变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统的制作方法

专利名称：变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及变焦镜头、采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送 系统。
背景技术：
在动态图像摄影中，时常一边进行变倍或对焦一边进行摄影。在时常进行变倍或 对焦的情况下，镜头的重量左右对焦速度。另外，如果在对焦时镜头的全长改变，则光学系 统或整个摄像装置变大。另外，因为重心移动较多所以平衡难以稳定。因此提出了如下这 样的变焦镜头，即光学系统中的前部透镜(组)不动，仅移动比较小的透镜来提高对焦速度， 并使整体变得紧凑。
作为使第I透镜组固定的变焦镜头的例子，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I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I透 镜组是固定的，第2透镜组向像面侧移动，第3透镜组是固定的，使第4透镜组移动，使第4 透镜组进一步移动来进行对焦(日本特开昭62-178917号公报、日本特开昭63-29718号公 报、日本特开昭63-123009号公报)。
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。(日本特开平3-154014号公报、日本特开平5-264902号公报、日本特开平 6-27375号公报、日本特开平7-151967号公报)。
近年来，在摄像装置中盛行面向高品质电视化的开发。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为200万像素(1920 X 1080)。因此，需要变焦镜头的成 像性能与其相称。
作为一例，变焦镜头需要广角端的F值是2、宽高比为16 :9、水平视场角约70度 (按对角为77度)、变倍比超过10倍这样的成像性能。另外，显然小型轻量也是必须的条件。 但是，还未提出能满足这些条件的变焦镜头的方案。发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供在广角端的F值小、视场角宽、变 倍比高并且能良好地校正各个像差的小型变焦镜头。另外，其目的是还提供采用该变焦镜 头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。
为了解决上述课题并达到目的，本发明的变焦镜头具备以下部件。
从物体侧起依次具备
具有正屈光力的第I透镜组；
具有负屈光力的第2透镜组；
具有负屈光力的第3透镜组；
具有正屈光力的第4透镜组；
具有正屈光力的第5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2透镜组与第3透镜组移动，
第4透镜组、第5透镜组、最终透镜组中的某个透镜组移动。
另外，根据本发明的优选方式，希望在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组固定，第2透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动，第4透镜组固定，第5透镜组移动，在对焦时第5透镜组移动。
另外，根据本发明的优选方式，希望第2透镜组与第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小，从中间区域向望远端变倍时固定。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(I)
O. 5< (fg3/fg2)〈1. 3…(I)
其中，
fg2是第2透镜组的从广角端到望远端的移动量，
fg3是第3透镜组的从广角端到望远端的移动量。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(2)、(3)
O. 35< ( β 45Τ/β 45W) / ( β 23Τ/β 23W) <1. 2— (2)
3. 0< β 23Τ/ β 23ff<fT/fff .·· (3)
其中，
β 23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率，
β 23Τ是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率，
β 45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，
β 45Τ是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，
fff是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，
fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦距，
fT/fff>7,
以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(4)
O. 1〈| β 23ff|< 0. 30... (4)
其中，
β 23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(5)
O. 7〈| β 23Τ|〈2· O... (5)
其中，
β 23Τ是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(6)
1. 10<f45ff/f45T<2. 00— (6)
其中，
f45ff是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距，
f45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距，
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(7)
O. 30〈 β 45ff|<0. 70... (7)
其中，
β 45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(8)
O. 90〈 β 45Τ|〈1· 80... (8)
其中，
β45Τ是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
另外，根据本发明的优选方式，希望变倍时的第4透镜组的移动方向始终是物体侧。
另外，根据本发明的优选方式，希望第5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。
其中，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，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(9)
-O. 3< (R52F-R52R) / (R52F+R52R)〈O. 6…(9)
其中，
R52F是第5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，
R52R是第5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。
另外，根据本发明的优选方式，希望第5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(10)
-O. 5< (R522F+R522R) / (R522F-R522R)〈1. 2…(10)
其中，
R522F是第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径，
R522R是第5透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
另外，根据本发明的优选方式，希望第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这两个透镜成分构成。其中，
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，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(11)
O. 1< (R42F-R42R) / (R42F+R42R)〈5. O…(11)
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面的近轴曲率半径。
另外，根据本发明的优选方式，希望最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成。
其中，
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，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(12)
O. 70〈| β Fff I <0. 98... (12)
其中，
β Fff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。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(13)
O. 4〈f5/fF〈l. 2…(13)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
fF是最终透镜组的焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(14)
O. 40<f5/f4<l. 00— (14)
其中，
f4是第4透镜组的焦距，
f5是第5透镜组的焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(15)
4. 0<f5/fff<10. O— (15)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(16)
-2. 00〈ff5/f5〈-l· 00…(16)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
ff5是从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(17)
O. 50〈fb4/f4〈l. 5…(17)
其中，
f4是第4透镜组的焦距，
fb4是从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(18)
9<fl/fff<18— (18)
其中，
fl是第I透镜组的焦距，
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
另外，根据本发明的优选方式，希望满足以下的条件式(19)
-O. 5<fff/fl234T<0. 10— (19)
其中，
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，
f1234Τ是从望远端的第I透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距，
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
另外，本发明的摄像装置具备上述变焦镜头和在变焦镜头的像面上配置的摄像元件。
另外，本发明的影像传送装置具备照相机单元，其包含上述摄像装置；主体单元，其对摄像装置所取得的影像进行信号处理；以及传送部，其传送主体单元所处理的影像。
另外，优选的是，本发明的影像传送装置还具备取得声音的声音单元，主体单元还对声音单元所取得的声音进行信号处理，并利用传送部来传送主体单元所处理的声音。
另外，优选的是，本发明的影像传送装置优选还具备显示影像的显示单元，在显示单元上能够显示经由网络接收到的影像。
另外，本发明的影像传送系统具备上述影像传送装置，影像传送装置与网络连接， 在物理上远程的处所之间至少传送摄像装置所取得的影像。
根据本发明，可提供广角端的F值小、视场角宽、变倍比高并且能够良好校正各个像差的变焦镜头，采用该变焦镜头的摄像装置、影像传送装置以及影像传送系统。


图1A、图1B、图1C是示出本发明实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图2A 2D、图2E 2H、图2广2L是示出实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图，分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图3A、图3B、图3C是示出本发明实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图4A 4D，图4E 4H，图4广4L是示出实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图，分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图5A、图5B、图5C是示出本发明实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图6A-6D、图6E飞H、图6广6L是示出实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图，分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图7A、图7B、图7C是示出本发明实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图8A 8D、图SE 8H、图8广8L是示出实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图，分别是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图9A、图9B、图9C是示出本发明实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的 光学结构的沿着光轴的剖视图，分别是在广角端、中间状态、望远端的剖视图。
图1OA 10D、图1OE 10H、图10广IOL是示出实施例5的摄像光学系统在无限远物 点对焦时的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)的像差图，分别 是在广角端、中间状态、望远端的像差图。
图11是示出安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内置的信息处理装置的一例即个 人计算机300的盖处于打开状态的前方立体图。
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内置的信息处理 装置的一例即移动电话的图，17A是移动电话400的正面图，17B是侧视图，17C是摄影光学 系统405的剖视图。
图18是示出电视会议装置(影像传送装置)的结构的图。
图19是示出电视会议系统(影像传送系统)的结构的图。
图20是详细示出电视会议系统的图。
图21是示出电视会议装置的框图的图。
具体实施方式
对实施方式的变焦镜头进行说明。此外，将近轴焦距是正值的透镜作为正透镜，将 近轴焦距是负值的透镜作为负透镜。
本实施方式的变焦镜头的特征是，从物体侧起依次包括具有正屈光力的第I透镜 组、具有负屈光力的第2透镜组、具有负屈光力的第3透镜组、具有正屈光力的第4透镜组、 具有正屈光力的第5透镜组和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2透镜组与第3透镜组移动，第4透镜组，第5透镜组，最终透镜组中的某个透镜组移动。
在本实施方式的变焦镜头中，变焦镜头由至少6个透镜组构成。在广角且高变倍 的光学系统中，当将子午像面的弯曲变动抑制得较小时，作为其副作用，包含其它像差的固 定残存像差量变大。为了校正该残存像差量，在本实施方式的变焦镜头中，在光学系统的后 方配置3个正透镜组即第4透镜组、第5透镜组以及最终透镜组。
其中的第4透镜组主要校正球面像差和彗差。另外，第5透镜组主要校正球面像 差、彗差、色像差、像面弯曲以及非点像差。另外，最终透镜组主要校正彗差、非点像差以及 畸变像差。这样，在本实施方式的变焦镜头中，使像差校正的作用分担在这3个正透镜组 中，且各不相同。尤其使第5透镜组和最终透镜组分担轴外像差的校正。
另外，在从广角端向望远端变倍时，使第2透镜组与第3透镜组移动。由此来实现 可动透镜组的轻量化。另外，即使是广角且高变倍的光学系统，为了实现能良好校正轴外像 差的光学性能，也需要将变倍时的子午像面的弯曲变动抑制得较小。因此，最好除了第2透 镜组和第3透镜组之外，还使其它透镜组移动。尤其，通过使第5透镜组移动，可良好地校正像差。
另外，本实施方式的变焦镜头优选在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组固定， 第2透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动，第4透镜组固定，第5透镜组移动， 在对焦时第5透镜组移动。
在本实施方式的变焦镜头内，第I透镜组与第4透镜组在变倍时、焦点位置校正时以及对焦时的任意一个中都固定。由此，使可动透镜组的数量成为最小。另外，通过使第2 透镜组与第3透镜组相对地改变间隔并且共同移动，来获得从广角端到中间区域(中间状态)轴外性能变化少的性能稳定的变焦镜头系统。此外，第2透镜组与第3透镜组的间隔变化的范围是从广角端到中间区域之间的一部分或者全部。另外，通过移动第5透镜组，来使第5透镜组保持变倍时、焦点位置校正以及对焦的作用。另外，最终透镜组与第I透镜组或第4透镜组同样，可以在变倍时、焦点位置校正时以及对焦时的任意一个中都固定。
另外，本实施方式的变焦镜头优选，第2透镜组与第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小，在从中间区域向望远端变倍时固定。
这样，在广角端的视场角较宽且能够良好地校正从中间区域到望远端的轴外像差的状态下，可增加第2透镜组与第3透镜组的合成系统的增倍效果。结果，能够提高变焦镜头整个系统中的变倍效率。此外，第2透镜组与第3透镜组的间隔减小的范围是从广角端到中间区域之间的一部分或全部。0158]另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(I)。0159]O. 5< (fg3/fg2) <1. 3— (I)0160]其中，0161]fg2是第2透镜组的从广角端到望远端的移动量，0162]fg3是第3透镜组的从广角端到望远端的移动量。0163]通过满足条件式(1)，可实现在广角端的视场角宽、变倍比高的变焦镜头。0164]当超出条件式(I)的上限值时，广角端的入射光孔位置位于物体侧是困难的。结果，由于广角端的视场角小，从而难以提高作为变焦镜头整个系统的变倍(增倍)率。另一方面，当低于条件式(I)的下限值时，彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。0165]这里，优选满足以下的条件式(I’)来取代条件式(I)。0166]O. 7< (fg3/fg2) <1. 2— (I，)0167]另外，还优选满足以下的条件式(I”)来取代条件式(I)。0168]O. 9< (fg3/fg2) <1.1— (I”)0169]另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(2)、(3)。0170]O. 35< ( β 45Τ/β 45W) / ( β 23Τ/β 23W) <1. 2— (2)0171]3. 0< β 23Τ/ β 23ff<fT/fff …(3)0172]其中，0173]β 23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率，0174]β 23Τ是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率，0175]β 45W是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，0176]β 45Τ是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率，0177]fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，fT是望远端的变焦镜头整个系统的焦距， fT/fff>7,以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。通过满足条件式(2)、(3)，可实现在广角端的F值小、视场角宽、变倍比高的变焦
镜头。
条件式(2)规定了第4透镜组与第5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透镜组与第3透镜组的变倍(增倍)率的比率。通过满足条件式(2)， 在已良好校正轴外像差的状态下，可拓宽视场角并且提高变倍比。
当超出条件式(2)的上限值时，在望远端难以确保第5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，由于全长缩短或对焦而引起的各种像差的变动校正变得困难。另一方面，当低于条件式(2)的下限值时，在例如超过对角视场角75度这样拓宽视场角的情况下，减小第I透镜组的透镜直径或者良好地校正轴外像差变得困难。
条件式(3)是规定了第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率和在望远端的合成倍率的比率。通过满足条件式(3)，可抑制第2透镜组与第3透镜组中的像差产生，而且能够获得高变倍比。
当超出条件式(3)的上限值时，第2透镜组与第3透镜组的变倍率增大。此时，在广角端中轴外像差尤其是非点像差、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、轴上色像差容易恶化。另一方面，当低于条件式(3)的下限值时，第2透镜组与第3透镜组的变倍率减小，从而难以获得高变倍比(例如，超过10倍的变倍比)。
这里，优选满足以下的条件式(2 ’)来取代条件式(2 )。
O. 45< ( β 45Τ/β 45W) / ( β 23Τ/β 23W) <1. 2— (2，)
另外，还优选满足以下的条件式(2 ”)来取代条件式(2 )。
O.50< ( β 45Τ/β 45W) / ( β 23Τ/β 23W) <1. 2— (2，，)
这里，优选满足以下的条件式(3 ’)来取代条件式(3 )。
3. 6< β 23Τ/ β 23ff<0. 8 X fT/fff ... (3，)
另外，还优选满足以下的条件式(3 ”)来取代条件式(3 )。
3. 9< β 23Τ/ β 23ff<0. 7X fT/fff ...(3”)
此外，优选0 45170 451是1.8以上，进一步优选是2.1以上，最好是2. 4以上。另外，优选变倍比Y (=fT/fW)是9以上，最好是10以上。
率。
焦时)另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(4)。O. 1〈| β 23ff|<0. 30... (4)其中，β 23W是广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍条件式(4)规定了广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对当广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率为较小的值时，第I透镜组的焦距自然变长。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，进一步减小第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率，当极端为零即没有第 I透镜组的功率的状态时，第2透镜组与第3透镜组没有变倍效果(即，成为负前导型变焦镜头)。这样，因为难以确保高变倍率，所以不优选过于减小第2透镜组与第3透镜组在广角端的合成倍率。因此可通过满足条件式(4)，来在已良好校正轴外像差的状态下获得高变倍比。
如果超出条件式(4)的上限值，则在已拓宽视场角时，尤其轴外像差校正变得困难。另一方面，当低于条件式(4)的下限值时，难以确保高变倍比。
这里，优选满足以下的条件式(4 ’)来取代条件式(4 )。
O. 1〈| β 23ff|<0. 24... (4，)
另外，还优选满足以下的条件式(4”)来取代条件式(4)。
O. 1〈| β 23ff|<0. 22... (4，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(5 )。
O. 7〈| β 23Τ|〈2· O... (5)
其中，
β 23Τ是望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
条件式(5)规定了在望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对焦时)。关于望远端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率(无限远物点对焦时)，优选不大幅超过1-1l的情况，即满足条件式(5)。这样，可提高第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
当超出条件式(5)的上限值时，第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍率减小。结果，难以获得高变倍比。另一方面，当低于条件式(5)的下限值时，第2透镜组与第 3透镜组的合成系统中的变倍率减小。在此情况下，需要进一步增大第4透镜组与第5透镜组的合成系统中的变倍率。这样，在望远端难以确保第5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，由于全长缩短或对焦而导致的各像差变动的校正变得困难。
此外，第2透镜组与第3透镜组的合成系统的像点P成为相对于第4透镜组与第 5透镜组的合成系统的物点。当随着前进至望远侧第2透镜组与第3透镜组的合成系统的倍率大大超过卜11，即不满足条件式(5)时，像点P向物体侧移动。因此，第4透镜组与第 5透镜组的合成系统的倍率(无限远物点对焦时)变小。
这里，优选满足以下的条件式(5 ’)来取代条件式(5 )。
O. 7〈| β 23Τ|〈1· 4... (5，)
另外，还优选满足以下的条件式(5 ”)来取代条件式(5 )。
O. 7〈| β 23Τ|〈1· 2... (5，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(6 )。
1. 10<f45ff/f45T<2. 00— (6)
其中，
f45ff是广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距，
f45T是望远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的焦距，
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(6)规定了第4透镜组与第5透镜组的合成系统的在广角端的焦距与在望远端的焦距之比率。通过满足条件式(6)，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距。结果，能够提高第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率，所以可提高变焦镜头整个系统的变倍比。
当超出条件式(6)的上限值时，第4透镜组与第5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，容易招致成像性能的劣化。另一方面，当低于条件式(6)的下限值时，即使增大第5透镜组的移动量，也难以增大第4透镜组与第5透镜组的合成系统的变倍(增倍)率。
这里，优选满足以下的条件式(6 ’)来取代条件式(6 )。
1. 20<f45ff/f45T<2. 00... (6，)
另外，还优选满足以下的条件式(6 ”)来取代条件式(6 )。
1. 25<f45ff/f45T<2. 00— (6”)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(7 )。
O. 30〈 β 45ff|<0. 70... (7)
其中，
P45W是广角端的第4透镜组与第5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(7)规定了广角端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(7)，可实现变焦镜头的广视场角化与薄型化。
当超出条件式(7)的上限值时，需要缩短第I透镜组的焦距。这样，广视场角化变得困难。另一方面，当低于条件式(7)的下限值时，第5透镜组与其相邻的像侧的透镜组之间容易产生干涉。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，优选满足以下的条件式(7 ’)来取代条件式(7 )。
O. 37〈| P45W|〈0. 56... (7，)
另外，还优选满足以下的条件式(7 ”)来取代条件式(7 )。
O. 39〈| β 45W|〈0. 53... (7，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(8 )。
O. 90〈 β 45Τ|〈1· 80... (8)
其中，
β45Τ是望远端的第4透镜组与第5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(8)规定望 远端的第4透镜组与第5透镜组的合成系统的倍率。通过满足条件式(8)可实现广视场角化和薄型化。
当超出条件式(8)的上限值时，望远端的F值容易变大。另一方面，当低于条件式(8)的下限值时，广角端的第2透镜组与第3透镜组的合成倍率β 23W(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，优选满足以下的条件式(8 ’)来取代条件式(8 )。
1. 00< β45Τ|〈1·35... (8，)
另外，还优选满足以下的条件式(8”)来取代条件式(8)。
1. 04〈 β 45Τ|〈1· 28... (8，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选变倍时的第5透镜组的移动方向始终是物体侧。
这样，第4透镜组与第5透镜组的合成系统的增倍效果增加。由此，可提高变焦镜头整个系统的变倍效率。尤其在一边维持与物体的对焦状态一边向望远侧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，可以同时或者并行地进行双方。
另外，本实施方式的变焦镜头优选第5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5透镜组的主点位置位于物体侧。由此，在输送量最多的望远端可预先较大地拓宽与第4透镜组的间隔。结果，可通过向物体侧输送第5透镜组来进行与更近距离的物体的对焦。此外，透镜成分是单透镜或接合透镜，其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(9 )。
-O. 3< (R52F-R52R) / (R52F+R52R)〈O. 6…(9)
其中，
R52F是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径，
R52R是第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
条件式(9)规定第5透镜组的负透镜成分的形状(用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(9)，可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(9)的上限值时，球面像差、彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。另一方面，当低于条件式(9)的下限值时，使第5透镜组的主点位置位于物体侧变得困难。结果，在望远端中，难以确保第5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，优选满足以下的条件式(9 ’)来取代条件式(9 )。
-O. 2< (R52F-R52R) / (R52F+R52R)〈O. 4…(9，)
另外，还优选满足以下的条件式(9 ”)来取代条件式(9 )。
-O. 1< (R52F-R52R) / (R52F+R52R)〈O. 2…(9，，)
另外，在本实施方式的变焦镜头中，第5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，并优选满足以下的条件式(10)。
-O. 5< (R522F+R522R) / (R522F-R522R)〈1. 2…(10)
其中，
R522F是第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径，
R522R是第5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(10)规定构成第5 透镜组的接合透镜的负透镜的形状(利用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(10)，可抑制彗差或像面弯曲的产生。
当超出条件式(10)的上限值时，彗差或子午像面的弯曲校正容易变得困难。另一方面，当低于条件式(10)的下限值时，使第5透镜组的主点位置位于物体侧变得困难。结果，在望远端难以确保第5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，优选满足以下的条件式(10’)来取代条件式(10)。
-O. 2< (R522F+R522R) / (R522F-R522R)〈O. 6…(10，)
另外，还优选满足以下的条件式(10”)来取代条件式(10)。
-O. 1< (R522F+R522R) / (R522F-R522R)〈O. 4…(10，，)
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这两个透镜成分构成。
这样，能够使第5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，具有与空气接触的至少两个光学面。
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(11)。
O. 1< (R42F-R42R) / (R42F+R42R)〈5. O··· (11)
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面的近轴曲率半径。
条件式(11)规定第4透镜组的负屈光力的透镜成分的形状(利用形状因数的倒数表示)。通过满足条件式(11)可缩短变焦镜头的全长。
当超出条件式(11)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(11)的下限值时，使第4透镜组的主点位置位于物体侧变得困难，所以难以缩短变焦镜头的全长。
这里，优选满足以下的条件式(11’)来取代条件式(11)。
O. 2< (R42F-R42R) / (R42F+R42R)〈2. 5…(11，)
另外，还优选满足以下的条件式(11”)来取代条件式(11)。
O. 4< (R42F-R42R) / (R42F+R42R)〈1. 2…(11，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选，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，可从第I透镜组到第5透镜组结束，但构成本实施方式这样的广角且高变倍率的变焦镜头具有第I透镜组的焦距长并且从第2透镜组至第5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倾向，所以为了成为期望的焦距， 需要使倍率整体降低的透镜组。因此，关于本实施方式的变焦镜头，在第5透镜组的像侧设置最终透镜组，将其设为正屈光力，并保持小于+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(12)。
O. 70〈| β Fff I <0. 98... (12)
其中，
β Fff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(12)规定广角端的最终透镜组的倍率。通过满足条件式(12)，可抑制轴外各种像差的广生。
当超出条件式(12)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(12)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，轴外的各个像差的校正变得困难。
这里，优选满足以下的条件式(12’)来取代条件式(12)。
O. 73〈| @FW|〈0. 94…(12，)
另外，还优选满足以下的条件式(12”)来取代条件式(12)。
O. 76〈| β Fff I <0. 90... (12，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(13)。
O. 4<f5/fF<l. 2— (13)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
fF是最终透镜组的焦距。
条件式(13)规定第5透镜组与最终透镜组的焦距之比。通过满足条件式(13)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(13)的上限值时，第5透镜组的焦距变长，所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。另一方面，当低于条件式(13)的下限值时，最终透镜组的焦距变长，所以广角化或高变倍比化变得困难。
这里，优选满足以下的条件式(13 ’)来取代条件式(13 )。
O. 5<f5/fF<l. O... (13，)
另外，还优选满足以下的条件式(13”)来取代条件式(13)。
O. 6<f5/fF<0. 95— (13”)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(14)。
O. 40<f5/f4<l. 00— (14)
其中，
f4是第4透镜组的焦距，
f5是第5透镜组的焦距。
条件式(14)规定第5透镜组与第4透镜组的焦距之比。通过满足条件式(14)可实现薄型且利用第5透镜组对焦的类型的变焦镜头。
当超出条件式(14)的上限值时，因为第5透镜组的焦距变长，所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。或者因为第4透镜组的焦距变短，所以后焦点变得过短。另一方面，当低于条件式(14)的下限值时，第4透镜组的焦距变长。在此情况下，在望远侧第 5透镜组的倍率超过-1或者接近-1，所以不可能利用第5透镜组进行对焦。
这里，优选满足以下的条件式(14’)来取代条件式(14)。
O. 65<f5/f4<0. 85— (14，)
另外，还优选满足以下的条件式(14”)来取代条件式(14)。
O. 72〈f5/f4〈0. 80…(14”)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(15)。
4. 0<f5/fff<10. O— (15)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(15)规定第5透镜组与广角端的变焦镜头整个系统的焦距之比。通过满足条件式(15)，可使光学系统变薄，且抑制由偏心所导致的像差的产生。
当超出条件式(15)的上限值时，第5透镜组的焦距变长，所以变倍以及对焦时的第5透镜组的移动量变大。另一方面，当低于条件式(15)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恶化。
这里，优选满足以下的条件式(15’)来取代条件式(15)。
4. 8〈f5/fW〈7. O…(15，)
另外，还优选满足以下的条件式(15”)来取代条件式(15)。
5. Kf5/fff<6. O— (15，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(16 )。
-2. 00<ff5/f5<-l. 00— (16)
其中，
f5是第5透镜组的焦距，
ff5是从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
条件式(16)规定第5透镜组与从第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到第5透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(16)，能够使光学系统变薄，并且能够抑制轴外的像差的产生。
当超出条件式(16)的上限值时，第4透镜组与第5透镜组容易接近。在此情况下， 确保第5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(16)的下限值时，因为第5透镜组中的轴外光线高度特别高，所以难以校正轴外像差。
这里，优选满足以下的条件式(16’)来取代条件式(16)。
-1. 50〈ff5/f5〈-l· 10…(16，)
另外，还优选满足以下的条件式(16”)来取代条件式(16)。
-1. 35〈ff5/f5〈-l· 15…(16”)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(17)。
O. 50〈fb4/f4〈l. 5…(17)
其中，
f4是第4透镜组的焦距，
fb4是从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
条件式(17)规定第4透镜组与从第4透镜组的最靠近像侧的面顶到第4透镜组的前侧焦点位置的距离之比。通过满足条件式(17)，可使光学系统变薄，并且能够抑制轴外的像差的产生。
当超出条件式(17)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(17)的下限值时，彗差容易恶化。
这里，优选满足以下的条件式(17 ’)来取代条件式(17 )。
O. 72〈fb4/f4〈l.1…(17，)
另外，还优选满足以下的条件式(17”)来取代条件式(17)。
O. 82<fb4/f4<l. O— (17，，)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(18 )。
9<fl/fff<18— (18)
其中，
fl是第I透镜组的焦距，
fW是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(18)规定第I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(18 )可成为高变倍比，且能够抑制各个像差的产生。
当超出条件式(18)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(18)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上色像差或球面像差的校正。
这里，优选满足以下的条件式(18 ’)来取代条件式(18 )。
10. 5<fl/fff<17— (18，)
另外，还优选满足以下的条件式(18”)来取代条件式(18)。
11. 5<fl/fff<16— (18”)
另外，本实施方式的变焦镜头优选满足以下的条件式(19 )。
-O. 5<fff/fl234T<0. 10... (19)
其中，
fff是广角端的变焦镜头整个系统的焦距，
Π234Τ是从望远端的第I透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距，
以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
条件式(19)规定广角端的变焦镜头整个系统与从望远端的第I透镜组到第4透镜组的合成系统的焦距之比。通过满足条件式(19)，可成为高变倍比，并且能够抑制各个像差的产生。
当超出条件式(19)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上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(19)的下限值时，对于高变倍率化是不利的。
这里，优选满足以下的条件式(19 ’)来取代条件式(19 )。
-O. 4<fff/f 1234T<0. 04— (19’)
另外，还优选满足以下的条件式(19”)来取代条件式(19)。
-O. 3<fff/f 1234Τ<0. 02— (19”)
另外，最终透镜组如果在从广角端向望远端变倍时移动至物体侧，则具有抵消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，尤其当到达望远端一带时存在偏心等的误差灵敏度增大的倾向。考虑到灵敏度误差由于最终透镜组可动而增大，最终透镜组在变倍时预先固定为好。
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上配置的摄像元件。
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，该实施例并没有限定本发明。另外，屈光力的正负基于近轴曲率半径。
接着，对实施例1的摄像光学系统进行说明。图1A IC是示出实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，图1A是广角端的剖视图， 图1B是中间状态的剖视图，图1C是望远端的剖视图。
图2A 2L是实施例1的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图，图2A、图2B、 图2C、图2D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差 (CC)0另外，图2E、图2F、图2G、图2H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外，图21，图2J，图2K，图2L分别表示望远端的球面像 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。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 IC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I透镜 组G1、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4 透镜组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组Gl固定，第2透镜组G2向像侧移动，第 4透镜组G4固定，第5透镜组G5向物体侧移动，第6透镜组G6固定。另外，第3透镜组G3 从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2 —起向像侧移动。 此外，在本实施例中，所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此，在变 倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置)，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小， 然后直到望远端为止，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第I透镜组Gl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 凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜 的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第 5透镜组G5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6透镜组G6由 凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、 第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的 两个面共计6个面采用非球面。
接着，对实施例2的摄像光学系统进行说明。图3A 3C是示出实施例2的摄像光 学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，图3A是广角端的剖视图，图 3B是中间状态的剖视图，图3C是望远端的剖视图。
图4A 4L是实施例2的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图，图4A、图4B、 图4C、图4D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差 (CC )。另外，图4E、图4F、图4G、图4H分别表示中间状态中的球面像差(SA )、非点像差(AS )、 畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外，图41、图4J、图4K、图4L分别表示望远端的球面像 差(SA)、非点像差(AS )、畸变像差(DT )、倍率色像差(CC)。
如图3A 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I透镜组 Gl、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜 组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组Gl固定，第2透镜组G2向像侧移动，第 4透镜组G4固定，第5透镜组G5向物体侧移动，第6透镜组G6固定。另外，第3透镜组G3 从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2 —起向像侧移动。 此外，在本实施例中，所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此，在变 倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置)，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小， 然后直到望远端为止，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第I透镜组Gl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 凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜 的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第 5透镜组G5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6透镜组G6由 凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、 第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的 两个面共计6个面采用非球面。
接着，对实施例3的摄像光学系统进行说明。图5A 5C是示出实施例3的摄像光 学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，图5A是广角端的剖视图，图 5B是中间状态的剖视图，图5C是望远端的剖视图。
图6A飞L是实施例3的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图，图6A、图6B、 图6C、图6D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差 (CC)0另外，图6E、图6F、图6G、图6H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、 畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外，图61、图6J、图6K、图6L分别表示望远端的球面像 差(SA)、非点像差(AS )、畸变像差(DT )、倍率色像差(CC)。
如图5A 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I透镜组 Gl、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜 组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组Gl固定，第2透镜组G2向像侧移动，第 4透镜组G4固定，第5透镜组G5向物体侧移动，第6透镜组G6固定。另外，第3透镜组G3 从广角端到规定位置是固定的、从该规定位置到望远端与第2透镜组G2 —起向像侧移动。 此外，在本实施例中，所谓规定位置就是广角端与中间状态的大致中间的位置。由此，在变 倍时从广角端到中间状态的途中(规定位置)第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔减小， 然后在到达望远端之前，第2透镜组G2与第3透镜组G3的间隔固定。
第I透镜组Gl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 凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜 的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第 5透镜组G5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6透镜组G6由 凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜G3侧)的两个面、 第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的 两个面共计6个面采用非球面。
接着，对实施例4的摄像光学系统进行说明。图HC是示出实施例4的摄像光 学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，图7A是广角端的剖视图，图 7B是中间状态的剖视图，图7C是望远端的剖视图。
图8A 8L是实施例4的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图，图8A、图SB、 图8C、图8D分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)0另外，图SE、图8F、图SG、图8H分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点像差(AS)、 畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外，图81、图8J、图8K、图8L分别表示望远端的球面像 差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。
如图7A 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I透镜组 Gl、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜 组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组Gl固定，第2透镜组G2向像侧移动，第 4透镜组G4固定，第5透镜组G5向物体侧移动，第6透镜组G6固定。另外，第3透镜组G3 向像侧移动，但从广角端到中间状态未与第2透镜组G2 —起向像侧移动，从中间状态到望 远端与第2透镜组G2 —起向像侧移动。由此，在变倍时从广角端到中间状态，第2透镜组 G2与第3透镜组G3的间隔减小，然后直到望远端为止，第2透镜组G2与第3透镜组G3的 间隔固定。
第I透镜组Gl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 凸透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜 的接合透镜构成。第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第 5透镜组G5由双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜和双凸正透镜构成。第6透镜组G6由 凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜(位于第3透镜组G3侧)的两个 面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透 镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着，对实施例5的摄像光学系统进行说明。图9A 9C是示出实施例5的摄像光 学系统在无限远物点对焦时的光学结构的沿着光轴的剖视图，图9A是广角端的剖视图，图 9B是中间状态的剖视图，图9C是望远端的剖视图。
图1OAlOL是实施例5的摄像光学系统在无限远物点对焦时的像差图，图10A、图 10B、图10C、图1OD分别表示广角端的球面像差(SA)、非点像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率 色像差(CC)。另外，图10E、图10F、图10G、图1OH分别表示中间状态的球面像差(SA)、非点 像差(AS)、畸变像差(DT)、倍率色像差(CC)。另外，图101、图10J、图10K、图1OL分别表示 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 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I透镜组 Gl、负屈光力的第2透镜组G2、负屈光力的第3透镜组G3、亮度光圈S、正屈光力的第4透镜 组G4、正屈光力的第5透镜组G5和正屈光力的第6透镜组G6构成。
在从广角端向望远端变倍时，第I透镜组Gl固定，第2透镜组G2向像侧移动，第 4透镜组G4固定，第5透镜组G5向物体侧移动，第6透镜组G6固定。另外，第3透镜组G3 向像侧移动，但从广角端到中间状态未与第2透镜组G2 —起向像侧移动，从中间状态到望 远端与第2透镜组G2 —起向像侧移动。由此，在变倍时从广角端到中间状态，第2透镜组 G2与第3透镜组G3的间隔减小，然后直到望远端为止，第2透镜组G2与第3透镜组G3的 间隔固定。
第I透镜组Gl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由双凹负透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第3透镜组G3由双凹负透镜和双凸正透镜的接合透镜构成。 第4透镜组G4由双凸正透镜和凸面朝向物体侧的负凹凸透镜构成。第5透镜组G5由双凸正透镜与双凹负透镜的接合透镜和双凸正透镜构成。第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正凹凸透镜构成。
第2透镜组G2的凸面朝向物体侧的负凹凸透镜的两个面、第4透镜组G4的双凸正透镜的两个面和第6透镜组G6的凹面朝向物体侧的正凹凸透镜的两个面共计6个面采用非球面。
接着，揭示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，rl、r2，…表示各透镜面的曲率半径，dl、d2、…表示各个透镜的厚度或空气间隔，ndl、nd2、…表示各个透镜在d线的折射率，vdl、vd2、…表示各个透镜的阿贝数，*记号表示非球面，FL表示整个系统的焦距，FN0.表示F值，ω表示半视场角， fb表示后焦点，WE表示广角端，ST表示中间状态，TE表示望远端。
另外，当将光轴方向设为z、与光轴垂直的方向设为y、圆锥系数设为K、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，这些规格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
权利要求
1.一种变焦镜头，其中， 从物体侧起依次具备 具有正屈光力的第I透镜组； 具有负屈光力的第2透镜组； 具有负屈光力的第3透镜组； 具有正屈光力的第4透镜组； 具有正屈光力的第5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，所述第2透镜组与所述第3透镜组移动， 所述第4透镜组、所述第5透镜组、所述最终透镜组中的某个透镜组移动。
2.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 在从广角端向望远端变倍时， 所述第I透镜组固定， 所述第2透镜组与所述第3透镜组相对地改变间隔并且一起移动， 所述第4透镜组固定， 所述第5透镜组移动， 在对焦时所述第5透镜组移动。
3.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 所述第2透镜组与所述第3透镜组的间隔在从广角端向中间区域变倍时减小，在从中间区域向望远端变倍时固定。
4.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(I):0.5< (fg3/fg2) <1. 3- (I) 其中， fg2是所述第2透镜组从广角端到望远端的移动量， fg3是所述第3透镜组从广角端到望远端的移动量。
5.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(2)、(3),0.35< (3 45T/P45W)/ ( 3 23T/P 23W)〈1. 2... (2) ,3.0< ^ 23T/^ 23ff<fT/fff …(3) 其中， ^ 23W是广角端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成系统的倍率， ^ 23T是望远端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成系统的倍率， ^ 45W是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率， ^ 45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率， fff是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距， fT是望远端的所述变焦镜头整个系统的焦距， fT/fff>7, 以上参数都是无限远物点对焦时的倍率或者焦距。
6.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(4): 0. 1〈| P 23ff|<0. 30... (4) 其中， 3 23W是广角端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
7.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(5): 0.7〈| 3 23T|<2. 0... (5) 其中， ^ 23T是望远端的所述第2透镜组与所述第3透镜组的合成倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
8.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(6):1.10<f45ff/f45T<2. 00— (6) 其中， f45ff是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的焦距， f45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的焦距， 以上参数都是无限远物点对焦时的倍率。
9.根据权利要求1的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(7):0. 30〈| ^ 45ff|<0. 70…(7) 其中， 3 45W是广角端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
10.根据权利要求1的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(8):0. 90〈 P 45T|〈1. 80... (8) 其中， 3 45T是望远端的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成系统的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
11.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 变倍时的所述第5透镜组的移动方向始终是物体侧。
12.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 所述第5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， 其中， 所述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。
13.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(9):-0. 3< (R52F-R52R) / (R52F+R52R)〈O. 6…(9) 其中， R52F是所述第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径， R52R是所述第5透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
14.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 第5透镜组的负屈光力的透镜成分是接合透镜， 该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(10):-0. 5< (R522F+R522R) / (R522F-R522R)〈1. 2…(10) 其中， R522F是所述第5透镜组的负屈光力的单透镜的物体侧面的近轴曲率半径， R522R是所述第5透镜组的负屈光力的单透镜的像侧面的近轴曲率半径。
15.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 所述第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这两个透镜成分构成， 其中， 所述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。
16.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(11):0. 1< (R42F-R42R) / (R42F+R42R)〈5. 0…(11) 其中， R42F是所述第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近物体侧面的近轴曲率半径， R42R是所述第4透镜组的负屈光力的透镜成分的最靠近像侧面的近轴曲率半径。
17.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 所述最终透镜组由具有正屈光力的透镜成分构成 其中， 所述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。
18.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(12): 0. 70〈| ^ Fff I <0. 98... (12) 其中， ^ Fff是广角端的所述最终透镜组的倍率，是无限远物点对焦时的倍率。
19.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(13):0. 4<f5/fF<l. 2— (13) 其中， f5是所述第5透镜组的焦距， fF是所述最终透镜组的焦距。
20.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中，满足以下的条件式(14): ` 0. 40<f5/f4<l. 00— (14) 其中， f4是所述第4透镜组的焦距， f5是所述第5透镜组的焦距。
21.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(15):4. 0<f5/fff<10. 0— (15) 其中， f5是所述第5透镜组的焦距， fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
22.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(16):-2. 00〈fT5/f5〈-l. 00…(16) 其中， f5是所述第5透镜组的焦距， ff5是从所述第5透镜组的最靠近物体侧的面顶到所述第5透镜组的前侧焦点位置的距离。
23.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(17):0. 50〈fb4/f4〈l. 5…(17) 其中， f4是所述第4透镜组的焦距， fb4是从所述第4透镜组的最靠近像侧的面顶到所述第4透镜组的后侧焦点位置的距离。
24.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(18):9<fl/fff<18— (18) 其中， n是所述第I透镜组的焦距， fW是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距，是无限远物点对焦时的焦距。
25.根据权利要求1所述的变焦镜头，其中， 满足以下的条件式(19):-0. 5<fff/fl234T<0. 10... (19) 其中， fff是广角端的所述变焦镜头整个系统的焦距， H234T是望远端的从所述第I透镜组到所述第4透镜组的合成系统的焦距， 以上参数都是无限远物点对焦时的焦距。
26.一种摄像装置，其具备权利要求广25中任意I项所述的变焦镜头；以及摄像元件，其配置在所述变焦镜头的像面上。
27.一种影像传送装置，其具备包含权利要求26所述的摄像装置的照相机单元；主体单元，其对该摄像装置所取得的影像进行信号处理；以及传送部，其传送该主体单元进行处理后的影像。
28.根据权利要求27所述的影像传送装置，其中，所述影像传送装置还具备取得声音的声音单元，所述主体单元还对该声音单元所取得的声音进行信号处理，该主体单元所处理的声音也利用所述传送部来传送。
29.根据权利要求27所述的影像传送装置，其中，所述影像传送装置还具备显示影像的显示单元，所述影像传送装置能够在该显示单元上显示经由网络接收到的影像。
30.一种影像传送系统，其中，该影像传送系统具备权利要求27所述的影像传送装置，该影像传送装置与网络连接，在物理上远隔的处所之间至少传送所述摄像装置所取得的影像。
全文摘要
变焦镜头、采用该镜头的摄像装置、影像传送装置及系统。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；具有负屈光力的第3透镜组；具有正屈光力的第4透镜组；具有正屈光力的第5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2透镜组与第3透镜组移动，第4透镜组、第5透镜组、最终透镜组中的某个透镜组移动。
文档编号H04N5/225GK103033912SQ201210344719
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月17日 优先权日2011年9月30日
发明者三原伸一, 大田龙 申请人:奥林巴斯株式会社