变焦镜头及摄像装置
文献发布时间：2024-04-18 19:58:53
技术领域
本发明涉及变焦镜头及摄像装置。
背景技术
在数字相机或摄像机等使用固体摄像元件的摄像装置中，近年来固体摄像元件的高像素化日益进展，从而对透镜系统要求比以前进一步提高性能。另外，伴随着相机的小型化，对变焦镜头的小型化的要求也在提高。
在这样的状况下，例如在专利文献1、2中公开了变焦镜头。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-149483号公报
专利文献2：日本特开2021-67805号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1是所谓无反射镜相机用的标准大口径变焦镜头，变倍时的第1透镜组和第2透镜组的移动量大，因此光学全长长，与变倍时的移动相伴的轴向光束的变化大，因此透镜直径也变大，无法满足对产品小型化的要求。
专利文献2是所谓无反射镜相机用的高倍率变焦镜头。变倍时的第1透镜组和第2透镜组的移动量大，因此光学全长长，与变倍时的移动相伴的轴向光束的变化大，因此透镜直径也变大，无法满足对产品小型化的要求。
于是，本发明的课题在于，提供小型且光学性能好的变焦镜头及摄像装置。
用于解决课题的手段
一种变焦镜头，从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，
所述后续组从物侧向像侧依次具有：包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp1组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度的Gn1组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp2组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度的Gn2组，
孔径光阑被配置在比所述Gp2组靠物侧，在变倍及对焦中的至少一方时，相邻的透镜组的间隔变化，所述变焦镜头满足下式。
0.40＜fn1/fn2＜3.55···(1)
0.50＜(m1-mp1)/fw＜2.30···(2)
1.00＜Lw/fw＜9.00···(3)
其中，
fn1：远摄端的无限远对焦时的所述Gn1组的焦距
fn2：远摄端的无限远对焦时的所述Gn2组的焦距
m1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的所述第1透镜组的移动量
mp1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的所述Gp1组的移动量
Lw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
另外，为了解决上述课题，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述变焦镜头、以及将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号的摄像元件。
发明效果
根据本发明，能够提供对于利用近年来的高像素的摄像元件进行摄影也能够支持的小型且光学性能好的变焦镜头。
附图说明
图1是表示实施例1的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图2是实施例1的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图3是表示实施例2的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图4是实施例2的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图5是表示实施例3的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图6是实施例3的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图7是表示实施例4的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图8是实施例4的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图9是表示实施例5的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图10是实施例5的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图11是表示实施例6的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图12是实施例6的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图13是表示实施例7的变焦镜头的透镜构成例的截面图。
图14是实施例7的变焦镜头的无限远对焦时的球差图、像散图及畸变像差图。
图15是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的摄像装置的构成的一例的图。
具体实施方式
以下，说明本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置的实施方式。其中，以下说明的变焦镜头及摄像装置是本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置的一个方式，本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置不限定于以下的方式。
1.变焦镜头
1-1.光学构成
本发明所涉及的变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，后续组构成为从物侧向像侧依次具有：包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp1组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度的Gn1组、以及包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp2组。通过该构成，易于实现倍率较高的变焦镜头。另外，在Gp2组的像侧优选具有Gn2组。另外，在变焦镜头的最靠像侧优选具有GL组。在各组包括多个透镜组的情况下，远摄端时的各组的光焦度如上所述即可。
(1)第1透镜组
第1透镜组只要是具有负的光焦度的透镜组即可，其具体构成不特别限定。在实现小型化方面，第1透镜组优选由4片以下的透镜构成。另外，第1透镜组优选从物侧向像侧依次由2片或者3片负透镜和1片正透镜构成，特别优选由负凹凸透镜、负凹凸透镜、负透镜和正透镜构成。另外，第1透镜组优选从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜和正透镜构成。
透镜组意味着在变倍及对焦的至少一方中间隔不变化的1片以上的透镜的集合。相邻的透镜组彼此的间隔在变倍及对焦的至少一方中变化。此外，在本申请中，Gp1组、Gn1组、Gp2组、Gn2组、GL组意味着包括1个以上的透镜组的整体的名称，各组彼此的间隔在变倍及对焦的至少一方中变化。
(2)Gp1组
Gp1组只要包括至少1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度即可，其具体构成不特别限定。Gp1组优选由2个透镜组或者1个透镜组构成。在对像差进行校正方面，Gp1组优选在最靠物侧具有正透镜。Gp1组优选在最靠物侧配置的正透镜的像侧具有双凹透镜。
(3)Gn1组
Gn1组只要被配置在Gp1组的像侧即可，包括至少1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度即可，其具体构成不特别限定。Gn1组也可以由2个透镜组构成，但优选由1个透镜组构成。在对色差进行校正方面，优选具有正透镜和负透镜。另外，在对像差进行校正方面，优选在Gn1组的最靠像侧具有物侧面为凸形状的负凹凸透镜。
(4)Gp2组
Gp2组只要被配置在Gn1组的像侧，包括至少1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度即可，其具体构成不特别限定。Gp2组也可以由2个透镜组构成，但优选由1个透镜组构成。在对色差进行校正方面，优选具有正透镜和负透镜。
(5)Gn2组
Gn2组只要被配置在Gp2组的像侧，包括至少1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度即可，其具体构成不特别限定。Gn2组也可以由2个透镜组构成，但优选由1个透镜组构成。
(6)GL组
GL组包括被配置在变焦镜头的最靠像侧的至少1个以上的透镜组，其具体构成不特别限定。GL组也可以由2个透镜组构成，但优选由1个透镜组构成。通过在GL组的最靠物侧配置具有正的光焦度的透镜，能够降低经过GL组的边缘光线的高度，能够抑制变倍时及调焦时的场曲变动。更优选在GL组的最靠物侧配置正透镜GLp。另外，GL组优选具有至少1个以上的负透镜GLn。
(7)孔径光阑
孔径光阑通过被配置在比Gp2组靠物侧，能够通过Gp1组的会聚作用使开口直径变小，对于产品的小型化而言是有效的。进而，通过与孔径光阑相邻地配置Gn1组，能够利用Gn1组的过度的球差对Gp1组中发生的不足的球差进行校正，易于实现大口径化，因此是优选的。
1-2.动作
(1)变倍
通过改变相邻的透镜组的间隔，来进行从广角端向远摄端的变倍。优选后续组所包括的不相邻的2个透镜组以相同的轨迹移动。特别是，优选Gp1组的至少一部分与Gp2组的至少一部分以相同的轨迹在光轴上移动。Gp1组的至少一部分是Gp1组所包括的至少1个以上的透镜组。Gp2组的至少一部分是Gp2组所包括的至少1个以上的透镜组。与独立移动的情况相比，能够简化机械结构，易于实现镜筒直径的小型化。进而，能够抑制相同轨迹的透镜组的相对偏心，防止装配时的性能劣化。
(2)对焦
该变焦镜头优选通过比所述Gp2组靠像侧的相邻的透镜组的间隔变化来进行对焦。通过该构成，能够通过Gp2组的会聚作用使经过对焦组的光束直径变小，对于产品的小型化而言是有效的。另外，该变焦镜头通过将Gn2组设为对焦组，能够小型化而且使对焦时的性能变动变小。
1-3.数式
该变焦镜头优选采用上述的构成，并且满足至少1个以上的接下来说明的数式。
1-3-1.式(1)
0.40＜fn1/fn2＜3.55···(1)
其中，
fn1：远摄端的无限远对焦时的Gn1组的焦距
fn2：远摄端的无限远对焦时的Gn2组的焦距
式(1)规定Gn1组与Gn2组的焦距之比。通过满足式(1)所规定的范围，能够使变焦镜头小型化，并在整个变焦区域中得到好的光学性能。
如果低于式(1)的下限值，则表示Gn1组的光焦度比适当值强，或Gn2组的光焦度比适当值弱，或者表示其双方，在Gn1组中发生的过度的球差变得过剩，难以进行整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(1)的上限值，则表示Gn1组的光焦度比适当值弱，或Gn2组的光焦度比适当值强，或者表示其双方，在Gn2组中发生的过度的球差变得过剩，难以进行整个系统中的像差校正，是不优选的。
为了得到上述效果，式(1)的下限值优选是0.50、0.70、1.00、1.30、1.50、1.70中的某一个。另外，式(1)的上限值优选是3.30、3.00、2.80、2.60中的某一个。
1-3-2.式(2)
0.50＜(m1-mp1)/fw＜2.30···(2)
其中，
m1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的第1透镜组的移动量
mp1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的Gp1组的移动量
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
式(2)规定变倍时的第1透镜组与Gp1组的移动量之差相对于广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距之比。另外，移动量以从物侧向像侧移动的方向为正。在Gp1组由多个可动组构成的情况下，将移动量最大的透镜组的移动量规定为mp1。通过满足式(2)所规定的范围，能够使变倍时的第1透镜组和Gp1组的移动量处于适当的范围内，使变焦镜头小型化，在整个变倍区域中得到好的光学性能。
如果低于式(2)的下限值，则表示变倍时的第1透镜组和Gp1组的移动量比适当值小，在想要得到期望的变倍比的情况下，其他组的变倍负担变大，难以兼顾产品的小型化与整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(2)的上限值，则表示变倍时的第1透镜组和Gp1组的移动量比适当值大，在想要得到期望的变焦比的情况下，难以实现产品的小型化，是不优选的。
为了得到上述效果，式(2)的下限值优选是0.60、0.70中的某一个。另外，式(2)的上限值优选是2.20、2.10、2.00中的某一个。
1-3-3.式(3)
1.00＜Lw/fw＜9.00···(3)
其中，
Lw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的合成焦距
式(3)规定广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长与焦距之比。光学全长表示从变焦镜头的最靠物侧面的光轴中心到像面的距离，是包含保护玻璃或截止滤波器的值。通过满足式(3)所规定的范围，能够使变焦镜头小型化，在整个变倍区域中得到好的光学性能。
如果低于式(3)的下限值，则表示广角端的无限远对焦时的光学全长比适当值小，需要使各组的光焦度比适当值强，在各组中发生的像差变得比适当值大，难以在整个变倍区域中得到好的光学性能，因此是不优选的。另一方面，如果超过式(3)的上限值，则表示广角端的无限远对焦时的光学全长比适当值大，难以实现产品的小型化，是不优选的。
为了得到上述效果，式(3)的下限值优选是3.00、4.00、5.00、5.20、5.50、6.00、6.50中的某一个。另外，式(3)的上限值优选是8.80、8.60、8.40、8.20、8.00、7.80中的某一个。
1-3-4.式(4)
0.10＜fp1/fp2＜10.00···(4)
其中，
fp1：远摄端的无限远对焦时的Gp1组的合成焦距
fp2：远摄端的无限远对焦时的Gp2组的合成焦距
式(4)规定Gp1组与Gp2组的焦距之比。通过满足式(4)所规定的范围，能够达成变焦镜头的小型化。
如果低于式(4)的下限值，则表示Gp1组的光焦度比适当值强，或Gp2组的光焦度比适当值弱，或者表示其双方，在Gp1组中发生的不足的球差变得过剩，难以进行整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(4)的上限值，则表示Gp1组的光焦度比适当值弱，或Gp2组的光焦度比适当值强，或者表示其双方，Gp1组的像侧的透镜组的直径难以变小，在Gp2组中发生的不足的球差及场曲变得过剩，难以进行整个系统中的像差校正，是不优选的。
为了得到上述效果，式(4)的下限值优选是0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75、2.00中的某一个。另外，式(4)的上限值优选是8.00、6.00、5.00、4.00、3.50、3.00、2.70中的某一个。
1-3-5.式(5)
-5.00＜f1/fp2＜-0.10···(5)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
fp2：远摄端的无限远对焦时的Gp2组的焦距
式(5)规定第1透镜组与Gp2组的焦距之比。通过满足式(5)所规定的范围，能够使Gp2组的像侧的透镜组的直径变小，能够达成变焦镜头的小型化。
如果低于式(5)的下限值，则表示第1透镜组的光焦度比适当值弱，或Gp2组的光焦度比适当值强，或者表示其双方，第1透镜组的直径变大，或者在Gp2组中发生的不足的球差及场曲变得过剩，难以兼顾产品的小型化与整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(5)的上限值，则表示第1透镜组的光焦度比适当值强，或Gp2组的光焦度比适当值弱，或者表示其双方，导致孔径光阑或Gp2组的像侧的透镜组的直径变大，难以实现产品的小型化，是不优选的。
为了得到上述效果，式(5)的下限值优选是-4.00、-3.50、-3.00、-2.75、-2.50、-2.30、-2.20中的某一个。另外，式(5)的上限值优选是-0.50、-0.70、-0.90、-1.10中的某一个。
1-3-6.式(6)
1.00＜fp1/fw＜10.00···(6)
其中，
fp1：远摄端的无限远对焦时的Gp1组的焦距
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
式(6)规定Gp1组的焦距与广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距之比。通过满足式(6)所规定的范围，能够使Gp1组的像侧的透镜组的直径变小，能够达成变焦镜头的小型化。
如果低于式(6)的下限值，则表示Gp1组的光焦度比适当值强，在Gp1组中发生的不足的球差变得过剩，难以兼顾整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(6)的上限值，则表示Gp1组的光焦度比适当值弱，导致比Gp1组靠像侧的透镜组的直径变大，难以实现产品的小型化，是不优选的。
为了得到上述效果，式(6)的下限值优选是1.25、1.50、1.70、1.90、2.00中的某一个。另外，式(6)的上限值优选是8.00、6.00、5.00、4.00、3.50、3.00中的某一个。
1-3-7.式(7)
0.50＜fp2/fw＜8.00···(7)
其中，
fp2：远摄端的无限远对焦时的Gp2组的焦距
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
式(7)规定Gp2组的合成焦距与广角端的无限远对焦时的变焦镜头的焦距之比。通过满足式(7)所规定的范围，能够使Gp2组的像侧的透镜组的直径变小，能够达成变焦镜头的小型化。
如果低于式(7)的下限值，则表示Gp2组的光焦度比适当值强，在Gp2组中发生的不足的球差和场曲变得过剩，难以兼顾整个系统中的像差校正，是不优选的。另一方面，如果超过式(7)的上限值，则表示Gp2组的光焦度比适当值弱，导致比Gp2组靠像侧的透镜组的直径变大，难以实现产品的小型化，是不优选的。
为了得到上述效果，式(7)的下限值优选是0.60、0.70、0.80中的某一个。另外，式(7)的上限值优选是5.00、4.00、3.00、2.00、1.70、1.50、1.30中的某一个。
1-3-8.式(8)
-8.00＜fn2/fw＜-1.00···(8)
其中，
fn2：远摄端的无限远对焦时的Gn2组的焦距
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
式(8)规定Gn2组的焦距与广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距之比。通过满足式(8)所规定的范围，能够使Gn2组的像侧的透镜组的直径变小，能够达成变焦镜头的小型化。
如果低于式(8)的下限值，则表示Gn2组的光焦度比适当值弱，比Gn2组靠像侧的组的直径难以变小，难以实现产品的小型化，是不优选的。另一方面，如果超过式(8)的上限值，则表示Gn2组的光焦度比适当值强，在Gn2组中发生的过度的场曲和枕形的畸变像差变得过剩，难以进行整个系统中的像差校正，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(8)的上限值优选是-1.10、-1.20中的某一个。另外，式(8)的下限值优选是-6.00、-4.00、-3.50、-3.00、-2.50、-2.30、-2.10中的某一个。
1-3-9.式(9)
1.00＜|βp1t/βp1w|＜20.00···(9)
其中，
βp1t：远摄端的无限远对焦时的Gp1组的横倍率
βp1w：广角端的无限远对焦时的Gp1组的横倍率
式(9)规定从广角端向远摄端变倍时的Gp1组的变倍比。通过满足式(9)所规定的范围，能够使Gp1组的变倍比适当，并实现产品的小型化和期望的变焦比。
如果低于式(9)的下限值，则Gp1组的变倍比减小，其他透镜组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，是不优选的。另一方面，如果超过式(9)的上限值，则Gp1组的变倍比变得比适当值大，Gp1组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(9)的下限值优选是1.20、1.40、1.60中的某一个。另外，式(9)的上限值优选是15.00、10.00、8.00、7.00、6.50中的某一个。
1-3-10.式(10)
1.00＜|βp2t/βp2w|＜15.00···(10)
其中，
βp2t：远摄端的无限远对焦时的Gp2组的横倍率
βp2w：广角端的无限远对焦时的Gp2组的横倍率
式(10)规定从广角端向远摄端变倍时的Gp2组的变倍比。通过满足式(10)所规定的范围，能够使Gp2组的变倍比适当，并实现产品的小型化和期望的变焦比。
如果低于式(10)的下限值，则Gp2组的变倍比减小，其他透镜组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，是不优选的。另一方面，如果超过式(10)的上限值，则Gp2组的变倍比变得比适当值大，Gp2组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(10)的下限值优选是1.20、1.30中的某一个。另外，式(10)的上限值优选是12.00、10.00、8.00、7.00、6.00、5.50中的某一个。
1-3-11.式(11)
1.00＜|βn2t/βn2w|＜10.00···(11)
其中，
βn2t：远摄端的无限远对焦时的Gn2组的横倍率
βn2w：广角端的无限远对焦时的Gn2组的横倍率
式(11)规定从广角端向远摄端变倍时的Gn2组的变倍比。通过满足式(11)所规定的范围，能够使Gn2组的变倍比适当，并实现产品的小型化和期望的变焦比。
如果低于式(11)的下限值，则Gn2组的变倍比减小，其他透镜组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，是不优选的。另一方面，如果超过式(11)的上限值，则Gn2组的变倍比变得比适当值大，Gn2组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(11)的上限值优选是8.00、6.00、5.00、4.00、3.00、2.00、1.80中的某一个。
1-3-12.式(12)
0.50＜|βLt/βLw|＜10.00···(12)
其中，
βLt：远摄端的无限远对焦时的GL组的横倍率
βLw：广角端的无限远对焦时的GL组的横倍率
式(12)规定从广角端向远摄端变焦时的GL组的变倍比。通过满足式(12)所规定的范围，能够使GL组的变倍比适当，并实现产品的小型化和期望的变焦比。
如果低于式(12)的下限值，则GL组的变倍比变得比适当值小，其他透镜组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，是不优选的。另一方面，如果超过式(12)的上限值，则GL组的变倍比变得比适当值大，GL组的移动量变得比适当值大，难以实现产品的小型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(12)的下限值优选是0.60、0.70、0.80中的某一个。另外，式(12)的上限值优选是8.00、6.00、4.00、3.00、2.00、1.50中的某一个。
1-3-13.式(13)
1.80＜ndLp＜2.20···(13)
其中，
ndLp：正透镜GLp在d线处的折射率
式(13)规定GL组的最靠物侧配置的正透镜GLp的材料的折射率。通过满足式(13)所规定的范围，能够降低经过GL组的边缘光线的高度，能够抑制变倍时及对焦时的场曲变动。
如果低于式(13)的下限值，则正透镜GLp的光焦度比适当值弱，场曲或畸变像差的校正不足，是不优选的。另一方面，如果超过式(13)的上限值，则正透镜GLp的光焦度变得比适当值强，场曲或畸变像差的校正过度，是不优选的。
为了得到上述效果，式(13)的下限值优选是1.84、1.85、1.86、1.88、1.90、1.92中的某一个。另外，式(13)的上限值优选是2.10、2.05、2.00、1.99、1.98、1.96、1.95、1.94中的某一个。
1-3-14.式(14)
1.70＜ndLnave＜2.20···(14)
其中，
ndLnave：所述GL组所包括的负透镜GLn在d线处的折射率的平均值
式(14)规定GL组所包括的负透镜GLn的材料的折射率的平均值。通过满足式(14)所规定的范围，能够降低经过GL组的边缘光线的高度，能够抑制变倍时及对焦时的场曲变动。
如果低于式(14)的下限值，则GL组所包括的负透镜GLn的光焦度变得比适当值弱，场曲或畸变像差的校正不足，是不优选的。另一方面，如果超过式(14)的上限值，则GL组所包括的负透镜GLn的光焦度变得比适当值强，场曲或畸变像差的校正过度，是不优选的。
为了得到上述效果，式(14)的下限值优选是1.72、1.74、1.76中的某一个。另外，式(14)的上限值优选是2.10、2.05、2.00、1.98、1.96、1.94中的某一个。
1-3-15.式(15)
-15.00＜(1-βn2t
其中，
βn2t：远摄端的无限远对焦时的所述Gn2组的横倍率
βn2rt：远摄端的无限远对焦时的比Gn2组靠像侧的全部组的合成横倍率式(15)规定远摄端的无限远对焦时的Gn2组的晃动倍率。通过满足式(15)所规定的范围，能够构成对焦时的移动量少且性能变动小的对焦组。
如果低于式(15)的下限值，则Gn2组的晃动倍率变得比适当值小，必须使对焦组及比该Gn2组靠像侧的全部组的光焦度比适当值强，难以抑制对焦时的性能变动，因此是不优选的。另一方面，如果超过式(15)的上限值，则Gn2组的晃动倍率变得比适当值大，对焦时的移动量变大，难以实现产品的小型化，因此是不优选的。
为了得到上述效果，式(15)的下限值优选是-12.00、-11.00、-10.00、-9.00、-7.00、-6.00、-5.00中的某一个。另外，式(15)的上限值优选是-1.30、-1.50、-1.70、-1.90、-2.00中的某一个。
2.摄像装置
接下来，说明本发明所涉及的摄像装置。本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述本发明所涉及的变焦镜头、以及被设置在该变焦镜头的像侧且将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号的摄像元件。在此，对于摄像元件等没有特别限定，也能够使用CCD传感器或CMOS传感器等固体摄像元件等，本发明所涉及的摄像装置适于数字相机、摄像机等使用了这些固体摄像元件的摄像装置。另外，该摄像装置既可以是镜头被固定于壳体的固定镜头式的摄像装置，当然也可以是单反相机或无反射镜单镜头相机等更换镜头式的摄像装置。
图15是示意性地表示本实施方式所涉及的摄像装置的构成的一例的图。如图15所示，摄像装置1具有相机2及能够相对于相机2拆装的镜筒3。摄像装置1是摄像装置的一个方式。相机2具有作为摄像元件的CCD传感器21、以及保护玻璃22。CCD传感器21被配置在相机2中的被安装于相机2的镜筒3内的变焦镜头的光轴成为其中心轴的位置。相机2也可以具有IR截止滤波器等来替代保护玻璃22。
接下来，示出实施例并具体地说明本发明。但是，本发明不限定于以下的实施例。以下举出的各实施例的变焦镜头是用于数字相机、摄像机、卤化银薄膜相机等摄像装置的摄影变焦镜头。另外，在透镜截面图(图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13)中，面向附图的左方是物侧，右方是像侧。
[实施例1]
(1)变焦镜头的构成
图1是表示本发明所涉及的实施例1的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组G1、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有正的光焦度的GL组构成。
在图1中，在变焦镜头中所示的“S”是孔径光阑，在变焦镜头的像侧所示的“I”是像面，具体而言，表示CCD传感器或CMOS传感器等固体摄像元件的摄像面、或者卤化银薄膜的薄膜面等。此外，在附图中表示的这些对象在其他实施例中也是同样的，因此以下省略说明。
在从广角端向远摄端变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从物侧向像侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动，GL组从像侧向物侧移动。另外，Gp1组与Gp2组以相同轨迹移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、双凹透镜和双凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn1组由负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由将负凹凸透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn2组由双凹透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、双凹透镜和双凹透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，2个双凹透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，说明该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例1。
在表1中表示该变焦镜头的透镜数据。在表1中，面编号表示从物侧开始计数的透镜面的序号，R表示透镜面的曲率半径，D表示透镜面的光轴上的间隔，Nd表示与d线(波长λ＝587.6nm)对应的折射率，νd表示与d线(波长λ＝587.6nm)对应的阿贝数。另外，对面编号附加S来表示孔径光阑S。进而，在透镜面为非球面的情况下，对面编号表示＊，在曲率半径R的栏中表示近轴曲率半径。另外，表示了GL组所包括的正透镜GLp、负透镜GLn。在表2中，表示该变焦镜头的各焦距处的F值(Fno)、半视场角(W)、可变间隔(D(n))。
在表3中，示出由下式表现非球面的形状的情况下的非球面系数及圆锥常数。非球面设为由下式定义。其中，c表现曲率(1/R)，h表现相对于光轴的高度，k表现圆锥系数，A4、A6、A8、A10……表现各次数的非球面系数。
z＝ch
此外，这些数值实施例中的事项在其他实施例中也是同样的，因此以下省略说明。
在图2中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。各个纵像差图从左依次表现球差、像散、畸变像差。在表示球差的图中，实线表现d线(587.6nm)，虚线表现g线(435.8nm)。在表示像散的图中，实线表现d线的矢状方向(S)，虚线表现d线的子午方向(T)。此外，表示这些像差的顺序、排列、在各图中由实线、波浪线等表示的对象在其他实施例中也是同样的，因此以下省略说明。
另外，在表22中表示各实施例的透镜组的焦距以及式(1)～式(15)的数值。
(表1)
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(表2)
(表3)
[实施例2]
(1)变焦镜头的构成
图3是表示本发明所涉及的实施例2的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组G1、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有正的光焦度的GL组构成。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从物侧向像侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动，GL组从像侧向物侧移动。另外，Gp1组与Gp2组以相同轨迹移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、双凹透镜和双凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由双凸透镜、将双凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜、以及平凸透镜构成。
Gn1组由负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由将负凹凸透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn2组由双凹透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、双凹透镜和双凹透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，2个双凹透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例2。
在图4中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表4)
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(表5)
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(表6)
[实施例3]
(1)变焦镜头的构成
图5是表示本发明所涉及的实施例3的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有正的光焦度的GL组构成。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从物侧向像侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动，GL组从像侧向物侧移动。另外，Gp1组与Gp2组以相同轨迹移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、双凹透镜和双凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn1组由负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由将负凹凸透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn2组由双凹透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、双凹透镜和负凹凸透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，双凹透镜和负凹凸透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例3。
在图6中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表7)
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/>
(表8)
(表9)
[实施例4]
(1)变焦镜头的构成
图7是表示本发明所涉及的实施例4的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组G1、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有负的光焦度的GL组构成，是通过改变透镜组的间隔来进行变倍的变焦镜头。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从像侧向物侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动，GL组从像侧向物侧移动。另外，Gp2组和GL组以相同轨迹移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、以及将双凹透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由正凹凸透镜、双凸透镜、将双凹透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜、以及平凸透镜构成。
Gn1组从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、双凹透镜和负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凸透镜与负凹凸透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn2组从物侧向像侧依次由正凹凸透镜和双凹透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由将负凹凸透镜与正凹凸透镜接合而成的接合透镜、以及负凹凸透镜构成。在此，负凹凸透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例4。
在图8中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表10)
/>
/>
(表11)
(表12)
[实施例5]
(1)变焦镜头的构成
图9是表示本发明所涉及的实施例5的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组G1、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有负的光焦度的GL组构成。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从像侧向物侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动，GL组从像侧向物侧移动。另外，Gp1组与Gp2组及GL组以相同轨迹移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、负凹凸透镜和正凹凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凹透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn1组由负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由将负凹凸透镜与双凸透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn2组由负凹凸透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、双凹透镜和双凹透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，2个双凹透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例5。在图10中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表13)
/>
(表14)
/>
(表15)
[实施例6]
(1)变焦镜头的构成
图11是表示本发明所涉及的实施例6的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、以及在整体上具有正的光焦度的GL组构成。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组从像侧向物侧移动，Gn1组从像侧向物侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜以及正凹凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由正凹凸透镜、将双凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn1组从物侧向像侧依次由将正凹凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜、以及负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凸透镜与负凹凸透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn2组由从物侧向像侧依次将正凹凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、将负凹凸透镜与正凹凸透镜接合而成的接合透镜、以及平凹透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，双凹透镜和平凹透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例6。
在图12中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表16)
/>
/>
(表17)
(表18)
[实施例7]
(1)变焦镜头的构成
图13是表示本发明所涉及的实施例7的变焦镜头的构成的透镜截面图。该变焦镜头从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，后续组从物侧向像侧依次由在整体上具有正的光焦度的Gp1组、在整体上具有负的光焦度的Gn1组、在整体上具有正的光焦度的Gp2组、在整体上具有负的光焦度的Gn2组、在整体上具有正的光焦度的GL组构成。
在从广角端向远摄变倍时，沿着光轴，第1透镜组G1从物侧向像侧移动，Gp1组的一部分从像侧向物侧移动，Gp1组的一部分从像侧向物侧移动，Gn1组从像侧向物侧移动，Gp2组从像侧向物侧移动，Gn2组从像侧向物侧移动。
在从无限远物体向近距离物体对焦时，Gn2组沿着光轴移动。
第1透镜组G1从物侧向像侧依次由负凹凸透镜、负凹凸透镜、负凹凸透镜和正凹凸透镜构成。
Gp1组从物侧向像侧依次由正凹凸透镜、将双凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜、以及双凸透镜构成。
Gn1组从物侧向像侧依次由将正凹凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜、以及负凹凸透镜构成。
Gp2组从物侧向像侧依次由双凸透镜、以及将双凸透镜与负凹凸透镜接合而成的接合透镜构成。
Gn2组由从物侧向像侧依次将正凹凸透镜与双凹透镜接合而成的接合透镜构成。
GL组从物侧向像侧依次由双凸透镜、将负凹凸透镜与正凹凸透镜接合而成的接合透镜、以及负凹凸透镜构成。在此，双凸透镜是正透镜GLp，2个负凹凸透镜是负透镜GLn。
(2)数值实施例
接下来，表示该变焦镜头的适用了具体数值的数值实施例7。
在图14中表示该变焦镜头的无限远对焦时的纵像差图。
(表19)
/>
(表20)
(表21)
(表22)
[汇总]
本发明的第一方式所涉及的变焦镜头的特征在于，
从物侧向像侧依次具有：具有负的光焦度的第1透镜组、以及后续组，
所述后续组从物侧向像侧依次具有：包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp1组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度的Gn1组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有正的光焦度的Gp2组、包括1个以上的透镜组且在整体上具有负的光焦度的Gn2组，
孔径光阑被配置在比所述Gp2组靠物侧，在变倍及对焦中的至少一方时，相邻的透镜组的间隔变化，所述变焦镜头满足下式。
0.40＜fn1/fn2＜3.55···(1)
0.50＜(m1-mp1)/fw＜2.30···(2)
1.00＜Lw/fw＜9.00···(3)
其中，
fn1：远摄端的无限远对焦时的所述Gn1组的焦距
fn2：远摄端的无限远对焦时的所述Gn2组的焦距
m1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的所述第1透镜组的移动量
mp1：从广角端向远摄端变倍时的无限远对焦时的所述Gp1组的移动量
Lw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的光学全长
fw：广角端的无限远对焦时的该变焦镜头的焦距
本发明的第二方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式中，满足下式。
0.10＜fp1/fp2＜10.00···(4)
其中，
fp1：远摄端的无限远对焦时的所述Gp1组的焦距
fp2：远摄端的无限远对焦时的所述Gp2组的焦距
本发明的第三方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式或者第二方式中，满足下式。
-5.00＜f1/fp2＜-0.10···(5)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
fp2：远摄端的无限远对焦时的所述Gp2组的焦距
本发明的第四方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第三方式中，满足下式。
1.00＜fp1/fw＜10.00···(6)
其中，
fp1：远摄端的无限远对焦时的所述Gp1组的焦距
本发明的第五方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第四方式中，满足下式。
0.50＜fp2/fw＜8.00···(7)
其中，
fp2：远摄端的无限远对焦时的所述Gp2组的焦距
本发明的第六方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第五方式中，满足下式。
-8.00＜fn2/fw＜-1.00···(8)
本发明的第七方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第六方式中，满足下式。
1.00＜|βp1t/βp1w|＜20.00···(9)
其中，
βp1t：远摄端的无限远对焦时的所述Gp1组的横倍率
βp1w：广角端的无限远对焦时的所述Gp1组的横倍率
本发明的第八方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第七方式中，满足下式。
1.00＜|βp2t/βp2w|＜15.00···(10)
其中，
βp2t：远摄端的无限远对焦时的所述Gp2组的横倍率
βp2w：广角端的无限远对焦时的所述Gp2组的横倍率
本发明的第九方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第八方式中，满足下式。
1.00＜|βn2t/βn2w|＜10.00···(11)
其中，
βn2t：远摄端的无限远对焦时的所述Gn2组的横倍率
βn2w：广角端的无限远对焦时的所述Gn2组的横倍率
本发明的第十方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第九方式中，在最靠像侧配置GL组，且满足下式。
0.50＜|βLt/βLw|＜10.00···(12)
其中，
βLt：远摄端的无限远对焦时的所述GL组的横倍率
βLw：广角端的无限远对焦时的所述GL组的横倍率
本发明的第十一方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第十方式中，在最靠像侧配置包括1个以上的透镜组的GL组，所述GL组在最靠物侧具有正透镜GLp。
本发明的第十二方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第十一方式中，满足下式。
1.80＜ndLp＜2.20···(13)
其中，
ndLp：所述正透镜GLp在d线处的折射率
本发明的第十三方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第十二方式中，在最靠像侧配置包括1个以上的透镜组的GL组，所述GL组具有至少1个以上的负透镜GLn，且满足下式。
1.70＜ndLnave＜2.20···(14)
其中，
ndLnave：所述GL组所包括的所述负透镜GLn在d线处的折射率的平均值
本发明的第十四方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第十三方式中，所述Gn2组在对焦时在光轴上移动。
本发明的第十五方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第十四方式中，满足下式。
-15.00＜(1-βn2t
其中，
βn2t：远摄端的无限远对焦时的所述Gn2组的横倍率
βn2rt：远摄端的无限远对焦时的比所述Gn2组靠像侧的全部组的合成横倍率
本发明的第十六方式所涉及的变焦镜头也可以是，在第一方式至第十五方式中，所述Gp1组、所述Gn1组、所述Gp2组及所述Gn2组分别由1个透镜组构成。
本发明的第十七方式所涉及的摄像装置也可以具备如第一方式至第十六方式所涉及的变焦镜头、以及被设置在该变焦镜头的像侧且将由该变焦镜头形成的光学像转换为电信号的摄像元件。
上述实施方式及实施例中说明的光学系统及摄像装置是本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置的一个方式，对应于上述第一方式～第十六方式所涉及的光学系统及第十七方式所涉及的摄像装置。根据上述各方式的变焦镜头及摄像装置，起到与上述实施方式及实施例中说明的作用效果同样的作用效果。本发明所涉及的变焦镜头及摄像装置不限定于实施方式及实施例中说明的变焦镜头及摄像装置，在上述各方式的变焦镜头及摄像装置的范围内能够适宜地进行变更。
工业实用性
本发明所涉及的变焦镜头例如能够适宜地用作薄膜相机、数字照相机、数字摄像机等摄像装置的变焦镜头。
附图标记说明
S···孔径光阑
CG···滤光器
I···像面
G1···第1透镜组
Gp1···Gp1组
Gn1···Gn1组
Gp2···Gp组
Gn2···Gn组
GL···GL组
W···广角端
T···远摄端
1···相机
2···主体
3···镜筒
21···CCD传感器
22···滤光器