08728-5091.06529190.596110488.597711-1096.16621278.494513-844.26101472.549615-69.288716-39.090117-344.319418120.565619-66.610220232.666421244.097722-313.891823265.9234*24-203.719625353.355426-179.9714DiNejvdj3.9601.8392937.31.80024.8891.4349695.123.5269.9151.4349695.10.12018.4171.4349695.12.00013.7541.4398595.0可变1.8001.9104831.33.9871.8001.7829533.87.1544.5451.8164322.81.8001.7500653.10.1207.2041.8164322.81.8001.8852240.0可变7.5841.4398595.0可变6.2481.5709871.30.1676.1601.4398595.01.8001.8898421.027*282930313233343536373839404142434445464748495051像面-3176.7332194.8348-112.8584°(孔径光阑)-59.309844.8781-158.296269.4397-30.3450-30.1783116.0656-106.8181144.656284.145155.9554-IOI.5128-2460.574738.9813-67.285539.187223.8089102.78560.1209.008可变7.7751.8005.84915.1327.2264.9856.6656.68610.81416.8380.1206.8472.0001.8008.5950.1207.0126.6760.00033.00013.20016.8301.5268676.17762181264808111.518251.489151.888141.5203383932489158107751825611735182549.625.546,664.170.240.859.037.270.240.964.146.664.1表5<实施例2>各种数据D10D20D22D29IX5.721246.75810.9243.0001,8X54.034185.26516.68510.4185X116.882126.0610.20023.25928X160.93938.7391.11465.61154X168.8405.6520.85291.059焦距9.80529.20Fno.1,762.94表6〈实施例2〉非球面数据24面28面K1.O0OO0OE+O0K1.OO000OE+O0B31.922567E-09B3-1.260487E-08B4-1.014223E-08B4一4.274532E-07B53.562823E-10B5-2.64308犯-09B64.265439E-11B65.004144E-10B74.714027E-12B7-3.521637E-11B8-l.824788E-13B81.694956E-12B93.885565E-15B9—2.558631E-14B101.208368E-16B10-1.168653E-15Bll-7.662055E-18Bll5.320831E-17B126.71870犯-20B12-2.056612E-19B13-5.339682E-23B13-5.539139E-21B142.044341E-22B14-1.691278E-21B15-1.14144犯-23B151.015578E-22B163.572336E-25B16-3.301171E-24B17—1.023702E—26B179.163714E-26B182.428485E-28B19-3.392587E-30B201.957080E-32B18-2.047931E-27B192.753415E-29B20-1.559780E-31〈实施例3〉实施例3的透镜剖面图是在图3示出的图，并在图10A至图10C表示其详细结构。图10A表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的详细结构，图10B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图10C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例3中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L5的5片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L26的6片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表7表示实施例3的高倍率变焦透镜的面数据，在表8表示各种数据，在表9表示非球面数据。表7<实施例3〉面数据面号码RiDiNejvdj1755.82034.4001.8393237.22244.18621.8003242.296231,9841.4349695.14-672.882718.6205271.299016.6161.4349695.161113.99340.1207217.067921.5861.4349695.181140.58342.5029187.754719.6781.4398594.910573.1932可变*11413.73513.1571.9簡31.312440.71923.10413-129.54881.8002.0116828.31446.35197.06815-59.92201.8001.8201646.61657.04055.8751.8164322.817-346.90440.12018344.92728.6741.8164322.819-38.19651.8041.8881440.820-948.3552可变21190.20306.8191.4398594.922-426.1924可变23232.93968.6011.4984581.5*24-239.45740.12025289.53859.4601.4984581.526-148.90401.8001.9342818.927-371.48140.120*28146.610613.2241.4398594.929-109.9825可变30°°(孔径光阑)7.68231-60.07471.9561.隨l46.63248.43657.4721.8126425.433-56,42265.8891.■1146.634128.99642.27635-180.723317.8991.5203358.936-64.23487.14437169.19996.6401.4891570.238-73.49576.26839-159.54312.0181.8881440.84057.86161.3034155.53715.0471.5203358.942-156.72612.00243681.24181.8071.8550323.84466.777412.4651.5182564.145-52.34245.1184651.26512.2641.8081146.64727.53789.0101.6206749.848298.16480.00049CO33.0001.6117346.650CO13.2001.5182564.151CO16.988像面oo表8〈实施例3〉各种数据D10D20D22D29IX2.583239.4022.2722.9971.8X43.918179.17214.12110,0435X98.412120.7035.32322.81628X138.73946.2603.34558.91054X145.74217.5633.99579.954焦距9.80529.21Fno,1.762.93表9〈实施例3〉非球面数据<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>〈实施例4〉实施例4的透镜剖面图是在图4示出的图，并在图11A至图11C表示其详细结构。图IIA表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的详细结构，图11B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图11C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例4中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L12的12片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L25的5片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表10表示实施例4的高倍率变焦透镜的面数据，在表11表示各种数据，在表12表示非球面数据。表10<实施例4>面数据面号码RiDiNej1587.73234,0001.7584452.32116.684835.9923-473.27933.5001.7443552.74-5216.153511.4655-226.28693.5001.7323354.76697.56901.0007374.242414.2671..8126325.48-583.76342.4029-999.87673.5001.■8126325.410625.03412.271111259.081821.9931.,4349695.112-165.48010.12013625.49229.3441.434邻95.114-674.769532.70915216.939918.8971.,4349695.116-536.17690.12017256.55883.6001.7230929.518138.88712.50019157.859826.7711.4349695.120-291.73240.12021182,612310.3661.4984581.622472.20260.12023242526272829303132333435*36373839*404142434445464748495051136.0740283.838094.706440.7484-78,8538398.3624-61.5823115.8458-42.4778-2267.7791-1053.6125—159.6085176.1530-462.4801179.0535-93.5811-278.7906150.9652-IOI.6180(孔径光阑)-56.075033.7589-86.3003-43.994569.1015206.6832-129.3972-38.0253698.970610.920可变2.0009.3671.7004.5421.70010.8291.700可变4.206可变5.3810.1209.6501.8000.1208.550可变8.0111.8007.6761.5171.8003.263I.85214.518II.2301.8001.498451.744351.716151.716151.812631.808111.439851.439851.498451.854951.498451.776211.812631.808111.812631.570881.8881481.652.753..953.925.446.695.095.081.623.981.649.625.446.625.463.1肌85266.33051.0575353.18308.8981.5182564.154-91.87860.8545541.51821.8001.8164322.85627.711411.0301.4891570.257-139.43670.1205877.11161.8001.8881440.85925.57609.8671.6203363.460--1008.29350.00061oo33.0001.6117046.562oo13.2001.,5182564.163oo14.315像面oo表ll<实施例4〉各种数据D24D32D34D41IX3.498160.4250.9572.0002X37.057114.3463.56011.9176X70,97263.7980.12031.99118X88.84911.5895.05361.39023X90.6932.7890.19273.207焦距7.20165.61Fno.1.572.10表12〈实施例4〉非球面数据36面40面K1.000000E+00K1.OOOOOOE+00B3—7.926635E-09B36.710207E-09B4-2.305349E-07B4-7.267862E-07B5-l.445592E-09B51.408982E-09B6-3.290103E-10B6-6.799842E-10B7-1.814670E-11B71.917057E-11B81.657811E-12B8-2.83163犯-13B9-l.718271E-14B91.681713E-14B10-5.994528E-16B102.656105E-16Bll1.985903E-17Bll-2.685418E-17B12-l.045568E-19B122.071068E-19B13-2.688281E-21B132.054328E-22B14-1.306990E-22B143.640436E-22B15-l.083567E-23B15-2.156995E-24B168.755850E-25B16-3.225429E-25B17-9.883745E-27B17-7.999019-27B18-4.519063E-28B188.137120E-28B191.332911E-29B19-1.715626E-29B20—1.04250犯一31B201.197174E-31<实施例5>实施例5的透镜剖面图是在图5示出的图，并在图12A至图12C表示其详细结构。图12A表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的详细结构，图12B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图12C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例5中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L12的12片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L25的5片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表13表示实施例5的高倍率变焦透镜的面数据，在表14表示各种数据，在表15表示非球面数据。表13〈实施例5〉面数据f号码RiDiNejvdj1602.42494.0001.7584452.32115.953335.9063-501.24903.5001.7443552.74-5552.591111.4035—229.14093.5001,.7323354.76702.54161.0007356.451614.1001,.8126325.48-658.00512.3989-999.97253.5001.,8126325.410614.87762.082111126.055021.7871.4349695.112-169.41640.12013604.56379.6381.4349695.114-648.713332.73515219.725018.8401.,4349695.116-524.58310.12017252.21563.6001.7230929.518138.88922.82219160.771126.8331..4349695.120--286.65580.12021174.546510.2341,.4984581.622411.88650.12023133.936810.7241,.4984581.624267.6877可变2583,70472.0001,.7443552.72639.70229.63727—74.86251.7001.7161553.9<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>200810178610.557-131.14500.1205873.28641.8001.8881440.85925.576710.2051.6203363.4601754.41490.00061oo33.0001,6117046.562oo13.2001.5182564.163oo14.420像面CO表14〈实施例5〉各种数据D24D32D34D41IX3.500159.4571.8372.0042X37.577114.0093.47211.7406X71.66763.2330.12031.77818X89.62911.1214.77161.27723X91.5382.2930.09672.871焦距7.20165.601.572.09表15<实施例5〉非球面数据40面K1.OOOOOOE+00B32.315606E-09B4-3.757699E-07B5-7.942111E-10B61.293328E-10B7-l.852334E-11B84.308518E-13B97.145468E-14B10-6.417790E—15Bll1.837500E-16B121.300051E-18B13-2.065409E-19B146.723806E-21B15-2.175365E-22B163.246417E-24B172.225695E-25B18-1.226139E-26B192.304419E-28B20—1.561412E—30〈实施例6〉实施例6的透镜剖面图是在图6示出的图，并在图13A至图13C表示其详细结构。图13A表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的详细结构，图13B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图13C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例6中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L12的12片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L25的5片结构，第3透镜组G3是透镜L31的1片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L44的4片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表16表示实施例6的高倍率变焦透镜的面数据，在表17表示各种数据，在表18表示非球面数据。表16〈实施例6〉面数据面号码RiDiNejvdj1458.81974.0001.7673050.62108.673435.6173-503.05533.5001.7476752,04-1979.622810.4265-235.37783.5001.7489351.46620.81331.0007317.310414.2061.8126325.48-856.67672.3999—991.26153.5001.8126325.410675.71091.981111287.363122.4931.4349695.112-161.16930.12013965.98248.6011.4349695.114-570.080032.57415199.600317.5651.4349695.116-1082.32150.12017239.22703.6001.7230929.518139.90813.96419173.903626.7171.4349695.120-255,14380.12021143.50919.0401.4984581.622249.65590.12023136.043510.1731.4984581.624277.8784可变*2566.28032.0001.7458652.22631.380210.27927-57.54561,7001.7讓53.628-1296.27813.70729-53.40581.7001.7183453.430185.64889.5891.8126325.43132333435363738394041424344454647484950515253545556575859-43.9732-179.4510-211.6891-80.3068-2520.9182-115.2212188.5729-84.5988-178.0960137.3204-199.57203(孔径光阑)-48.041533.5884-77.0507-34.922575.7655457.6580-140.0353-33.7922298.785658.520950.1771-97.530245.186728.8939-111.759984.387627.13841.700可变5.281可变5.3950,1209.6501.8000.1207.225可变8.1591.8007.1662.2021.8007.7201.49612.4508.9481.8001.0178.1430.1271.80010.7750.1201.80012.1281.808111.439851.439851.498451.854951.498451.776211,812631.808U1.812631.570881.888141.518251.816431.489151.888141.6203346.695.095.081.623.981.649.625.446.625.463.140.864,122.870.240.863.460-613.03790.00061oo33.0001.6117046,562oo13.2001.5182564.163CO13.830像面oo表17<实施例6>各种数据D24D32咖D41IX3.283151.84610.7362.4832X41.640111.8304.12810.7496X77.76161.3280.12029.13918X97.09011.3114.89355.05523X98.6602.0120.11967.558焦距6.99160.81Fno.1.572.10表18〈实施例6〉非球面数据25面K1.000000E+00B3-8.433239E-10B42.123001E-07B5-3.■333804E-10B6-l.,999290E-11B7-3,.318926E-12B8-7,.824388E-14B92.66007犯-14B109.822009E-17Bll一l.461077E—1633B123.168126E-18B132.440386E-19B14-1.150793E-21B15-7.231254E-22B163.208005E-24B171.383411E-24B18-2.720865E-26B19-5.488985E-28B201.460571E-29<实施例7>实施例7的透镜剖面图是在图7示出的图，并在图14A至图14C表示其详细结构。图14A表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的详细结构，图14B表示第3透镜组G3和第4透镜组G4的详细结构，图14C表示从第5透镜组G5至成像面Sim的详细结构。实施例7中，第1透镜组Gl是透镜Ll至透镜L12的12片结构，第2透镜组G2是透镜L21至透镜L25的5片结构，第3透镜组G3是透镜L31至透镜L32的2片结构，第4透镜组是透镜L41至透镜L43的3片结构，第5透镜组G5是孔径光阑St和透镜L51至透镜L61的11片结构。在表19表示实施例7的高倍率变焦透镜的面数据，在表20表示各种数据，在表21表示非球面数据。表19〈实施例7>面数据面号码RiDi1471.88564.0002107.099735.6263-548.56233.5004-2758'874410.4325-238.37343.500Nejvdj1.7667050.81.7469652.11.7450452.16672.31607320.14608-916.91699-IOOO.002110642.8456111177.362712-162.7812131111.475214-529.642215207.489416-881.046117243.338018142.685019178.867420-241.392821146.973122256.326823136.039324270.9493*2566.12082631.375927-56.965828-1390.370629-53.073630184.218631-43.888632-180.192333-203.117734-82.26671.00014.2151.8126325.42.3993.5001.8126325.41.99022.4931.4349695.10.1208.6011.4349695.132.58417.5661.4349695.10.1203.6001.7230929.53.98826.7271.4349695.10.1209.0421.4984581.60.12010.1721.4984581.6可变2.0001.7450352.410.2801.7001.7128753.73.7051.7001.7189653.59.5931.8126325.41.7001.8081146.6可变5.2811.4398595.00,12035-2518.73695.3901.4398595.036-115.4051可变37183.67609.6501.4984581.638—84.06161.8001.8549523.939-173.60690.12040138.77167.2271.4984581.641-194.7397可变42。(孔径光阑)8.12843-47.67041.8001.7762149.64433.54337.1491.8126325.445-76.36022.19946-34.82191.8001.8081146.64775.99447.7231.8126325.448458.43381.48849-140.074112.4521.5708863.150-33.83268.95051292.68971.8001.麵440.85258.53981.0155350.03588.1431.5182564.154-96,56430.1285545.37051.8001.8164322.85628.866710.7761.4891570.257-111.43760.1205883.96541.8001.8881440.85927.091612.1301.6203363.460-595.44310.00061oo33.0001.6117046.562oo13.2001.5182564.163oo13.852像面表20〈实施例7〉各种数据D24D32D36D41IX3.913153.55010.7311.9992X43.083112.0254.12910.9566X79.43661.1620.12029.47618X98.95513.1674.89253.18023X100.0131.9980.11968,064焦距6.99，.82Fno.1.57'2.07表21〈实施例7〉非球面数据25面K1.000000E+00B3-l.683393E-08B42.319437E-07B5-6.513375E-09B61.24689犯-09B7-l.59315犯-10B81.032305E-11B9-2,,695025E-13B10-5..878776E-16Bll-3,.991885E-16B124.464731E-17B13-2,.998515E-20B14一9B154.298170E-22B161.761547E-22B17-7.960822E-25B18-3.407646E-25B191.134646E-26B20-1.137706E-28在图15至图49表示实施例1至7的高倍率变焦透镜的球面像差、散光像差、歪曲像差(畸变)及慧形像差的各像差图。图15至图49的各图中，图的最上段表示实施例号码、其下表示倍率。在各像差图表示将e线(球面像差图中作为波长546.lnm图示)为基准波长的像差，但球面像差图也表示关于波长460.0nm、波长615.Onm的像差。球面像差图的Fno.是F数，散光像差图、歪曲像差图、慧形像差图的"表示半视角。需要说明的是，将面数据的单位设为mm时，各像差图中的像差的大小的单位是mm。从以上数据可知，实施例1至7的高倍率变焦透镜是谋求小型化的同时具有变倍比约23至54倍的高变倍比，广角端的F数是1.57至1.76的明亮的透镜系统。而且，图15至图49的各像差图可知，实施例1至7的高倍率变焦透镜的各像差被良好地校正，而且从广角端至望远端进行变倍时将包括球面像差及慧形像差的各像差的变动量抑制为小。接着，说明本发明的摄像装置的实施方式。图50是本发明的摄像装置的一实施方式的电视摄像机10的立体图。该图50表示的电视摄像机10由透镜装置12和照相机主体14构成。透镜装置12具备本发明的实施方式的高倍率变焦透镜12a和对通过高倍率变焦透镜12a成像的被摄体的像进行拍摄的摄像元件12b。需要说明的是，在图50简单地图示高倍率变焦透镜12a电视摄像机10由被设在摄像机移动车16的上部的摄像机平台18按照向左右方向及上下方向移动自如的方式支撑着。在摄像机平台18向后方延伸设置有摄影师(操作者)用两手操作的2根摇摄臂22、23。在摇摄臂22的端部安装有通过电缆25连接在透镜装置12的变焦手柄26，在摇摄臂23的端部安装有通过电缆27连接在透镜装置12的聚焦手柄28。变焦手柄26设有能够从基准位置向两方向旋转的拇指环30。若通过摄影师旋转操作拇指环30，则与其基准位置的操作量、即旋转方向及旋转量对应的变焦指令信号从变焦手柄26传到透镜装置12，透镜装置12的高倍率变焦透镜12a变倍至广角侧或望远侧。由此通过手动操作执行变焦。一方面，在固定于摇摄臂23的聚焦手柄28的主体32旋转自如地设有聚焦环(旋转操作部件)34。若通过摄影师旋转操作聚焦环34，则与其操作量、即旋转方向及旋转量对应的聚焦指令信号从聚焦手柄28传到透镜装置12，透镜装置12的聚焦透镜移动至最近侧或无限远侧。由此通过手动操作执行聚焦。如上述，本发明的实施方式的高倍率变焦透镜12a，谋求了小型化的同时具有高变倍比，并抑制变倍时的球面像差及慧形像差的变动，且具有良好的光学性能，所以可使搭载高倍率变焦透镜12a的电视摄像机10构成为小型、具有高变倍比的功能的同时，可在其摄像元件12b的摄像面上成像鲜明的像。以上，举出实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式及实施例，也可以各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限于上述各数值实施例所示的值可以取其他的值。另外，在上述实施方式中举例说明了作为摄像装置的电视摄像机，但本发明不限于此，例如也可适用在视频摄像机或监视摄像机等的其他摄像装置上。权利要求1.一种高倍率变焦透镜，其特征在于，从物侧起依次具备第1透镜组，变倍时被固定且具有正的折射力；第2透镜组，变倍时移动且具有负的折射力；第3透镜组及第4透镜组，校正伴随变倍的像面变动、并可互相移动且具有正的折射力；以及第5透镜组，包含光阑、用于成像且具有正的折射力，从广角端向望远端进行变倍时，合成上述第3透镜组及第4透镜组而成的合成透镜组和上述第2透镜组同时通过各成像倍率为-1倍的点，上述第4透镜组具有至少一面非球面。2.根据权利要求1所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第4透镜组至少包含3片具有正的折射力的透镜和1片具有负的折射力的透镜而构成。3.根据权利要求1或2所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第4透镜组具有的至少一面非球面是随着从光轴向周边行进正的折射力变弱的形状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第4透镜组具有的至少一面非球面是上述第4透镜组的最靠近像侧的具有正的折射力的透镜的物侧的面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第3透镜组由2片以下的透镜构成。6.根据权利要求1至5中任一项所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第2透镜组具有至少一面非球面。7.根据权利要求6所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述第2透镜组具有的至少一面非球面是上述第2透镜组的最靠近物侧的具有负的折射力的透镜的面。8.—种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1至7中任一项所述的高倍率变焦透镜；及拍摄通过该高倍率变焦透镜成像的被摄体的像的摄像元件。全文摘要本发明提供一种谋求小型化的同时具有高变倍比、且抑制变倍时的球面像差及慧形像差的变动、并且保持良好的光学性能的高倍率变焦透镜及摄像装置。高倍率变焦透镜从物侧起依次具备第1透镜组(G1)，变倍时被固定且具有正的折射力；第2透镜组(G2)，变倍时移动且具有负的折射力；第3透镜组(G3)及第4透镜组(G4)，对伴随变倍的像面变动进行校正、可互相移动且具有正的折射力；以及第5透镜组(G5)，包含光阑、用于成像且具有正的折射力。从广角端向望远端进行变倍时，通过合成第3透镜组(G3)及第4透镜组(G4)而成的合成透镜组和第2透镜组(G2)同时通过各成像倍率为-1倍的点。第4透镜组(G4)具有至少一面非球面。文档编号G02B15/16GK101441314SQ200810178610公开日2009年5月27日申请日期2008年11月21日优先权日2007年11月21日发明者远山信明申请人:富士能株式会社