变焦透镜及摄像装置转让专利
申请号 : CN200810005613.9
文献号 : CN101276044B
文献日 : 2010-11-03
发明人 : 堤胜久
申请人 : 富士能株式会社
摘要 :
本发明提供一种变焦透镜及摄像装置，其中具备第1组和第2组，该第1组为在变倍时被固定的固定组，该第2组是比第1组配置在像侧并在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组。第1组具有第1透镜组和第2透镜组，该第1透镜组由弯月形的负透镜和正透镜而成、并且整体具有正的折射力，该第2透镜组比第1透镜组配置在像侧、并从物体侧依次由负透镜组和正透镜组而构成、且整体具有正的折射力，该负透镜组由弯月形的负透镜和正透镜而成，该正透镜组由至少一片正透镜而成。从而使得该变焦透镜小型且具有高变倍比，并且轴上色像差的残存2次光谱小，能够保持高光学性能。
权利要求 :
1.一种高倍率变焦透镜，其特征在于，
具备在变倍时被固定的固定组，和配置在比该固定组更靠近像侧并在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组，上述固定组具有第1透镜组和第2透镜组，该第1透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成并整体具有正的折射力，该第2透镜组比该第1透镜组配置在更靠近像侧，并从物体侧依次由负透镜组和正透镜组而构成，且整体具有正的折射力，所述负透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成，所述正透镜组由至少一片正透镜而成，上述固定组中的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中的所有正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(1)、(2)：υn＞40 (1)
υp＞70 (2)。
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1透镜组的焦距f1和上述第2透镜组的焦距f2，满足以下条件式(3)：
0.7＜f1/f2＜4.2 (3)。
3.根据权利要求1所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述固定组中所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中所有的正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(4)：υn+υp＞119 (4)。
4.根据权利要求1所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，在上述固定组中，通过只把上述第2透镜组沿光轴方向移动，从而进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
5.一种摄像装置，其特征在于，具备：
权利要求1所述的高倍率变焦透镜；
摄像元件，其对通过该高倍率变焦透镜而成像的被摄体的像进行摄像。
6.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1透镜组的焦距f1和上述第2透镜组的焦距f2，满足以下条件式(3)：
0.7＜f1/f2＜4.2 (3)。
7.根据权利要求2所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述固定组中所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中所有的正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(4)：υn+υp＞119 (4)。
8.根据权利要求3所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，在上述固定组中，通过只把上述第2透镜组沿光轴方向移动，从而进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
9.根据权利要求6所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，上述固定组中所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中所有的正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(4)：υn+υp＞119 (4)。
10.根据权利要求7所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，在上述固定组中，通过只把上述第2透镜组沿光轴方向移动，从而进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
11.根据权利要求9所述的高倍率变焦透镜，其特征在于，在上述固定组中，通过只把上述第2透镜组沿光轴方向移动，从而进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
12.一种摄像装置，其特征在于，具备：权利要求11所述的高倍率变焦透镜；
摄像元件，其对通过该高倍率变焦透镜而成像的被摄体的像进行摄像。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜及摄像装置，更详细而言，涉及适合装载于数码照相机或摄影机等变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
背景技术
以往以来，作为装载于数码照相机或摄影机的变焦透镜，公知的有4组构成的变焦透镜。作为4组构成的变焦透镜，例如，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组；具有负的折射力并在变倍时移动负责变倍的变倍组的第2组；具有正或负的折射力并对伴随着变倍的像点位置的变动进行校正的第3组、具有正的折射力的第4组。
在专利文献1记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有负的折射力的第2组、具有正的折射力的第3组、具有正的折射力的第4组，通过移动第1组、第3组、第4组而进行变倍的变焦透镜。在专利文献1所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次排列负弯月形透镜、正透镜、具有正的折射力的接合透镜和正透镜而成。
在专利文献2记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有负的折射力的第2组、具有正的折射力的第3组、具有正的折射力的第4组，通过将这些4组全部移动而进行变倍的变焦透镜。在专利文献2所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次，排列负弯月形透镜、正透镜、具有正的折射力的接合透镜和正透镜而成。
在专利文献3记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有用于变倍的负的折射力的第2组、校正伴随变倍的像面变动的第3组、具有成像作用的第4组的变焦透镜。在专利文献3所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次，排列具有负的折射力的前组、由具有正的折射力的接合透镜及正透镜而成的后组而成。
【专利文献1】专利公开平7-1337号公报
【专利文献2】专利第2711717号公报
【专利文献3】专利第3376171号公报
近年来，伴随照相机的小型化，在装载于数码照相机或摄影机等的变焦透镜，保持高性能的同时要求更进一步的小型化。而且，伴随需要的多样化，对具有20倍以上的高变倍比的变焦透镜的要求也越来越高。
专利文献1及专利文献2所述的是变倍比为4～5倍左右的低倍，满足不了高变倍比的要求。在专利文献3记载有高变倍比的透镜，但在小型化、高性能化方面尚有改善的余地。
通常，在变焦透镜中，具备负责变倍的变倍组以及配置在变倍组的物体侧的第1组，用变倍组缩小·扩大该第1组的焦距而进行变倍。第1组大大地影响由像差或焦点变动而引起的像差，倍率越高该影响也越显著，因此，比低倍的变焦透镜，有必要更加严格地校正高倍的变焦透镜的像差。从而，在变焦透镜中如何构成第1组成为重要的课题。
另一方面，由于为了小型化而将各透镜组的焦距设定得较短，所以第1组的焦距也被设定得较短。然而，若只缩短各透镜组的焦距而谋求高变倍化，则伴随变倍的像差变动变大，因此，在整个变倍范围获得高光学性能变得很难。尤其，若缩短第1组的焦距，则发生变倍时在靠近望远端的轴上色像差的残存2次光谱急剧增大的问题。
在用于数码照相机或摄影机的变焦透镜中，若色像差的变动变大，则作为彩色图像的画质极端地降低。为此，在这些用途的变焦透镜中，要求在从广角端至望远端的整个变倍范围内良好地校正色像差。
本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供一种小型且具有高变倍比、并且轴上色像差的残存2次光谱小、且保持高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
本发明的变焦透镜，具备在变倍时被固定的固定组，和配置在比该固定组更靠近像侧并在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组，上述固定组具有第1透镜组和第2透镜组，该第1透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成并整体具有正的折射力，该第2透镜组比该第1透镜组配置在更靠近像侧，并从物体侧依次由负透镜组和正透镜组而构成，且整体具有正的折射力，所述负透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成，所述正透镜组由至少一片正透镜而成，上述固定组中的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中的所有正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(1)、(2)：υn＞40(1)，υp＞70 (2)。
在此“负透镜组”是整体具有负折射力的透镜组，“正透镜组”是整体具有正的折射力的透镜组。
本发明的变焦透镜，只要具备上述固定组和变倍组即可，其他的组，例如也可以具备为了校正变倍时的像点变动的独立的补偿组，或具有成像作用的中继组等。
本发明的变焦透镜的固定组，相当于在课题项陈述的第1组，以着眼于折射力的组单位而言，从物体侧依次由具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的负透镜组、具有正的折射力的正透镜组而成。为了缩短焦距，变倍组前面的固定组，通常考虑为正、正、正的光放大率配置，但是，如本发明，通过构成为正、负、正的光放大率配置，与将各组全部构成为正时相比，可以加强各组的光放大率，可以加强各透镜的折射力。因此，可以增加适当分配各透镜的折射力的自由度，所以，有利于像差校正。更详细而言，可以良好地校正轴上色像差和基准波长的像差的平衡，所述轴上色像差包括，实现小型且高倍率的变焦透镜时的重要事项的残存2次光谱。
如在课题项所述，在变焦透镜，由于伴随变倍的像差变动较大，因此，为了在整个变倍范围良好地校正色像差，有必要只在固定组进行色像差校正。如本发明的变焦透镜，第1透镜组和负透镜组皆具有色像差校正效果高的负弯月形透镜和正透镜，通过取上述光放大率配置，可以实现只在固定组良好地校正色像差的光学系。
在本发明的变焦透镜，固定组中的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn和，固定组中的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(1)、(2)为理想。
υn＞40…(1)
υp＞70…(2)
在本发明的变焦透镜，第1透镜组的焦距f1和第2透镜组的焦距f2，满足以下条件式(3)为理想。
0.7＜f1/f2＜4.2…(3)
在本发明的变焦透镜中，固定组中的所有负透镜于d线的阿贝数的平均值υn和，固定组中的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(4)为理想。
νn+νp＞119…(4)
在本发明的变焦透镜中，也可以构成为，在固定组中通过只把第2透镜组沿光轴方向移动，从而从无限远距离物体向至近距离物体进行聚焦。
本发明的摄像装置的特征在于，具备上述所述的变焦透镜和，对通过该变焦透镜而成像进行摄像的被摄体的像的摄像元件。摄像装置为例如电视摄像机、摄影机、监视器等。
另外，在本说明书中，如没有特别的限制，将d线(波长587.6nm)作为基准波长。而且，在本说明书中，“光放大率”和“折射力”作为同意使用。
根据本发明，由于适当地设定了各透镜的形状、片数、配置及固定组内的光放大率配置，因此可以提供如下那样的变焦透镜以及具备该变焦透镜的摄像装置：即能够适当地分配各透镜的折射力，可以提供小型且具有高变倍比，并且轴上色像差的残存2次光谱小，且能够保持高光学性能。
在专利文献1记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有负的折射力的第2组、具有正的折射力的第3组、具有正的折射力的第4组，通过移动第1组、第3组、第4组而进行变倍的变焦透镜。在专利文献1所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次排列负弯月形透镜、正透镜、具有正的折射力的接合透镜和正透镜而成。
在专利文献2记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有负的折射力的第2组、具有正的折射力的第3组、具有正的折射力的第4组，通过将这些4组全部移动而进行变倍的变焦透镜。在专利文献2所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次，排列负弯月形透镜、正透镜、具有正的折射力的接合透镜和正透镜而成。
在专利文献3记载有，从物体侧依次，具备：具有正的折射力的第1组、具有用于变倍的负的折射力的第2组、校正伴随变倍的像面变动的第3组、具有成像作用的第4组的变焦透镜。在专利文献3所述的变焦透镜的第1组，从物体侧依次，排列具有负的折射力的前组、由具有正的折射力的接合透镜及正透镜而成的后组而成。
【专利文献1】专利公开平7-1337号公报
【专利文献2】专利第2711717号公报
【专利文献3】专利第3376171号公报
近年来，伴随照相机的小型化，在装载于数码照相机或摄影机等的变焦透镜，保持高性能的同时要求更进一步的小型化。而且，伴随需要的多样化，对具有20倍以上的高变倍比的变焦透镜的要求也越来越高。
专利文献1及专利文献2所述的是变倍比为4～5倍左右的低倍，满足不了高变倍比的要求。在专利文献3记载有高变倍比的透镜，但在小型化、高性能化方面尚有改善的余地。
通常，在变焦透镜中，具备负责变倍的变倍组以及配置在变倍组的物体侧的第1组，用变倍组缩小·扩大该第1组的焦距而进行变倍。第1组大大地影响由像差或焦点变动而引起的像差，倍率越高该影响也越显著，因此，比低倍的变焦透镜，有必要更加严格地校正高倍的变焦透镜的像差。从而，在变焦透镜中如何构成第1组成为重要的课题。
另一方面，由于为了小型化而将各透镜组的焦距设定得较短，所以第1组的焦距也被设定得较短。然而，若只缩短各透镜组的焦距而谋求高变倍化，则伴随变倍的像差变动变大，因此，在整个变倍范围获得高光学性能变得很难。尤其，若缩短第1组的焦距，则发生变倍时在靠近望远端的轴上色像差的残存2次光谱急剧增大的问题。
在用于数码照相机或摄影机的变焦透镜中，若色像差的变动变大，则作为彩色图像的画质极端地降低。为此，在这些用途的变焦透镜中，要求在从广角端至望远端的整个变倍范围内良好地校正色像差。
本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供一种小型且具有高变倍比、并且轴上色像差的残存2次光谱小、且保持高光学性能的变焦透镜及具备该变焦透镜的摄像装置。
本发明的变焦透镜，具备在变倍时被固定的固定组，和配置在比该固定组更靠近像侧并在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组，上述固定组具有第1透镜组和第2透镜组，该第1透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成并整体具有正的折射力，该第2透镜组比该第1透镜组配置在更靠近像侧，并从物体侧依次由负透镜组和正透镜组而构成，且整体具有正的折射力，所述负透镜组由负弯月形透镜和正透镜而成，所述正透镜组由至少一片正透镜而成，上述固定组中的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn，和上述固定组中的所有正透镜的d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(1)、(2)：υn＞40(1)，υp＞70 (2)。
在此“负透镜组”是整体具有负折射力的透镜组，“正透镜组”是整体具有正的折射力的透镜组。
本发明的变焦透镜，只要具备上述固定组和变倍组即可，其他的组，例如也可以具备为了校正变倍时的像点变动的独立的补偿组，或具有成像作用的中继组等。
本发明的变焦透镜的固定组，相当于在课题项陈述的第1组，以着眼于折射力的组单位而言，从物体侧依次由具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的负透镜组、具有正的折射力的正透镜组而成。为了缩短焦距，变倍组前面的固定组，通常考虑为正、正、正的光放大率配置，但是，如本发明，通过构成为正、负、正的光放大率配置，与将各组全部构成为正时相比，可以加强各组的光放大率，可以加强各透镜的折射力。因此，可以增加适当分配各透镜的折射力的自由度，所以，有利于像差校正。更详细而言，可以良好地校正轴上色像差和基准波长的像差的平衡，所述轴上色像差包括，实现小型且高倍率的变焦透镜时的重要事项的残存2次光谱。
如在课题项所述，在变焦透镜，由于伴随变倍的像差变动较大，因此，为了在整个变倍范围良好地校正色像差，有必要只在固定组进行色像差校正。如本发明的变焦透镜，第1透镜组和负透镜组皆具有色像差校正效果高的负弯月形透镜和正透镜，通过取上述光放大率配置，可以实现只在固定组良好地校正色像差的光学系。
在本发明的变焦透镜，固定组中的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值υn和，固定组中的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(1)、(2)为理想。
υn＞40…(1)
υp＞70…(2)
在本发明的变焦透镜，第1透镜组的焦距f1和第2透镜组的焦距f2，满足以下条件式(3)为理想。
0.7＜f1/f2＜4.2…(3)
在本发明的变焦透镜中，固定组中的所有负透镜于d线的阿贝数的平均值υn和，固定组中的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值υp满足以下条件式(4)为理想。
νn+νp＞119…(4)
在本发明的变焦透镜中，也可以构成为，在固定组中通过只把第2透镜组沿光轴方向移动，从而从无限远距离物体向至近距离物体进行聚焦。
本发明的摄像装置的特征在于，具备上述所述的变焦透镜和，对通过该变焦透镜而成像进行摄像的被摄体的像的摄像元件。摄像装置为例如电视摄像机、摄影机、监视器等。
另外，在本说明书中，如没有特别的限制，将d线(波长587.6nm)作为基准波长。而且，在本说明书中，“光放大率”和“折射力”作为同意使用。
根据本发明，由于适当地设定了各透镜的形状、片数、配置及固定组内的光放大率配置，因此可以提供如下那样的变焦透镜以及具备该变焦透镜的摄像装置：即能够适当地分配各透镜的折射力，可以提供小型且具有高变倍比，并且轴上色像差的残存2次光谱小，且能够保持高光学性能。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图2是表示本发明的实施例2所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图3是表示本发明的实施例3所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图4是表示本发明的实施例4所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图5是表示本发明的实施例5所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图6是表示本发明的实施例6所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图7是表示本发明的实施例7所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图8是表示本发明的实施例8所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图9是表示本发明的实施例9所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图10是表示本发明的实施例10所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图11是本发明的实施例1所涉及的变焦透镜的各像差图。
图12是本发明的实施例2所涉及的变焦透镜的各像差图。
图13是本发明的实施例3所涉及的变焦透镜的各像差图。
图14是本发明的实施例4所涉及的变焦透镜的各像差图。
图15是本发明的实施例5所涉及的变焦透镜的各像差图。
图16是本发明的实施例6所涉及的变焦透镜的各像差图。
图17是本发明的实施例7所涉及的变焦透镜的各像差图。
图18是本发明的实施例8所涉及的变焦透镜的各像差图。
图19是本发明的实施例9所涉及的变焦透镜的各像差图。
图20是本发明的实施例10所涉及的变焦透镜的各像差图。
图21是本发明的实施例1所涉及的光路图。
图22是本发明的实施方式所涉及的摄像装置的立体图。
图中：10-电视摄像机，11-照相机本体，12-操作单元，13-镜筒(镜胴)，14-变焦透镜，15-摄像元件，G1-第1组，G2-第2组，G3-第3组，G4-第4组，G11-第1透镜组，G12-第2透镜组，GC-玻璃封罩，GN-负透镜组，GP-正透镜组，L11、L13-负透镜，L12、L14、L15、L16-正透镜，ND-ND滤光片，St-孔径光阑，Z-光轴。
图2是表示本发明的实施例2所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图3是表示本发明的实施例3所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图4是表示本发明的实施例4所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图5是表示本发明的实施例5所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图6是表示本发明的实施例6所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图7是表示本发明的实施例7所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图8是表示本发明的实施例8所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图9是表示本发明的实施例9所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图10是表示本发明的实施例10所涉及的变焦透镜的透镜构成的剖面图。
图11是本发明的实施例1所涉及的变焦透镜的各像差图。
图12是本发明的实施例2所涉及的变焦透镜的各像差图。
图13是本发明的实施例3所涉及的变焦透镜的各像差图。
图14是本发明的实施例4所涉及的变焦透镜的各像差图。
图15是本发明的实施例5所涉及的变焦透镜的各像差图。
图16是本发明的实施例6所涉及的变焦透镜的各像差图。
图17是本发明的实施例7所涉及的变焦透镜的各像差图。
图18是本发明的实施例8所涉及的变焦透镜的各像差图。
图19是本发明的实施例9所涉及的变焦透镜的各像差图。
图20是本发明的实施例10所涉及的变焦透镜的各像差图。
图21是本发明的实施例1所涉及的光路图。
图22是本发明的实施方式所涉及的摄像装置的立体图。
图中：10-电视摄像机，11-照相机本体，12-操作单元，13-镜筒(镜胴)，14-变焦透镜，15-摄像元件，G1-第1组，G2-第2组，G3-第3组，G4-第4组，G11-第1透镜组，G12-第2透镜组，GC-玻璃封罩，GN-负透镜组，GP-正透镜组，L11、L13-负透镜，L12、L14、L15、L16-正透镜，ND-ND滤光片，St-孔径光阑，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的变焦透镜的实施方式。
图1至图10是表示本发明的实施方式所涉及的变焦透镜的构成的剖面图，分别对应于后述的实施例1至实施例10。图1至图10表示在广角端的无限远聚焦时的透镜配置，各图的左侧为物体侧，右侧为像侧。实施例1至实施例10的所有基本构成相同，因此，以下，以图1所示的实施例1的构成为基本进行说明。
该变焦透镜，可适用于装载在使用了固体摄像元件的高性能的电视摄像机或视频摄影机等，例如，适用于变倍比为20倍以上的从标准至望远区域。
该变焦透镜为4组构成，沿光轴Z，从物体侧依次排列第1组G1、第2组G2、第3组G3、第4组G4而成。第1组G1，整体具有正的折射力，并作为在变倍时被固定的固定组而起作用。第2组G2，接着第1组G1配置在第1组G1的像侧，并作为在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组发挥功能。第3组G3，在变倍时沿光轴方向移动并校正伴随变倍而发生的像点变动。第4组G4，在变倍时被固定，整体具有正的折射力，作为具有成像作用的中继组起作用。
第2组G2及第3组G3合起来作为变焦部起作用。在图1至图10中，在第2组G2及第3组G3的下侧，示意性地用箭头表示从广角端到望远端的变倍时的各透镜组的移动轨迹。在本变焦透镜，采用不是移动光学系前端而是移动光学系内部的组而进行变倍的所谓内变焦方式。在电视摄像机或摄影机等，这种内变焦方式，在变倍时的全长或重量平衡的变化少、操作性优越，所以理想。
在图1表示，第1组G1由5片透镜而成，第2组G2由4片透镜而成，第3组由2片透镜而成，第4组由8片透镜而成的例，但是本发明的变焦透镜的各组的透镜片数不限定于图1所示的例。
在第4组G4的最靠近物体侧，配置有ND(neutral density)滤光片ND和孔径光阑St。ND滤光片ND被构成为，使得降低伴随变倍的像面的照明度变化，而从光轴上的点向径方向持有浓度分布。另外，本发明的变焦透镜并非一定需要该ND滤光片ND的构成，也可以为省略ND滤光片ND的构成。而且，在图1至图10所示的孔径光阑St表示光轴Z上的位置，并不一定表示形状或大小。在本发明的变焦透镜，配置光阑St位置并不限定于图1至图10所示的构成例。
在第4组G4的像侧，配置有固体摄像元件用的玻璃封罩GC。玻璃封罩GC的像侧面相当于固体摄像元件的摄像面，该面被配置成与本变焦透镜的像面一致。另外，玻璃封罩GC也可以具有红外线截止滤光片或低通滤波器等功能。在第4组G4和像面之间，还可以配置由色分解棱镜等而成的色分解光学系。
上述构成的变焦透镜，通过由作为变倍组的第2组G2缩小·扩大作为固定组的第1组G1的焦距，从而进行变倍。从而，第1组G1大大地影响变焦透镜整体的像差，或与变倍或焦点变动相伴随的像差变动，尤其倍率越高，在望远端的其影响越显著。为在整个变倍范围抑制残存2次光谱而保持高光学性能，有必要只用固定组的第1组G1，良好地校正色像差。
第1组G1，从物体侧依次排列皆具有正的折射力的第1透镜组G11和第2透镜组G12。第1透镜组G11，从物体侧依次由负弯月形透镜和正透镜而构成，第2透镜组G12，从物体侧依次由负透镜组GN和正透镜组GP而构成，该负透镜组GN由负弯月形透镜和正透镜而成且整体具有负的折射力，该正透镜组GP由至少一片正透镜而成，且整体具有正的折射力。
在此，在图1至图10所示的各构成例的第1组G1的详细构成如下。另外，对于同样构成进行概括说明。
在图1、图6所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图2、图10所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由2片正透镜L15、L16而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图3所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图4所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12和正透镜L14以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图5所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图7、图8所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图9所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
如上所述，图1至图10所示的任意变焦透镜，都取以第1组G1的第1透镜组G11、负透镜组GN、正透镜组GP分别具有正、负、正的光放大率的方式进行光放大率分配的构成。由于第1组G1整体具有正的折射力，因此虽然可以考虑构成第1组G1的各组的光放大率分别成为正、正、正的构成，但此时，为了良好地校正基准波长的像差，各透镜的折射力不能太大，结果不能充分获得色像差的校正效果。或者，需要在缩小各透镜的折射力的状态下，为了补偿其而通过增加透镜片数增加设计的自由度，但是若这样会导致光学系的大型化。
对此，在本实施方式的变焦透镜，使得以第1组G1内的各组分别取正、负、正的方式而进行光放大率配置，因此，与第1组G1的各组都具有正的折射力时相比，正·负透镜皆可以增大各透镜的折射力，并可以增加适当分配各透镜的折射力的自由度。
而且，在本变焦透镜，第1透镜组G11和第2透镜组G12，皆具有：色像差校正效果高的负弯月形透镜和正透镜的组合，如上述从物体侧按照负、正、负、正的顺序进行排列，因此，可配合上述光放大率配置良好地校正色像差，同时，可以良好地校正诸像差。而且，通过被构成为在第1组G1的正透镜组GP具有至少一片正透镜，从而，可以以适当的分配分散正的折射力，且像面特性的改善变得容易。
从而，根据本变焦透镜，能够平衡性良好地对实现小型且高倍率的变焦透镜时的、包括作为担心事项的残存2次光谱的轴上色像差以及基准波长的像差进行校正，并可以获得高光学性能。
另外，在各组邻接的负弯月形透镜和正透镜，不必必须采用接合透镜的构成，如图3、图4、图5、图7、图8、图9所示的构成例，也可以采用空气透镜的构成。所谓空气透镜，是不接合2个具有曲率半径相近且邻接的面的透镜，而是，通过隔开些微小的空气间隔排列而获得的构成。空气透镜，与接合透镜相比，增加了设计的自由度，彗星像差等的校正变得容易，并且还有利于像差校正。
本实施方式所涉及的变焦透镜，第1组G1中的所有负透镜对d线的阿贝数的平均值νn和第1组G1的所有正透镜对d线的阿贝数的平均值νp满足以下条件式(1)、(2)为理想。
νn＞40…(1)
νp＞70…(2)
条件式(1)是规定第1组G1所具有的负透镜的阿贝数的式，条件式(2)是规定第1组G1所具有的正透镜的阿贝数的式。为了实现高倍比、高性能的变焦透镜，要求残存的2次光谱小且在以高倍比变倍时色像差的变动量小。为此，正透镜和负透镜皆使用分散小的材质、即阿贝数大的材质为理想。条件式(1)、(2)是，在本实施方式的变焦透镜中，为良好地校正轴上色像差，尤其是望远端的轴上色像差的残存2次光谱的式。若超出条件式(1)、(2)的下限，则轴上色像差的残存2次光谱变大，而容易在获得的像产生褪色(色滲み)。
而且，本实施方式所涉及的变焦透镜中，第1组G1中的第1透镜组G11的焦距f1和第2组G12的焦距f2，满足以下条件式(3)为理想。
0.7＜f1/f2＜4.2…(3)
条件式(3)是规定第1透镜组G11和第2透镜组G12的焦距的比的式。第1透镜组G11的焦距和第2透镜组G12的焦距，影响第1组的后焦点。在本变焦透镜中，由于用第2组G2扩大或缩小第1组G1的焦距而进行变倍，因此，若第1组G1的后焦点变得不适当，则负责变倍的第2组G2的成像倍率的变动域变得不适当。例如，若第1组G1的后焦点变得过长，则第2组G2使用低倍率侧的倍率，为在全系获得所希望的倍率，变焦行程变长，会导致光学系的大型化。或者，若第1组G1的后焦点变得过短，则第2组G2使用高倍率侧的倍率，发生变倍组的灵敏度变得过高的不良情况。由此，有必要适当设定第1组G1的后焦点。
若超出条件式(3)的下限，则由于第1透镜组G11的焦距变短，因此，为了确保作为第1组G1的确切的后焦点，必须增大第2组G12的回复(レトロ：retro)比。在此，回复比是后焦点Bf相对于焦距f的比(Bf/f)。为了增大第2透镜组G12的回复比，有必要增大包含于第2透镜组G12的负透镜L13的折射力。与此相伴，为了在第2透镜组G12内取得平衡，有必要增大后续于负透镜L13的正透镜的折射力。如此，若各透镜的折射力变得过大，则像面弯曲或彗星像差的发生量变大，从而难以良好地进行校正。
若超出条件式(3)的上限，则第2透镜组G12的焦距变短。第2透镜组G12的焦距短的状态，是例如使第2透镜组G12所具有的各正透镜的光放大率变大的状态，但是，这不理想于良好地保持对基准波长的诸像差。或者，不增大各正透镜的光放大率，通过增加第2透镜组G12所具有的正透镜的片数，可以获得第2透镜组G12的焦距短的状态，但是，此时透镜全长变长，难以实现全形态的小型化。因此，通过满足条件式(3)，可以良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡，同时，可以抑制光学系的大型化。
而且，在本变焦透镜，为了更加良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡的同时，抑制光学系的大型化，满足以下条件式(3-2)为理想。
0.8＜f1/f2＜4.0…(3-2)
另外，在图1至图5所示的变焦透镜，被构成为通过使第1组G1整体或第4组G4沿光轴方向移动而进行聚焦。本发明的变焦透镜的聚焦机构不限定于此，也可以采用如在图6至图10所示的变焦透镜所使用的内聚焦。在图6至图10所示的变焦透镜，通过只使第1组G1中的第2透镜组G12，向各图的第2透镜组G12下侧的用箭头表示的光轴方向移动，进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
在该内聚焦式变焦透镜，与使第1组G1整体移动聚焦的方式相比，有可以缩小第1组G1的有效径、减轻驱动透镜组的驱动系统的负担、进行迅速的聚焦的优点。而且，由于可以固定配置在最物体侧的第1透镜组G11，因此，可以成为密闭性高的构成，且容易确保防尘·防雾性。将本变焦透镜装载于在屋外使用的摄像装置，例如监视器等时，由于接触外空气或风雨的可能性高，因此，采用容易确保气密性的内聚焦方式极为有效。
在本发明的变焦透镜，采用上述构成的内聚焦方式时，第1组G1中的第1透镜组G11的焦距f1和第2透镜组G12的焦距f2满足由条件式(3)的范围被进一步限定的以下条件式(3-3)为理想。
1.7＜f1/f2＜3.6…(3-3)
此时，为了更加良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡并进一步抑制光学系的全长的增大，满足以下条件式(3-4)为理想。
2.0＜f1/f2＜3.0…(3-4)
而且，本实施方式所涉及的变焦透镜，第1组G1的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值νn和第1组G1的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值νp满足以下条件式(4)为理想。
νn+νp＞119…(4)
条件式(4)是规定第1组G1中所具有的负透镜及正透镜的阿贝数的式。如在条件式(1)、(2)的说明，为了实现高倍比、高性能的变焦透镜，正透镜和负透镜皆使用分散小的材质即阿贝数大的材质为理想。条件式(4)是为了在本实施方式的变焦透镜良好地校正轴上色像差，尤其是校正望远端的轴上色像差的残存2次光谱的式。若低于条件式(4)的下限，则轴上色像差的残存2次光谱变大，从而，容易在所获得的像产生褪色(色滲み)。
而且，为了将残存2次光谱抑制得较低，满足以下条件式(4-2)为理想。
νn+νp＞124…(4-2)
【实施例】
接着，说明本实施方式所涉及的变焦透镜的具体的数值实施例。在以下，概括实施例1至10进行说明。实施例1至10的透镜剖面图分别表示在图1至图10。实施例1至10的像差图分别表示在图11至图20。而且，在图21作为一例，对包括轴上及最轴外的4个像高，表示实施例1的变焦透镜在广角端的无限远聚焦时的光路图。
每个实施例分别以表的形式表示实施例1至10的面数据及有关变倍的各种数据。面数据中，面号码以最靠近物体侧的构成要素的面为第1个，以随着朝向像侧顺序依次增加的方式表示第i个(i＝1、2、3、…)面号码，Ri表示第i个面的曲率半径，Di表示在光轴Z上的第i个面和第i+1个面的面间隔。而且，Ndj表示将最靠近物体侧的透镜作为第1个，以随着朝向像侧顺序依次增加的方式表示第j个(j＝1、2、3、…)光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率，νdj表示第j个光学要素对d线的阿贝数。另外，在面数据还包含ND滤光片ND、孔径光阑St、玻璃封罩GC而表示。面数据的曲率半径，向物体侧凸出时为正，向像侧凸出时为负。
面数据中，间隔由于进行变倍而变化的第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的间隔分别为可变D1、可变D2、可变D3。各种数据中，将在广角端、中间位置、望远端的可变D1、可变D2、可变D3的值分别表示在D1、D2、D3项。而且，在各种数据中，在最上段表示变倍比，将在广角端、中间位置、望远端的焦距、F号码、半视角的值分别表示在f、FNo.、视角项。面数据及各种数据中，没有特别记载的单位是mm。
[实施例1]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 193.321 2.80 1.75500 52.3
2 86.502 10.42 1.61800 63.3
3 6398.973 0.15 1.00000
4 152.074 2.70 1.80609 40.9
5 75.206 10.93 1.43875 94.9
6 825.576 0.15 1.00000
7 69.946 9.87 1.49700 81.5
8 404.031 可变D1 1.00000
9 27.807 1.20 1.83480 42.7
10 14.597 9.03 1.00000
11 -53.981 2.81 1.80809 22.8
12 -29.438 1.00 1.80400 46.6
13 74.759 0.20 1.00000
14 26.371 3.19 1.80809 922.8
15 47.060 可变D2 1.00000
16 -34.305 1.00 1.80400 46.6
17 48.676 3.25 1.80517 25.4
18 -190.995 可变D3 1.00000
19 ∞ 0.30 1.51633 64.1
20 ∞ 1.30 1.00000
21(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
22 54.326 6.39 1.49700 81.5
23 -34.405 1.00 1.00000
24 64.706 6.60 1.49700 81.5
25 -27.631 1.30 1.81600 46.6
26 -258.940 0.15 1.00000
27 38.490 6.51 1.49700 81.5
28 -36.846 1.30 1.81600 46.6
29 194.388 1.00 1.00000
30 18.860 5.49 1.48749 70.2
31 53.779 4.89 1.00000
32 19.922 2.50 1.77250 49.6
33 11.716 10.00 1.00000
34 32.377 2.96 1.51741 52.4
35 -136.598 20.00 1.00000
36 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 80.42 14.68 2.00 20.4
中间 51.54 61.47 13.77 20.86 2.00 4.2
望远端 226.78 84.01 10.92 1.18 3.02 0.9
【0061】
[实施例2]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 167.322 2.80 1.75500 52.3
2 77.232 10.62 1.61800 63.3
3 637.266 0.15 1.00000
4 177.459 2.70 1.80609 40.9
5 79.104 9.81 1.43875 94.9
6 512.121 0.15 1.00000
7 77.089 9.47 1.49700 81.5
8 676.519 0.15 1.00000
9 99.350 5.00 1.49700 81.5
10 169.814 可变D1 1.00000
11 28.463 1.20 1.83480 42.7
12 14.462 9.51 1.00000
13 -54.933 2.85 1.80809 22.8
14 -28.844 1.00 1.80400 46.6
15 71.348 0.20 1.00000
16 25.893 3.14 1.80809 22.8
17 45.741 可变D2 1.00000
18 -33.220 1.00 1.80400 46.6
19 42.484 3.41 1.80517 25.4
20 -216.680 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 123.308 5.73 1.49700 81.5
25 -31.737 1.00 1.00000
26 60.159 6.99 1.49700 81.5
27 -29.094 1.30 1.81600 46.6
28 -335.528 0.15 1.00000
29 30.952 7.43 1.49700 81.5
30 -46.689 1.30 1.81600 46.6
31 109.600 1.00 1.00000
32 23.796 16.47 1.48749 70.2
33 821.711 1.92 1.00000
34 25.892 2.50 1.77250 49.6
35 11.79 73.11 1.00000
36 19.646 3.32 1.51741 52.4
37 339.805 19.99 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.03 72.01 16.48 2.00 20.3
中间 51.53 56.00 12.05 21.46 2.00 4.2
望远端 226.75 75.90 12.43 1.19 3.02 0.9
[实施例3]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 124.957 2.80 1.81600 46.6
2 90.082 1.20 1.00000
3 88.265 10.70 1.49700 81.5
4 -2074.527 0.15 1.00000
5 139.499 2.70 1.78589 44.2
6 67.527 11.02 1.49700 81.5
7 331.063 0.15 1.00000
8 71.541 8.22 1.49700 81.5
9 218.025 可变D1 1.00000
10 29.158 1.20 1.83480 42.7
11 13.978 8.04 1.00000
12 -43.957 2.78 1.80809 22.8
13 -25.551 1.00 1.80400 46.6
14 98.979 0.20 1.00000
15 27.205 3.12 1.80809 22.8
16 53.326 可变D2 1.00000
17 -35.342 1.00 1.80400 46.6
18 54.010 3.20 1.80517 25.4
19 -163.686 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 53.155 6.63 1.49700 81.5
24 -33.962 1.00 1.00000
25 74.259 6.61 1.49700 81.5
26 -27.136 1.30 1.81600 46.6
27 -196.557 0.15 1.00000
28 41.173 6.74 1.49700 81.5
29 -33.762 1.30 1.81600 46.6
30 222.171 1.00 1.00000
31 19.929 5.27 1.48749 70.2
32 59.218 6.67 1.00000
33 19.768 2.50 1.77250 49.6
34 12.034 10.00 1.00000
35 30.351 3.09 1.51741 52.4
36 -142.450 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 82.39 11.76 2.00 20.4
中间 51.55 61.15 14.37 19.63 2.00 4.2
望远端 226.82 83.54 10.42 1.18 3.02 0.9
[实施例4]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 116.288 2.80 1.75500 52.3
2 69.891 13.27 1.61800 63.3
3 -4175.252 0.15 1.00000
4 352.592 2.70 1.81600 46.6
5 67.097 1.20 1.00000
6 67.322 13.79 1.49700 81.5
7 -1407.834 0.15 1.00000
8 67.375 9.53 1.49700 81.5
9 271.305 可变D1 1.00000
10 30.924 1.20 1.83480 42.7
11 13.679 7.73 1.00000
12 -38.334 2.13 1.80809 22.8
13 -29.122 1.00 1.80400 46.6
14 75.074 0.20 1.00000
15 29.957 3.64 1.80809 22.8
16 144.870 可变D2 1.00000
17 -33.767 1.00 1.80400 46.6
18 75.240 2.90 1.80517 25.4
19 -153.501 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 58.857 6.25 1.49700 81.5
24 -34.883 1.00 1.00000
25 57.238 6.62 1.49700 81.5
26 -29.875 1.30 1.81600 46.6
27 -207.426 0.15 1.00000
28 39.885 6.53 1.49700 81.5
29 -35.964 1.30 1.81600 46.6
30 185.371 1.00 1.00000
31 18.709 5.52 1.48749 70.2
32 60.262 4.26 1.00000
33 19.035 2.50 1.77250 49.6
34 11.339 10.00 1.00000
35 43.320 2.68 1.51741 52.4
36 -102.932 19.97 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.01
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 79.11 12.17 2.00 20.3
中间 51.57 59.71 13.08 19.49 2.00 4.2
望远端 226.91 81.54 9.33 1.41 3.02 0.9
[实施例5]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 128.402 2.80 1.77250 49.6
2 71.544 11.94 1.61800 63.3
3 922.532 0.15 1.00000
4 138.728 2.70 1.80439 39.6
5 68.015 1.20 1.00000
6 67.212 10.58 1.49700 81.5
7 269.290 0.15 1.00000
8 75.576 9.00 1.49700 81.5
9 400.336 可变D1 1.00000
10 28.311 1.20 1.83480 42.7
11 13.733 8.02 1.00000
12 -44.429 2.69 1.80809 22.8
13 -26.258 1.00 1.80400 46.6
14 85.505 0.20 1.00000
15 26.723 3.16 1.80809 22.8
16 54.021 可变D2 1.00000
17 -34.745 1.00 1.80400 46.6
18 47.108 3.34 1.80517 25.4
19 -172.107 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 50.578 6.74 1.49700 81.5
24 -33.537 1.00 1.00000
25 72.206 6.68 1.49700 81.5
26 -26.442 1.30 1.81600 46.6
27 -185.348 0.15 1.00000
28 41.048 6.76 1.49700 81.5
29 -32.524 1.30 1.81600 46.6
30 187.061 1.00 1.00000
31 19.956 5.31 1.48749 70.2
32 64.511 6.55 1.00000
33 19.813 2.50 1.77250 49.6
34 12.027 10.00 1.00000
35 29.832 3.11 1.51741 52.4
36 -141.441 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 80.90 11.49 2.00 20.4
中间 51.53 60.08 14.34 18.97 2.00 4.2
望远端 226.75 82.09 10.12 1.18 3.02 0.9
[实施例6]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 188.513 2.80 1.75500 52.3
2 80.515 11.21 1.61800 63.3
3 7972.662 6.77 1.00000
4 177.759 2.70 1.81600 46.6
5 63.837 13.44 1.49700 81.5
6 1194.823 0.15 1.00000
7 64.101 11.90 1.49700 81.5
8 979.450 可变D1 1.00000
9 25.672 1.20 1.83480 42.7
10 13.474 8.34 1.00000
11 -45.853 2.44 1.80809 22.8
12 -29.149 1.00 1.80400 46.6
13 56.591 0.20 1.00000
14 26.059 3.44 1.80809 22.8
15 63.559 可变D2 1.00000
16 -32.763 1.00 1.80400 46.6
17 77.809 2.68 1.80517 25.4
18 -174.882 可变D3 1.00000
19 ∞ 0.30 1.51633 64.1
20 ∞ 1.30 1.00000
21(孔径光圈) ∞ 1.49 1.00000
22 62.975 5.63 1.49700 81.5
23 -36.334 1.00 1.00000
24 55.292 6.31 1.49700 81.5
25 -30.866 1.30 1.81600 46.6
26 -220.449 0.15 1.00000
27 35.569 6.42 1.49700 81.5
28 -39.716 1.30 1.81600 46.6
29 162.228 1.00 1.00000
30 18.094 5.65 1.48749 70.2
31 66.777 2.73 1.00000
32 18.706 2.50 1.77250 49.6
33 10.923 10.00 1.00000
34 41.319 2.56 1.51741 52.4
35 -158.506 19.99 1.00000
36 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 73.71 14.41 2.00 20.2
中间 51.53 56.52 12.21 20.39 2.00 4.2
望远端 226.75 76.98 10.98 1.16 3.01 0.9
[实施例7]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 157.240 2.80 1.81600 46.6
2 84.440 1.75 1.00000
3 84.111 10.26 1.61800 63.3
4 1309.593 6.52 1.00000
5 119.475 2.70 1.83480 42.7
6 60.287 12.52 1.49700 81.5
7 292.856 0.15 1.00000
8 65.436 11.16 1.49700 81.5
9 573.914 可变D1 1.00000
10 27.673 1.20 1.83480 42.7
11 13.229 8.06 1.00000
12 -46.702 2.80 1.80809 22.8
13 -25.544 1.00 1.80400 46.6
14 84.249 0.20 1.00000
15 24.508 4.16 1.80809 22.8
16 43.003 可变D2 1.00000
17 -32.886 1.00 1.80400 46.6
18 61.671 2.91 1.80809 22.8
19 -176.059 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 61.680 6.13 1.49700 81.5
24 -32.577 1.00 1.00000
25 57.722 6.62 1.49700 81.5
26 -27.887 1.30 1.81600 46.6
27 -435.540 0.15 1.00000
28 32.531 7.44 1.49700 81.5
29 -36.914 1.30 1.81600 46.6
30 142.913 1.00 1.00000
31 18.319 6.19 1.48749 70.2
32 61.709 3.03 1.00000
33 19.278 2.50 1.77250 49.6
34 11.254 10.00 1.00000
35 32.169 2.91 1.51741 52.4
36 -158.533 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.30 1.03 71.62 13.48 2.00 20.3
中间 51.50 54.00 12.47 19.67 2.00 4.2
望远端 226.59 73.22 11.74 1.18 3.01 0.9
[实施例8]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 155.347 2.80 1.81600 46.6
2 84.362 1.83 1.00000
3 84.601 10.23 1.61800 63.3
4 1379.158 6.78 1.00000
5 104.608 2.70 1.88299 40.7
6 63.115 11.39 1.43875 94.9
7 256.314 0.15 1.00000
8 67.680 10.71 1.49700 81.5
9 561.147 可变D1 1.00000
10 26.607 1.20 1.83480 42.7
11 13.309 8.22 1.00000
12 -47.556 2.80 1.80809 22.8
13 -25.787 1.00 1.80400 46.6
14 69.831 0.20 1.00000
15 24.708 3.12 1.80809 22.8
16 45.304 可变D2 1.00000
17 -31.909 1.00 1.80400 46.6
18 58.528 2.98 1.80800 22.8
19 -169.885 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 56.723 6.41 1.49700 81.5
24 -31.701 1.00 1.00000
25 64.287 6.72 1.49700 81.5
26 -25.845 1.30 1.81600 46.6
27 -238.755 0.15 1.00000
28 35.316 6.79 1.49700 81.5
29 -35.497 1.30 1.81600 46.6
30 173.476 1.00 1.00000
31 18.861 6.49 1.48749 70.2
32 60.261 4.08 1.00000
33 20.241 2.50 1.77250 49.6
34 11.608 10.00 1.00000
35 31.784 3.09 1.51741 52.4
36 -102.77 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.01
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.30 1.00 73.40 12.55 2.00 20.3
中间 51.52 55.25 13.03 18.66 2.00 4.2
望远端 226.67 75.25 10.54 1.15 3.01 0.9
[实施例9]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 123.353 2.80 1.77250 49.6
2 80.544 1.93 1.00000
3 81.244 11.45 1.49700 81.5
4 -3030.766 6.89 1.00000
5 121.192 2.70 1.83480 42.7
6 65.002 3.00 1.00000
7 66.565 10.49 1.49700 81.5
8 248.632 0.15 1.00000
9 70.337 10.23 1.49700 81.5
10 548.746 可变D1 1.00000
11 33.735 1.20 1.83480 42.7
12 13.976 7.62 1.00000
13 -41.642 2.61 1.80809 22.8
14 -25.854 1.00 1.80400 46.6
15 103.513 0.20 1.00000
16 29.193 3.30 1.80809 22.8
17 80.730 可变D2 1.00000
18 -31.151 1.00 1.80400 46.6
19 103.324 2.62 1.80809 22.8
20 -140.995 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 69.952 5.88 1.49700 81.5
25 -33.427 1.00 1.00000
26 57.681 6.56 1.49700 81.5
27 -29.144 1.30 1.81600 46.6
28 -220.963 0.15 1.00000
29 32.930 6.71 1.49700 81.5
30 -41.050 1.30 1.81600 46.6
31 118.987 1.00 1.00000
32 18.556 5.65 1.48749 70.2
33 69.856 3.31 1.00000
34 19.647 2.50 1.77250 49.6
35 11.305 10.00 1.00000
36 40.639 2.73 1.51741 52.4
37 -108.561 19.99 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 71.88 14.74 2.00 20.3
中间 51.53 55.55 11.58 20.50 2.00 4.2
望远端 226.73 75.42 11.03 1.18 3.01 0.9
[实施例10]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 172.905 2.80 1.75500 52.3
2 77.306 11.23 1.61800 63.3
3 1373.080 6.15 1.00000
4 209.884 2.70 1.83480 42.7
5 73.515 10.21 1.49700 81.5
6 385.976 0.15 1.00000
7 76.349 10.26 1.49700 81.5
8 2485.442 0.15 1.00000
9 82.968 5.19 1.49700 81.5
10 145.551 可变D1 1.00000
11 28.133 1.20 1.83480 42.7
12 13.835 8.48 1.00000
13 -48.437 2.83 1.80809 22.8
14 -26.840 1.00 1.80400 46.6
15 82.538 0.20 1.00000
16 25.334 3.21 1.80809 22.8
17 46.504 可变D2 1.00000
18 -33.495 1.00 1.80400 46.6
19 45.719 3.20 1.80517 25.4
20 -223.469 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 183.001 4.94 1.49700 81.5
25 -32.028 1.00 1.00000
26 58.619 6.69 1.49700 81.5
27 -27.562 1.30 1.81600 46.6
28 -305.923 0.15 1.00000
29 25.745 8.20 1.49700 81.5
30 -53.777 1.30 1.81600 46.6
31 119.418 1.00 1.00000
32 20.598 7.77 1.48749 70.2
33 120.955 1.01 1.00000
34 19.858 2.50 1.77250 49.6
35 11.146 10.00 1.00000
36 40.519 2.64 1.51741 52.4
37 -137.356 20.00 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 66.93 18.51 2.00 20.1
中间 51.53 52.71 10.62 23.11 2.00 4.2
望远端 226.75 70.99 14.27 1.18 3.01 0.9
在表1一同表示相关的各透镜的阿贝数以及对应于实施例1至10的变焦透镜的条件式(1)、(2)、(4)的值νn、νp、νn+νp。在表1，第1组G1的负透镜L11、正透镜L12、负透镜L13、正透镜L14、正透镜L15、正透镜L16的阿贝数分别作为νn1、νp1、νn2、νp2、νp3、νp4而表示。
【表1】
νn1 52.3 52.3 46.6 52.3 49.6 52.3 46.6 46.6 49.6 52.3 νp1 63.3 63.3 81.5 63.3 63.3 63.3 63.3 63.3 81.5 63.3 νn2 40.9 40.9 44.2 46.6 39.6 46.6 42.7 40.7 42.7 42.7 νp2 94.9 94.9 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 94.9 81.5 81.5 νp3 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 νp4 - 81.5 - - - - - - - 81.5 νn 46.6 46.6 45.4 49.5 44.6 49.5 44.7 43.7 46.2 47.5 νp 79.9 80.3 81.5 75.4 75.4 75.4 75.4 79.9 81.5 77.0 νn+νp 126.5 126.9 126.9 124.9 120.0 124.9 120.1 123.6 127.7 124.5
在表2一同表示第1透镜组G11的焦距f1和第2透镜组G12的焦距f2，以及对应于实施例1至10的变焦透镜的条件式(3)的值f1/f2。由表1、表2得知，实施例1至10皆满足条件式(1)～(4)。而且，实施例1至4、6、9、10还满足条件式(4-2)。而且，实施例8满足条件式(3-2)、(3-3)、(3-4)全部。
【表2】
实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10 f1 447.03 553.75 295.33 213.06 309.32 446.71 402.37 396.44 330.99 461.27 f2 172.58 145.68 218.19 264.50 201.99 154.74 156.05 162.22 170.04 142.05 f1/f2 2.59 3.80 1.35 0.81 1.53 2.89 2.58 2.44 1.95 3.25
图11至20为实施例1至10所涉及的变焦透镜的像差图，表示在广角端、中间、望远端，将物距设为(最靠近物体侧的透镜至物体的光轴上的距离)15m时的球面像差、散光、歪曲像差(畸变像差)、倍率色像差。在各像差图表示以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差，但是，在球面像差图及倍率色像差图还表示对C线(波长656.3nm)、g线(波长436nm)、近红外光(波长880nm)的像差。球面像差图的纵轴的FNo.为F号码(ナンバ一)，其他像差图的纵轴的ω表示半视角。
从图11至图20得知，实施例1至10的变焦透镜，对于广角端、中间、望远端，可对d线、C线、g线、及波长880nm良好地进行像差校正。即，在本实施例的变焦透镜中看不到以往被视为课题的、在变倍时靠近望远端的轴上色像差的残存2次光谱急剧增大的现象。本实施例的变焦透镜谋求小型化且具有20倍以上的高变倍比的同时，在变倍的整个领域，除1次消色(色消)外还能良好地校正2次光谱的色像差。本实施例的变焦透镜的色像差校正效果的高度，如从图11至图20看到的，色像差的绝对值小，同时，其变动量也极其小，并且，从可视光领域的g线(波长436nm)至C线(波长656.3nm)，甚至到红外光领域的宽带，可保持良好的状态。
接着，说明本发明的摄像装置的实施方式。图22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。如图22所示，电视摄像机10，通过操作单元12向照相机本体11的长轴方向设置镜筒13，在其内部配设有上述实施方式所涉及的变焦透镜14。被配置成使得CCD或CMOS等摄像元件15的摄像面处于变焦透镜14的成像面。并且，在照相机本体11的上部转动自如地设置有取景器16及聚音麦克风17。而且，在操作单元12的侧面，设有变焦杆18及自动聚焦开关19。
如上所述，本发明的实施方式所涉及的变焦透镜14，小型且具有高变倍比，并可良好地校正包括色像差的诸相差，因此，装载了变焦透镜14的电视摄像机10，能够小型地构成，具有高变倍比的功能，并可以在该摄像元件15的摄像面成像鲜明的像。
以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但是，本发明并不限定于上述实施方式及实施例，可以是各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限定于上述各数值实施例所示的值，还可以取其他值。
本发明的特征性构成尤其在于第1组G1，其他组的构成不限定于上述实施方式或附图所示，透镜片数或透镜形状等也可以取其他构成。
例如，在上述实施方式，例示了变焦透镜，该变焦透镜具备：作为变倍时固定组的第1组G1，具有负的折射力并为了变倍而移动的第2组G2，具有正或负的折射力并为对因第2组G2的移动而产生的焦点位置变动进行校正而移动的第3组G3，包括孔径光阑St并作为变倍时固定的中继透镜组的第4组，但是，本发明的变焦透镜并不限定于该构成。例如，本发明还可以适用于，从物体侧依次，至少具备：变倍时为固定组的第1组；具有负的折射力并为变倍而移动的第2组，包括孔径光阑并在变倍时为固定的第3组，具有正的折射力并为了对因第2组的移动而产生的焦点位置变动进行校正，或为了进行基于物体距离的对焦的而移动的第4组的变焦透镜。
而且，在上述实施方式，作为摄像装置举例说明了电视摄像机，但是，本发明并不限定于此，还可以适用于例如摄影机或监视照相机等其他摄像装置。
图1至图10是表示本发明的实施方式所涉及的变焦透镜的构成的剖面图，分别对应于后述的实施例1至实施例10。图1至图10表示在广角端的无限远聚焦时的透镜配置，各图的左侧为物体侧，右侧为像侧。实施例1至实施例10的所有基本构成相同，因此，以下，以图1所示的实施例1的构成为基本进行说明。
该变焦透镜，可适用于装载在使用了固体摄像元件的高性能的电视摄像机或视频摄影机等，例如，适用于变倍比为20倍以上的从标准至望远区域。
该变焦透镜为4组构成，沿光轴Z，从物体侧依次排列第1组G1、第2组G2、第3组G3、第4组G4而成。第1组G1，整体具有正的折射力，并作为在变倍时被固定的固定组而起作用。第2组G2，接着第1组G1配置在第1组G1的像侧，并作为在变倍时沿光轴方向移动而进行变倍作用的变倍组发挥功能。第3组G3，在变倍时沿光轴方向移动并校正伴随变倍而发生的像点变动。第4组G4，在变倍时被固定，整体具有正的折射力，作为具有成像作用的中继组起作用。
第2组G2及第3组G3合起来作为变焦部起作用。在图1至图10中，在第2组G2及第3组G3的下侧，示意性地用箭头表示从广角端到望远端的变倍时的各透镜组的移动轨迹。在本变焦透镜，采用不是移动光学系前端而是移动光学系内部的组而进行变倍的所谓内变焦方式。在电视摄像机或摄影机等，这种内变焦方式，在变倍时的全长或重量平衡的变化少、操作性优越，所以理想。
在图1表示，第1组G1由5片透镜而成，第2组G2由4片透镜而成，第3组由2片透镜而成，第4组由8片透镜而成的例，但是本发明的变焦透镜的各组的透镜片数不限定于图1所示的例。
在第4组G4的最靠近物体侧，配置有ND(neutral density)滤光片ND和孔径光阑St。ND滤光片ND被构成为，使得降低伴随变倍的像面的照明度变化，而从光轴上的点向径方向持有浓度分布。另外，本发明的变焦透镜并非一定需要该ND滤光片ND的构成，也可以为省略ND滤光片ND的构成。而且，在图1至图10所示的孔径光阑St表示光轴Z上的位置，并不一定表示形状或大小。在本发明的变焦透镜，配置光阑St位置并不限定于图1至图10所示的构成例。
在第4组G4的像侧，配置有固体摄像元件用的玻璃封罩GC。玻璃封罩GC的像侧面相当于固体摄像元件的摄像面，该面被配置成与本变焦透镜的像面一致。另外，玻璃封罩GC也可以具有红外线截止滤光片或低通滤波器等功能。在第4组G4和像面之间，还可以配置由色分解棱镜等而成的色分解光学系。
上述构成的变焦透镜，通过由作为变倍组的第2组G2缩小·扩大作为固定组的第1组G1的焦距，从而进行变倍。从而，第1组G1大大地影响变焦透镜整体的像差，或与变倍或焦点变动相伴随的像差变动，尤其倍率越高，在望远端的其影响越显著。为在整个变倍范围抑制残存2次光谱而保持高光学性能，有必要只用固定组的第1组G1，良好地校正色像差。
第1组G1，从物体侧依次排列皆具有正的折射力的第1透镜组G11和第2透镜组G12。第1透镜组G11，从物体侧依次由负弯月形透镜和正透镜而构成，第2透镜组G12，从物体侧依次由负透镜组GN和正透镜组GP而构成，该负透镜组GN由负弯月形透镜和正透镜而成且整体具有负的折射力，该正透镜组GP由至少一片正透镜而成，且整体具有正的折射力。
在此，在图1至图10所示的各构成例的第1组G1的详细构成如下。另外，对于同样构成进行概括说明。
在图1、图6所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图2、图10所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由2片正透镜L15、L16而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图3所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图4所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12和正透镜L14以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图5所示的构成例，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12的接合透镜而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图7、图8所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14的接合透镜而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，构成第1组的透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
在图9所示的构成例中，从物体侧依次，第1透镜组G11由负透镜L11和正透镜L12而成，负透镜组GN由负透镜L13和正透镜L14而成，正透镜组GP由1片正透镜L15而成，除两凸形状的正透镜L12以外，构成第1组的其他透镜皆为将凸面朝向物体侧的弯月形状。
如上所述，图1至图10所示的任意变焦透镜，都取以第1组G1的第1透镜组G11、负透镜组GN、正透镜组GP分别具有正、负、正的光放大率的方式进行光放大率分配的构成。由于第1组G1整体具有正的折射力，因此虽然可以考虑构成第1组G1的各组的光放大率分别成为正、正、正的构成，但此时，为了良好地校正基准波长的像差，各透镜的折射力不能太大，结果不能充分获得色像差的校正效果。或者，需要在缩小各透镜的折射力的状态下，为了补偿其而通过增加透镜片数增加设计的自由度，但是若这样会导致光学系的大型化。
对此，在本实施方式的变焦透镜，使得以第1组G1内的各组分别取正、负、正的方式而进行光放大率配置，因此，与第1组G1的各组都具有正的折射力时相比，正·负透镜皆可以增大各透镜的折射力，并可以增加适当分配各透镜的折射力的自由度。
而且，在本变焦透镜，第1透镜组G11和第2透镜组G12，皆具有：色像差校正效果高的负弯月形透镜和正透镜的组合，如上述从物体侧按照负、正、负、正的顺序进行排列，因此，可配合上述光放大率配置良好地校正色像差，同时，可以良好地校正诸像差。而且，通过被构成为在第1组G1的正透镜组GP具有至少一片正透镜，从而，可以以适当的分配分散正的折射力，且像面特性的改善变得容易。
从而，根据本变焦透镜，能够平衡性良好地对实现小型且高倍率的变焦透镜时的、包括作为担心事项的残存2次光谱的轴上色像差以及基准波长的像差进行校正，并可以获得高光学性能。
另外，在各组邻接的负弯月形透镜和正透镜，不必必须采用接合透镜的构成，如图3、图4、图5、图7、图8、图9所示的构成例，也可以采用空气透镜的构成。所谓空气透镜，是不接合2个具有曲率半径相近且邻接的面的透镜，而是，通过隔开些微小的空气间隔排列而获得的构成。空气透镜，与接合透镜相比，增加了设计的自由度，彗星像差等的校正变得容易，并且还有利于像差校正。
本实施方式所涉及的变焦透镜，第1组G1中的所有负透镜对d线的阿贝数的平均值νn和第1组G1的所有正透镜对d线的阿贝数的平均值νp满足以下条件式(1)、(2)为理想。
νn＞40…(1)
νp＞70…(2)
条件式(1)是规定第1组G1所具有的负透镜的阿贝数的式，条件式(2)是规定第1组G1所具有的正透镜的阿贝数的式。为了实现高倍比、高性能的变焦透镜，要求残存的2次光谱小且在以高倍比变倍时色像差的变动量小。为此，正透镜和负透镜皆使用分散小的材质、即阿贝数大的材质为理想。条件式(1)、(2)是，在本实施方式的变焦透镜中，为良好地校正轴上色像差，尤其是望远端的轴上色像差的残存2次光谱的式。若超出条件式(1)、(2)的下限，则轴上色像差的残存2次光谱变大，而容易在获得的像产生褪色(色滲み)。
而且，本实施方式所涉及的变焦透镜中，第1组G1中的第1透镜组G11的焦距f1和第2组G12的焦距f2，满足以下条件式(3)为理想。
0.7＜f1/f2＜4.2…(3)
条件式(3)是规定第1透镜组G11和第2透镜组G12的焦距的比的式。第1透镜组G11的焦距和第2透镜组G12的焦距，影响第1组的后焦点。在本变焦透镜中，由于用第2组G2扩大或缩小第1组G1的焦距而进行变倍，因此，若第1组G1的后焦点变得不适当，则负责变倍的第2组G2的成像倍率的变动域变得不适当。例如，若第1组G1的后焦点变得过长，则第2组G2使用低倍率侧的倍率，为在全系获得所希望的倍率，变焦行程变长，会导致光学系的大型化。或者，若第1组G1的后焦点变得过短，则第2组G2使用高倍率侧的倍率，发生变倍组的灵敏度变得过高的不良情况。由此，有必要适当设定第1组G1的后焦点。
若超出条件式(3)的下限，则由于第1透镜组G11的焦距变短，因此，为了确保作为第1组G1的确切的后焦点，必须增大第2组G12的回复(レトロ：retro)比。在此，回复比是后焦点Bf相对于焦距f的比(Bf/f)。为了增大第2透镜组G12的回复比，有必要增大包含于第2透镜组G12的负透镜L13的折射力。与此相伴，为了在第2透镜组G12内取得平衡，有必要增大后续于负透镜L13的正透镜的折射力。如此，若各透镜的折射力变得过大，则像面弯曲或彗星像差的发生量变大，从而难以良好地进行校正。
若超出条件式(3)的上限，则第2透镜组G12的焦距变短。第2透镜组G12的焦距短的状态，是例如使第2透镜组G12所具有的各正透镜的光放大率变大的状态，但是，这不理想于良好地保持对基准波长的诸像差。或者，不增大各正透镜的光放大率，通过增加第2透镜组G12所具有的正透镜的片数，可以获得第2透镜组G12的焦距短的状态，但是，此时透镜全长变长，难以实现全形态的小型化。因此，通过满足条件式(3)，可以良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡，同时，可以抑制光学系的大型化。
而且，在本变焦透镜，为了更加良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡的同时，抑制光学系的大型化，满足以下条件式(3-2)为理想。
0.8＜f1/f2＜4.0…(3-2)
另外，在图1至图5所示的变焦透镜，被构成为通过使第1组G1整体或第4组G4沿光轴方向移动而进行聚焦。本发明的变焦透镜的聚焦机构不限定于此，也可以采用如在图6至图10所示的变焦透镜所使用的内聚焦。在图6至图10所示的变焦透镜，通过只使第1组G1中的第2透镜组G12，向各图的第2透镜组G12下侧的用箭头表示的光轴方向移动，进行从无限远距离物体向至近距离物体的聚焦。
在该内聚焦式变焦透镜，与使第1组G1整体移动聚焦的方式相比，有可以缩小第1组G1的有效径、减轻驱动透镜组的驱动系统的负担、进行迅速的聚焦的优点。而且，由于可以固定配置在最物体侧的第1透镜组G11，因此，可以成为密闭性高的构成，且容易确保防尘·防雾性。将本变焦透镜装载于在屋外使用的摄像装置，例如监视器等时，由于接触外空气或风雨的可能性高，因此，采用容易确保气密性的内聚焦方式极为有效。
在本发明的变焦透镜，采用上述构成的内聚焦方式时，第1组G1中的第1透镜组G11的焦距f1和第2透镜组G12的焦距f2满足由条件式(3)的范围被进一步限定的以下条件式(3-3)为理想。
1.7＜f1/f2＜3.6…(3-3)
此时，为了更加良好地保持第1组的色像差校正和像面弯曲或彗星像差等的平衡并进一步抑制光学系的全长的增大，满足以下条件式(3-4)为理想。
2.0＜f1/f2＜3.0…(3-4)
而且，本实施方式所涉及的变焦透镜，第1组G1的所有负透镜的d线的阿贝数的平均值νn和第1组G1的所有正透镜于d线的阿贝数的平均值νp满足以下条件式(4)为理想。
νn+νp＞119…(4)
条件式(4)是规定第1组G1中所具有的负透镜及正透镜的阿贝数的式。如在条件式(1)、(2)的说明，为了实现高倍比、高性能的变焦透镜，正透镜和负透镜皆使用分散小的材质即阿贝数大的材质为理想。条件式(4)是为了在本实施方式的变焦透镜良好地校正轴上色像差，尤其是校正望远端的轴上色像差的残存2次光谱的式。若低于条件式(4)的下限，则轴上色像差的残存2次光谱变大，从而，容易在所获得的像产生褪色(色滲み)。
而且，为了将残存2次光谱抑制得较低，满足以下条件式(4-2)为理想。
νn+νp＞124…(4-2)
【实施例】
接着，说明本实施方式所涉及的变焦透镜的具体的数值实施例。在以下，概括实施例1至10进行说明。实施例1至10的透镜剖面图分别表示在图1至图10。实施例1至10的像差图分别表示在图11至图20。而且，在图21作为一例，对包括轴上及最轴外的4个像高，表示实施例1的变焦透镜在广角端的无限远聚焦时的光路图。
每个实施例分别以表的形式表示实施例1至10的面数据及有关变倍的各种数据。面数据中，面号码以最靠近物体侧的构成要素的面为第1个，以随着朝向像侧顺序依次增加的方式表示第i个(i＝1、2、3、…)面号码，Ri表示第i个面的曲率半径，Di表示在光轴Z上的第i个面和第i+1个面的面间隔。而且，Ndj表示将最靠近物体侧的透镜作为第1个，以随着朝向像侧顺序依次增加的方式表示第j个(j＝1、2、3、…)光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率，νdj表示第j个光学要素对d线的阿贝数。另外，在面数据还包含ND滤光片ND、孔径光阑St、玻璃封罩GC而表示。面数据的曲率半径，向物体侧凸出时为正，向像侧凸出时为负。
面数据中，间隔由于进行变倍而变化的第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的间隔分别为可变D1、可变D2、可变D3。各种数据中，将在广角端、中间位置、望远端的可变D1、可变D2、可变D3的值分别表示在D1、D2、D3项。而且，在各种数据中，在最上段表示变倍比，将在广角端、中间位置、望远端的焦距、F号码、半视角的值分别表示在f、FNo.、视角项。面数据及各种数据中，没有特别记载的单位是mm。
[实施例1]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 193.321 2.80 1.75500 52.3
2 86.502 10.42 1.61800 63.3
3 6398.973 0.15 1.00000
4 152.074 2.70 1.80609 40.9
5 75.206 10.93 1.43875 94.9
6 825.576 0.15 1.00000
7 69.946 9.87 1.49700 81.5
8 404.031 可变D1 1.00000
9 27.807 1.20 1.83480 42.7
10 14.597 9.03 1.00000
11 -53.981 2.81 1.80809 22.8
12 -29.438 1.00 1.80400 46.6
13 74.759 0.20 1.00000
14 26.371 3.19 1.80809 922.8
15 47.060 可变D2 1.00000
16 -34.305 1.00 1.80400 46.6
17 48.676 3.25 1.80517 25.4
18 -190.995 可变D3 1.00000
19 ∞ 0.30 1.51633 64.1
20 ∞ 1.30 1.00000
21(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
22 54.326 6.39 1.49700 81.5
23 -34.405 1.00 1.00000
24 64.706 6.60 1.49700 81.5
25 -27.631 1.30 1.81600 46.6
26 -258.940 0.15 1.00000
27 38.490 6.51 1.49700 81.5
28 -36.846 1.30 1.81600 46.6
29 194.388 1.00 1.00000
30 18.860 5.49 1.48749 70.2
31 53.779 4.89 1.00000
32 19.922 2.50 1.77250 49.6
33 11.716 10.00 1.00000
34 32.377 2.96 1.51741 52.4
35 -136.598 20.00 1.00000
36 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 80.42 14.68 2.00 20.4
中间 51.54 61.47 13.77 20.86 2.00 4.2
望远端 226.78 84.01 10.92 1.18 3.02 0.9
【0061】
[实施例2]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 167.322 2.80 1.75500 52.3
2 77.232 10.62 1.61800 63.3
3 637.266 0.15 1.00000
4 177.459 2.70 1.80609 40.9
5 79.104 9.81 1.43875 94.9
6 512.121 0.15 1.00000
7 77.089 9.47 1.49700 81.5
8 676.519 0.15 1.00000
9 99.350 5.00 1.49700 81.5
10 169.814 可变D1 1.00000
11 28.463 1.20 1.83480 42.7
12 14.462 9.51 1.00000
13 -54.933 2.85 1.80809 22.8
14 -28.844 1.00 1.80400 46.6
15 71.348 0.20 1.00000
16 25.893 3.14 1.80809 22.8
17 45.741 可变D2 1.00000
18 -33.220 1.00 1.80400 46.6
19 42.484 3.41 1.80517 25.4
20 -216.680 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 123.308 5.73 1.49700 81.5
25 -31.737 1.00 1.00000
26 60.159 6.99 1.49700 81.5
27 -29.094 1.30 1.81600 46.6
28 -335.528 0.15 1.00000
29 30.952 7.43 1.49700 81.5
30 -46.689 1.30 1.81600 46.6
31 109.600 1.00 1.00000
32 23.796 16.47 1.48749 70.2
33 821.711 1.92 1.00000
34 25.892 2.50 1.77250 49.6
35 11.79 73.11 1.00000
36 19.646 3.32 1.51741 52.4
37 339.805 19.99 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.03 72.01 16.48 2.00 20.3
中间 51.53 56.00 12.05 21.46 2.00 4.2
望远端 226.75 75.90 12.43 1.19 3.02 0.9
[实施例3]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 124.957 2.80 1.81600 46.6
2 90.082 1.20 1.00000
3 88.265 10.70 1.49700 81.5
4 -2074.527 0.15 1.00000
5 139.499 2.70 1.78589 44.2
6 67.527 11.02 1.49700 81.5
7 331.063 0.15 1.00000
8 71.541 8.22 1.49700 81.5
9 218.025 可变D1 1.00000
10 29.158 1.20 1.83480 42.7
11 13.978 8.04 1.00000
12 -43.957 2.78 1.80809 22.8
13 -25.551 1.00 1.80400 46.6
14 98.979 0.20 1.00000
15 27.205 3.12 1.80809 22.8
16 53.326 可变D2 1.00000
17 -35.342 1.00 1.80400 46.6
18 54.010 3.20 1.80517 25.4
19 -163.686 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 53.155 6.63 1.49700 81.5
24 -33.962 1.00 1.00000
25 74.259 6.61 1.49700 81.5
26 -27.136 1.30 1.81600 46.6
27 -196.557 0.15 1.00000
28 41.173 6.74 1.49700 81.5
29 -33.762 1.30 1.81600 46.6
30 222.171 1.00 1.00000
31 19.929 5.27 1.48749 70.2
32 59.218 6.67 1.00000
33 19.768 2.50 1.77250 49.6
34 12.034 10.00 1.00000
35 30.351 3.09 1.51741 52.4
36 -142.450 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 82.39 11.76 2.00 20.4
中间 51.55 61.15 14.37 19.63 2.00 4.2
望远端 226.82 83.54 10.42 1.18 3.02 0.9
[实施例4]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 116.288 2.80 1.75500 52.3
2 69.891 13.27 1.61800 63.3
3 -4175.252 0.15 1.00000
4 352.592 2.70 1.81600 46.6
5 67.097 1.20 1.00000
6 67.322 13.79 1.49700 81.5
7 -1407.834 0.15 1.00000
8 67.375 9.53 1.49700 81.5
9 271.305 可变D1 1.00000
10 30.924 1.20 1.83480 42.7
11 13.679 7.73 1.00000
12 -38.334 2.13 1.80809 22.8
13 -29.122 1.00 1.80400 46.6
14 75.074 0.20 1.00000
15 29.957 3.64 1.80809 22.8
16 144.870 可变D2 1.00000
17 -33.767 1.00 1.80400 46.6
18 75.240 2.90 1.80517 25.4
19 -153.501 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 58.857 6.25 1.49700 81.5
24 -34.883 1.00 1.00000
25 57.238 6.62 1.49700 81.5
26 -29.875 1.30 1.81600 46.6
27 -207.426 0.15 1.00000
28 39.885 6.53 1.49700 81.5
29 -35.964 1.30 1.81600 46.6
30 185.371 1.00 1.00000
31 18.709 5.52 1.48749 70.2
32 60.262 4.26 1.00000
33 19.035 2.50 1.77250 49.6
34 11.339 10.00 1.00000
35 43.320 2.68 1.51741 52.4
36 -102.932 19.97 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.01
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 79.11 12.17 2.00 20.3
中间 51.57 59.71 13.08 19.49 2.00 4.2
望远端 226.91 81.54 9.33 1.41 3.02 0.9
[实施例5]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 128.402 2.80 1.77250 49.6
2 71.544 11.94 1.61800 63.3
3 922.532 0.15 1.00000
4 138.728 2.70 1.80439 39.6
5 68.015 1.20 1.00000
6 67.212 10.58 1.49700 81.5
7 269.290 0.15 1.00000
8 75.576 9.00 1.49700 81.5
9 400.336 可变D1 1.00000
10 28.311 1.20 1.83480 42.7
11 13.733 8.02 1.00000
12 -44.429 2.69 1.80809 22.8
13 -26.258 1.00 1.80400 46.6
14 85.505 0.20 1.00000
15 26.723 3.16 1.80809 22.8
16 54.021 可变D2 1.00000
17 -34.745 1.00 1.80400 46.6
18 47.108 3.34 1.80517 25.4
19 -172.107 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 50.578 6.74 1.49700 81.5
24 -33.537 1.00 1.00000
25 72.206 6.68 1.49700 81.5
26 -26.442 1.30 1.81600 46.6
27 -185.348 0.15 1.00000
28 41.048 6.76 1.49700 81.5
29 -32.524 1.30 1.81600 46.6
30 187.061 1.00 1.00000
31 19.956 5.31 1.48749 70.2
32 64.511 6.55 1.00000
33 19.813 2.50 1.77250 49.6
34 12.027 10.00 1.00000
35 29.832 3.11 1.51741 52.4
36 -141.441 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 80.90 11.49 2.00 20.4
中间 51.53 60.08 14.34 18.97 2.00 4.2
望远端 226.75 82.09 10.12 1.18 3.02 0.9
[实施例6]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 188.513 2.80 1.75500 52.3
2 80.515 11.21 1.61800 63.3
3 7972.662 6.77 1.00000
4 177.759 2.70 1.81600 46.6
5 63.837 13.44 1.49700 81.5
6 1194.823 0.15 1.00000
7 64.101 11.90 1.49700 81.5
8 979.450 可变D1 1.00000
9 25.672 1.20 1.83480 42.7
10 13.474 8.34 1.00000
11 -45.853 2.44 1.80809 22.8
12 -29.149 1.00 1.80400 46.6
13 56.591 0.20 1.00000
14 26.059 3.44 1.80809 22.8
15 63.559 可变D2 1.00000
16 -32.763 1.00 1.80400 46.6
17 77.809 2.68 1.80517 25.4
18 -174.882 可变D3 1.00000
19 ∞ 0.30 1.51633 64.1
20 ∞ 1.30 1.00000
21(孔径光圈) ∞ 1.49 1.00000
22 62.975 5.63 1.49700 81.5
23 -36.334 1.00 1.00000
24 55.292 6.31 1.49700 81.5
25 -30.866 1.30 1.81600 46.6
26 -220.449 0.15 1.00000
27 35.569 6.42 1.49700 81.5
28 -39.716 1.30 1.81600 46.6
29 162.228 1.00 1.00000
30 18.094 5.65 1.48749 70.2
31 66.777 2.73 1.00000
32 18.706 2.50 1.77250 49.6
33 10.923 10.00 1.00000
34 41.319 2.56 1.51741 52.4
35 -158.506 19.99 1.00000
36 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 73.71 14.41 2.00 20.2
中间 51.53 56.52 12.21 20.39 2.00 4.2
望远端 226.75 76.98 10.98 1.16 3.01 0.9
[实施例7]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 157.240 2.80 1.81600 46.6
2 84.440 1.75 1.00000
3 84.111 10.26 1.61800 63.3
4 1309.593 6.52 1.00000
5 119.475 2.70 1.83480 42.7
6 60.287 12.52 1.49700 81.5
7 292.856 0.15 1.00000
8 65.436 11.16 1.49700 81.5
9 573.914 可变D1 1.00000
10 27.673 1.20 1.83480 42.7
11 13.229 8.06 1.00000
12 -46.702 2.80 1.80809 22.8
13 -25.544 1.00 1.80400 46.6
14 84.249 0.20 1.00000
15 24.508 4.16 1.80809 22.8
16 43.003 可变D2 1.00000
17 -32.886 1.00 1.80400 46.6
18 61.671 2.91 1.80809 22.8
19 -176.059 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 61.680 6.13 1.49700 81.5
24 -32.577 1.00 1.00000
25 57.722 6.62 1.49700 81.5
26 -27.887 1.30 1.81600 46.6
27 -435.540 0.15 1.00000
28 32.531 7.44 1.49700 81.5
29 -36.914 1.30 1.81600 46.6
30 142.913 1.00 1.00000
31 18.319 6.19 1.48749 70.2
32 61.709 3.03 1.00000
33 19.278 2.50 1.77250 49.6
34 11.254 10.00 1.00000
35 32.169 2.91 1.51741 52.4
36 -158.533 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.00
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.30 1.03 71.62 13.48 2.00 20.3
中间 51.50 54.00 12.47 19.67 2.00 4.2
望远端 226.59 73.22 11.74 1.18 3.01 0.9
[实施例8]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 155.347 2.80 1.81600 46.6
2 84.362 1.83 1.00000
3 84.601 10.23 1.61800 63.3
4 1379.158 6.78 1.00000
5 104.608 2.70 1.88299 40.7
6 63.115 11.39 1.43875 94.9
7 256.314 0.15 1.00000
8 67.680 10.71 1.49700 81.5
9 561.147 可变D1 1.00000
10 26.607 1.20 1.83480 42.7
11 13.309 8.22 1.00000
12 -47.556 2.80 1.80809 22.8
13 -25.787 1.00 1.80400 46.6
14 69.831 0.20 1.00000
15 24.708 3.12 1.80809 22.8
16 45.304 可变D2 1.00000
17 -31.909 1.00 1.80400 46.6
18 58.528 2.98 1.80800 22.8
19 -169.885 可变D3 1.00000
20 ∞ 0.30 1.51633 64.1
21 ∞ 1.30 1.00000
22(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
23 56.723 6.41 1.49700 81.5
24 -31.701 1.00 1.00000
25 64.287 6.72 1.49700 81.5
26 -25.845 1.30 1.81600 46.6
27 -238.755 0.15 1.00000
28 35.316 6.79 1.49700 81.5
29 -35.497 1.30 1.81600 46.6
30 173.476 1.00 1.00000
31 18.861 6.49 1.48749 70.2
32 60.261 4.08 1.00000
33 20.241 2.50 1.77250 49.6
34 11.608 10.00 1.00000
35 31.784 3.09 1.51741 52.4
36 -102.77 20.00 1.00000
37 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 22.01
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.30 1.00 73.40 12.55 2.00 20.3
中间 51.52 55.25 13.03 18.66 2.00 4.2
望远端 226.67 75.25 10.54 1.15 3.01 0.9
[实施例9]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 123.353 2.80 1.77250 49.6
2 80.544 1.93 1.00000
3 81.244 11.45 1.49700 81.5
4 -3030.766 6.89 1.00000
5 121.192 2.70 1.83480 42.7
6 65.002 3.00 1.00000
7 66.565 10.49 1.49700 81.5
8 248.632 0.15 1.00000
9 70.337 10.23 1.49700 81.5
10 548.746 可变D1 1.00000
11 33.735 1.20 1.83480 42.7
12 13.976 7.62 1.00000
13 -41.642 2.61 1.80809 22.8
14 -25.854 1.00 1.80400 46.6
15 103.513 0.20 1.00000
16 29.193 3.30 1.80809 22.8
17 80.730 可变D2 1.00000
18 -31.151 1.00 1.80400 46.6
19 103.324 2.62 1.80809 22.8
20 -140.995 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 69.952 5.88 1.49700 81.5
25 -33.427 1.00 1.00000
26 57.681 6.56 1.49700 81.5
27 -29.144 1.30 1.81600 46.6
28 -220.963 0.15 1.00000
29 32.930 6.71 1.49700 81.5
30 -41.050 1.30 1.81600 46.6
31 118.987 1.00 1.00000
32 18.556 5.65 1.48749 70.2
33 69.856 3.31 1.00000
34 19.647 2.50 1.77250 49.6
35 11.305 10.00 1.00000
36 40.639 2.73 1.51741 52.4
37 -108.561 19.99 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 71.88 14.74 2.00 20.3
中间 51.53 55.55 11.58 20.50 2.00 4.2
望远端 226.73 75.42 11.03 1.18 3.01 0.9
[实施例10]
面数据
面号码 Ri Di Ndj νdj
1 172.905 2.80 1.75500 52.3
2 77.306 11.23 1.61800 63.3
3 1373.080 6.15 1.00000
4 209.884 2.70 1.83480 42.7
5 73.515 10.21 1.49700 81.5
6 385.976 0.15 1.00000
7 76.349 10.26 1.49700 81.5
8 2485.442 0.15 1.00000
9 82.968 5.19 1.49700 81.5
10 145.551 可变D1 1.00000
11 28.133 1.20 1.83480 42.7
12 13.835 8.48 1.00000
13 -48.437 2.83 1.80809 22.8
14 -26.840 1.00 1.80400 46.6
15 82.538 0.20 1.00000
16 25.334 3.21 1.80809 22.8
17 46.504 可变D2 1.00000
18 -33.495 1.00 1.80400 46.6
19 45.719 3.20 1.80517 25.4
20 -223.469 可变D3 1.00000
21 ∞ 0.30 1.51633 64.1
22 ∞ 1.30 1.00000
23(孔径光圈) ∞ 1.50 1.00000
24 183.001 4.94 1.49700 81.5
25 -32.028 1.00 1.00000
26 58.619 6.69 1.49700 81.5
27 -27.562 1.30 1.81600 46.6
28 -305.923 0.15 1.00000
29 25.745 8.20 1.49700 81.5
30 -53.777 1.30 1.81600 46.6
31 119.418 1.00 1.00000
32 20.598 7.77 1.48749 70.2
33 120.955 1.01 1.00000
34 19.858 2.50 1.77250 49.6
35 11.146 10.00 1.00000
36 40.519 2.64 1.51741 52.4
37 -137.356 20.00 1.00000
38 ∞ 4.00 1.51633 64.1
像面 ∞ 0.00 1.00000
各种数据
变倍比 21.99
f D1 D2 D3 FNo. 半视角(度)
广角端 10.31 1.00 66.93 18.51 2.00 20.1
中间 51.53 52.71 10.62 23.11 2.00 4.2
望远端 226.75 70.99 14.27 1.18 3.01 0.9
在表1一同表示相关的各透镜的阿贝数以及对应于实施例1至10的变焦透镜的条件式(1)、(2)、(4)的值νn、νp、νn+νp。在表1，第1组G1的负透镜L11、正透镜L12、负透镜L13、正透镜L14、正透镜L15、正透镜L16的阿贝数分别作为νn1、νp1、νn2、νp2、νp3、νp4而表示。
【表1】
νn1 52.3 52.3 46.6 52.3 49.6 52.3 46.6 46.6 49.6 52.3 νp1 63.3 63.3 81.5 63.3 63.3 63.3 63.3 63.3 81.5 63.3 νn2 40.9 40.9 44.2 46.6 39.6 46.6 42.7 40.7 42.7 42.7 νp2 94.9 94.9 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 94.9 81.5 81.5 νp3 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 81.5 νp4 - 81.5 - - - - - - - 81.5 νn 46.6 46.6 45.4 49.5 44.6 49.5 44.7 43.7 46.2 47.5 νp 79.9 80.3 81.5 75.4 75.4 75.4 75.4 79.9 81.5 77.0 νn+νp 126.5 126.9 126.9 124.9 120.0 124.9 120.1 123.6 127.7 124.5
在表2一同表示第1透镜组G11的焦距f1和第2透镜组G12的焦距f2，以及对应于实施例1至10的变焦透镜的条件式(3)的值f1/f2。由表1、表2得知，实施例1至10皆满足条件式(1)～(4)。而且，实施例1至4、6、9、10还满足条件式(4-2)。而且，实施例8满足条件式(3-2)、(3-3)、(3-4)全部。
【表2】
实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10 f1 447.03 553.75 295.33 213.06 309.32 446.71 402.37 396.44 330.99 461.27 f2 172.58 145.68 218.19 264.50 201.99 154.74 156.05 162.22 170.04 142.05 f1/f2 2.59 3.80 1.35 0.81 1.53 2.89 2.58 2.44 1.95 3.25
图11至20为实施例1至10所涉及的变焦透镜的像差图，表示在广角端、中间、望远端，将物距设为(最靠近物体侧的透镜至物体的光轴上的距离)15m时的球面像差、散光、歪曲像差(畸变像差)、倍率色像差。在各像差图表示以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差，但是，在球面像差图及倍率色像差图还表示对C线(波长656.3nm)、g线(波长436nm)、近红外光(波长880nm)的像差。球面像差图的纵轴的FNo.为F号码(ナンバ一)，其他像差图的纵轴的ω表示半视角。
从图11至图20得知，实施例1至10的变焦透镜，对于广角端、中间、望远端，可对d线、C线、g线、及波长880nm良好地进行像差校正。即，在本实施例的变焦透镜中看不到以往被视为课题的、在变倍时靠近望远端的轴上色像差的残存2次光谱急剧增大的现象。本实施例的变焦透镜谋求小型化且具有20倍以上的高变倍比的同时，在变倍的整个领域，除1次消色(色消)外还能良好地校正2次光谱的色像差。本实施例的变焦透镜的色像差校正效果的高度，如从图11至图20看到的，色像差的绝对值小，同时，其变动量也极其小，并且，从可视光领域的g线(波长436nm)至C线(波长656.3nm)，甚至到红外光领域的宽带，可保持良好的状态。
接着，说明本发明的摄像装置的实施方式。图22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。如图22所示，电视摄像机10，通过操作单元12向照相机本体11的长轴方向设置镜筒13，在其内部配设有上述实施方式所涉及的变焦透镜14。被配置成使得CCD或CMOS等摄像元件15的摄像面处于变焦透镜14的成像面。并且，在照相机本体11的上部转动自如地设置有取景器16及聚音麦克风17。而且，在操作单元12的侧面，设有变焦杆18及自动聚焦开关19。
如上所述，本发明的实施方式所涉及的变焦透镜14，小型且具有高变倍比，并可良好地校正包括色像差的诸相差，因此，装载了变焦透镜14的电视摄像机10，能够小型地构成，具有高变倍比的功能，并可以在该摄像元件15的摄像面成像鲜明的像。
以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但是，本发明并不限定于上述实施方式及实施例，可以是各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限定于上述各数值实施例所示的值，还可以取其他值。
本发明的特征性构成尤其在于第1组G1，其他组的构成不限定于上述实施方式或附图所示，透镜片数或透镜形状等也可以取其他构成。
例如，在上述实施方式，例示了变焦透镜，该变焦透镜具备：作为变倍时固定组的第1组G1，具有负的折射力并为了变倍而移动的第2组G2，具有正或负的折射力并为对因第2组G2的移动而产生的焦点位置变动进行校正而移动的第3组G3，包括孔径光阑St并作为变倍时固定的中继透镜组的第4组，但是，本发明的变焦透镜并不限定于该构成。例如，本发明还可以适用于，从物体侧依次，至少具备：变倍时为固定组的第1组；具有负的折射力并为变倍而移动的第2组，包括孔径光阑并在变倍时为固定的第3组，具有正的折射力并为了对因第2组的移动而产生的焦点位置变动进行校正，或为了进行基于物体距离的对焦的而移动的第4组的变焦透镜。
而且，在上述实施方式，作为摄像装置举例说明了电视摄像机，但是，本发明并不限定于此，还可以适用于例如摄影机或监视照相机等其他摄像装置。