技术领域
本发明涉及变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置。
背景技术:
在动态图像摄影中,始终一边进行变倍及对焦一边进行摄影。所谓始终进行变倍及对焦就是始终移动光学系统的透镜组。当透镜组移动时,与其相伴产生滑动音。当该滑动音大时,被作为噪音进行了录音。因此,提出了减少移动的透镜组的变焦镜头。
作为减少移动的透镜组的变焦镜头的例子,提出了如下这样的变焦镜头,该变焦镜头从物体侧起依次由具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组构成,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,使第4透镜组移动,还使第4透镜组移动来进行对焦(专利文献1~专利文献3)。
此外,还提出了在第4透镜组的像侧加入具有正屈光力的第5透镜组(固定组)的变焦镜头。(专利文献4~专利文献7)。
【专利文献1】日本特开昭62-178917号公报
【专利文献2】日本特开昭63-29718号公报
【专利文献3】日本特开昭63-123009号公报
【专利文献4】日本特开平3-154014号公报
【专利文献5】日本特开平5-264902号公报
【专利文献6】日本特开平6-27375号公报
【专利文献7】日本特开平7-151967号公报
近几年来,在摄像装置中盛行面向高品质电视化的匹配。在现有的NTSC或PAL这样的标准电视方式中,摄像元件所需的像素数是30万像素~40万像素。与此相对,在高品质电视方式中,摄像元件所需的像素数是200万像素(1920×1080)。因此,变焦镜头的成像性能也需要与其相称。
作为一例,在变焦镜头中需要广角端的F值是2、宽高比是16:9、水平视场角约为70度(对角为77度)、变倍比超过10倍这样的成像性能。另外,当然小型轻量也是必须条件。但是,还没有提出可满足这些条件的变焦镜头。
技术实现要素:
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的是提供一种在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能够良好地校正各像差的小型变焦镜头。
本发明的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,所述变焦镜头满足以下的条件式(101)、(108”)、(117”):
0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)
-0.15<f2/f1<-0.06…(108”)
0.76<|βFW|<0.90…(117”)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW>7,
β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离,
另外,
f1是第1透镜组的焦点距离,
f2是第2透镜组的焦点距离,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。
另外,本发明的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,所述变焦镜头满足以下的条件式(201)、(202)、(203”)、(211”):
0.35<(β34T/β34W)/(β2T/β2W)<1.2…(201)
3.0<β2T/β2W<fT/fW…(202)
0.1<|β2W|<0.22…(203”)
0.76<|βFW|<0.90…(211”)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT/fW>7,
β2W、β2T、β34W、β34T、fW和fT都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离,
另外,βFW是广角端的最终透镜组的倍率且是无限远物点对焦时的倍率。
另外,本发明的摄像装置的特征是具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面配置的摄像元件。
附图说明
图1A、1B、1C是表示本发明实施例1的变焦镜头(摄像光学系统)的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图1A)、中间状态(图1B)、望远端(图1C)的剖视图。
图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J、2K、2L分别是实施例1的无限远物点对焦时的像差图。
图3A、3B、3C是表示本发明实施例2的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图3A)、中间状态(图3B)、望远端(图3B)的剖视图。
图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4I、4J、4K、4L分别是实施例2的无限远物点对焦时的像差图。
图5A、5B、5C是表示本发明实施例3的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图5A)、中间状态(图5B)、望远端(图5C)的剖视图。
图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6J、6K、6L分别是实施例3的无限远物点对焦时的像差图。
图7A、7B、7C是表示本发明实施例4的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图7A)、中间状态(图7B)、望远端(图7C)的剖视图。
图8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H、8I、8J、8K、8L分别是实施例4的无限远物点对焦时的像差图。
图9A、9B、9C是表示本发明实施例5的变焦镜头的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图9A)、中间状态(图9B)、望远端(图9C)的剖视图。
图10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J、10K、10L分别是实施例5的无限远物点对焦时的像差图。
图11是示出装有本发明的光学系统的数字照相机40的外观的前方立体图。
图12是数字照相机40的后方立体图。
图13是示出数字照相机40的光学结构的剖视图。
图14是将本发明的光学系统作为物镜光学系统而内置的信息处理装置的一例即个人计算机300的盖打开的状态的前方立体图。
图15是个人计算机300的摄影光学系统303的剖视图。
图16是个人计算机300的侧视图。
图17A、17B、17C是示出将本发明的光学系统作为摄影光学系统而内置的信息处理装置的一例即移动电话的图,图17A是移动电话400的正视图,图17B是侧视图,图17C是摄影光学系统405的剖视图。
具体实施方式
对实施方式的变焦镜头进行说明。此外,将近轴焦点距离是正值的透镜设为正透镜,将近轴焦点距离是负值的透镜设为负透镜。
本实施方式的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,所述变焦镜头满足以下的条件式(101):
0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(101)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW>7,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或焦点距离。
在本实施方式的变焦镜头中,变焦镜头至少由5个透镜组构成。由此,可实现光学系统的广视场角化、大口径比化和高变倍比化。另外,在从广角端向望远端变倍时,本实施方式的变焦镜头仅使第2透镜组和第4透镜组移动。这样,使可动透镜组的数量最少,并且实现可动透镜组的轻量化。另外,关于第4透镜组除了变倍之外还具有焦点位置校正和对焦的作用。由此,使可动透镜组的数量最少。此外,为了使可动透镜组的数量最少,第1透镜组和第3透镜组在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。另外,最终透镜组也可以与第1透镜组或第3透镜组同样,在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。
现有的变焦镜头是利用第2透镜组的移动来进行大部分变倍比、第4透镜组主要进行焦点位置校正或对焦这样的结构。在这样的结构中,实现广视场角且高变倍比的(例如,对角视场角超过75度、变倍比超过10倍)变焦镜头是极困难的。因此,在本实施方式的变焦镜头中,使位于第3透镜组的像侧的透镜组分担变倍功能。这样,能够拓宽视场角并且还增大变倍比。此外,当不断拓宽视场角时,第1透镜组与第2透镜组中的像差校正变得困难,但通过构成上述这样的结构,可以缓和此困难。
此外,各透镜组的结构例如可以为,第1透镜组包含一个负透镜、第2透镜组包含一个正透镜、第3透镜组由两个透镜成分构成、第4透镜组由两个透镜成分构成,最终透镜组由1个透镜成分构成。
此外,本实施方式的变焦镜头满足条件式(101)。可通过满足条件式(101),来实现广角端的F值小、视场角宽、变倍比高的变焦镜头。
条件式(101)规定了第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。通过满足条件式(101),可在良好校正球面像差及彗差的状态下拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(101)的上限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。另一方面,当低于条件式(101)的下限值时,几乎仅通过第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。结果,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。
这里,优选的是,代替条件式(101)而满足以下的条件式(101’):
0.30<log(β34T/β34W)<0.7·logγ…(101’)。
另外,更优选的是,代替条件式(101)而满足以下的条件式(101”):
0.35<log(β34T/β34W)<0.55·logγ…(101”)
其中,
γ=fT/fW>9。
另外,更优选的是,代替条件式(101)而满足以下的条件式(101”’):
0.38<log(β34T/β34W)<0.5·logγ…(101”’)
其中,
γ=fT/fW>10。
此外,优选变倍比γ(=fT/fW)是9以上,进一步优选是10以上。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(102):
0.1<|β2W|<0.30…(102)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(102)规定了广角端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。当广角端的第2透镜组的倍率为较小值时,第2透镜组的望远端的倍率的绝对值不大幅超过1。因此,容易进行第3透镜组与第4透镜组构成的合成系统的增倍。结果,容易满足条件式(101)。另外,第1透镜组的焦点距离自然变长。因此,广角端的轴外像差或从望远端的轴上到整个轴外的像差校正变得容易。另一方面,使第2透镜组的广角端的倍率进一步减小下去,当在极端为零即成为没有第1透镜组的屈光度的状态时,在第2透镜组中没有变倍效果(即,成为负先行型变焦镜头)。这样,难以确保高变倍率,所以不优选第2透镜组在广角端的倍率过小。因此可通过满足条件式(102),来在良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
当超出条件式(102)的上限值时,在拓宽了视场角时,尤其难以进行轴外像差校正。另一方面,当低于条件式(102)的下限值时,难以确保高变倍比。
这里,优选的是,代替条件式(102)而满足以下的条件式(102’):
0.1<|β2W|<0.24…(102’)。
另外,更优选的是,代替条件式(102)而满足以下的条件式(102”):
0.1<|β2W|<0.22…(102”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(103):
0.3<log(β2T/β2W)/logγ<0.8…(103)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW>7,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
条件式(103)规定与变焦镜头整个系统的变倍比相对的第2透镜组的变倍(增倍)率。该条件式(103)是为了使上述第2透镜组在望远端的倍率的绝对值不大幅超过1而抑制第2透镜组的增倍作用的条件。通过满足条件式(103),可实现球面像差及彗差的良好校正和广角化。
当超出条件式(103)的上限值时,几乎仅通过第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。这样,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。另一方面,当低于条件式(103)的下限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。
这里,优选的是,代替条件式(103)而满足以下的条件式(103’):
0.45<log(β2T/β2W)/logγ<0.67…(103’)。
另外,更优选的是,代替条件式(103)而满足以下的条件式(103”):
0.50<log(β2T/β2W)/logγ<0.64…(103”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(104):
0.30<|β34W|<0.70…(104)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(104)规定广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(104)可使变焦镜头广视场角化和薄型化。
当超出条件式(104)的上限值时,需要缩短第1透镜组的焦点距离。这样,广视场角化变得困难。另一方面,当低于条件式(104)的下限值时,第4透镜组与相邻的像侧的透镜组容易产生干涉。当为了防止干涉而拓宽两者的间隔时,光学系统的全长变长。
这里,优选的是,代替条件式(104)而满足以下的条件式(104’):
0.36<|β34W|<0.56…(104’)。
另外,更优选的是,代替条件式(4)而满足以下的条件式(104”):
0.39<|β34W|<0.53…(104”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(105):
1.10<f34W/f34T<2.00…(105)
其中,
f34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
f34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(105)固定第3透镜组与第4透镜组的合成系统在广角端的焦点距离与在望远端的焦点距离之比率。通过满足条件式(105),可在从广角端向望远端变倍时维持或缩短合成系统的焦点距离。结果,可提高第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率,所以能够提高变焦镜头整个系统的变倍比。
当超出条件式(105)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组的相对偏心灵敏度变高,所以特别是球面像差与彗差发生恶化。因此,容易招致成像性能的劣化。另一方面,当低于条件式(105)的下限值时,即使增大第4透镜组的移动量,也难以增大第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
这里,优选的是,代替条件式(105)而满足以下的条件式(105’):
1.20<f34W/f34T<2.00…(105’)。
另外,更优选的是,代替条件式(105)而满足以下的条件式(105”):
1.25<f34W/f34T<2.00…(105”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(106):
-0.5<fW/f123T<0.10…(106)
其中,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
f123T是从望远端的第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(106)规定广角端的上述变焦镜头整个系统与望远端的从第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离之比。通过满足条件式(106),可实现高变倍比并抑制各个像差的产生。
当超出条件式(106)的上限值时,对于广角化、广角端的子午像面弯曲或彗差的校正以及望远端的轴向色像差或球面像差的校正是不利的。另一方面,当低于条件式(106)的下限值时,对于高变倍率化是不利的。
这里,优选的是,代替条件式(106)而满足以下的条件式(106’):
-0.4<fW/f123T<0.04…(106’)。
另外,更优选的是,代替条件式(106)而满足以下的条件式(106”):
-0.3<fW/f123T<0.02…(106”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(7):
9<f1/fW<18…(107)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
fW是广角端的上述变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(107)规定第1透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的距离之比。通过满足条件式(107),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(107)的上限值时,对于高变倍比化不利。另一方面,当低于条件式(107)的下限值时,难以良好地进行广视场角化、广角端的子午像面弯曲或彗差的校正以及望远端的轴向色像差或球面像差的校正。
这里,优选的是,代替条件式(107)而满足以下的条件式(107’):
10.5<f1/fW<17…(107’)。
另外,更优选的是,代替条件式(107)而满足以下的条件式(107”):
11.5<f1/fW<16…(107”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(108):
-0.18<f2/f1<-0.06…(108)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
f2是第2透镜组的焦点距离。
条件式(108)是规定第1透镜组的焦点距离与第2透镜组的焦点距离之比、用于进行广角化并且获得高变倍率的条件。
当超出条件式(108)的上限值时,进一步广角化是困难的。另一方面,当低于条件式(108)的下限值时,高变倍率化是困难的。
这里,优选的是,代替条件式(108)而满足以下的条件式(108’):
-0.16<f2/f1<-0.06…(108’)。
另外,更优选的是,代替条件式(108)而满足以下的条件式(108”):
-0.15<f2/f1<-0.06…(108”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(109):
4.0<f4/fW<10.0…(109)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(109)规定第4透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(109)可实现薄型化并抑制偏心引起的像差产生。
当超出条件式(109)的上限值时,第4透镜组的焦点距离变长,所以变倍以及对焦时的第4透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(109)的下限值时,变倍引起的像差变动及偏心灵敏度容易增大。结果,特别是球面像差及彗差发生恶化。
这里,优选的是,代替条件式(109)而满足以下的条件式(109’):
4.8<f4/fW<7.0…(109’)。
另外,更优选的是,代替条件式(109)而满足以下的条件式(109”):
5.1<f4/fW<6.0…(109”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(110):
-2.00<ff4/f4<-1.00…(110)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
ff4是从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离。
条件式(110)规定第4透镜组与从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(110),可使光学系统变薄,并且能够抑制产生轴外的像差。
当超出条件式(110)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组容易接近。在此情况下,确保第4透镜组在望远端的对焦空间容易变得困难。另一方面,当低于条件式(110)的下限值时,第4透镜组的尤其轴外光线高度变高,所以轴外像差的校正变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(110)而满足以下的条件式(110’):
-1.50<ff4/f4<-1.10…(110’)。
另外,更优选的是,代替条件式(110)而满足以下的条件式(110”):
-1.35<ff4/f4<-1.15…(110”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选在变倍时的第4透镜组的移动方向始终是物体侧。
这样,第3透镜组与第4透镜组的合成系统中的增倍效果增加。由此,能够提高变焦镜头整个系统的变倍效率。尤其在维持对物体的对焦状态并且向望远端进一步进行变倍时发挥效果。此外,对焦与变倍的顺序可以是任意的,两者可以同时或者並行地进行。
另外,本实施方式的变焦镜头优选第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成。
这样,可使第4透镜组的主点位置位于物体侧。由此,在送出量最多的望远端,可预先大幅拓宽与第3透镜组的间隔。结果,可通过向物体侧送出第4透镜组来进行更近距离的对物体的对焦。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(111):
-0.3<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.6…(111)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(111)规定第4透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。可通过满足条件式(111)来抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(111)的上限值时,球面像差、彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(111)的下限值时,使第4透镜组的主点位置位于物体侧是困难的。在此情况下,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(111)而满足以下的条件式(111’):
-0.2<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.4…(111’)。
另外,更优选的是,代替条件式(111)而满足以下的条件式(111”):
-0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.2…(111”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,优选满足以下的条件式(112):
-0.5<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<1.2…(112)
其中,
R422F是第4透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R422R是第4透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(112)规定构成第4透镜组的接合透镜的负透镜的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(112),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(112)的上限值时,彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(112)的下限值时,使第4透镜组的主点位置位于物体侧是困难的。在此情况下,在望远端,难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(112)而满足以下的条件式(112’):
-0.2<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.6…(112’)。
另外,更优选的是,代替条件式(112)而满足以下的条件式(112”):
-0.1<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.4…(112”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(113):
0.50<fb3/f3<1.5…(113)
其中,
f3是第3透镜组的焦点距离,
fb3是从第3透镜组的最靠近像侧的面顶到第3透镜组的后侧焦点位置的距离。
条件式(113)规定第3透镜组与从第3透镜组的最靠近像侧的面顶到第3透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(113)可实现薄型化并抑制轴外像差的产生。
当超出条件式(113)的上限值时,对于变焦镜头的全长缩短是不利的。另一方面,当低于条件式(113)的下限值时,彗差容易恶化。
这里,优选的是,代替条件式(113)而满足以下的条件式(113’):
0.72<fb3/f3<1.1…(113’)。
另外,更优选的是,代替条件式(113)而满足以下的条件式(113”):
0.82<fb3/f3<1.0…(113”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第3透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。
这样,可以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。结果,能够缩短变焦镜头的全长。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
然后,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(114):
0.1<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<5.0…(114)
其中,
R32F是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R32R是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(114)规定第3透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(114),可缩短变焦镜头的全长。
当超过条件式(114)的上限值时,对于全长缩短是有利的,但在全部变焦区域中,球面像差及彗差的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(114)的下限值时,难以使第3透镜组的主点位置位于物体侧,所以变焦镜头的全长缩短变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(114)而满足以下的条件式(114’):
0.2<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<2.5…(114’)。
另外,更优选的是,代替条件式(114)而满足以下的条件式(114”):
0.4<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<1.2…(114”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(115):
0.7<|β2T|<2.0…(115)
其中,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(115)规定在望远端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。关于在望远端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时),优选不大幅超过|-1|的情况,即优选满足条件式(115)。这样,能够提高第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
当超出条件式(115)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍率变小。结果,难以获得高变倍比。另一方面,当低于条件式(115)的下限值时,第2透镜组中的变倍率变小。在此情况下,需要使第3透镜组与第4透镜组的合成系统中的变倍率进一步增大。这样,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。这里,当硬要确保移动空间时,难以进行全长缩短或对焦引起的各像差变动的校正。
此外,第2透镜组的像点P为针对第3透镜组和第4透镜组的合成系统的物点。当随着到达望远端而第2透镜组的倍率大幅超过|-1|、即不满足条件式(115)时,像点P向物体侧移动。因此,第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率(无限远物点对焦时)变小。
这里,优选的是,代替条件式(115)而满足以下的条件式(115’):
0.7<|β2T|<1.4…(115’)。
另外,更优选的是,代替条件式(115)而满足以下的条件式(115”):
0.7<|β2T|<1.2…(115”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(116):
0.90<|β34T|<1.80…(116)
其中,
β34T是在望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(116)规定在望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(116)可实现广视场角化和薄型化。
当超出条件式(116)的上限值时,在望远端的F值容易变大。另一方面,当低于条件式(116)的下限值时,在广角端的第2透镜组的倍率β2W(无限远物点对焦时)过小。因此,难以提高作为变焦镜头整个系统的变倍(增倍)率。
这里,优选的是,代替条件式(116)而满足以下的条件式(116’):
1.00<|β34T|<1.35…(116’)。
另外,更优选的是,代替条件式(116)而满足以下的条件式(116”):
1.04<|β34T|<1.28…(116”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,最终透镜组优选由具有正屈光力的透镜成分构成。
作为变焦镜头系统可利用第1透镜组到第4透镜组来完成,但本实施方式这样的广角且高变倍率的变焦镜头具有第1透镜组的焦点距离长、且从第2透镜组到第4透镜组的变倍以及焦点位置校正透镜组的倍率适合区域稍微变高的趋势,所以为了成为期望的焦点距离,而需要整体降低倍率的透镜组。因此,在本实施方式的变焦镜头中,在第4透镜组的像侧设置有最终透镜组,将其作成正屈光力并具有小于+1倍的倍率。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(117):
0.70<|βFW|<0.98…(117)
其中,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(117)规定在广角端的最终透镜组的倍率。通过满足条件式(117),可抑制轴外的各种像差的产生。
当超出条件式(117)的上限值时,难以获得广角且具有高变倍比的变焦镜头。另一方面,当低于条件式(117)的下限值时,因为最终透镜组的屈光力变大,所以通过最终透镜组的轴外光线高度容易变高。结果,难以校正轴外的各像差。
这里,优选的是,代替条件式(117)而满足以下的条件式(117’):
0.73<|βFW|<0.94…(117’)。
另外,更优选的是,代替条件式(117)而满足以下的条件式(117”):
0.76<|βFW|<0.90…(117”)。
另外,最终透镜组在从广角端向望远端变倍之际向物体侧移动时,具有消除变倍时的子午像面弯曲或彗差变动的作用,所以是有利的。但是,当使最终透镜组向物体侧移动时、尤其在望远端附近时具有偏心等的误差灵敏度增大的趋势。考虑到误差灵敏度由于最终透镜组移动而增大,优选使最终透镜组在变倍时固定。
另外,本实施方式的摄像装置的特征是具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面配置的摄像元件。
本实施方式的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,所述变焦镜头满足以下的条件式(201)、(202):
0.35<(β34T/β34W)/(β2T/β2W)<1.2…(201)
3.0<β2T/β2W<fT/fW…(202)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT/fW>7,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
在本实施方式的变焦镜头中,变焦镜头由至少5个透镜组构成。由此,可实现光学系统的广视场角化、大口径比化和高变倍比化。另外,在从广角端向望远端变倍时,本实施方式的变焦镜头仅使第2透镜组和第4透镜组移动。这样,使可动透镜组的数量最少,并且实现可动透镜组的轻量化。另外,关于第4透镜组,除了变倍之外还具有焦点位置校正和对焦的作用。由此,使可动透镜组的数量最少。此外,为了使可动透镜组的数量最少,第1透镜组和第3透镜组在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。另外,最终透镜组也可以与第1透镜组或第3透镜组同样,在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。
现有的变焦镜头是利用第2透镜组的移动来进行大部分变倍比、第4透镜组主要进行焦点位置校正或对焦这样的结构。在这样的结构中,实现广视场角且高变倍比的(例如,对角视场角超过75度、变倍比超过10倍)变焦镜头是极困难的。因此,在本实施方式的变焦镜头中,使位于第3透镜组的像侧的透镜组分担变倍功能。这样,能够拓宽(扩大)视场角并且还增大变倍比。此外,当不断拓宽视场角时,第1透镜组与第2透镜组中的像差校正变得困难,但通过构成上述这样的结构,可以缓和此困难。
此外,各透镜组的结构例如可以为,第1透镜组包含一个负透镜、第2透镜组包含一个正透镜、第3透镜组由两个透镜成分构成、第4透镜组由两个透镜成分构成,最终透镜组由1个透镜成分构成。
此外,本实施方式的变焦镜头满足条件式(201)、(202)。通过满足条件式(201)、(202),可实现广角端的F值小、视场角宽、变倍比高的变焦镜头。
条件式(201)规定第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率相对于从广角端到望远端的第2透镜组的变倍(增倍)率的比率。通过满足条件式(201),可在良好校正轴外像差的状态下,拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(201)的上限值时,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。这里,当硬要确保移动空间时,全长缩短或对焦所引起的各种像差变动的校正变得困难。另一方面,当低于条件式(201)的下限值时,例如在超过对角视场角75度那样拓宽视场角的情况下,缩小第1透镜组的透镜直径或者良好校正轴外像差变得困难。
条件式(202)规定第2透镜组在广角端的倍率与在望远端的倍率的比率。通过满足条件式(202),在抑制第2透镜组的像差产生的基础上,可获得高变倍比。
当超出条件式(202)的上限值时,第2透镜组的变倍率变大。在此情况下,在广角端中轴外像差特别是非点像差、畸变像差、倍率色像差容易恶化。另外,在望远端中球面像差、彗差、轴向色像差容易恶化。另一方面,当低于条件式(202)的下限值时,第2透镜组的变倍率变小,所以难以获得高变倍比(例如,超过10倍的变倍比)。
这里,优选的是,代替条件式(201)而满足以下的条件式(201’):
0.45<(β34T/β34W)/(β2T/β2W)<1.2…(201’)。
另外,更优选的是,代替条件式(201)而满足以下的条件式(201”):
0.50<(β34T/β34W)/(β2T/β2W)<1.2…(201”)。
这里,优选的是,代替条件式(202)而满足以下的条件式(202’):
3.6<β2T/β2W<0.8×fT/fW…(202’)。
另外,更优选的是,代替条件式(202)而满足以下的条件式(202”):
3.9<β2T/β2W<0.7×fT/fW…(202”)。
此外,β34T/β34W优选是1.8以上,进一步优选是2.1以上,最好是2.4以上。另外,变倍比γ(=fT/fW)优选是9以上,进一步优选是10以上。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(203)。
0.1<|β2W|<0.30…(203)
其中,
β2W是在广角端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(203)规定在广角端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。当将在广角端的第2透镜组的倍率设为较小值时,第1透镜组的焦点距离自然变长。因此,在广角端的轴外像差或从望远端的轴上到整个轴外的像差校正变得容易。另一方面,使第2透镜组的广角端的倍率进一步减小下去,当在极端为零即成为没有第1透镜组的屈光度的状态时,在第2透镜组中没有变倍效果(即,成为负先行型变焦镜头)。这样,难以确保高变倍率,所以不优选第2透镜组在广角端的倍率过小。因此可通过满足条件式(203),来在良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
当超出条件式(203)的上限值时,在拓宽了视场角时,尤其是轴外像差校正变得困难。另一方面,当低于条件式(203)的下限值时,高变倍比的确保变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(203)而满足以下的条件式(203’):
0.1<|β2W|<0.24…(203’)。
另外,更优选的是,代替条件式(203)而满足以下的条件式(203”):
0.1<|β2W|<0.22…(203”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(204):
0.7<|β2T|<2.0…(204)
其中,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(204)规定在望远端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。关于望远端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)优选不大幅超过|-1|的情况,即优选满足条件式(204)。这样,能够提高第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
当超出条件式(204)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍率变小。结果,难以获得高变倍比。另一方面,当低于条件式(204)的下限值时,第2透镜组中的变倍率变小。在此情况下,需要进一步增大第3透镜组与第4透镜组的合成系统中的变倍率。这样,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。这里,当硬要确保移动空间时,全长缩短或对焦所引起的各像差变动的校正变得困难。
此外,第2透镜组的像点P为针对第3透镜组和第4透镜组的合成系统的物点。当随着到达望远端而第2透镜组的倍率大幅超过|-1|、即不满足条件式(204)时,像点P向物体侧移动。因此,第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率(无限远物点对焦时)变小。
这里,优选的是,代替条件式(204)而满足以下的条件式(204’):
0.7<|β2T|<1.4…(204’)。
另外,更优选的是,代替条件式(204)而满足以下的条件式(204”):
0.7<|β2T|<1.2…(204”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(205):
1.10<f34W/f34T<2.00…(205)
其中,
f34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
f34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(205)规定第3透镜组与第4透镜组的合成系统的在广角端的焦点距离与在望远端的焦点距离之比率。通过满足条件式(205),在从广角端向望远端变倍时可维持或缩短合成系统的焦点距离。结果,能够提高第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率,所以能够提高变焦镜头整个系统的变倍比。
当超出条件式(205)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组的相对偏心灵敏度变高,所以尤其球面像差与彗差发生恶化。因此,容易导致成像性能的劣化。另一方面,当低于条件式(205)的下限值时,即使第4透镜组的移动量变大,也难以增大第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
这里,优选的是,代替条件式(205)而满足以下的条件式(205’):
1.20<f34W/f34T<2.00…(205’)。
另外,更优选的是,代替条件式(205)而满足以下的条件式(205”):
1.25<f34W/f34T<2.00…(205”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(206):
0.30<|β34W|<0.70…(206)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(206)规定在广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(206),可以实现变焦镜头的广视场角化和薄型化。
当超出条件式(206)的上限值时,需要缩短第1透镜组的焦点距离。这样,广视场角化变得困难。另一方面,当低于条件式(206)的下限值时,第4透镜组与相邻的像侧的透镜组容易发生干涉。当为了防止干涉而拓宽两者的间隔时,光学系统的全长变长。
这里,优选的是,代替条件式(206)而满足以下的条件式(206’):
0.36<|β34W|<0.56…(206’)。
另外,更优选的是,代替条件式(206)而满足以下的条件式(206”):
0.39<|β34W|<0.53…(206”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(207):
0.90<|β34T|<1.80…(207)
其中,
β34T是在望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(207)规定在望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(207)可实现广视场角化和薄型化。
当超出条件式(207)的上限值时,在望远端的F值容易变大。另一方面,当低于条件式(207)的下限值时,在广角端的第2透镜组的倍率β2W(无限远物点对焦时)过小。因此,难以提高作为变焦镜头整个系统的变倍(增倍)率。
这里,优选的是,代替条件式(207)而满足以下的条件式(207’):
1.00<|β34T|<1.35…(207’)。
另外,更优选的是,代替条件式(207)而满足以下的条件式(207”):
1.04<|β34T|<1.28…(207”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选变倍时的第4透镜组的移动方向始终是物体侧。
这样,第3透镜组与第4透镜组的合成系统中的增倍效果增加。由此,能够提高在变焦镜头整个系统的变倍效率。尤其,在维持对物体的对焦状态的情况下,进一步向望远侧进行变倍时发挥效果。此外,对焦和变倍的顺序可以是任意的,可以将两者同时或者並行地进行。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成。
这样,能够使第4透镜组的主点位置位于物体侧。由此,在送出量最多的望远端可预先大幅拓宽与第3透镜组的间隔。结果,可通过向物体侧送出第4透镜组来进行更近距离的对物体的对焦。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(208):
-0.3<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.6…(208)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(208)规定第4透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(208)可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(208)的上限值时,球面像差、彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(208)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(208)而满足以下的条件式(208’):
-0.2<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.4…(208’)。
另外,更优选的是,代替条件式(208)而满足以下的条件式(208”):
-0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.2…(208”)
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第4透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,并满足以下的条件式(209):
-0.5<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<1.2…(209)
其中,
R422F是第4透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R422R是第4透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(209)规定构成第4透镜组的接合透镜的负透镜的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(209),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(209)的上限值时,彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(209)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(209)而满足以下的条件式(209’):
-0.2<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.6…(209’)。
另外,更优选的是,代替条件式(209)而满足以下的条件式(209”):
-0.1<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.4…(209”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第3透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。
这样,可使第4透镜组的主点位置位于物体侧。结果,能够缩短变焦镜头的全长。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(210):
0.1<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<5.0…(210)
其中,
R32F是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R32R是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(210)规定第3透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(210),可缩短变焦镜头的全长。
当超过条件式(210)的上限值时,对于全长缩短是有利的,但在全部变焦区域中,球面像差或彗差的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(210)的下限值时,难以使第3透镜组的主点位置位于物体侧,所以变焦镜头的全长缩短变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(210)而满足以下的条件式(210’):
0.2<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<2.5…(210’)。
另外,更优选的是,代替条件式(210)而满足以下的条件式(210”):
0.4<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<1.2…(210”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成。
作为变焦镜头系统可利用第1透镜组到第4透镜组来完成,但本实施方式这样的广角且高变倍率的变焦镜头具有第1透镜组的焦点距离长、且从第2透镜组到第4透镜组的变倍以及焦点位置校正透镜组的倍率适合区域稍微变高的趋势,所以为了成为期望的焦点距离,而需要整体降低倍率的透镜组。因此,在本实施方式的变焦镜头中,在第4透镜组的像侧设置有最终透镜组,将其作成正屈光力并具有小于+1倍的倍率。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(211):
0.70<|βFW|<0.98…(211)
其中,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(211)规定在广角端的最终透镜组的倍率。通过满足条件式(211),可抑制轴外的各种像差的产生。
当超出条件式(211)的上限值时,难以获得广角且具有高变倍比的变焦镜头。另一方面,当低于条件式(211)的下限值时,最终透镜组的屈光力变大,所以通过最终透镜组的轴外光线高度容易变高。结果,轴外的各像差的校正变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(211)而满足以下的条件式(211’):
0.73<|βFW|<0.94…(211’)。
另外,更优选的是,代替条件式(211)而满足以下的条件式(211”):
0.76<|βFW|<0.90…(211”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(212):
0.4<f4/fF<1.2…(212)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
fF是最终透镜组的焦点距离。
条件式(212)规定第4透镜组与最终透镜组的焦点距离之比。通过满足条件式(212),可实现薄型、广视场角且高变倍比的变焦镜头。
当超出条件式(212)的上限值时,第4透镜组的焦点距离变长,所以变倍以及对焦时的第4透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(212)的下限值时,最终透镜组的焦点距离变长,所以广角化或高变倍比化变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(212)而满足以下的条件式(212’):
0.5<f4/fF<1.0…(212’)。
另外,更优选的是,代替条件式(212)而满足以下的条件式(212”):
0.6<f4/fF<0.95…(212”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(213):
0.40<f4/f3<1.00…(213)
其中,
f3是第3透镜组的焦点距离,
f4是第4透镜组的焦点距离。
条件式(213)规定第4透镜组与第3透镜组的焦点距离之比。通过满足条件式(213),可实现薄的且通过第4透镜组对焦的类型的变焦镜头。
当超出条件式(213)的上限值时,第4透镜组的焦点距离变长,所以变倍以及对焦时的第4透镜组的移动量变大。或者,第3透镜组的焦点距离变短,所以后焦点(back focus)过短。另一方面,当低于条件式(213)的下限值时,第3透镜组的焦点距离变长。在此情况下,在望远侧第4透镜组的倍率超过-1或者接近于-1,所以不可能利用第4透镜组对焦。
这里,优选的是,代替条件式(213)而满足以下的条件式(213’):
0.65<f4/f3<0.85…(213’)。
另外,更优选的是,代替条件式(213)而满足以下的条件式(213”):
0.72<f4/f3<0.80…(213”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(214):
4.0<f4/fW<10.0…(214)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
fW是在广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(214)规定第4透镜组与在广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(214),可以实现薄型化并且抑制偏心所引起的像差的产生。
当超出条件式(214)的上限值时,第4透镜组的焦点距离变长,所以变倍以及对焦时的第4透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(214)的下限值时,变倍所引起的像差变动或偏心灵敏度容易增大。结果,特别是球面像差或彗差发生恶化。
这里,优选的是,代替条件式(214)而满足以下的条件式(214’):
4.8<f4/fW<7.0…(214’)。
另外,更优选的是,代替条件式(214)而满足以下的条件式(214”):
5.1<f4/fW<6.0…(214”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(215):
-2.00<ff4/f4<-1.00…(215)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
ff4是从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离。
条件式(215)规定第4透镜组的焦点距离与从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(215),可以使光学系统变薄,并且能够抑制轴外的像差产生。
当超出条件式(215)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组容易接近。在此情况下,确保第4透镜组在望远端的对焦空间容易变得困难。另一方面,当低于条件式(215)的下限值时,第4透镜组的特别是轴外光线高度变高,所以轴外像差的校正变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(215)而满足以下的条件式(215’):
-1.50<ff4/f4<-1.10…(215’)。
另外,更优选的是,代替条件式(215)而满足以下的条件式(215”):
-1.35<ff4/f4<-1.15…(215”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(216):
0.50<fb3/f3<1.5…(216)
其中,
f3是第3透镜组的焦点距离,
fb3是从第3透镜组的最靠近像侧的面顶到第3透镜组的后侧焦点位置的距离。
条件式(216)规定第3透镜组的焦点距离与从第3透镜组的最靠近像侧的面顶到第3透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(216)可以实现薄型化并抑制轴外的像差产生。
当超出条件式(216)的上限值时,对于变焦镜头的全长缩短是不利的。另一方面,当低于条件式(216)的下限值时,彗差容易恶化。
这里,优选的是,代替条件式(216)而满足以下的条件式(216’):
0.72<fb3/f3<1.1…(216’)。
另外,更优选的是,代替条件式(216)而满足以下的条件式(216”):
0.82<fb3/f3<1.0…(216”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(217):
9<f1/fW<18…(217)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
fW是广角端的上述变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(217)规定第1透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(217),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(217)的上限值时,对于高变倍比化是不利的。另一方面,当低于条件式(217)的下限值时,难以良好地进行广视场角化、在广角端的子午像面弯曲或彗差的校正、以及在望远端的轴向色像差或球面像差的校正。
这里,优选的是,代替条件式(217)而满足以下的条件式(217’):
10.5<f1/fW<17…(217’)。
另外,更优选的是,代替条件式(217)而满足以下的条件式(217”):
11.5<f1/fW<16…(217”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(218):
-0.5<fW/f123T<0.10…(218)
其中,
fW是在广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
f123T是从望远端的第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(218)规定从广角端的上述变焦镜头整个系统与望远端的第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离之比。通过满足条件式(218),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(218)的上限值时,对于广角化、在广角端的子午像面弯曲或彗差的校正、以及在望远端的轴向色像差或球面像差的校正是不利的。另一方面,当低于条件式(218)的下限值时,对于高变倍率化是不利的。
这里,优选的是,代替条件式(218)而满足以下的条件式(218’):
-0.4<fW/f123T<0.04…(218’)。
另外,更优选的是,代替条件式(218)而满足以下的条件式(218”):
-0.3<fW/f123T<0.02…(218”)。
另外,最终透镜组在从广角端向望远端变倍之际向物体侧移动时,具有消除变倍时的子午像面弯曲或彗差变动的作用,所以是有利的。但是,当最终透镜组向物体侧移动时,尤其在处于望远端时具有偏心等的误差灵敏度增大的趋势。考虑到灵敏度误差由于最终透镜组移动而增大,优选最终透镜组在变倍时固定。
本实施方式的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,第2透镜组从物体侧起依次由像侧的面具有大曲率的物体侧负透镜、与第2透镜组整体相比屈光力小的透镜、以及负透镜与正透镜的接合透镜构成,所述变焦镜头满足以下的条件式(301):
0.07<|f2|/fT<0.35…(301)
其中,
f2是第2透镜组的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
在本实施方式的变焦镜头中,变焦镜头由至少5个透镜组构成。由此,能够实现光学系统的广视场角化、大口径比化和高变倍比化。另外,在从广角端向望远端变倍时,本实施方式的变焦镜头仅移动第2透镜组和第4透镜组。这样,使可动透镜组的数量最少,并且实现可动透镜组的轻量化。另外,关于第4透镜组,除了变倍之外还具有焦点位置校正和对焦的作用。由此,使可动透镜组的数量最少。此外,为了使可动透镜组的数量最少,第1透镜组与第3透镜组在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。另外,最终透镜组也可以与第1透镜组或第3透镜组同样,在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。
现有的变焦镜头是利用第2透镜组的移动来进行大部分变倍比、第4透镜组主要进行焦点位置校正或对焦这样的结构。在这样的结构中,实现广视场角且高变倍比的(例如,对角视场角超过75度、变倍比超过10倍)变焦镜头是极困难的。因此,在本实施方式的变焦镜头中,使位于第3透镜组的像侧的透镜组分担变倍功能。这样,能够拓宽(扩大)视场角并且还增大变倍比。此外,当不断拓宽视场角时,第1透镜组与第2透镜组中的像差校正变得困难,但通过构成上述这样的结构,可以缓和此困难。
此外,各透镜组的结构例如可以为,第1透镜组包含一个负透镜、第2透镜组包含一个正透镜、第3透镜组由两个透镜成分构成、第4透镜组由两个透镜成分构成,最终透镜组由1个透镜成分构成。
此外,在本实施方式的变焦镜头中,第2透镜组从物体侧起依次由像侧面具有大曲率的物体侧负透镜、屈光力小的透镜、以及负透镜与正透镜的接合透镜构成,所述变焦镜头满足条件式(301)。条件式(301)规定第2透镜组的焦点距离与望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(301),可实现能够良好校正像面弯曲或彗差并且变倍比高的变焦镜头。
当超出条件式(301)的上限值时,难以获得高变倍比。另一方面,当低于条件式(301)的下限值时,难以校正在广角端的图像周边部的子午像面弯曲以及彗差。
这里,优选的是,代替条件式(301)而满足以下的条件式(301’):
0.10<|f2|/fT<0.28…(301’)。
另外,更优选的是,代替条件式(1)而满足以下的条件式(301”):。
0.12<|f2|/fT<0.24…(301”)。
另外,更优选的是,代替条件式(1)而满足以下的条件式(301”’):
0.14<|f2|/fT<0.20…(301”’)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(302):
-0.18<f2/f1<-0.06…(302)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
f2是第2透镜组的焦点距离。
条件式(302)规定第1透镜组的焦点距离与第2透镜组的焦点距离之比,是用于进行广角化并且获得高变倍率的条件。
当超出条件式(302)的上限值时,难以进一步进行广角化。另一方面,当低于条件式(302)的下限值时,难以进行高变倍率化。
这里,优选的是,代替条件式(302)而满足以下的条件式(302’):
-0.16<f2/f1<-0.06…(302’)。
另外,更优选的是,代替条件式(302)而满足以下的条件式(302”):
-0.15<f2/f1<-0.06…(302”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(303):
0.07<R21R/(fT·tanωW)<0.28…(303)
其中,
R21R是第2透镜组的物体侧负透镜的像侧面的近轴曲率半径,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离,
ωW是广角端的最大半视场角(包含畸变像差在内)。
条件式(303)规定物体侧负透镜的像侧面的曲率。需要第2透镜组的物体侧负透镜的焦点距离与望远端的焦点距离相比非常短。但是,考虑到像差校正,需要物体侧负透镜的像侧面的曲率非常大。因此,优选满足条件式(303)。
当超出条件式(303)的上限值时,难以进行高变倍率化。另一方面,当低于条件式(302)的下限值时,在广角端的轴外像差的产生变大,因此难以进一步进行广角化。
这里,优选的是,代替条件式(303)而满足以下的条件式(303’):
0.10<R21R/(fT·tanωW)<0.26…(303’)。
另外,更优选的是,代替条件式(303)而满足以下的条件式(303”):
0.12<R21R/(fT·tanωW)<0.24…(303”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(304):
-0.10<f21/f2B<0.25…(304)
其中,
f21是第2透镜组的物体侧负透镜的焦点距离,
f2B是第2透镜组的接合透镜的焦点距离。
条件式(304)规定物体侧负透镜的焦点距离与接合透镜焦点距离之比。当使视场角广角化时,第1透镜组以及第2透镜组中的轴外光线高度变高,所以难以进行像差校正。因此,优选满足条件式(304)。
当超出条件式(304)的上限值时,屈光力偏向于物体侧负透镜。因此,利用第2透镜组难以进行彗差或畸变像差的校正。另一方面,当低于条件式(304)的下限值时,入射光孔位置与最靠近物体侧的面相距过远。在此情况下,第1透镜组以及第2透镜组中的轴外光线高度容易变高。结果,由于变倍而产生的轴外像差例如倍率色像差的变动容易变大。
这里,优选的是,代替条件式(304)而满足以下的条件式(304’):
-0.09<f21/f2B<0.21…(304’)。
另外,更优选的是,代替条件式(304)而满足以下的条件式(304”):
-0.08<f21/f2B<0.19…(304”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(305):
-30<ν21-ν23<15…(305)
其中,
ν21是第2透镜组的物体侧负透镜的阿贝数,
ν23是第2透镜组的接合透镜的负透镜的阿贝数,
ν24是第2透镜组的接合透镜的正透镜的阿贝数,ν24≤24。
在各个透镜组中的像差产生量越多,由于变倍产生的轴向色像差以及倍率色像差的变动越大。因此,优选针对每个透镜组来校正像差。但是,在具有厚度的透镜组的情况下,即使能够作为整个组消除,也由于两端中的一方校正不足、另一方校正过剩而仍然容易引起像差变动。因此,优选满足条件式(305)。
当超出条件式(305)的上限值、下限值的任意一方时,即使能够校正轴向色像差的变动也难以充分校正倍率色像差的变动。
这里,优选的是,代替条件式(305)而满足以下的条件式(305’):
-25<ν21-ν23<12…(305’)。
另外,更优选的是,代替条件式(305)而满足以下的条件式(305”):
-22<ν21-ν23<10…(305”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第1透镜组从物体侧起依次由负透镜与正透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成,并优选满足以下的条件式(306):
-0.5<R13R/R21F<1.2…(306)
其中,
R13R是第1透镜组的最靠近像侧的面的近轴曲率半径,
R21F是第2透镜组的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径。
在高变倍率变焦镜头的广角化中,需要使第2透镜组的物体侧负透镜的屈光力相对强。因此,虽然该物体侧负透镜的面形状是弯月形状,但优选将物体侧的面的曲率(曲率半径的倒数)从正的小值设定为负值(成为双凹),以使像面侧的面的曲率不过大。另一方面,第1透镜组可从物体侧起依次由负透镜与正透镜的接合透镜成分和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。此时,为了避免正凹凸透镜与物体侧负透镜的干涉,而优选满足条件式(306)。
当超出条件式(306)的上限值时,高变倍率与广角化难以兼顾。另一方面,当低于条件式(306)的下限值时,在正凹凸透镜(第1透镜组的最靠近像侧的透镜)与物体侧负透镜(第2透镜组的最靠近物体侧的透镜)之间产生干涉(接触)。
这里,优选的是,代替条件式(306)而满足以下的条件式(306’):
-0.2<R13R/R21F<1.1…(306’)。
另外,更优选的是,代替条件式(306)而满足以下的条件式(306”):
0.0<R13R/R21F<1.0…(306”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第1透镜组从物体侧起依次由负透镜与正透镜的接合透镜和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成,并优选满足以下的条件式(307):
-1.6<(R11F+R12R)/(R11F-R12R)<0.6…(307)
其中,
R11F是第1透镜组的接合透镜的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R12R是第1透镜组的接合透镜的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
为了与高变倍率化同时进行广角化,第1透镜组优选由两个正透镜成分(至少一个是接合透镜成分)构成。具体地说,第1透镜组优选从物体侧起依次由负透镜与正透镜的接合透镜成分和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。并且,优选满足条件式(307)。
条件式(307)规定第1透镜组的接合透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。当超出条件式(307)的上限值时,在使视场角广角化时,难以进行视场角周边部的彗差或子午像面弯曲(非点像差)的校正。另一方面,当低于条件式(307)的下限值时,难以进行在望远端的球面像差的校正。
这里,优选的是,代替条件式(307)而满足以下的条件式(307’):
-1.5<(R11F+R12R)/(R11F-R12R)<0.7…(307’)。
另外,更优选的是,代替条件式(307)而满足以下的条件式(307”):
-1.4<(R11F+R12R)/(R11F-R12R)<0.8…(307”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(308):
9<f1/fW<18…(308)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(308)规定第1透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(308),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(308)的上限值时,对于高变倍比化是不利的。另一方面,当低于条件式(308)的下限值时,难以良好地进行广视场角化、广角端的子午像面弯曲或彗差的校正以及望远端的轴向色像差或球面像差的校正。
这里,优选的是,代替条件式(308)而满足以下的条件式(308’):
10.5<f1/fW<17…(308’)。
另外,更优选的是,代替条件式(308)而满足以下的条件式(308”):
11.5<f1/fW<16…(308”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成。
这样,可使第4透镜组的主点位置位于物体侧。由此,在送出量最多的望远端中,可预先大幅拓宽与第3透镜组的间隔。结果,能够通过向物体侧送出第4透镜组来进行更近距离的对物体的对焦。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(309):
-0.3<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.6…(309)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(309)规定第4透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(309),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(309)的上限值时,球面像差、彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(309)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(309)而满足以下的条件式(309’):
-0.2<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.4…(309’)。
另外,更优选的是,代替条件式(309)而满足以下的条件式(309”):
-0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.2…(309”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,第4透镜组的接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜与负屈光力的单透镜构成,并优选满足以下的条件式(310):
-0.5<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<1.2…(310)
其中,
R422F是第4透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R422R是第4透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(310)规定构成第4透镜组的接合透镜的负透镜的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(310),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(310)的上限值时,彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(310)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(310)而满足以下的条件式(310’):
-0.2<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.6…(310’)。
另外,更优选的是,代替条件式(310)而满足以下的条件式(310”):
-0.1<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.4…(310”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组的正屈光力的透镜成分是单透镜,并优选满足以下的条件式(311):
-0.1<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.5…(311)
其中,
R41F是第4透镜组的正屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R41R是第4透镜组的正屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(311)规定第4透镜组的正屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。当超出条件式(311)的上限值时,对于全长缩短是不利的。另一方面,当低于条件式(311)的下限值时,彗差或子午像面弯曲(非点像差)的校正容易变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(311)而满足以下的条件式(311’):
0.0<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.4…(311’)。
另外,更优选的是,代替条件式(11)而满足以下的条件式(311”):
0.1<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.3…(311”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第3透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。
这样,可使第4透镜组的主点位置位于物体侧。结果,能够缩短变焦镜头的全长。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(312):
0.1<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<5.0…(312)
其中,
R32F是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R32R是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(312)规定第3透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(312),可缩短变焦镜头的全长。
当超过条件式(312)的上限值时,对于全长缩短是有利的,但在全部变焦区域中难以进行球面像差以及彗差的校正。另一方面,当低于条件式(312)的下限值时,难以使第3透镜组的主点位置位于物体侧,所以变焦镜头的全长缩短变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(312)而满足以下的条件式(312’):
0.2<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<2.5…(312’)。
另外,更优选的是,代替条件式(312)而满足以下的条件式(312”):
0.4<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<1.2…(312”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(313):
0.3<log(β2T/β2W)/logγ<0.8…(313)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
条件式(313)规定与变焦镜头整个系统的变倍比相对的第2透镜组的变倍(增倍)率。该条件式(313)是抑制第2透镜组的增倍作用、以使上述第2透镜组在望远端的倍率的绝对值不大幅超过1的条件。通过满足条件式(313),可实现球面像差或彗差的良好校正和广角化。
当超出条件式(313)的上限值时,几乎仅通过第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。这样,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。另一方面,当低于条件式(313)的下限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。
这里,优选的是,代替条件式(313)而满足以下的条件式(313’):
0.45<log(β2T/β2W)/logγ<0.67…(313’)。
另外,更优选的是,代替条件式(313)而满足以下的条件式(313”):
0.50<log(β2T/β2W)/logγ<0.64…(313”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(314):
0.1<|β2W|<0.30…(314)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(314)规定在广角端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。当广角端的第2透镜组的倍率为较小值时,第2透镜组在望远端的倍率的绝对值不大幅超过1。因此,容易进行第3透镜组与第4透镜组构成的合成系统的增倍。结果,容易满足条件式(315)。另外,第1透镜组的焦点距离自然变长。因此,广角端的轴外像差或从望远端的轴上到整个轴外的像差校正变得容易。另一方面,使第2透镜组在广角端的倍率进一步减小下去,当极端为零即成为没有第1透镜组的屈光度的状态时,在第2透镜组失去变倍效果(即,成为负先行型变焦镜头)。这样,因为难以确保高变倍率,所以不优选第2透镜组在广角端的倍率过小。因此可通过满足条件式(314),来在良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
当超出条件式(314)的上限值时,在拓宽了视场角时,特别是轴外像差校正变得困难。另一方面,当低于条件式(314)的下限值时,难以确保高变倍比。
这里,优选的是,代替条件式(314)而满足以下的条件式(314’):
0.1<|β2W|<0.24…(314’)。
另外,更优选的是,代替条件式(314)而满足以下的条件式(314”):
0.1<|β2W|<0.22…(314”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(315):
0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(315)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW>7,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
条件式(315)规定第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。通过满足条件式(315),可以在良好校正球面像差或彗差的状态下拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(315)的上限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。另一方面,当低于条件式(315)的下限值时,几乎仅利用第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。结果,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。
这里,优选的是,代替条件式(315)而满足以下的条件式(315’):
0.30<log(β34T/β34W)<0.7·logγ…(315’)。
另外,更优选的是,代替条件式(315)而满足以下的条件式(315”):
0.35<log(β34T/β34W)<0.55·logγ…(315”)
其中,
γ=fT/fW>9。
另外,更优选的是,代替条件式(315)而满足以下的条件式(315”’):
0.38<log(β34T/β34W)<0.5·logγ…(315”’)
其中,
γ=fT/fW>10。
此外,优选变倍比γ(=fT/fW)是9以上,进一步优选是10以上。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(316):
0.30<|β34W|<0.70…(316)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(316)规定广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(316),可以进行变焦镜头的广视场角化和薄型化。
当超出条件式(316)的上限值时,需要缩短第1透镜组的焦点距离。这样,广视场角化变得困难。另一方面,当低于条件式(316)的下限值时,第4透镜组与相邻的像侧的透镜组容易产生干涉。当为了防止干涉而拓宽两者的间隔时,光学系统的全长变长。
这里,优选的是,代替条件式(316)而满足以下的条件式(316’):
0.36<|β34W|<0.56…(316’)。
另外,更优选的是,代替条件式(316)而满足以下的条件式(316”):
0.39<|β34W|<0.53…(316”)。
此外,在上述的各实施例中,第2透镜组从物体侧起依次由物体侧负透镜、与第2透镜组整体相比屈光力小的透镜、以及负透镜与正透镜的接合透镜构成。这里,物体侧负透镜具有像侧面大于物体侧面的曲率。另外,第4透镜一并具有校正与变倍相伴的像面变动的功能和对焦的功能。
另外,本实施方式的变焦镜头的特征是从物体侧起依次具备具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组、具有正屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、以及具有正屈光力的最终透镜组,在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组固定,第2透镜组向像面侧移动,第3透镜组固定,第4透镜组移动,在对焦时第4透镜组移动,第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成,所述变焦镜头满足以下的条件式(401):
-0.3<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.6…(401)
其中,
R42F是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R42R是第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径,
透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
在本实施方式的变焦镜头中,变焦镜头由至少5个透镜组构成。由此,可实现光学系统的广视场角化、大口径比化和高变倍比化。另外,在从广角端向望远端变倍时,本实施方式的变焦镜头仅使第2透镜组和第4透镜组移动。这样,使可动透镜组的数量最少,并且实现可动透镜组的轻量化。另外,关于第4透镜组除了变倍之外还具有焦点位置校正和对焦的作用。由此,使可动透镜组的数量最少。此外,为了使可动透镜组的数量最少,第1透镜组和第3透镜组在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。另外,最终透镜组也可以与第1透镜组或第3透镜组同样,在变倍时、焦点位置校正时、对焦时的任意一个时候都固定。
现有的变焦镜头是利用第2透镜组的移动来进行大部分变倍比、第4透镜组主要进行焦点位置校正或对焦这样的结构。在这样的结构中,实现广视场角且高变倍比的(例如,对角视场角超过75度、变倍比超过10倍)变焦镜头是极困难的。因此,在本实施方式的变焦镜头中,使位于第3透镜组的像侧的透镜组分担变倍功能。这样,能够拓宽(扩大)视场角并且还增大变倍比。此外,当不断拓宽视场角时,第1透镜组与第2透镜组中的像差校正变得困难,但通过构成上述这样的结构,可以缓和此困难。
此外,各透镜组的结构例如可以为,第1透镜组包含一个负透镜、第2透镜组包含一个正透镜、第3透镜组由两个透镜成分构成、第4透镜组由两个透镜成分构成,最终透镜组由1个透镜成分构成。
此外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成,并满足条件式(401)。
第4透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分构成,由此能够使第4透镜组的主点位置位于物体侧。从而,在送出量最多的望远端中可预先大幅拓宽与第3透镜组的间隔。结果,能够通过向物体侧送出第4透镜组来进行更近距离的对物体的对焦。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,条件式(401)规定第4透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(401),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(401)的上限值时,球面像差、彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(401)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端中难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(401)而满足以下的条件式(401’):
-0.2<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.4…(401’)。
另外,更优选的是,代替条件式(401)而满足以下的条件式(401”):
-0.1<(R42F-R42R)/(R42F+R42R)<0.2…(401”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜,第4透镜组的接合透镜从物体侧起依次由正屈光力的单透镜和负屈光力的单透镜构成,并优选满足以下的条件式(402):
-0.5<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<1.2…(402)
其中,
R422F是第4透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径,
R422R是第4透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(402)规定构成第4透镜组的接合透镜的负透镜的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(402),可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(402)的上限值时,彗差或子午像面弯曲的校正容易变得困难。另一方面,当低于条件式(402)的下限值时,难以使第4透镜组的主点位置位于物体侧。在此情况下,在望远端中难以确保第4透镜组为了对焦而移动的空间。结果,难以缩短光学系统的全长。
这里,优选的是,代替条件式(402)而满足以下的条件式(402’):
-0.2<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.6…(402’)。
另外,更优选的是,代替条件式(402)而满足以下的条件式(402”):
-0.1<(R422F+R422R)/(R422F-R422R)<0.4…(402)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,第4透镜组的正屈光力的透镜成分是单透镜,并优选满足以下的条件式(403):
-0.1<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.5…(403)
其中,
R41F是第4透镜组的正屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R41R是第4透镜组的正屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径。
条件式(403)规定第4透镜组的正屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。当超出条件式(403)的上限值时,对于全长缩短是不利的。另一方面,当低于条件式(403)的下限值时,彗差和子午像面弯曲(非点像差)的校正容易变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(403)而满足以下的条件式(403’):
0.0<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.4…(403’)。
另外,更优选的是,代替条件式(403)而满足以下的条件式(403”):
0.1<(R41F+R41R)/(R41F-R41R)<0.3…(403”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中优选满足以下的条件式(404):
4.0<f4/fW<10.0…(404)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(404)规定第4透镜组与在广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(404),可以实现薄型化并且抑制偏心所引起的像差的产生。
当超出条件式(404)的上限值时,第4透镜组的焦点距离变长,所以变倍以及对焦时的第4透镜组的移动量变大。另一方面,当低于条件式(404)的下限值时,变倍引起的像差变动或偏心灵敏度容易增大。结果,特别是球面像差或彗差发生恶化。
这里,优选的是,代替条件式(404)而满足以下的条件式(404’):
4.8<f4/fW<7.0…(404’)。
另外,更优选的是,代替条件式(404)而满足以下的条件式(404”):
5.1<f4/fW<6.0…(404”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(405):
-2.00<ff4/f4<-1.00…(405)
其中,
f4是第4透镜组的焦点距离,
ff4是从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离。
条件式(405)规定第4透镜组的焦点距离与从第4透镜组的最靠近物体侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(405)可以使光学系统变薄,并且能够抑制轴外的像差产生。
当超出条件式(405)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组容易接近。在此情况下,确保第4透镜组在望远端的对焦空间容易变得困难。另一方面,当低于条件式(405)的下限值时,在第4透镜组特别是轴外光线高度高,所以轴外像差的校正变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(405)而满足以下的条件式(405’):
-1.50<ff4/f4<-1.10…(405’)。
另外,更优选的是,代替条件式(405)而满足以下的条件式(405”):
-1.35<ff4/f4<-1.15…(405”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(406):
1.10<f34W/f34T<2.00…(406)
其中,
f34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
f34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(406)规定第3透镜组与第4透镜组的合成系统的在广角端的焦点距离与在望远端的焦点距离的比率。通过满足条件式(406),在从广角端向望远端变倍时,能够维持或缩短合成系统的焦点距离。结果,能够提高第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率,因此能够提高变焦镜头整个系统的变倍比。
当超出条件式(406)的上限值时,第3透镜组与第4透镜组的相对偏心灵敏度变高,所以特别是球面像差与彗差恶化。因此,容易导致成像性能的劣化。另一方面,当低于条件式(406)的下限值时,即使增大第4透镜组的移动量,也难以增大第3透镜组与第4透镜组构成的合成系统的变倍(增倍)率。
这里,优选的是,代替条件式(406)而满足以下的条件式(406’):
1.20<f34W/f34T<2.00…(406’)。
另外,更优选的是,代替条件式(406)而满足以下的条件式(406”):
1.25<f34W/f34T<2.00…(406”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(407):
0.20<log(β34T/β34W)<0.9·logγ…(407)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
β34T是望远端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW>7,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
条件式(407)规定第3透镜组与第4透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。通过满足条件式(407),可以在良好校正球面像差或彗差的状态下拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(407)的上限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。另一方面,当低于条件式(407)的下限值时,几乎仅利用第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。结果,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。
这里,优选的是,代替条件式(407)而满足以下的条件式(407’):
0.30<log(β34T/β34W)<0.7·logγ…(407’)。
另外,更优选的是,代替条件式(407)而满足以下的条件式(407”):
0.35<log(β34T/β34W)<0.55·logγ…(407”)
其中,
γ=fT/fW>9。
另外,更优选的是,代替条件式(407)而满足以下的条件式(407”’):
0.38<log(β34T/β34W)<0.5·logγ…(407”’)
其中,
γ=fT/fW>10。
此外,变倍比γ(=fT/fW)优选是9以上,进一步优选是10以上。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选第3透镜组从物体侧起依次由正屈光力的透镜成分和负屈光力的透镜成分这两个透镜成分构成。
这样,可使第4透镜组的主点位置位于物体侧。结果,能够缩短变焦镜头的全长。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
并且,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(408):
0.1<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<5.0…(408)
其中,
R32F是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧的面的近轴曲率半径,
R32R是第3透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧的面的近轴曲率半径,
透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
条件式(408)规定第3透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(用形状因数的倒数来表示)。通过满足条件式(408)可缩短变焦镜头的全长。
当超过条件式(408)的上限值时,对于全长缩短是有利的,但在全部变焦区域内球面像差以及彗差的校正是困难的。另一方面,当低于条件式(408)的下限值时,难以使第3透镜组的主点位置位于物体侧,所以变焦镜头的全长缩短变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(408)而满足以下的条件式(408’):
0.2<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<2.5…(408’)。
另外,更优选的是,代替条件式(408)而满足以下的条件式(408”):
0.4<(R32F-R32R)/(R32F+R32R)<1.2…(408”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(409):
0.30<|β34W|<0.70…(409)
其中,
β34W是广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(409)规定广角端的第3透镜组与第4透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(409),可实现变焦镜头的广视场角化和薄型化。
当超出条件式(409)的上限值时,需要缩短第1透镜组的焦点距离。这样,广视场角化变得困难。另一方面,当低于条件式(409)的下限值时,第4透镜组与相邻的像侧的透镜组容易发生干涉。当为了防止干涉而拓宽两者的间隔时,光学系统的全长变长。
这里,优选的是,代替条件式(409)而满足以下的条件式(409’):
0.36<|β34W|<0.56…(409’)。
另外,更优选的是,代替条件式(409)而满足以下的条件式(409”):
0.39<|β34W|<0.53…(409”)。
另外,在本实施方式的变焦镜头中,优选最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成。
作为变焦镜头系统可利用第1透镜组到第4透镜组来完成,但本实施方式这样的广角且高变倍率的变焦镜头具有第1透镜组的焦点距离长、且从第2透镜组到第4透镜组的变倍以及焦点位置校正透镜组的倍率适合区域稍微变高的趋势,所以为了成为期望的焦点距离,而需要整体降低倍率的透镜组。因此,在本实施方式的变焦镜头中,在第4透镜组的像侧设置最终透镜组,将其作成正屈光力并具有小于+1倍的倍率。此外,透镜成分是单透镜或接合透镜,具有两个与空气接触的光学面。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(410):
0.70<|βFW|<0.98…(410)
其中,
βFW是广角端的最终透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(410)规定广角端的最终透镜组的倍率。通过满足条件式(410),可抑制轴外的各种像差的产生。
当超出条件式(410)的上限值时,难以获得广角且具有高变倍比的变焦镜头。另一方面,当低于条件式(410)的下限值时,最终透镜组的屈光力变大,所以通过最终透镜组的轴外光线高度容易变高。结果,轴外的各像差的校正变得困难。
这里,优选的是,代替条件式(410)而满足以下的条件式(410’):
0.73<|βFW|<0.94…(410’)。
另外,更优选的是,代替条件式(410)而满足以下的条件式(410”):
0.76<|βFW|<0.90…(410”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(411):
-0.18<f2/f1<-0.06…(411)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
f2是第2透镜组的焦点距离。
条件式(411)规定第1透镜组的焦点距离与第2透镜组的焦点距离之比,是用于进行广角化并且获得高变倍率的条件。
当超出条件式(411)的上限值时,难以进一步进行广角化。另一方面,当低于条件式(411)的下限值时,难以进行高变倍率化。
这里,优选的是,代替条件式(411)而满足以下的条件式(411’):
-0.16<f2/f1<-0.06…(411’)。
另外,更优选的是,代替条件式(411)而满足以下的条件式(411”):
-0.15<f2/f1<-0.06…(411”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(412):
9<f1/fW<18…(412)
其中,
f1是第1透镜组的焦点距离,
fW是广角端的上述变焦镜头整个系统的焦点距离,是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(412)规定第1透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离之比。通过满足条件式(412),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(412)的上限值时,对于高变倍比化是不利的。另一方面,当低于条件式(412)的下限值时,难以良好地进行广视场角化、广角端的子午像面弯曲或彗差的校正、以及望远端的轴向色像差或球面像差的校正。
这里,优选的是,代替条件式(412)而满足以下的条件式(412’):
10.5<f1/fW<17…(412’)。
另外,更优选的是,代替条件式(412)而满足以下的条件式(412”):
11.5<f1/fW<16…(412”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(413):
0.3<log(β2T/β2W)/logγ<0.8…(413)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,
β2T是望远端的第2透镜组的倍率,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
γ=fT/fW,
这些参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦点距离。
条件式(413)规定与变焦镜头整个系统的变倍比相对的第2透镜组的变倍(增倍)率。该条件式(413)是抑制第2透镜组的增倍作用以使上述第2透镜组在望远端的倍率的绝对值不大幅超过1的条件。通过满足条件式(413),可实现球面像差或彗差的良好校正和广角化。
当超出条件式(413)的上限值时,几乎仅通过第2透镜组的移动来进行变倍。在此情况下,第2透镜组不得不与第1透镜组一起形成强屈光力。这样,特别是在广角端这些透镜组的光线高度变高,因此难以进一步广角化。另一方面,当低于条件式(413)的下限值时,广角端与望远端的F值之差变大,或者在望远端轴上光线高度变高。当在望远端轴上光线高度变高时,难以校正球面像差及彗差。
这里,优选的是,代替条件式(413)而满足以下的条件式(413’):
0.45<log(β2T/β2W)/logγ<0.67…(413’)。
另外,更优选的是,代替条件式(413)而满足以下的条件式(413”):
0.50<log(β2T/β2W)/logγ<0.64…(413”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(414):
0.1<|β2W|<0.30…(414)
其中,
β2W是广角端的第2透镜组的倍率,是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(414)规定广角端的第2透镜组的倍率(无限远物点对焦时)。当广角端的第2透镜组的倍率为较小值时,第2透镜组的望远端的倍率的绝对值不大幅超过1。因此,容易进行第3透镜组与第4透镜组构成的合成系统的增倍。结果,容易满足条件式(407)。另外,第1透镜组的焦点距离自然变长。因此,广角端的轴外像差或从望远端的轴上到整个轴外的像差校正变得容易。另一方面,使第2透镜组在广角端的倍率进一步减小下去,当极端为零即成为没有第1透镜组的屈光度的状态时,第2透镜组没有变倍效果(即,成为负先行型变焦镜头)。这样,难以确保高变倍率,所以不优选第2透镜组在广角端的倍率过小。因此通过满足条件式(414),可在良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
当超出条件式(414)的上限值时,在拓宽视场角时,特别是轴外像差校正变得困难。另一方面,当低于条件式(414)的下限值时,难以确保高变倍比。
这里,优选的是,代替条件式(414)而满足以下的条件式(414’):
0.1<|β2W|<0.24…(414’)。
另外,更优选的是,代替条件式(414)而满足以下的条件式(414”):。
0.1<|β2W|<0.22…(414”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(415):
-0.5<fW/f123T<0.10…(415)
其中,
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦点距离,
f123T是望远端的从第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离,
这些参数都是无限远物点对焦时的焦点距离。
条件式(415)规定广角端的上述变焦镜头整个系统与望远端的从第1透镜组到第3透镜组的合成系统的焦点距离之比。通过满足条件式(415),可实现高变倍比并抑制各像差的产生。
当超出条件式(415)的上限值时,对于广角化、在广角端的子午像面弯曲或彗差的校正、以及在望远端的轴向色像差或球面像差的校正是不利的。另一方面,当低于条件式(415)的下限值时,对于高变倍率化是不利的。
这里,优选的是,代替条件式(415)而满足以下的条件式(415’):
-0.4<fW/f123T<0.04…(415’)。
另外,更优选的是,代替条件式(415)而满足以下的条件式(415”):
-0.3<fW/f123T<0.02…(415”)。
另外,本实施方式的变焦镜头优选在变倍时的第4透镜组的移动方向始终是物体侧。
这样,第3透镜组与第4透镜组的合成系统中的增倍效果增加。由此,能够提高变焦镜头整个系统的变倍效率。尤其是能够在维持对物体的对焦状态的同时,在向望远侧进一步进行变倍时发挥效果。此外,对焦与变倍的顺序可以是任意的,可以使两者同时或者並行地进行。
另外,最终透镜组在从广角端向望远端变倍之际向物体侧移动时,具有消除变倍时的子午像面弯曲或彗差变动的作用,所以是有利的。但是,当使最终透镜组向物体侧移动时、尤其在望远端附近时具有偏心等的误差灵敏度增大的趋势。考虑到误差灵敏度由于最终透镜组移动而增大,优选使最终透镜组在变倍时固定。
另外,本实施方式的摄像装置的特征是具备上述变焦镜头和配置在变焦镜头的像面的摄像元件。
以下,根据附图来详细说明摄像光学系统以及摄像装置的实施例。此外,此实施例不限定本发明。另外,屈光力的正负是基于近轴曲率半径的。
接着,说明实施例1的摄像光学系统。图1A、1B、1C是示出实施例1的摄像光学系统的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是广角端(图1A)、中间状态(图1B)、望远端(图1C)的剖视图。
图2A、图2B、图2C、图2D分别示出实施例1的广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图2E、图2F、图2G、图2H分别示出本实施例的中间焦点距离状态下的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图2I、图2J、图2K、图2L分别示出本实施例的望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
另外,FIY表示像高度。此外,像差图中的记号在后述的实施例中也是共用的。
如图1A、1B、1C所示,实施例1的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、亮度光圈S、正屈光力的第3透镜组G3、正屈光力的第4透镜组G4、以及正屈光力的第5透镜组G5构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3固定,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。
从物体侧起依次为:第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、凸面朝向像侧的负凹凸透镜、以及双凹负透镜与双凸正透镜的接合透镜构成。第3透镜组G3由双凸正透镜、和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜、和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜构成。
在第2透镜组G2的凸面朝向像侧的负凹凸透镜的两面、第3透镜组G3的双凸正透镜的两面、以及第5透镜组G5的双凸正透镜的像侧的面这5个面上采用非球面。
接着,说明实施例2的摄像光学系统。图3A、3B、3C是示出实施例2的摄像光学系统的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是在广角端(图3A)、中间状态(图3B)、望远端(图3C)的剖视图。
图4A、图4B、图4C、图4D分别示出实施例2的广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图4E、图4F、图4G、图4H分别示出本实施例的中间焦点距离状态下的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT),倍率色像差(CC)。
图4I、图4J、图4K、图4L分别示出本实施例的在望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图3A、3B、3C所示,实施例2的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、亮度光圈S、正屈光力的第3透镜组G3、正屈光力的第4透镜组G4、以及正屈光力的第5透镜组G5构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3固定,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。
从物体侧起依次为:第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与双凸正透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、以及双凹负透镜与双凸正透镜的接合透镜构成。第3透镜组G3由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜、和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜构成。
在第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(从物体侧起第2个)的两面、第3透镜组G3的双凸正透镜的两面、以及第5透镜组G5的双凸正透镜的两面这6个面上采用非球面。
接着,说明实施例3的摄像光学系统。图5A、5B、5C是示出实施例3的摄像光学系统的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是在广角端(图5A)、中间状态(图5B)、望远端(图5C)的剖视图。
图6A、图6B、图6C、图6D分别示出实施例3的广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图6E、图6F、图6G、图6H分别示出本实施例的中间焦点距离状态下的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图6I、图6J、图6K、图6L分别示出本实施例的望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图5A、5B、5C所示,实施例3的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、亮度光圈S、正屈光力的第3透镜组G3、正屈光力的第4透镜组G4、以及正屈光力的第5透镜组G5构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3固定,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。
从物体侧起依次为:第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与双凸正透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、以及双凹负透镜与双凸正透镜的接合透镜构成。第3透镜组G3由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜、和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第5透镜组G5由凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
在第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(从物体侧起第2个)的两面、第3透镜组G3的双凸正透镜的两面、以及第5透镜组G5的凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的两面这6个面上采用非球面。
接着,说明实施例4的摄像光学系统。图7A、7B、7C是表示实施例4的摄像光学系统的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是在广角端(图7A)、中间状态(图7B)、望远端(图7C)的剖视图。
图8A、图8B、图8C、图8D分别示出实施例4的广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图8E、图8F、图8G、图8H分别示出本实施例的中间焦点距离状态下的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图8I、图8J、图8K、图8L分别示出本实施例的望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图7A、7B、7C所示,实施例4的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、亮度光圈S、正屈光力的第3透镜组G3、正屈光力的第4透镜组G4、以及正屈光力的第5透镜组G5构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3固定,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。
从物体侧起依次为:第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、以及双凹负透镜与双凸正透镜的接合透镜构成。第3透镜组G3由双凸正透镜、和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜、和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第5透镜组G5由凸面朝向像侧的正凹凸透镜构成。
在第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(从物体侧起第2个)的两面、第3透镜组G3的双凸正透镜的两面、以及第5透镜组G5的凸面朝向像侧的正凹凸透镜的两面这6个面上采用非球面。
接着,说明实施例5的摄像光学系统。图9A、9B、9C是示出实施例5的摄像光学系统的无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图,是在广角端(图9A)、中间状态(图9B)、望远端(图9C)的剖视图。
图10A、图10B、图10C、图10D分别示出实施例5的广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图10E、图10F、图10G、图10H分别示出本实施例的中间焦点距离状态下的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
图10I,图10J,图10K,图10L分别示出本实施例的望远端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图9A、9B、9C所示,实施例5的变焦镜头从物体侧起依次由正屈光力的第1透镜组G1、负屈光力的第2透镜组G2、亮度光圈S、正屈光力的第3透镜组G3、正屈光力的第4透镜组G4、以及正屈光力的第5透镜组G5构成。
在从广角端向望远端变倍时,第1透镜组G1固定,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3固定,第4透镜组G4向物体侧移动,第5透镜组G5固定。
从物体侧起依次为:第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜与凸面朝向物体侧的正凹凸透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、以及双凹负透镜与双凸正透镜的接合透镜构成。第3透镜组G3由双凸正透镜、和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜、和双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜构成。第5透镜组G5由凸面朝向像侧的正凹凸透镜构成。
在第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(从物体侧起第2个)的两面、第3透镜组G3的双凸正透镜的两面、以及第5透镜组G5的凸面朝向像侧的正凹凸透镜的两面这6个面上采用非球面。
以下,记载构成上述各实施例的摄像光学系统的光学部件的数值数据。此外,在各实施例的数值数据中,r1、r2、…表示各透镜面的曲率半径,d1、d2、…表示各透镜的厚度或空气间隔,nd1、nd2、…表示各透镜在d线的折射率,νd1、νd2、…表示各透镜的阿贝数,*标记表示非球面,FL表示整个系统的焦点距离,Fno表示F数,ω表示半视场角,BF表示后焦点。
另外,在将光轴方向设为z、将与光轴垂直的方向设为y、将圆锥系数设为K、将非球面系数设为A4、A6、A8、A10时,用下式表示非球面形状。
z=(y2/r)/[1+{1-(1+K)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
另外,e表示10的乘方。此外,这些各值的记号在后述实施例的数值数据中也是共用的。
数值实施例1
单位mm
面数据
非球面数据
第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.3796E-04,A6=-3.4249E-06,A8=7.1817E-10,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.7228E-04,A6=-4.6717E-06,A8=3.7336E-08,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.1404E-04,A6=-1.0637E-06,A8=5.9473E-10,A10=0.0000E+00
第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.6388E-05,A6=-9.1278E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第24面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=2.9911E-04,A6=-9.6034E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
各种数据
变焦透镜组数据
数值实施例2
单位mm
面数据
非球面数据
第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.2882E-04,A6=7.7927E-06,A8=-1.3054E-08,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-6.0362E-04,A6=8.9092E-06,A8=-3.8039E-08,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-9.1865E-05,A6=1.0809E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=8.8658E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第23面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.9854E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第24面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-2.6516E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
各种数据
变焦透镜组数据
数值实施例3
单位mm
面数据
非球面数据
第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.2787E-04,A6=7.8053E-06,A8=3.9279E-09,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-6.1721E-04,A6=9.3376E-06,A8=-3.7342E-08,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-9.3961E-05,A6=1.0370E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=8.9752E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第23面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.1583E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第24面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=1.2097E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
各种数据
变焦透镜组数据
数值实施例4
单位mm
面数据
非球面数据
第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.4787E-04,A6=7.3678E-06,A8=-4.4682E-08,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-7.1046E-04,A6=8.7428E-06,A8=-1.1765E-07,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-8.2921E-05,A6=6.5431E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.9777E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第23面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.8081E-04,A6=8.0925E-06,A8=1.0950E-07,A10=0.0000E+00
第24面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=2.9366E-05,A6=5.2804E-06,A8=1.9690E-07,A10=0.0000E+00
各种数据
变焦透镜组数据
数值实施例5
单位mm
面数据
非球面数据
第8面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-4.4787E-04,A6=7.3678E-06,A8=-4.4682E-08,A10=0.0000E+00
第9面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-7.0011E-04,A6=8.7587E-06,A8=-1.1554E-07,A10=0.0000E+00
第14面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-8.4732E-05,A6=4.6644E-08,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第15面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=7.4993E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第23面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-5.0232E-04,A6=8.8113E-06,A8=6.2288E-08,A10=0.0000E+00
第24面
K=0.
A2=0.0000E+00,A4=-1.0619E-05,A6=5.5555E-06,A8=1.6400E-07,A10=0.0000E+00
各种数据
变焦透镜组数据
以下示出各实施例的条件式的对应值。
另外,以下示出各参数的值。
此外,以下示出各实施例的条件式的对应值。
另外,以下示出各参数的值。
另外,以下示出各实施例的条件式的对应值。
另外,以下示出各参数的值。
另外,以下示出各实施例的条件式的对应值。
另外,以下示出各参数的值。
以上这样的本发明的成像(摄像)光学系统可用于经由CCD或CMOS等电子摄像元件拍摄物体的像的摄影装置,特别是数字照相机或摄像机、作为信息处理装置的例子的个人计算机、电话、便携终端、特别是携带方便的移动电话等。以下例示其实施方式。
图11~图13示出在数字照相机的摄影光学系统41内装入本发明的成像光学系统的结构的概念图。图11是示出数字照相机40的外观的前方立体图,图12是其后方立体图,图3是示出数字照相机40的光学结构的剖视图。
在此例的情况下,数字照相机40包含具有摄影用光路42的摄影光学系统41、具有取景用光路44的取景光学系统43、快门45、闪光灯46、液晶显示监视器47等。并且,当摄影者按压配置在照相机40上部的快门45时,与其联动地通过摄影光学系统41例如实施例1的摄像光学系统48进行摄影。
由摄影光学系统41形成的物体像形成在CCD49的摄像面上。利用该CCD49接收到的物体像经由图像处理单元51作为电子图像显示到设置在照相机背面的液晶显示监视器47上。另外,在该图像处理单元51上配置存储器等,还可以记录所拍摄的电子图像。此外,该存储器可与图像处理单元51分体地进行设置,还可以利用软盘、存储卡或MO等以电子的方式进行记录写入。
此外,在取景用光路44上配置取景用物镜光学系统53。该取景用物镜光学系统53由盖透镜54、第1棱镜10、开口光圈2、第2棱镜20、对焦用透镜66构成。利用该取景用物镜光学系统53在成像面67上形成物体像。在作为像正立部件的波罗棱镜55的视野框57上形成该物体像。在该波罗棱镜55的后方配置有将构成正立正像的像导入观察者眼球E的接眼光学系统59。
根据这样构成的数字照相机40,可实现具有已减少摄影光学系统41的构成片数的小型化且薄型化的摄像光学系统的电子摄像装置。此外,本发明不仅限于上述伸缩式数字照相机,还可以应用于采用弯曲光学系统的弯曲式数字照相机。
另外,在摄影光学系统41中具备一体化的自动对焦机构500。通过安装自动对焦机构500,可针对所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望摄影光学系统41与电子摄像元件芯片(电子摄像元件)一体化。
通过使电子摄像元件一体化,可以使摄像光学系统的光学像转换为电信号。另外,可选择在图像中央部和周边部能够减轻图像的亮度变化的电子摄像元件,提供小型且高性能的数字照相机(摄像装置)。
接着,图14~图16示出将本发明的摄像光学系统作为物镜光学系统内置的信息处理装置的一例即个人计算机。图14是打开个人计算机300的盖的状态的前方立体图,图15是个人计算机300的摄影光学系统303的剖视图,图16是图14的侧视图。如图14~图16所示,个人计算机300具有键盘301、信息处理单元或记录单元、监视器302和摄影光学系统303。
这里,键盘301用于操作者从外部输入信息。关于信息处理单元或记录单元省略图示。监视器302用于向操作者显示信息。摄影光学系统303用于拍摄操作者自身或周边的像。监视器302可以是液晶显示元件或CRT显示器等。作为液晶显示元件,有利用未图示的背光源从背面进行照明的透射型液晶显示元件或反射来自前面的光进行显示的反射型液晶显示元件。另外在图中,在监视器302的右上处内置摄影光学系统303,但不仅限于此位置,还可以是监视器302周围或键盘301周围的任意位置。
该摄影光学系统303在摄影光路304上具有例如由实施例1的摄像光学系统构成的物镜光学系统100和接收像的电子摄像元件芯片162。将它们内置于个人计算机300。
在镜框的前端配置有用于保护物镜光学系统100的盖玻璃102。
由电子摄像元件芯片162接收到的物体像经由端子166输入至个人计算机300的处理单元。并且,最终将物体像作为电子图像显示到监视器302上。在图14中作为一例示出操作者所拍摄的图像305。另外,还可以经由处理单元从远方向通信对象的个人计算机显示该图像305。利用互联网或电话进行向远方的图像传输。
另外,在物镜光学系统100(摄像光学系统)中具备一体化的自动对焦机构500。通过安装自动对焦机构500,可针对所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望物镜光学系统100(摄像光学系统)与电子摄像元件芯片162(电子摄像元件)一体化。
通过使电子摄像元件一体化,可以使摄像光学系统的光学像转换为电信号。另外,可选择在图像中央部和周边部能够减轻图像的明亮度变化的电子摄像元件,提供小型且高性能的个人计算机(摄像装置)。
接着,图17A、17B、17C示出将本发明的摄像光学系统作为摄影光学系统内置的信息处理装置的一例即电话尤其是便于携带的移动电话。图17A是移动电话400的正视图,图17B是侧视图,图17C是摄影光学系统405的剖视图。如图17A-17C所示,移动电话400具有麦克风部401、扬声器部402、输入刻度盘403、监视器404、摄影光学系统405、天线406、和处理单元。
这里,麦克风部401用于将操作者的声音作为信息进行输入。扬声器部402用于输出通话对象的声音。输入刻度盘403用于操作者输入信息。监视器404用于显示操作者自身或通话对象等的摄影像、电话号码等信息。天线406用于进行通信电波的发送和接收。处理单元(未图示)用于进行图像信息、通信信息及输入信号等的处理。
这里,监视器404是液晶显示元件。另外,在图中各结构的配置位置不特别限于此。该摄影光学系统405具有在摄影光路407上配置的物镜光学系统100和接受物体像的电子摄像元件芯片162。作为物镜光学系统100例如可采用实施例1的摄像光学系统。将它们内置于移动电话400中。
在镜框的前端配置用于保护物镜光学系统100的盖玻璃102。
由电子摄影元件芯片162接收到的物体像经由端子166输入至未图示的图像处理单元。并且,最终将物体像作为电子图像显示到监视器404、通信对象的监视器或双方上。另外,处理单元包含信号处理功能。在向通信对象发送图像的情况下,利用此功能将电子摄像元件芯片162所接收到的物体像的信息转换为可发送的信号。
另外,在物镜光学系统100(摄像光学系统)中具备一体化的自动对焦机构500。通过安装自动对焦机构500,可针对所有被摄体距离进行对焦。
另外,希望物镜光学系统100(摄像光学系统)和电子摄像元件芯片162(电子摄像元件)一体化。
通过使电子摄像元件一体化,可以使摄像光学系统的光学像转换为电信号。另外,可选择在图像中央部和周边部能够减轻图像的亮度变化的电子摄像元件,提供小型且高性能的移动电话(摄像装置)。
此外,本发明在不脱离其主旨的范围内可取得各种各样的变形例。
如上所述,本发明适用于可良好校正各个像差特别是彗差的摄像光学系统以及使用该摄像光学系统的摄像装置。
根据本发明,可提供在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能良好校正各像差的变焦镜头以及采用该变焦镜头的摄像装置。