变焦透镜和摄像装置制造方法
【专利摘要】在4群结构的变焦透镜中，采用将变倍时的视场角变动抑制得少的构成，还可达成充分的小型轻量化和高性能化。该变焦透镜由分别具有正、负、负、正的光焦度的第一、二、三、四透镜群(G1～G4)构成，并且，第一透镜群(G1)，由具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群(G11)、具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群(G12)、具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群(G13)构成，再有，第十一透镜群(G11)，由都使凹面朝向像侧的负弯月透镜(L1、L2)、和将物体侧的双凹透镜(L3)与像侧的双凸透镜(L4)加以接合而成的接合透镜构成。而且，关于第二片负弯月透镜(L2)和接合透镜的间隔(D4)、与第一透镜群(G1)的焦距f1，满足0.60＜D4/f1＜2.0的关系。
【专利说明】变焦透镜和摄像装置
【技术领域】
[0001]本发明 涉及变焦透镜，特别是能够适用于电子照相机等的摄像装置的变焦透镜。
[0002]另外，本发明还涉及具备这样的变焦透镜的摄像装置。
【背景技术】
[0003]在数码相机、数字电影摄影机、摄影机、播放用相机、监控用相机等的摄像装置中，大多搭载变焦透镜。这些摄像装置之中，对于播放用相机和数字电影摄影机等，还特别希望既是广角、又可抑制因聚焦造成的视场角的变动，对应这一要求的变焦透镜至今提出有种种。
[0004]例如在专利文献1、2、3和4中，公开有一种变焦透镜，其构成为，将第一透镜群分成具有负光焦度的第十一透镜群、具有正光焦度的第十二透镜群、和具有正光焦度的第十三透镜群，只使第十二透镜群移动而进行聚焦。
[0005]【先行技術文献】
[0006]【专利文献】
[0007]【专利文献I】特开平6-242378号公报
[0008]【专利文献2】特开平9-15501号公报
[0009]【专利文献3】特开平10-62686号公报
[0010]【专利文献4】特公昭59-4686号公报
[0011]但是，专利文献I~3所述的现有的变焦透镜，均主要以高变倍为目标，尽管成像的图像尺寸不那么大，但却很难说第一透镜群得到充分地小型化。特别是近年来，便携式的播放用透镜的需求增加，对于大图像尺寸要求小型轻量的变焦透镜，上述现有的变焦透镜不能充分适应这样的要求。
[0012]专利文献4所述的现有的变焦透镜，未公开视场角、FN0.，但若从数值实施例研究，则很难充分地称为广角。
【发明内容】
[0013]本发明鉴于上述的情况而形成，其目的在于，提供一种既是广角又可以将变倍时的视场角变动抑制得很少、还能够达成充分的小型轻量化和高性能化的变焦透镜。
[0014]本发明的变焦透镜，在技术实质上从物体侧顺次配置如下透镜群而成:具有正光焦度并在变倍时固定的第一透镜群；具有负光焦度并在从广角端向望远端的变倍时从物体侧向像侧移动的第二透镜群；具有负光焦度并对变倍时的像面的移动进行校正的第三透镜群；和具有正光焦度并在变倍时固定的第四透镜群，
[0015]所述第一透镜群，在技术实质上从物体侧顺次配置如下透镜群而成:具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群；具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群；和具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群，
[0016]所述第十一透镜群，在技术实质上从物体侧顺次配置有如下透镜而成:使凹面朝向像侧的负弯月透镜；同样使凹面朝向像侧的负弯月透镜；和将物体侧的双凹透镜与像侧的双凸透镜加以接合而成的接合透镜，
[0017]将所述第十一透镜群的从物体侧起第二片负弯月透镜、与该第十一透镜群的所述接合透镜之间的面间隔(光轴上的空气间隔)设为D4，第一透镜群的焦距设为fl，满足下述条件式
[0018]0.60 < D4/fl < 2.0...(I)。
[0019]还有，上面3处所述的所谓“在技术实质上……配置而成”，也包括除了这些配置的透镜群和透镜以外、还具有实质上没有光焦度的透镜和透镜群、光圈和保护玻璃等透镜以外的光学零件，透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖补正机构等的机构部分等的情况。
[0020]另外，本发明的变焦透镜的透镜的面形状、光焦度的符号，在含有非球面的情况下，考虑的是在近轴区域。
[0021]在本发明的变焦透镜中，在上述条件式(I)规定的范围内，特别是优选满足下述条件式
[0022]0.70 < D4/fl < 1.0...(I)，。
[0023]另外在本发明的变焦透镜中，将第十一透镜群含有的接合透镜的物体侧的面的曲率半径设为R5、而像侧的面的曲率半径设为R7，优选满足下述条件式
[0024]-1.0 < (R5-R7)/(R5+R7) < -0.1...(2)。
[0025]此外，在上述条件式(2)规定的范围内，特别是更优选满足下述条件式
[0026]-0.8 < (R5-R7) / (R5+R7) < -0.25...(2) ’。
[0027]另外，在本发明的变焦透镜中，将第十一透镜群的从物体侧起第二片负弯月透镜对d线的阿贝数设为vd2，优选满足下述条件式
[0028]20.0 < vd2 < 35.0...(3)。
[0029]此外，在上述条件式(3)规定的范围内，特别是更优选满足下述条件式
[0030]22.0 < vd2 < 32.0...(3) ’。
[0031]另外，在本发明的变焦透镜中，设构成第十一透镜群的接合透镜的所述双凸透镜对于d线的阿贝数为vd4，优选满足下述条件式
[0032]35.0 < vd4 < 100.0...⑷。
[0033]此外，在上述条件式(4)规定的范围内，特别是更优选满足下述条件式
[0034]40.0 < vd4 < 72.0...⑷’。
[0035]此外，在上述条件式(4) ’规定的范围内，特别是更进一步优选满足下述条件式
[0036]40.0 < vd4 < 60.0...⑷”。
[0037]另外在本发明的变焦透镜中，优选所述第十二透镜群在技术实质上由从物体侧顺次配置的如下透镜构成:使曲率半径的绝对值较小的一方的面朝向像侧的正透镜(具有正光焦度的透镜)、和将物体侧的负透镜(具有负光焦度的透镜)与像侧的正透镜经由使凸面朝向物体侧的接合面加以接合而成的接合透镜(以下，将其称为第十二透镜群的基本构成)。
[0038]然后，在第十二透镜群具有上述基本构成时，第十二透镜群的焦距为设Π2，在广角端的全系的焦距设为fV，优选满足下述条件式
[0039]3.0 < fl2/fw < 20.0...(5)。[0040]此外，在上述条件式(5)规定的范围内，特别是更优选满足下述条件式
[0041]4.0 < fl2/fw < 10.0...(5)，。
[0042]另外在本发明的变焦透镜中，第十二透镜群具有上述基本构成时，第十一透镜群的焦距设为Π1，在广角端的全系的焦距设为fw，优选满足下述条件式
[0043]-5.0 < fll/fw < -0.5— (6) ?
[0044]此外，在上述条件式(6)规定的范围内，特别是更优选满足下述条件式
[0045]-3.0 < fll/fw <-1.2...(6)，。
[0046]另一方面，本发明的摄像装置，其特征在于，具备以上说明的本发明的变焦透镜。
[0047]本发明的变焦透镜，在如前述的4群结构的基础上，第一透镜群在技术实质上从物体侧顺次配置具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群、具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群、和具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群而被构成，因此，例如如所述专利文献4也公开的那样，能够将聚焦造成的视场角变动抑制得小。
[0048]此外在本发明的变焦透镜中，第十一透镜群在技术实质上从物体侧顺次配置如下透镜而构成:使凹面朝向像侧的负弯月透镜；同样使凹面朝向像侧的负弯月透镜；和将物体侧的双凹透镜和像侧的双凸透镜加以接合而成的接合透镜，因此，能够使该第十一透镜群小直径化，另外可以将望远端的高阶的球面像差抑制得小。
[0049]而且在本发明的变焦透镜中，因为满足前述的条件式(I)，所以能够获得以下的效果。即，该条件式(I)，规定的是第十一透镜群内的所述面间隔(从物体侧起第二片负弯月透镜和所述接合透镜的面间隔)对第一透镜群的焦距的比，若低于其下限值，则像面弯曲为欠偏侧倾向，若想以其他的透镜群校正，则发生高阶的像面弯曲而难以校正。反之若高于其上限值，则像面弯曲成为溢偏侧倾向，若想以其他的透镜群校正，则发生高阶的像面弯曲而难以校正。如果满足条件式(I)，则可以防止上述的问题，良好地校正像面弯曲。
[0050]以上所述的效果，在条件式⑴规定的范围内特别还满足条件式(I)’时更为显著。
[0051]另外在本发明的变焦透镜中，特别是满足前述条件式(2)时，能够获得以下的效果。即，该条件式(2)，规定的是第十一透镜群内的所述接合透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径的关系，若低于其下限值，则像面弯曲成为欠偏侧倾向，校正困难。反之若高于其上限值，则发生高阶的像面弯曲，校正困难。如果满足条件式(2)，则可以防止上述的问题，良好地校正像面弯曲。
[0052]以上所述的效果，在条件式(2)规定的范围内特别还满足条件式(2)’时更为显著。
[0053]另外在本发明的变焦透镜中，特别是满足前述的条件式(3)时，能够获得以下的效果。即，该条件式(3)，规定的是第十一透镜群内的第二片负弯月透镜的阿贝数，若低于其下限值，则广角端的倍率色像差大。反之若高于其上限值，该第二片负弯月透镜的比重变大，重量增大。如果满足条件式(3)，则可防止上述的问题，抑制广角端的倍率色像差，另一方面，也可实现变焦透镜的轻量化。上述第二片负弯月透镜，因为在全系之中是直径特别大的透镜，所以使用比重小的玻璃材，这在变焦透镜的轻量化上非常有利。
[0054] 以上所述的效果，在条件式(3)规定的范围内特别是还满足条件式(3) ’时更为显著。[0055]另外在本发明的变焦透镜中，特别是满足前述的条件式(4)时，能够获得以下的效果。即，该条件式(4)，规定的是构成第十一透镜群内的所述接合透镜的双凸透镜的阿贝数，若低于其下限值，则倍率色像差增大，若想以其他的群校正，则其他的透镜的阿贝数例如所述第二片负弯月透镜的阿贝数变大，由于使比重大的玻璃材，所以招致变焦透镜的重量增加。反之若高于其上限值，则倍率色像差增大而难以校正。如果满足条件式(4)，则可防止上述的问题，将倍率色像差抑制得小，另一方面，也可实现变焦透镜的轻量化。
[0056]以 上所述的效果，在条件式⑷规定的范围内特别是还满足条件式(4) ’时更为显著，再满足条件式(4)”时更进一步显著。
[0057]另外在本发明的变焦透镜中，特别是第十二透镜群具有前述的基本构成时，能够将聚焦造成的像差的变动抑制得小。特别是通过使物体侧的负透镜和像侧的正透镜的接合面，成为使凸面朝向物体侧的面，由此抑制聚焦时的倍率色像差和像散的变动的效果变高。
[0058]此外在本变焦透镜中，在第十二透镜群为上述的基本构成的基础上，特别是满足所述条件式(5)时，能够得到下述的效果。即，该条件式(5)，规定的是第十二透镜群的焦距对在广角端的全系的焦距的比，若低于其下限值，则第十二透镜群的光焦度过大，聚焦造成的像差的变动变大。反之若高于其上限值，则为了从无限远至近距离聚焦而需要很大的空间，而且第十一透镜群和第十二透镜群的直径增大，小型轻量化变得困难。如果满足条件式(5)，则能够防止上述的问题，达成变焦透镜的小型轻量化，并且能够将聚焦造成的像差的变动抑制得小。
[0059]以上所述的效果，在条件式(5)规定的范围内特别还满足条件式(5)’时更为显著。
[0060]另外在本发明的变焦透镜中，在第十二透镜群为上述的基本构成的基础上，还特别满足所述条件式(6)时，能够获得以下的效果。即，该条件式(6)，规定提是第十一透镜群的焦距对在广角端的全系的焦距的比，若低于其下限值，为了从无限远至近距离聚焦而需要很大的空间，而且第十一透镜群和第十二透镜群的直径增大，小型轻量化变得困难。反之若高于其上限值，则第十一透镜群的光焦度过大，广角端的畸变、望远端的球面像差增大。如果满足条件式(6)，则能够防止上述的问题，达成变焦透镜的小型轻量化，并且能够将广角端的畸变、望远端的球面像差抑制得很小。
[0061]以上所述的效果，在条件式(6)规定的范围内特别还满足条件式(6)’时更为显著。
[0062]另一方面，本发明的摄像装置，由于具备发挥着以上说明的效果的本发明的变焦透镜，所以可防止聚焦时的视场角变动，并且将望远端的高阶的球面像差抑制得小，从而以高画质进行摄像，另外还可达成小型轻量化。
【专利附图】
【附图说明】
[0063]图1是表示本发明的实施例1的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0064]图2是表示本发明的实施例2的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0065]图3是表示本发明的实施例3的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0066]图4是表示本发明的实施例4的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0067]图5是表示本发明的实施例5的变焦透镜的透镜构成的剖面图[0068]图6 是表示本发明的实施例6的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0069]图7是表示本发明的实施例7的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0070]图8是表示本发明的实施例8的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0071]图9是表示本发明的实施例9的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0072]图10是表示本发明的实施例10的变焦透镜的透镜构成的剖面图
[0073]图1l(A)~⑶是本发明的实施例1的变焦透镜的各像差图
[0074]图12(A)~⑶是本发明的实施例2的变焦透镜的各像差图
[0075]图13(A)~⑶是本发明的实施例3的变焦透镜的各像差图
[0076]图14(A)~⑶是本发明的实施例4的变焦透镜的各像差图
[0077]图15㈧~⑶是本发明的实施例5的变焦透镜的各像差图
[0078]图16(A)~⑶是本发明的实施例6的变焦透镜的各像差图
[0079]图17㈧~⑶是本发明的实施例7的变焦透镜的各像差图
[0080]图18(A)~⑶是本发明的实施例8的变焦透镜的各像差图
[0081]图19(A)~⑶是本发明的实施例9的变焦透镜的各像差图
[0082]图20(A)~⑶是本发明的实施例10的变焦透镜的各像差图
[0083]图21是本发明的实施方式的摄像装置的概略构成图
【具体实施方式】
[0084]以下，参照附图对于本发明的实施方式详细地说明。图1是表示本发明的实施方式的变焦透镜的构成例的剖面图，与后述的实施例1的变焦透镜对应。另外图2~图10是表示本发明的实施方式的其他构成例的剖面图，分别与后述的实施例2~10的变焦透镜对应。图1~图10所示的例子的基本的构成，特别除了在图10的例子中第三透镜群G3由2片透镜构成这一点以外，均彼此相同，图示方法也一样，因此这里主要一边参照图1，一边对于本发明的实施方式的变焦透镜进行说明。
[0085]图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，(A)表示在无限远合焦状态下且广角端(最短焦距状态)的光学系统配置，(B)表示在无限远合焦状态下且望远端(最长焦距状态)的光学系统配置。这在后述的图2~10中也一样。
[0086]本实施方式的变焦透镜，按透镜群从物体侧顺次排列具有正光焦度的第一透镜群Gl、具有负光焦度的第二透镜群G2、具有负光焦度的第三透镜群G3和具有正光焦度的第四透镜群G4而成。
[0087]而且，上述第一透镜群G1，从物体侧顺次配置具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群G11、具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群G12、和具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群G13而成。
[0088]还有，在第四透镜群G4中，包含孔径光阑St。这里所示的孔径光阑St不一定表示其大小和形状、而表示光轴Z上的位置。另外这里所示的Sim是像面，如后述那样在这一位置，配置例如由 CCD (Charge Coupled Device:电荷f禹合器件)和 CMOS (ComplementaryMetal Oxide Semiconductor:互补金属氧化半导体)等构成的摄像元件。
[0089]另外在图1中示出的是，在第四透镜群G4与像面Sim之间，配置有平行平板状的光学构件PP的例子。将变焦透镜应用于摄像装置时，根据装配透镜的摄像装置侧的构成，大多会在光学系统与像面Sim之间配置保护玻璃、红外线截止滤光片和低通滤光片等的各种滤光片等。上述光学构件PP是这些假设。另外，近年来的摄像装置为了高画质化而采用针对各色使用CCD的3CCD方式，为了对应此3CCD方式，而将分色棱镜等的分色光学系统插入到透镜系统与像面Sim之间。作为光学构件PP，配置这样的分色光学系统也可。
[0090]在本实施方式的变焦透镜中，在变倍时第二透镜群G2和第三透镜群G3沿着光轴Z移动。更具体地说，就是从广角端向望远端变倍时，第二透镜群G2为了变倍而一边描绘出曲线的轨迹一边向像面Sim侧移动，第三透镜群G3同样地一边描绘曲线的轨迹一边向像面Sim侧移动，来校正变倍时的像面的移动。因此，从广角端向望远端变倍时，第二透镜群G2和第一透镜群Gl的间隔是逐渐地变宽，第三透镜群G3和第四透镜群G4的间隔发生变化，第二透镜群G2和第三透镜群G3的间隔也发生变化。另一方面，第一透镜群Gl和第四透镜群G4在变倍时固定。
[0091]还有，在图1中，从广角端向望远端变倍时的第二透镜群G2和第三透镜群G3的移动轨迹，由附加在(A)和(B)之间的实线的箭头模式化地表示。其中，各透镜群的移动轨迹不限于此。本实施方式中的第二透镜群G2和第三透镜群G3的基本的移动轨迹，在实施例1~10中共通，因此在图2~图10中省略表示上述移动轨迹的箭头。
[0092]以下，对于构成各透镜群的透镜进行说明。上述第十一透镜群G11，从物体侧顺次配置第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4构成。例如第一透镜LI为使凹面朝向像侧(即像面Sim侧，图1中的右方)的负弯月透镜，第二透镜L2同样是使凹面朝向像侧的负弯月透镜，第三透镜L3是双凹透镜，第四透镜L4为双凸透镜。还有在图1的例子中，第三透镜L3和第四透镜L4接合而构成接合透镜。
[0093]第十二透镜群G12，从物体侧顺次配置第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7构成。例如第五透镜L5为双凸透镜，第六透镜L6为使凹面朝向像侧的负弯月透镜，第七透镜L7为双凸透镜。还有在图1的例子中，作为正透镜即作为具有正光焦度的透镜的第五透镜L5，使曲率半径的绝对值较小的一侧的面朝向像侧而配置。并且，将第六透镜L6和第七透镜L7加以接合而构成接合透镜。还有，该接合透镜的接合面，是使凸面朝向物体侧的(图1中的左方)。
[0094]第十三透镜群G13，从物体侧顺次配置第八透镜L8和第九透镜L9而构成。例如第八透镜L8为使凸面朝向像侧的正弯月透镜，第九透镜L9为使凸面朝向物体侧的正弯月透镜。
[0095]另一方面，第二透镜群G2，从物体侧顺次配置第十透镜L10、第^^一透镜Lll和第十二透镜L12而构成。例如第十透镜LlO是使凹面朝向像侧的负弯月透镜，第十一透镜LI I为双凹透镜，第十二透镜L12是使凸面朝向物体侧的正弯月透镜。
[0096]第三透镜群G3由I片第十三透镜L13构成。该第十三透镜L13例如为使凹面朝向物体侧的负弯月透镜。
[0097] 第四透镜群G4，从物体侧顺次配置孔径光阑St、第十四透镜L14、第十五透镜L15、第十六透镜L16、第十七透镜L17、第十八透镜L18、第十九透镜L19、第二十透镜L20、第二十一透镜L21、第二十二透镜L22、第二十三透镜L23和第二十四透镜L24而被构成。例如第十四透镜L14为双凸透镜，第十五透镜L15为使凸面朝向物体侧的正弯月透镜，第十六透镜L16为使凸面朝向物体侧的正弯月透镜，第十七透镜L17为使凹面朝向像侧的负弯月透镜，第十八透镜L18为双凸透镜，第十九透镜L19为使凹面朝向像侧的负弯月透镜，第二十透镜L20为双凸透镜，第二十一透镜L21为双凹透镜，第二十二透镜L22为双凸透镜，第二十三透镜L23为使凹面朝向物体侧的负弯月透镜，第二十四透镜L24为双凸透镜。还有，以下的各2片透镜，即第十六透镜L16与第十七透镜L17、第十九透镜L19与第二十透镜L20、还有第二十一透镜L21与第二十二透镜L22，被彼此接合。
[0098]如以上所述，在本变焦透镜中，第一透镜群Gl，在技术实质上从物体侧顺次配置具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群G11、具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群G12、和具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群G13而被构成。通过采用以上的构成，例如像所述专利文献4也有所公开的，能够将聚焦造成的视场角变动抑制得小。
[0099]而且在本变焦透镜中，第十一透镜群G11，从物体侧顺次由如下透镜构成:使凹面朝向像侧的负弯月透镜(第一透镜L1);同样使凹面朝向像侧的负弯月透镜(第二透镜L2);和将物体侧的双凹透镜(第三透镜L3)与像侧的双凸透镜(第四透镜L4)加以接合而成的接合透镜。利用以上的构成，能够使该第十一透镜群Gll小直径化，另外还可以抑制望远端的高阶的球面像差。
[0100]而且在本实施方式的变焦透镜中，将第十一透镜群Gll的从物体侧起第二片负弯月透镜(第二透镜L2)、和接合透镜(由透镜L3、L4构成的接合透镜)之间的面间隔设为D4，第一透镜群Gl的焦距设为Π时，满足下述条件式，
[0101]0.60 < D4/fl < 2.0...(1)。
[0102]还有，上述的面间隔是光轴上的空气间隔。此外，在该条件式(1)规定的范围内还满足下述条件式，
[0103]0.70 < D4/fl < 1.0...(1)，。
[0104]还有，关于本实施方式的数值实施例，虽然之后参照表1~31归纳说明，但例如实施例1的上述面间隔D4的值,不出在表1的面编号4 一栏中。另外实施例2的上述面间隔D4的值,不出在表4的面编号4 一栏中，以下同样。然后各实施例的“D4/fl”的值不出在表31中，关于后述的条件式(2)~(6)的值也一样。
[0105]通过满足条件式(1)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，该条件式
(1)，规定的是上述面间隔对第一透镜群Gl的焦距的比，若低于其下限值，则像面弯曲为欠偏侧倾向，若想以其他的透镜群校正，则发生高阶的像面弯曲而难以校正。反之若高于其上限值，则像面弯曲成为溢偏侧倾向，若想以其他的透镜群校正，则发生高阶的像面弯曲而难以校正。如果满足条件式(1)，则可以防止上述的问题，良好地校正像面弯曲。
[0106]在本实施方式的变焦透镜中，因为在条件式(1)规定的范围内也满足条件式
(1)’，上述的效果特别显著。
[0107]另外，在本实施方式的变焦透镜中，将第十一透镜群Gll的由透镜L3和L4构成的接合透镜的物体侧的面的曲率半径设为R5、而像侧的面的曲率半径设为R7时，满足下述条件式
[0108]-1.0 < (R5-R7)/(R5+R7) < -0.1...(2)。
[0109]此外，在该条件式(2)规定的范围内，还满足下述条件式
[0110]-0.8 < (R5-R7)/(R5+R7) <-0.25...(2)，。(参照表 31)
[0111]通过满足条件式(2)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，该条件式(2)，规定的是 上述接合透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径的关系，若低于其下限值，则像面弯曲为欠偏侧倾向，校正困难。反之若高于其上限值，则发生高阶的像面弯曲，校正困难。如果满足条件式(2)，则可以防止上述的问题，良好地校正像面弯曲。
[0112]在本实施方式的变焦透镜中，因为在条件式⑵规定的范围内也满足条件式
(2)’，所以上述的效果特别显著。
[0113]另外，在本实施方式的变焦透镜中，将从第十一透镜群Gll的物体侧起第二片负弯月透镜即第二透镜L2对d线的阿贝数设为vd2时，满足下述条件式，
[0114]20.0 < vd2 < 35.0...(3)。
[0115]此外，在该条件式(3)规定的范围内也满足下述条件式
[0116]22.0 < vd2 < 32.0…(3)’。(参照表 31)
[0117]通过满足条件式(3)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，若该阿贝数vd2低于条件式(3)的下限值，则广角端的倍率色像差大。反之若高于其上限值，该第二透镜L2的比重变大，重量增大。如果满足条件式(3)，则可防止上述的问题，抑制广角端的倍率色像差，另一方面，也可实现变焦透镜的轻量化。上述第二透镜L2，因为在全系之中也是直径特别大的透镜，所以使用比重小的玻璃材，这在变焦透镜的轻量化上非常有利。
[0118]在本实施方式的变焦透镜中，因为在条件式(3)规定的范围内也满足条件式
(3)’，所以上述的效果特别显著。
[0119]另外，在本实施方式的变焦透镜中，将构成第十一透镜群Gll的接合透镜的双凸透镜即第四透镜L4对d线的阿贝数设为vd4时，满足下述条件式
[0120]35.0 < vd4 < 100.0...(4)。
[0121]此外，在该条件式(4)规定的范围内也满足下述条件式
[0122]40.0 < vd4 < 72.0…(4)’，
[0123]而且还满足下述条件式
[0124]40.0 < vd4 < 60.0…⑷”。(参照表 31)
[0125]通过满足条件式(4)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，该阿贝数vd4若低于条件式(4)的下限值，则倍率色像差增大，若想以其他的群校正，则其他的透镜的阿贝数例如所述第二透镜L2的阿贝数vd2变大，由于使用比重大的玻璃材，所以招致变焦透镜的重量增加。反之若高于其上限值，则倍率色像差增大而难以校正。如果满足条件式(4)，则可防止上述的问题，将倍率色像差抑制得很小，另一方面，也可实现变焦透镜的轻量化。
[0126]在本实施方式的变焦透镜中，因为在条件式⑷规定的范围内也满足条件式
(4)’，此外还满足条件式(4) ”，所以上述的效果特别显著。
[0127]另外，在本实施方式的变焦透镜中，第十二透镜群G12，在技术实质上从物体侧顺次配置如下透镜而构成:使曲率半径的绝对值较小的一方的面朝向像侧的正透镜即第五透镜L5 ;将第六透镜L6和第七透镜L7加以接合而成的接合透镜，另外该接合透镜的接合面为使凸面朝向物体侧的。通过使第十二透镜群G12采用以上的基本构成，能够将聚焦造成的像差的变动抑制得小。特别是通过使接合面处于上述的朝向，抑制聚焦时的倍率色像差和像散的变动的效果变高。
[0128]此外在本变焦透镜中，使第十二透镜群G12为以上的基本构成，并且将该第十二透镜群G12的焦距设为Π2，在广角端的全系的焦距设为fw，满足下述条件式
[0129]3.0 < f 12/fw < 20.0— (5) ?
[0130]此外，在该条件式(5)规定的范围内，也满足下述条件式
[0131]4.0 < fl2/fw < 10.0...(5) ’ (参照表 31)。
[0132]通过满足条件式(5)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，该条件式
(5)，规定的是第十二透镜群G12的焦距对在广角端的全系的焦距的比，若低于其下限值，则第十二透镜群G12的光焦度过大，聚焦造成的像差的变动大。反之若高于其上限值，则为了从无限远至近距离聚焦需要很大的空间，而且第十一透镜群Gll和第十二透镜群G12的直径增大，小型轻量化变得困难。如果满足条件式(5)，则能够防止上述的问题，达成变焦透镜的小型轻量化，并且将聚焦造成的像差的变动抑制得小。
[0133]在本实施方式的变焦透镜中，在条件式(5)规定的范围内也满足条件式(5)’，因此上述的效果特别显著。
[0134]另外，在本实施方式的变焦透镜中，使第十二透镜群G12为前述的基本构成，并且将第十一透镜群Gll的焦距设为Π1，在广角端的全系的焦距设为fw时，满足下述条件式
[0135]-5.0 < fll/fw <-0.5...(6)。
[0136]此外，在该条件式(6)规定的范围内也满足下述条件式
[0137]-3.0 < fll/fw < -1.2...(6) ’ (参照表 31)。
[0138]通过满足条件式(6)，本实施方式的变焦透镜会起到下述的效果。即，该条件式
(6)，规定的是第十一透镜群Gll的焦距对在广角端的全系的焦距的比，若低于其下限值，则为了从无限远至近距离聚焦而需要很大的空间，而且第十一透镜群Gll和第十二透镜群G12的直径增大，小型轻量化变得困难。反之若高于其上限值，第十一透镜群Gll的光焦度过大，广角端的畸变、望远端的球面像差增大。如果满足条件式(6)，则能够防止上述的问题，达成变焦透镜的小型轻量化，并且能够将广角端的畸变、望远端的球面像差抑制得小。
[0139]在本实施方式的变焦透镜中，因为在条件式(6)规定的范围内也满足条件式
(6)’，所以上述的效果特别显著。
[0140]接着，对于本发明的变焦透镜的实施例，特别是以数值实施例为主进行详细地说明。
[0141]〈实施例1>
[0142]如前述，实施例1的变焦透镜的在广角端、望远端的透镜群的配置示出在图1中。还有，图1的构成的透镜群和各透镜的详细的说明如前述，因此以下除非特别需要，否则省略重复的说明。
[0143] 在表1中示出实施例1的变焦透镜的基本透镜数据。在此，也包含光学构件PP在内示出。在表1中，Si —栏中表示的是，按照使最物体侧具有的构成要素的物体侧的面为第一号而随着朝向像侧依次增加的方式，对构成要素附加面编号时的第i号α = 1、2、3、…)的面编号。Ri —栏中表不第i号的面的曲率半径，Di —栏中表不第i号的面与第i+Ι号的面在光轴Z上的面间隔。另外，Ndj —栏中表示的是，使最物体侧的构成要素为第I号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j = 1、2、3、…)的构成要素对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj—栏是表示第j号的构成要素对d线的阿贝数。另外，在此基本透镜数据中，也包含孔直径光阑St在内示出，相当于孔直径光阑St的面的曲率半径一栏中，记述为⑴(孔径光阑)。
[0144]表1 的曲率半径R和面间隔D的值的单位是_。另外在表1中，记述规定的位数的数值。并且，曲率半径的符号，面形状在物体侧凸时为正、而在像侧凸时为负。
[0145]面间隔D之中，第一透镜群Gl和第二透镜群G2的间隔、第二透镜群G2和第三透镜群G3的间隔、以及第三透镜群G3和第四透镜群G4的间隔，是在变倍时发生变化的可变间隔，相当于这些间隔的栏中，分别附加该间隔的前侧的面编号，记述为可变间隔16、可变间隔22、可变间隔24。
[0146]另外，在表1的透镜数据中，对非球面的面编号附加*号，作为非球面的曲率半径，示出近轴的曲率半径的数值。
[0147]以上内容，在后述的表4、7、10、13、16、19、22、25和28中也一样。但是，在实施例
10中，由于第三透镜群G3是由将2片透镜接合而成的I个接合透镜构成，所以在表28中，相当于上述“可变间隔24”的表示为“可变间隔25”。
[0148]另外在表2中，示出实施例1的变焦透镜变倍时的在广角端、望远端的全系的焦距f，和上述可变间隔16、可变间隔22、可变间隔24的值。另外在该表2中，一并示出实施例1的变焦透镜的后截距BF、F数FN0.和全视场角2 ω。在该表2中，长度的单位也是mm，另一方面，全视场角2 ω的单位是度(° )。而且在此，也以规定的位数记述舍入的数值。如该表2所示，本实施例的变焦透镜，广角端的全视场角为91.82°，是充分广角。
[0149]以上所述的表2的记述的方法，在后述的表5、8、11、14、17、20、23、26和29中也一样。还有，其所示的实施例2~10的变焦透镜，广角端的全视场角也处于91.80°~91.87°的范围，可达成充分的广角化。
[0150]另外在表3中示出实施例1的变焦透镜的非球面数据。在此，示出非球面的面编号和关于该非球面的非球面系数。这里，非球面系数的数值的“Ε-η”(η:整数)意思是“Χ10_η”。还有非球面系数，是下述非球面式中的各系数KA、Am(m = 3、4、5、…20)的值。
[0151]Zd = C.h2/{l+(l-KA.C2.h2)1/2} + Σ Am.hm
[0152]其中，
[0153]Zd:非球面深度(从高度h的非球面上的点，下垂到非球面顶点相切的与光轴垂直的平面的垂线的长度)
[0154]h:高度(从光轴至透镜面的距离)
[0155]C:近轴曲率半径的倒数
[0156]KA、Am:非球面系数(m = 3、4、5、…20)
[0157]以上所述的表3的记述的方法，在后述的表6、9、12、15、18、21、24/27和30中也一样。但是只有表30所示的实施例10，特别指出非球面系数是Am(m = 4、6、8、10、12、14、16)。
[0158]以下所述的表中，全部如前述，作为长度的单位使用mm，作为角度的单位使用度(° )，但光学系统可以按比例放大或按比例缩小使用，因此也能够采用其他适当的单位。
[0159]【表1】
[0160]实施例1/基本透镜数据
【权利要求】
1.一种变焦透镜，其特征在于，在技术实质上从物体侧顺次配置具有正光焦度并在变倍时固定的第一透镜群、具有负光焦度并在从广角端向望远端的变倍时从物体侧向像侧移动的第二透镜群、具有负光焦度并对变倍时的像面的移动进行校正的第三透镜群、和具有正光焦度并在变倍时固定的第四透镜群而被构成， 所述第一透镜群，在技术实质上从物体侧顺次配置具有负光焦度并在聚焦时固定的第十一透镜群、具有正光焦度并在聚焦时移动的第十二透镜群、和具有正光焦度并在聚焦时固定的第十三透镜群而被构成， 所述第十一透镜群，在技术实质上从物体侧顺次配置使凹面朝向像侧的负弯月透镜、使凹面朝向像侧的负弯月透镜、和将物体侧的双凹透镜与像侧的双凸透镜加以接合而成的接合透镜而被构成， 关于所述第十一透镜群的从物体侧起第二片负弯月透镜与所述接合透镜，满足下述条件式:
.0.60 < D4/fl < 2.0...(I) 其中， D4:该第二片负弯月透镜与该接合透镜之间的面间隔， f1:第一透镜群的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式:
.0.70 < D4/fl < 1.0...(1)，。
3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于， 关于所述第十一透镜群的接合透镜，满足下述条件式:
-1.0 < (R5-R7)/(R5+R7) < -0.1...(2) 其中， R5:该接合透镜的物体侧的面的曲率半径， R7:该接合透镜的像侧的面的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式:
-0.8 < (R5-R7) / (R5+R7) < -0.25...(2)，。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的变焦透镜，其特征在于， 关于所述第十一透镜群的从物体侧起第二片负弯月透镜，满足下述条件式:
20.0 < vd2 < 35.0...(3) 其中， vd2:该第二片负弯月透镜对d线的阿贝数。
6.根据权利要求5所述的变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式:
.22.0 < vd2 < 32.0...(3)，。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的变焦透镜，其特征在于， 关于所述第十一透镜群的构成接合透镜的双凸透镜，满足下述条件式:
.35.0 < vd4 < 100.0...(4)其中，vd4:该双凸透镜对d线的阿贝数。
8.根据权利要求7所述的变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式:40.0 < vd4 < 72.0...(4)，。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式:40.0 < vd4 < 60. 0...⑷”。
10.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1至9中任一项所述的变焦透镜。
【文档编号】G02B15/167GK103917911SQ201280053403
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2011年11月4日
【发明者】远山信明, 长伦男 申请人:富士胶片株式会社