CN101356465A - 变焦透镜和成像装置 - Google Patents

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Abstract

提供用于高像素密度的成像器件的小而薄、构造简单且光学性能良好的变焦透镜及成像装置。变焦透镜(1)从物侧起包括：具有弱屈光力的第一透镜组(GR1)，具有负屈光力的第二透镜组(GR2)，具有正屈光力的第三透镜组(GR3)以及具有正屈光力的第四透镜组(GR4)，从而通过移动第二和第三透镜组进行变焦。第一透镜组从物侧起配置有：具有负屈光力的单透镜(G1)、弯折光路的棱镜(G2)以及具有正屈光力的单透镜(G3)。第二透镜组由具有负屈光力的单透镜(G4)组成。变焦透镜满足条件式(1)：(1)t2/fw＜0.4，其中t2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角端的焦距。

Description

变焦透镜和成像装置
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜以及采用该变焦透镜作为成像透镜的成像装置，具体地，涉及一种具有大约三倍变焦比的变焦透镜以及采用该变焦透镜的成像装置，该变焦透镜和成像装置适用于采用固态成像器件如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)的带摄像头的移动电话和数字相机。
背景技术
采用固态成像器件如CCD或CMOS的带摄像头的移动电话和数字相机是已知的。在这种成像装置中，需要进一步减少尺寸和厚度，还要求其中所用的成像透镜的总长度和深度短。
同时，即使在小尺寸摄像设备，如带摄像头的移动电话中，近年来也有趋势在微型化的同时增加成像器件中的像素数目，对于这种像素数多的固态成像器件，需要其中采用的成像透镜也具有高的透镜性能。
另外，作为上述要求的一部分，在小尺寸摄像设备如带摄像头的移动电话中，对于光学变焦透镜也具有日渐提高的要求。
作为尺寸小而薄的高性能变焦透镜，提出一种通过在透镜组中布置用于弯折光路的棱镜，实现在入射光轴方向上的尺寸和厚度减少。例如，已知的日本未审查专利申请公开2000-131610号和2004-354869号中公开的变焦透镜。
上述日本未审查专利申请公开2000-131610号和2004-354869号中公开的变焦透镜是至少具有从物侧起依次布置的具有正屈光力(refractive power)的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组的变焦透镜，并且通过在第一透镜组中布置用于弯折光路的棱镜，所述变焦透镜实现了在入射光轴方向上厚度的减少。
但是，在这种类型的变焦透镜中，其总光程长仍然很大，当考虑应用在小尺寸摄像设备如带摄像头的移动电话中时，这种变焦透镜不适于微型化。另外，由于透镜数目较大且在许多构成的透镜中采用玻璃材料，还存在制造成本高的问题。
本发明考虑到例如上述问题而做出，并提供一种用于具有大量像素的成像器件的具有良好光学性能且构造简单、结构小而薄的变焦透镜，以及采用该变焦透镜的成像装置。
发明内容
根据本发明第一方案的实施例的变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据本发明第二方案的实施例的变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据本发明第三方案的实施例的变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据本发明第四方案的实施例的变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据本发明第一方案的实施例的成像装置具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，如果t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距，满足条件式(1)t2/fw＜0.4。
根据本发明第二方案的实施例的成像装置具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦。所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，如果t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距，满足条件式(1)t2/fw＜0.4。
根据本发明第三方案的实施例的成像装置具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成。所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，如果t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距，满足条件式(1)t2/fw＜0.4。
根据本发明第四方案的实施例的成像装置具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，如果t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距，满足条件式(1)t2/fw＜0.4。
根据本发明，变焦透镜和成像装置对于具有大量像素的成像器件具有良好光学性能而又构造简单、结构小而薄。
附图说明
本发明的这些和/或其它方面和优势可从以下联系附图的实施例的描述中变得显见并更易于理解，其中：
图1是示出示出根据本发明第一方案的变焦透镜的第一实施例的透镜构造图。
图2以及图3和图4是示出通过将特定数值应用到第一实施例而获得的数值例1的像差图，图2示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图3是示出在中间焦距测量的球差、像散和畸变的图。
图4是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图5是根据第一方案的变焦透镜的第二实施例的透镜构造图。
图6以及图7和8是示出通过将特定数值应用到第二实施例而获得的数值例2的像差图，图6示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图7是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图8是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图9是根据第一方案的变焦透镜的第三实施例的透镜构造图。
图10以及图11和12是示出通过将特定数值应用到第三实施例而获得的数值例3的像差图，图10示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图11是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图12是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图13是根据第一方案的变焦透镜的第四实施例的透镜构造图。
图14以及图15和16是示出通过将特定数值应用到第四实施例而获得的数值例4的像差图，图14示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图15是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图16是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图17是根据第一方案的变焦透镜的第五实施例的透镜构造图。
图18以及图19和20是示出通过将特定数值应用到第五实施例而获得的数值例5的像差图，图18示出在广角位置测量的球差、像散和畸变。
图19是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图20是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图21是根据第一方案的变焦透镜的第六实施例的透镜构造图。
图22以及图23和24是示出通过将特定数值应用到第六实施例而获得的数值例2的像差图，图22示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图23是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图24是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图25是根据第二方案的变焦透镜的第一实施例的透镜构造图。
图26以及图27和28是示出通过将特定数值应用到第一实施例而获得的数值例1的像差图，图6示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图27是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图28是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图29是根据第二方案的变焦透镜的第二实施例的透镜构造图。
图30以及图31和32是示出通过将特定数值应用到第二实施例而获得的数值例2的像差图，图30示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图31是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图32是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图33是根据第二方案的变焦透镜的第三实施例的透镜构造图。
图34以及图35和36是示出通过将特定数值应用到第三实施例而获得的数值例3的像差图，图34示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图35是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图36是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图37是根据第二方案的变焦透镜的第四实施例的透镜构造图。
图38以及图39和40是示出通过将特定数值应用到第四实施例而获得的数值例4的像差图，图38示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图39是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图40是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图41是根据第三方案的变焦透镜的第一实施例的透镜构造图。
图42以及图43和44是示出通过将特定数值应用到第一实施例而获得的数值例1的像差图，图42示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图43是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图44是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图45是根据第三方案的变焦透镜的第二实施例的透镜构造图。
图46以及图47和48是示出通过将特定数值应用到第二实施例而获得的数值例2的像差图，图46示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图47是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图48是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图49是根据第三方案的变焦透镜的第三实施例的透镜构造图。
图50以及图51和52是示出通过将特定数值应用到第三实施例而获得的数值例3的像差图，图50示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图51是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图52是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图53是根据第四方案的变焦透镜的第一实施例的透镜构造图。
图54以及图55和56是示出通过将特定数值应用到第一实施例而获得的数值例1的像差图，图54示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图55是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图56是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图57是根据第四方案的变焦透镜的第二实施例的透镜构造图。
图58以及图59和60是示出通过将特定数值应用到第二实施例而获得的数值例2的像差图，图58示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图59是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图60是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图61是根据第四方案的变焦透镜的第三实施例的透镜构造图。
图62以及图63和64是示出通过将特定数值应用到第三实施例而获得的数值例3的像差图，图62示出在广角位置的球差、像散和畸变。
图63是示出在中间焦距的球差、像散和畸变的图。
图64是示出在望远位置的球差、像散和畸变的图。
图65以及图66和67是示出根据本发明的成像装置应用到移动电话的摄像头部分的实施例的图，图65是示出停用状态或待机状态的透视图。
图66是示出使用状态的透视图。
图67是示出内部构造的框图。
具体实施方式
以下将参照附图和表格描述本发明的变焦透镜和成像装置的最佳实施方式。
首先将描述根据本发明第一方案的变焦透镜。
根据本发明第一方案的变焦透镜由从物侧起以下述顺序布置的各个部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组，并且所述变焦透镜构成为通过移动第二透镜组和第三透镜组而进行变焦。第一透镜组由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有负屈光力的单透镜，用于弯折光路的棱镜和具有正屈光力的单透镜。第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
本发明第一方案的变焦透镜如上所述构造，因而对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能且结构简单，还可以构造得小而薄。
即，由从物侧起依次配置的具有负屈光力的单个棱镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单个棱镜组成第一透镜组，第二透镜组和第三透镜组移动以实现变焦的方向即为第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的光轴方向，使得沿入射光轴方向的厚度减少。
另外，通过由具有负屈光力的一个单透镜构成第二透镜组并设置使第二透镜组满足条件式(1)，得以实现总长度减小以及良好的光学性能。
条件式(1)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的厚度。在超出条件式(1)中指定值的情况下，第二透镜组在光轴方向上的总长度增加，使其难于减小整个透镜系统的总长度。也难以校正正场曲。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(2)，使其可实现确保光学性能并减少制造成本。
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
条件式(2)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(2)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(3)，使其可实现确保光学性能并减少制造成本。
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
条件式(3)意在限定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(3)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，在组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成的情况下，需要满足以下条件式(4)：
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
如此，可减少光学特征随温度变化而变化。
条件式(4)意在设定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距的比例，并限制屈光力的平衡。在超出条件式(4)中指定值的情况下，温度变化时，像差校正的平衡被破坏而降低光学性能，使得对于具有大量像素的成像器件难于保持良好性能。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，第三透镜组由从物侧起以下述顺序配置的具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜组成。如果vd31表示组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对于d线(波长＝587.6nm)的阿贝数，vd32表示组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数，β3w表示第三透镜组在广角位置关于无穷远物体的横向放大率，而β3t表示第三透镜组在望远位置关于无穷远物体的横向放大率，则第三透镜组需要满足以下条件式(5)和(6)：
(5)vd31-vd32＞20，以及
(6)0.9＜β3w·β3t＜1.1。
通过由从物侧起依次定位的两个单透镜，即具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜组成第三透镜组，可由较少的透镜组成第三透镜组，从而同时实现小型化和减少制造成本。
另外，通过使得第三透镜组满足条件式(5)和(6)，可获得用于具有大量像素的成像器件的具有良好光学性能并且小型的变焦透镜。
条件式(5)意在设定组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对d线的阿贝数与组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对d线的阿贝数之间的差，并且该条件式是令人满意地校正出现在第三透镜组中的色差的条件。在超出条件式(5)中的指定值的情况下，变得难以校正色差。
条件式(6)意在设定第三透镜组关于无穷远物体在广角位置的横向放大率与在望远位置的横向放大率的积，并限制第三透镜组的放大率。在超出条件式(6)中指定值的情况下，光学系统的总长度增加，使其难以实现小型化。即，通过采用第三透镜组在广角位置与望远位置之间的中间焦距位置的横向放大率在-1次附近，防止光学系统的总长度增加，从而实现小型化。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，在组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的入射光表面上的透镜单元还起到光阑(aperture stop)的作用，使得可减少光阑部件数并缩短总长度。应注意，这不是全部，不过光阑可单独地位于第三透镜组之前或之内。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，构成为在光轴方向上移动第二透镜组用以聚焦近距离上的目标，如此将第四透镜组配置成固定的透镜组，从而避免灰尘进入到成像器件中。但是，第四透镜组也可替代地沿光轴移动用以聚焦在近距离目标上。
在根据第一方案的实施例的变焦透镜中，通过在不与光轴平行的方向上移动透镜组的部分或整体，可移动像面上的图像。利用这一效应，可实现摄像机抖动的光学校正。
接下来参照附图说明根据本发明第一方案的变焦透镜的具体实施例，以及通过将具体数值应用到这些实施例而得到的数值例。
应注意，非球面被引入每个实施例以及根据后述本发明第一到第四方案的变焦透镜的实施例，并且该非球面由公式1定义，其中非球面的深度是Z，而距离光轴的高度是Y。
[公式1]
Z = Y 2 / R 1 + 1 - ( 1 + K ) ( Y / R ) 2 + AY 4 + BY 6 + CY 8 + DY 10
其中R表示曲率半径，K表示圆锥常数，A、B、C和D分别表示4阶、6阶、8阶和10阶非球面系数。
图1示出根据第一方案的变焦透镜的第一实施例1的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间箭头示出的为沿光轴的移动轨迹。
根据第一实施例的变焦透镜1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱负屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：凸面朝向物侧的负弯月形透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及形成为双凸形且像侧面是非球面的正透镜G3。负弯月形透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由双凹形负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表1示出数值例1的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第一实施例的变焦透镜1。应注意，表1以及其它透镜数据表中，″S i″表示从物侧起计数的第i个表面，″Ri″表示第i个表面的近轴曲率半径，″di″表示第i个表面与第i+1个表面之间的轴表面距离，″ni″表示在物侧上具有第i个表面的玻璃部件相对于d线的折射率，而″i″表示在物侧上具有第i个表面的玻璃部件相对于d线的阿贝数。另外，″ASP″指″非球面″意在该屏幕是非球面，而对于″di″，″可变″意在轴表面距离可变。另外，对于″Ri″、″∞″表示该表面是平面，而″IMG″表示该表面是摄像面。
[表1]
Si Ri 非球面 di ni i
  1   24.919   0.60   1.834   37.3
  2   5.222   1.49
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   13.895   1.31   1.583   30.0
  6   -16.389   ASP   可变
  7   -8.395   0.50   1.530   55.8
  8   25.056   可变
  9   3.157   ASP   1.70   1.583   59.5
  10   -5.035   ASP   0.40
  11   12.237   1.40   1.821   24.1
  12   2.324   ASP   可变
  13   -6.292   1.49   1.530   55.8
  14   -2.950   ASP   1.10
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例1中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.58)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表2中示出。
[表2]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.58
  Fno   2.87   3.83   5.48
  2ω   64.9   38.5   23.5
  d6   1.10   2.76   1.10
  d8   7.02   2.92   0.50
  d12   3.18   5.62   9.70
第一透镜组GR1的正透镜G3的像侧面S6，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面S14由非球面形成。数值例1中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表3中示出。应注意，在表示非球面系数的表3以及以下每个表中，″E-i″是以10为底的指数表示，即″10-i″；例如，″0.12345E-05″表示″0.12345×10-5″。
[表3]
  Si   K   A   B   C   D
  6   0   -4.399E-04   -6.997E-06   1.971E-06   -5.414E-08
  9   0   -2.412E-03   3.750E-05   -5.207E-05   1.195E-05
  10   0   1.191E-02   -1.353E-03   1.823E-04   0
  12   0   -8.013E-03   1.503E-03   1.512E-03   -5.761E-04
  14   0   1.085E-02   -1.928E-04   -6.095E-05   1.471E-05
图2到4各示出数值例1中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图2示出在广角位置的像差，图3示出在中间焦距的像差，图4示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线(波长＝656.28nm)上的球差，而长短交替线表示g线(波长＝435.84nm)上的球差。在每个像散图中，实线表示矢状(sagittal)像面，而虚线表示子午(meridional)像面。
图5示出根据第一方案的第二实施例2的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第二实施例的变焦透镜2由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱负屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：凸面朝向物侧的负弯月形透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及凹面朝向像侧的正弯月形透镜G3。负弯月形透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正弯月形透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由双凹形单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且其像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表4示出数值例2的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第二实施例的变焦透镜2。
[表4]
Si Ri 非球面 di ni i
  1   43.748   0.60   1.834   37.3
  2   5.707   1.41
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   7.709   1.28   1.583   30.0
  6   34.484   可变
  7   -30.727   0.50   1.530   55.8
  8   11.236   可变
  9   3.281   ASP   1.80   1.623   58.2
  10   -5.228   ASP   0.40
  11   9.782   1.40   1.821   24.1
  12   1.953   ASP   可变
  13   -9.380   1.65   1.530   55.8
  14   -2.910   ASP   1.10
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例2中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.59)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表5中示出。
[表5]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.59
  Fno   2.87   3.91   5.56
  2ω   64.9   38.4   23.4
  d6   1.10   2.77   1.10
  d8   7.06   2.81   0.50
  d12   2.72   5.31   9.29
第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面S 14由非球面形成。数值例2中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表6中示出。
[表6]
  Si   K   A   B   C   D
  9   0   -1.345E-03   2.543E-04   -2.934E-05   2.288E-05
  10   0   1.544E-02   -1.754E-03   4.132E-04   0
  12   0   -1.984E-02   1.512E-04   2.109E-03   -1.155E-03
  14   0   1.035E-02   7.969E-04   -2.601E-04   2.936E-05
图6-8各示出数值例2中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图6示出在广角位置的像差，图7示出在中间焦距的像差，图8示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图9示出根据第一方案的第三实施例3的透镜结构，上方示出广角状态，下图示出望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第三实施例的变焦透镜3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：凸面朝向物侧的负弯月形透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负弯月形透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由凸面朝向像侧且其物侧面是非球面的负弯月形单透镜G4组成，而负弯月形单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且其两面都是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表7示出数值例3的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第三实施例的变焦透镜3。
[表7]
Si Ri 非球面 di ni i
  1   93.027   0.60   1.834   37.3
  2   6.516   1.29
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   76.069   ASP   1.33   1.583   30.0
  6   -8.017   ASP   可变
  7   -5.286   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   -68.485   可变
  9   3.166   ASP   1.71   1.583   59.5
  10   -5.144   ASP   0.40
  11   10.688   1.40   1.821   24.1
  12   2.232   ASP   可变
  13   -6.751   ASP   1.49   1.530   55.8
  14   -3.004   ASP   1.10
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例3中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.58)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表8中示出。
[表8]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.58
  Fno   2.87   3.82   5.51
  2ω   64.9   38.5   23.7
  d6   1.10   2.78   1.10
  d8   7.18   3.12   0.60
  d12   3.20   5.58   9.78
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面S5、S6，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G4的物侧表面S7，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的两个表面S13、S14由非球面形成。数值例3中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表9中示出。
[表9]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   -4.494E-04   -6.218E-05   9.711E-06   0
  6   0   -4.511E-04   -7.505E-05   1.610E-05   -5.048E-07
  7   0   7.153E-04   1.131E-05   6.331E-06   -1.483E-06
  9   0   -3.685E-03   -1.198E-04   -3.954E-05   -5.471E-06
  10   0   8.412E-03   -8.762E-04   1.886E-05   0
  12   0   -4.032E-03   3.707E-04   1.720E-03   -5.972E-04
  13   0   2.564E-03   0   0   0
  14   0   1.201E-02   -3.288E-04   3.939E-06   7.719E-06
图10到12各示出数值例3中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图10示出在广角位置的像差，图11示出在中间焦距的像差，图12示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图13示出根据第一方案的第四实施例4的透镜结构，上方示出广角状态，下图示出望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第四实施例的变焦透镜4由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：凸面朝向物侧的负弯月形透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及双凸形且其两面都是非球面的正透镜G3。负弯月形透镜G1由透光陶瓷材料制成，棱镜G2由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由双凹形且其物侧面是非球面的负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且其像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表10示出数值例4的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第四实施例的变焦透镜4。
[表10]
Si Ri   非球面 di ni vi
  1   38.844   0.60   2.082   30.1
  2   6.904   1.26
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   19.005   ASP   1.55   1.583   30.0
  6   -7.974   ASP   可变
  7   -5.572   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   36.961   可变
  9   3.088   ASP   1.71   1.583   59.5
  10   -4.841   ASP   0.40
  11   13.115   1.40   1.821   24.1
  12   2.218   ASP   可变
  13   -8.473   1.54   1.530   55.8
  14   -3.322   ASP   1.14
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例4中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.57)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表11中示出。
[表11]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.57
  Fno   2.86   3.69   5.47
  2ω   64.9   38.5   24.0
  d6   1.10   2.97   1.25
  d8   7.17   3.26   0.60
  d12   2.93   4.98   9.36
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面(S5、S6)，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧表面(S7)，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面(S9、S10)和负弯月形透镜G6的像侧面(S12)以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面(S14)由非球面形成。数值例4中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表12中示出。
[表12]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   -4.528E-04   -6.440E-05   3.741E-06   0
  6   0   -3.431E-04   -5.939E-05   6.659E-06   -2.066E-07
  7   0   8.612E-04   1.061E-05   4.841E-06   -1.473E-06
  9   0   -3.892E-03   -1.514E-04   -3.825E-05   -8.622E-06
  10   0   9.612E-03   -1.028E-03   2.013E-05   0
  12   0   -4.481E-03   2.814E-05   2.471E-03   -8.527E-04
  14   0   8.001E-03   -0.000789   0.00010624   -3.293E-06
图14到16各示出数值例4中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图14示出在广角位置的像差，图15示出在中间焦距的像差，图16示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图17示出根据第一方案的变焦透镜的第五实施例5的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第五实施例的变焦透镜5由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱负屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：双凹形的负透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及像侧面是非球面的双凹形负透镜G6。正透镜G5由玻璃材料制成，负透镜G6由透光陶瓷材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且其像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表13示出数值例5的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第五实施例的变焦透镜5。
[表13]
Si Ri   非球面 di ni vi
  1   -40.154   0.60   1.834   37.3
  2   8.500   1.14
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   43.204   ASP   1.33   1.583   30.0
  6   -11.849   ASP   可变
  7   -10.611   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   114.179   可变
  9   2.916   ASP   1.92   1.694   53.2
  10   -4.459   ASP   0.20
  11   -25.391   1.40   2.082   30.1
  12   2.638   ASP   可变
  13   -21.257   1.65   1.530   55.8
  14   -3.915   ASP   2.18
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例5中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.26)，以及在望远位置(f＝10.57)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表14中示出。
[表14]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.26   10.57
  Fno   2.88   3.94   5.59
  2ω   64.8   38.4   23.3
  d6   1.10   3.07   1.10
  d8   8.33   3.31   0.60
  d12   1.96   5.00   9.69
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面(S5、S6)，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧表面(S7)，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面(S9、S10)和负透镜G6的像侧面(S12)以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面(S14)由非球面形成。数值例5中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表15中示出。
[表15]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   2.840E-04   -1.004E-04   1.845E-05   0
  6   0   7.315E-05   -1.199E-04   2.429E-05   -2.329E-07
  7   0   4.250E-04   -1.722E-04   4.469E-05   -4.138E-06
  9   0   -2.521E-03   -1.977E-04   2.599E-05   -3.605E-05
  10   0   1.596E-02   -2.265E-03   2.361E-05   0
  12   0   -4.853E-03   3.677E-04   4.410E-03   -1.352E-03
  14   0   5.343E-03   -0.0003445   3.5076E-05   -9.083E-07
图18到20各示出数值例5中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图18示出在广角位置的像差，图19示出在中间焦距的像差，图20示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图21示出根据第一方案的变焦透镜的第六实施例6的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第六实施例的变焦透镜6由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：像侧面是非球面的双凹形的负透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负透镜G1、棱镜G2和正透镜G3都由树脂材料形成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且其像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且其两面都是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表16示出数值例6的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第六实施例的变焦透镜6。
[表16]
  Si   Ri   非球面   di   ni   vi
  1   -24.000   0.60   1.583   30.0
  2   5.544   ASP   1.26
  3   ∞   5.50   1.583   30.0
  4   ∞   0.20
  5   13.990   ASP   1.55   1.583   30.0
  6   -9.471   ASP   可变
  7   -5.483   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   34.533   可变
  9   3.063   ASP   1.71   1.583   59.5
  10   -4.510   ASP   0.40
  11   16.254   1.40   1.821   24.1
  12   2.197   ASP   可变
  13   -5.147   ASP   1.54   1.530   55.8
  14   -2.797   ASP   1.10
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例5中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.58)上各个距离d6、d8和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表17中示出。
[表17]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.58
  Fno   2.87   3.71   5.57
  2ω   64.8   38.5   24.0
  d6   1.10   2.90   1.10
  d8   6.99   3.19   0.60
  d12   2.99   4.98   9.38
第一透镜组GR1的负透镜G1的像侧面(S2)和正透镜G3的两个表面(S5、S6)，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧表面(S7)，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面(S9、S10)和负透镜G6的像侧面(S12)以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的两个表面(S13、S14)由非球面形成。数值例6中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表18中示出。
[表18]
  Si   K   A   B   C   D
  2   0   -7.118E-04   6.405E-05   -1.069E-05   2.888E-07
  5   0   -7.253E-04   1.883E-04   -2.202E-05   0
  6   0   -6.277E-04   2.134E-04   -2.779E-05   5.566E-07
  7   0   8.119E-04   8.343E-05   -1.373E-05   2.069E-07
  9   0   -3.782E-03   -9.471E-05   -5.345E-05   -4.798E-06
  10   0   1.174E-02   -1.342E-03   6.133E-05   0
  12   0   -5.892E-03   3.595E-04   3.360E-03   -1.280E-03
  13   0   5.075E-03   0   0   0
  14   0   1.205E-02   1.225E-03   -3.371E-04   3.973E-05
图22到24各示出数值例6中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图22示出在广角位置的像差，图23示出在中间焦距的像差，图24示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
与各数值例1到6的条件式(1)到(6)相应的值在表19中示出。
[表19]
Figure A20078000114800321
应理解，虽然结构简单，数值例1到6都满足条件式(1)到(6)，并且，如表1到18及各像差图所示，这些变焦透镜结构较小并对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能。
接下来将描述根据本发明第二方案的变焦透镜。
根据本发明第二方案的变焦透镜由从物侧起以下述顺序布置的各个部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组，并且所述变焦透镜构成为通过移动第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组而进行变焦。第一透镜组由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有负屈光力的单透镜，用于弯折光路的棱镜和具有正屈光力的单透镜。第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据如上所述结构，根据本发明第二方案的变焦透镜对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能且结构简单，还可以构造得小而薄。
即，通过从物侧起依次配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成第一透镜组，并且第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组移动以实现变焦的方向即为第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的光轴方向，使得沿入射光轴方向的厚度减少。
另外，通过由具有负屈光力的一个单透镜构成第二透镜组并设置使第二透镜组满足条件式(1)，得以实现总长度减小以及良好的光学性能。
条件式(1)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的厚度。在超出条件式(1)中指定值的情况下，第二透镜组在光轴方向上的总长度增加，使其难于减小整个透镜系统的总长度。也难以校正正场曲。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(2)，使其可实现确保光学性能并减少制造成本。
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
条件式(2)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(2)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(3)，使其可实现确保光学性能并减少制造成本。
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
条件式(3)意在限定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(3)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，在组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成的情况下，需要满足以下条件式(4)，使得可减少光学特征随温度变化而变化。
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
条件式(4)意在设定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距的比例，并限制屈光力的平衡。在超出条件式(4)中指定值的情况下，温度变化时像差校正的平衡被破坏而降低光学性能，使得对于具有大量像素的成像器件难于保持良好性能。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，第三透镜组由从物侧起以下述顺序配置两个单透镜，即具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜组成，并需要满足以下条件式(5)：
(5)vd31-vd32＞20
其中vd31表示组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数，vd32表示组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数。
首先，通过由从物侧起按顺序布置的两个单透镜，即具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜构造第三透镜组，可减少透镜数量，从而同时实现小型化和减少制造成本。另外，通过使得第三透镜组满足条件式(5)，可获得用于具有大量像素的成像器件的具有良好光学性能的变焦透镜。
条件式(5)意在设定组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对d线的阿贝数与组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对d线的阿贝数之间的差，并且该条件式是令人满意地校正出现在第三透镜组中的色差的条件。在超出条件式(5)中的指定值的情况下，难以校正色差。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，在组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的入射光表面上的透镜单元还起到光阑的作用，使得可减少光阑部分的数量并缩短总长度。应注意，这不是全部，不过光阑可单独地位于第三透镜组之前或之内。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，通过在光轴方向上移动第二透镜组或第四透镜组，可聚焦在近距离的物体上。
在根据第二方案的实施例的变焦透镜中，通过在不与光轴平行的方向上移动透镜组的部分或整体，可移动像面上的图像。利用这一效应，可实现摄像机抖动的光学校正。
接下来参照附图和表格说明根据本发明第一方案的变焦透镜的具体实施例，以及通过将具体数值应用到这些实施例而得到的数值例。
图25示出根据第二方案的变焦透镜的第一实施例11的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第一实施例的变焦透镜11由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：凸面朝向物侧的负弯月形透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负弯月形透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表20示出数值例1的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第一实施例的变焦透镜11。
[表20]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   110.437   0.60   1.834   37.3
  2   6.349   1.31
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   14.351   ASP   1.30   1.583   30.0
  6   -12.075   ASP   可变
  7   -9.513   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   13.751   可变
  9   3.257   ASP   1.51   1.583   59.5
  10   -5.515   ASP   0.35
  11   12.239   1.40   1.821   24.1
  12   2.636   ASP   可变
  13   -5.854   1.16   1.530   55.8
  14   -3.167   ASP   可变
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12，以及第四透镜组GR4与密封玻璃SG之间的距离d14在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例1中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.57)上各个距离d6、d8、d12和d14的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表21中示出。
[表21]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.57
  Fno   2.87   3.86   5.54
  2ω   64.9   38.5   23.4
  d6   1.10   2.46   1.10
  d8   6.77   3.07   0.50
  d12   2.80   5.70   9.97
  d14   2.00   1.44   1.10
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面S5、S6，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧面S7，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面S14由非球面形成。数值例1中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表22中示出。
[表22]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   -5.811E-04   2.006E-05   -8.461E-06   2.223E-07
  6   0   -6.149E-04   2.431E-05   -8.550E-06   3.566E-07
  7   0   4.607E-04   2.282E-05   -6.149E-06   4.258E-07
  9   0   -3.080E-03   -1.066E-04   -5.394E-05   -6.422E-06
  10   0   7.688E-03   -9.015E-04   6.406E-06   0
  12   0   -3.686E-03   1.314E-03   6.780E-04   -2.684E-04
  14   0   7.702E-03   -1.335E-05   -3.161E-06   2.825E-06
图26到28各示出数值例1中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图26示出在广角位置的像差，图27示出在中间焦距的像差，图28示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图29示出根据第二方案的变焦透镜的第二实施例12的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第二实施例的变焦透镜12由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：双凹形的负透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G4组成，而负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表23示出数值例2的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第二实施例的变焦透镜12。
[表23]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -135.455   0.60   1.834   37.3
  2   7.251   1.21
  3   ∞   5.50   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   17.820   ASP   1.30   1.583   30.0
  6   -10.811   ASP   可变
  7   -8.952   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   17.473   可变
  9   3.182   ASP   1.51   1.583   59.5
  10   -5.478   ASP   0.38
  11   11.833   1.40   1.821   24.1
  12   2.424   ASP   可变
  13   -7.537   1.20   1.530   55.8
  14   -3.384   ASP   可变
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12，以及第四透镜组GR4与密封玻璃SG之间的距离d14在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例2中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.57)上各个距离d6、d8、d12和d14的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表24中示出。
[表24]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.25   10.57
  Fno   2.86   3.88   5.61
  2ω   64.9   38.5   23.5
  d6   1.10   2.38   1.10
  d8   6.85   3.15   0.60
  d12   2.50   5.50   9.80
  d14   2.05   1.47   1.00
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面S5、S6，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧面S7，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面S14由非球面形成。数值例2中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表25中示出。
[表25]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   -5.337E-04   -1.094E-06   1.1716E-07   0
  6   0   -5.016E-04   -1.391E-05   5.084E-06   -3.015E-07
  7   0   4.775E-04   5.5507E-06   8.7853E-07   -3.371E-07
  9   0   -3.421E-03   -1.053E-04   -5.187E-05   -6.734E-06
  10   0   7.981E-03   -8.935E-04   8.400E-06   0
  12   0   -4.742E-03   1.034E-03   8.935E-04   -3.400E-04
  14   0   6.353E-03   2.295E-04   -5.449E-05   4.857E-06
图30到32各示出数值例2中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图30示出在广角位置的像差，图31示出在中间焦距的像差，图32示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图33示出根据第二方案的变焦透镜的第三实施例13的透镜结构，上方示出广角位置状态，下图示出望远位置状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第三实施例的变焦透镜13由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱负屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：双凹形的负透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负透镜G1和棱镜G2都由玻璃材料形成，而正透镜G3由树脂材料形成。第二透镜组GR2由凸面朝向像侧且其物侧面是非球面的负弯月形单透镜G4组成，并且负弯月形单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及像侧面是非球面的双凹形负透镜G6。正透镜G5由玻璃材料制成，负弯月形透镜G6由透光陶瓷材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表26示出数值例3的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第三实施例的变焦透镜13。
[表26]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -22.972   0.60   1.834   37.3
  2   10.299   1.02
  3   ∞   5.80   1.834   37.3
  4   ∞   0.20
  5   10.513   ASP   1.26   1.583   30.0
  6   -43.696   ASP   可变
  7   12.985   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   5.577   可变
  9   2.797   ASP   1.76   1.694   53.2
  10   -4.325   ASP   0.20
  11   -16.473   1.40   2.082   30.1
  12   2.684   ASP   可变
  13   -118.303   1.69   1.530   55.8
  14   -3.450   ASP   可变
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12，以及第四透镜组GR4与密封玻璃SG之间的距离d14在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例3中在广角位置(f＝3.71)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.26)，以及在望远位置(f＝10.56)上各个距离d6、d8、d12和d14的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表27中示出。
[表27]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.71   6.26   10.56
  Fno   2.87   4.10   5.85
  2ω   64.8   38.5   23.3
  d6   1.10   2.01   1.10
  d8   7.37   3.56   0.60
  d12   1.80   5.29   9.47
  d14   1.90   1.30   1.00
第一透镜组GR1的正透镜G3的两个表面S5、S6，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G4的物侧面S7，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的像侧面S14由非球面形成。数值例3中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表28中示出。
[表28]
  Si   K   A   B   C   D
  5   0   -7.921E-04   -4.164E-05   8.401E-06   0
  6   0   -3.607E-04   -1.050E-04   2.260E-05   -6.997E-07
  7   0   1.597E-03   -2.319E-04   5.337E-05   -3.922E-06
  9   0   -2.935E-03   -3.240E-04   1.419E-06   -7.652E-05
  10   0   1.661E-02   -3.115E-03   -2.867E-05   0
  12   0   -5.934E-03   2.337E-03   4.133E-03   -1.409E-03
  14   0   9.945E-03   -5.724E-04   4.373E-05   5.696E-08
图34到36各示出数值例3中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图34示出在广角位置的像差，图35示出在中间焦距的像差，图36示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图37示出根据第二方案的变焦透镜的第四实施例14的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第四实施例的变焦透镜14由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：像侧面是非球面的双凹形的负透镜G1，用于弯折光路的棱镜G2，以及两面都是非球面的双凸形的正透镜G3。负透镜G1、棱镜G2和正透镜G3都由树脂材料形成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G4组成，并且负单透镜G4由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G5，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G6。正透镜G5和负弯月形透镜G6都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧，且两面都是非球面的正弯月形单透镜G7组成。正弯月形单透镜G7由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表29示出数值例4的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第四实施例的变焦透镜14。
[表29]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -18.017   0.60   1.583   30.0
  2   5.949   ASP   1.32
  3   ∞   5.50   1.607   27.0
  4   ∞   0.20
  5   8.876   ASP   1.37   1.607   27.0
  6   -18.969   ASP   可变
  7   -15.671   ASP   0.50   1.530   55.8
  8   8.080   可变
  9   3.089   ASP   1.55   1.583   59.5
  10   -5.031   ASP   0.40
  11   25.163   1.40   1.821   24.1
  12   2.595   ASP   可变
  13   -5.362   ASP   1.43   1.530   55.8
  14   -2.736   ASP   可变
  15   ∞   0.50   1.517   64.2
  16   ∞   0.50
  17   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d6，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d8，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d12，以及第四透镜组GR4与密封玻璃SG之间的距离d14在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例4中在广角位置(f＝3.70)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.25)，以及在望远位置(f＝10.57)上各个距离d6、d8、d12和d14的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表30中示出。
[表30]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   3.70   6.25   10.57
  Fno   2.86   3.89   5.68
  2ω   64.9   38.5   23.4
  d6   1.10   2.30   1.10
  d8   6.72   3.31   0.60
  d12   2.60   5.55   9.82
  d14   2.01   1.27   0.90
第一透镜组GR1的负透镜G1的像侧面S2和正透镜G3的两个表面S5、S6，第二透镜组GR2的负单透镜G4的物侧面S7，第三透镜组GR3的正透镜G5的两个表面S9、S10和负弯月形透镜G6的像侧面S12以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G7的两个表面S13、S14由非球面形成。数值例4中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表31中示出。
[表31]
  Si   K   A   B   C   D
  2   0   -7.045E-04   -9.237E-06   -1.730E-06   6.905E-08
  5   0   -1.192E-03   1.486E-05   -1.052E-05   0
  6   0   -1.036E-03   5.400E-05   -1.485E-05   4.273E-07
  7   0   4.200E-04   7.773E-05   -1.508E-05   9.323E-07
  9   0   -3.199E-03   -1.340E-04   -4.464E-05   -1.287E-05
  10   0   9.729E-03   -1.112E-03   4.705E-06   0
  12   0   -4.979E-03   1.216E-03   1.622E-03   -6.223E-04
  13   0   -6.854E-03   0   0   0
  14   0   3.363E-03   1.632E-03   -3.694E-04   4.360E-05
图38到40各示出数值例4中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图38示出在广角位置的像差，图39示出在中间焦距的像差，图40示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
在表32中示出与各数值例1到4的条件式(1)到(5)相应的值。
[表32]
Figure A20078000114800451
应理解，虽然结构简单，数值例1到4都满足条件式(1)到(5)，并且，如表21到31及各像差图所示，这些变焦透镜结构小且对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能。
接下来将描述根据本发明第三方案的变焦透镜。
根据本发明第三方案的变焦透镜由从物侧起以下述顺序布置的各个部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组，并且所述变焦透镜构成为通过移动第二透镜组和第三透镜组而进行变焦。第一透镜组由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有负屈光力的用于弯折光路的透镜棱镜和具有正屈光力的单透镜。第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据如上所述结构，根据本发明第三方案的变焦透镜对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能且结构简单，还可以构造得小而薄。
即，由从物侧起依次配置的具有负屈光力的用于弯折光路的透镜棱镜以及具有正屈光力的单个棱镜组成第一透镜组，第二透镜组和第三透镜组移动以实现变焦的方向即为第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的光轴方向，使得沿入射光轴方向的厚度减少。另外，通过对弯折光路的棱镜提供负屈光力，可进一步减少厚度。
另外，通过由具有负屈光力的一个单透镜构成第二透镜组并设置使第二透镜组满足条件式(1)，得以实现总长度减小以及良好的光学性能。
条件式(1)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的厚度。在超出条件式(1)中指定值的情况下，第二透镜组在光轴方向上的总长度增加，使其难于减小整个透镜系统的总长度。也难以校正正场曲。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(2)。
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
因此，可实现确保光学性能并减少制造成本。
条件式(2)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(2)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(3)。
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
因此，可实现确保光学性能并减少制造成本。
条件式(3)意在限定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(3)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，在组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成的情况下，需要满足以下条件式(4)。因此，可减少光学特征随温度变化而变化。
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
条件式(4)意在设定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距的比例，并限制屈光力的平衡。在超出条件式(4)中指定值的情况下，温度变化时像差校正的平衡被破坏而降低光学性能，使得对于具有大量像素的成像器件难于保持良好性能。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，第三透镜组由从物侧起以下述顺序配置具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜组成，并需要满足以下条件式(5)和(6)：
(5)vd31-vd32＞20，以及
(6)0.9＜β3w·β3t＜1.1。
其中vd31表示组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数，vd32表示组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数，β3w表示第三透镜组在广角位置关于无穷远物体的横向放大率，而β3t表示第三透镜组在望远位置关于无穷远物体的横向放大率。
首先，通过由两个单透镜，即从物侧起按顺序布置的具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜构造第三透镜组，可用少量透镜组成第三透镜组，从而同时实现小型化和减少制造成本。
另外，通过使得第三透镜组满足条件式(5)和(6)，可实现用于具有大量像素的成像器件的具有良好光学性能的小尺寸变焦透镜。
条件式(5)意在设定组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对d线的阿贝数与组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对d线的阿贝数之间的差，并且该条件式是令人满意地校正出现在第三透镜组中的色差的条件。在超出条件式(5)中的指定值的情况下，变得难以校正色差。
条件式(6)意在设定第三透镜组关于无穷远物体在广角位置的横向放大率与在望远位置的横向放大率的积，并限制第三透镜组的放大率。在超出条件式(6)中指定值的情况下，光学系统的总长度增加，使其难以实现小型化。即，通过采用第三透镜组在广角位置与望远位置之间的中间焦距位置的横向放大率在-1次附近，防止光学系统的总长度增加，从而实现小型化。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，在组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的入射光表面上的透镜单元还起到光阑的作用，使得可减少光阑部分的数量并缩短总长度。应注意，这不是全部，不过光阑可单独地位于第三透镜组之前或之内。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，构成为在光轴方向上移动第二透镜组以聚焦在近距离的物体上，从而将第四透镜组配置成固定的透镜组，以避免灰尘渗入成像器件内。但是，第四透镜组替代地也可沿光轴移动以聚焦在附近物体上。
在根据第三方案的实施例的变焦透镜中，通过在不与光轴平行的方向上移动透镜组的部分或整体，可移动像面上的图像。利用这一效应，可实现摄像机抖动的光学校正。
接下来参照附图和表格说明根据本发明第三方案的变焦透镜的具体实施例，以及通过将具体数值应用到这些实施例而得到的数值例。
图41示出根据第三方案的变焦透镜的第一实施例21的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第一实施例的变焦透镜21由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凹面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。透镜棱镜G1由玻璃材料制成，而正透镜G2由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面且凸面朝向物侧的负弯月形单透镜G3组成，而负弯月形单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G5。正透镜G4和负弯月形透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表33示出数值例1的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第一实施例的变焦透镜21。
[表33]
  Si   Ri   非球面   di   ni   vi
  1   -6.181   ASP   5.70   1.834   37.3
  2   ∞   0.20
  3   9.818   1.36   1.583   30.0
  4   -16.846   ASP   可变
  5   -4.911   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   -21.318   可变
  7   3.307   ASP   1.66   1.583   59.5
  8   -5.118   ASP   0.40
  9   8.392   1.40   1.821   24.1
  10   2.052   ASP   可变
  11   -8.646   1.64   1.530   55.8
  12   -2.915   ASP   1.10
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例1中在广角位置(f＝4.00)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.76)，以及在望远位置(f＝11.43)上各个距离d4、d6和d10的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表34中示出。
[表34]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.00   6.76   11.43
  Fno   2.87   3.84   5.51
  2ω   61.4   35.8   21.9
  d4   1.10   2.85   1.10
  d6   7.37   3.08   0.50
  d10   3.27   5.81   10.14
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负弯月形透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例1中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表35中示出。
[表35]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   2.039E-03   -8.887E-07   -3.715E-07   2.088E-08
  4   0   1.239E-03   -3.430E-05   6.164E-06   -2.354E-07
  5   0   9.231E-04   -1.546E-05   7.963E-06   -8.595E-07
  7   0   -3.313E-03   1.181E-05   -8.270E-05   6.114E-06
  8   0   9.738E-03   -1.240E-03   9.281E-05   0
  10   0   -1.049E-02   1.307E-03   7.891E-04   -5.764E-04
  12   0   1.012E-02   3.173E-04   -1.230E-04   1.883E-05
图42到44各示出数值例1中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图42示出在广角位置测量的像差，图43示出在中间焦距的像差，图44示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图45示出根据第三方案的变焦透镜的第二实施例22的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第二实施例的变焦透镜22由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱负屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凹面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。透镜棱镜G1由玻璃材料制成，而正透镜G2由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面且凸面朝向像侧的负弯月形单透镜G3组成，而负弯月形单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及像侧面是非球面的双凸形负透镜G5。正透镜G4和负透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表36示出数值例2的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第二实施例的变焦透镜22。
[表36]
Si Ri 非球面 di ni i
  1   -6.700   ASP   5.70   1.834   37.3
  2   ∞   0.20
  3   15.381   1.28   1.583   30.0
  4   -14.529   ASP   可变
  5   -5.426   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   -17.386   可变
  7   3.407   ASP   1.72   1.743   49.3
  8   -6.164   ASP   0.39
  9   -760.084   1.40   1.821   24.1
  10   2.202   ASP   可变
  11   -18.250   1.80   1.530   55.8
  12   -3.069   ASP   1.10
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例2中在广角位置(f＝4.00)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.76)，以及在望远位置(f＝11.44)上各个距离d4、d6和d10的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表37中示出。
[表37]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.00   6.76   11.44
  Fno   2.87   3.90   5.57
  2ω   61.4   35.8   21.9
  d4   1.10   2.92   1.10
  d6   7.59   3.04   0.50
  d10   2.92   5.65   10.01
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例2中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表38中示出。
[表38]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   1.375E-03   1.819E-05   -1.026E-06   3.149E-08
  4   0   6.924E-04   -1.330E-05   6.783E-06   -3.354E-07
  5   0   5.779E-04   -2.706E-06   7.164E-06   -9.649E-07
  7   0   -2.315E-03   -1.005E-04   -2.705E-05   -7.607E-06
  8   0   7.246E-03   -8.240E-04   -4.576E-06   0
  10   0   -4.549E-03   2.868E-04   2.083E-03   -7.688E-04
  12   0   9.774E-03   1.915E-04   -9.031E-05   1.242E-05
图46到48各示出数值例2中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图46示出在广角位置测量的像差，图47示出在中间焦距的像差，图48示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图49示出根据第三方案的变焦透镜的第三实施例23的透镜结构，上方示出广角位置状态，下图示出望远位置状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第三实施例的变焦透镜23由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，而第三透镜组GR3单调地向物侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凸面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。透镜棱镜G1和正透镜G2都由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G3组成，而负单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及像侧面是非球面且凸面朝向物侧的负弯月形透镜G5。正透镜G4和负弯月形透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表39示出数值例3的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第三实施例的变焦透镜23。
[表39]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -7.565   ASP   6.50   1.607   27.0
  2   ∞   0.20
  3   10.113   1.23   1.607   27.0
  4   -26.073   ASP   可变
  5   -5.600   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   31.040   可变
  7   2.929   ASP   1.79   1.583   59.5
  8   -4.572   ASP   0.40
  9   10.744   1.40   1.821   24.1
  10   1.915   ASP   可变
  11   -12.918   1.49   1.530   55.8
  12   -3.194   ASP   1.00
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，以及第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例3中在广角位置(f＝4.11)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.93)，以及在望远位置(f＝11.72)上各个距离d4、d6和d10的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表40中示出。
[表40]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.11   6.93   11.72
  Fno   2.85   3.72   5.54
  2ω   60.2   35.0   21.8
  d4   1.10   2.75   1.10
  d6   6.63   3.02   0.60
  d10   2.25   4.22   8.28
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负弯月形透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例3中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表41中示出。
[表41]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   1.110E-03   -2.487E-06   1.419E-07   0
  4   0   5.569E-04   2.232E-06   1.494E-06   -5.968E-08
  5   0   8.231E-04   8.251E-05   -1.808E-05   7.477E-07
  7   0   -2.222E-03   2.113E-04   -2.060E-05   3.938E-05
  8   0   1.892E-02   -2.412E-03   7.053E-04   0
  10   0   -2.014E-02   5.164E-03   -1.905E-03   1.342E-04
  12   0   9.603E-03   -6.825E-04   4.693E-05   3.043E-06
图50到52各示出数值例3中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图50示出在广角位置测量的像差，图51示出在中间焦距的像差，图52示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
在表42中示出与各数值例1到3的条件式(1)到(6)相应的值。
[表42]
Figure A20078000114800551
Figure A20078000114800561
应理解，虽然结构简单，数值例1到3都满足条件式(1)到(6)，并且，如表33到41及各像差图所示，这些变焦透镜结构小并对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能。
接下来将描述根据本发明第四方案的变焦透镜。
根据本发明第四方案的变焦透镜由从物侧起以下述顺序布置的各个部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组和具有正屈光力的第四透镜组，并且所述变焦透镜构成为通过移动第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组而进行变焦。第一透镜组由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有负屈光力的用于弯折光路的透镜棱镜和具有正屈光力的单透镜。第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
根据如上所述结构，根据本发明第四方案的变焦透镜对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能且结构简单，还可以构造得小而薄。
即，由从物侧起依次配置的具有负屈光力的用于弯折光路的透镜棱镜以及具有正屈光力的单个棱镜组成第一透镜组，并且第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组移动以实现变焦的方向即为第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的光轴方向，使得沿入射光轴方向的厚度减少。另外，通过对弯折光路的棱镜提供负屈光力，可进一步减少厚度。
另外，通过由具有负屈光力的一个单透镜构成第二透镜组并设置使第二透镜组满足条件式(1)，得以实现总长度减小以及良好的光学性能。
条件式(1)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的厚度。在超出条件式(1)中指定值的情况下，第二透镜组在光轴方向上的总长度增加，使其难于减小整个透镜系统的总长度。也难以校正正场曲。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(2)。
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
因此，可实现确保光学性能并减少制造成本。
条件式(2)意在限定组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(2)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率或阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，至少组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并需要满足以下条件式(3)。
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
因此，可实现确保光学性能并减少制造成本。
条件式(3)意在限定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与整个透镜系统在广角位置的焦距的比例，并限制组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的屈光力。在超出条件式(3)中指定值的情况下，由树脂材料制成的透镜的屈光力增加，使其在采用光学性质(折射率和阿贝数)具有相对大变化的树脂材料时，难以确保良好的光学性能。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，在组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成的情况下，需要满足以下条件式(4)。
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
因此，可减少光学特征随温度变化而变化。
条件式(4)意在设定组成第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距与组成第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距的比例，并限制屈光力的平衡。在超出条件式(4)中指定值的情况下，温度变化时像差校正的平衡被破坏而降低光学性能，使得对于具有大量像素的成像器件难于保持良好的光学性能。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，第三透镜组由从物侧起以下述顺序配置具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜组成，并需要满足以下条件式(5)：
(5)vd31-vd32＞20
其中vd31表示组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数，vd32表示组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对于d线的阿贝数。
首先，通过由从物侧起按顺序布置的两个单透镜，即具有正屈光力的单透镜和具有负屈光力的单透镜构造第三透镜组，可用少量透镜组成第三透镜组，从而同时实现小型化和减少制造成本。另外，通过使得第三透镜组满足条件式(5)，可实现用于具有大量像素的成像器件的具有良好光学性能的小尺寸变焦透镜。
条件式(5)意在设定组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜相对d线的阿贝数与组成第三透镜组的具有负屈光力的单透镜相对d线的阿贝数之间的差，并且该条件式是令人满意地校正出现在第三透镜组中的色差的条件。在超出条件式(5)中的指定值的情况下，难以校正色差。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，在组成第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的入射光表面上的透镜单元还起到光阑的作用，使得可减少光阑部分的数量并缩短总长度。应注意，这不是全部，不过光阑可单独地位于第三透镜组之前或之内。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，通过在光轴方向上移动第二透镜组或第四透镜组，可聚焦在近距离的物体上。
在根据第四方案的实施例的变焦透镜中，通过在不与光轴平行的方向上移动透镜组的部分或整体，可移动像面上的图像。利用这一效应，可实现摄像机抖动的光学校正。
接下来参照附图和表格说明根据本发明第四方案的变焦透镜的具体实施例，以及通过将具体数值应用到这些实施例而得到的数值例。
图53示出根据第四方案的变焦透镜的第一实施例31的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第一实施例的变焦透镜31由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组GR4单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凹面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。棱镜G1由玻璃材料制成，而正透镜G2由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面且凸面朝向物侧的负弯月形单透镜G3组成，而负弯月形单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G5。正透镜G4和负弯月形透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表43示出数值例1的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第一实施例的变焦透镜31。
[表43]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -6.375   ASP   5.70   1.834   37.3
  2   ∞   0.20
  3   10.751   1.30   1.583   30.0
  4   -14.899   ASP   可变
  5   -6.014   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   -80.168   可变
  7   3.309   ASP   1.50   1.583   59.5
  8   -5.511   ASP   0.40
  9   8.413   1.40   1.821   24.1
  10   2.153   ASP   可变
  11   -7.699   1.47   1.530   55.8
  12   -2.972   ASP   可变
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10，以及第四透镜组与密封玻璃SG之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例1中在广角位置(f＝4.00)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.76)，以及在望远位置(f＝11.43)上各个距离d4、d6、d10和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表44中示出。
[表44]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.00   6.76   11.43
  Fno   2.87   3.88   5.60
  2ω   61.4   35.8   21.9
  d4   1.20   2.71   1.20
  d6   7.07   3.01   0.50
  d10   2.91   5.69   10.03
  d12   1.65   1.42   1.10
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负弯月形透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例1中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表45中示出。
[表45]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   1.591E-03   2.435E-05   -2.102E-06   6.452E-08
  4   0   1.004E-03   -2.383E-05   6.268E-06   -3.380E-07
  5   0   6.955E-04   -3.026E-05   1.231E-05   -1.212E-06
  7   0   -3.196E-03   -2.774E-05   -7.875E-05   5.035E-06
  8   0   8.604E-03   -1.117E-03   7.686E-05   0
  10   0   -8.872E-03   1.420E-03   4.231E-04   -3.738E-04
  12   0   8.084E-03   5.831E-04   -1.224E-04   1.494E-05
图54到56各示出数值例1中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图54示出在广角位置测量的像差，图55示出在中间焦距的像差，图56示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图57示出根据第四方案的变焦透镜的第二实施例32的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第二实施例的变焦透镜32由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组GR4单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凹面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。透镜棱镜G1由玻璃材料制成，而正透镜G2由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面且凸面朝向像侧的负弯月形单透镜G3组成，而负弯月形单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G5。正透镜G4和负弯月形透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表46示出数值例2的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第二实施例的变焦透镜32。
[表46]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -6.936   ASP   5.70   1.834   37.3
  2   ∞   0.20
  3   24.198   1.25   1.583   30.0
  4   -10.741   ASP   可变
  5   -7.530   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   -92.513   可变
  7   3.452   ASP   1.60   1.743   49.3
  8   -6.674   ASP   0.38
  9   97.096   1.40   1.821   24.1
  10   2.247   ASP   可变
  11   -17.293   1.64   1.530   55.8
  12   -3.147   ASP   可变
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10，以及第四透镜组与密封玻璃SG之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例2中在广角位置(f＝4.01)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.76)，以及在望远位置(f＝11.43)上各个距离d4、d6、d10和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表47中示出。
[表47]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.01   6.76   11.43
  Fno   2.86   3.97   5.69
  2ω   61.4   35.8   21.8
  d4   1.20   2.65   1.20
  d6   7.40   3.19   0.50
  d10   2.60   5.67   10.03
  d12   1.63   1.32   1.10
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负弯月形单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负弯月形透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例2中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表48中示出。
[表48]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   8.682E-04   3.877E-05   -2.590E-06   7.857E-08
  4   0   5.137E-04   -8.325E-06   5.725E-06   -2.963E-07
  5   0   5.465E-04   -4.948E-05   1.700E-05   -1.474E-06
  7   0   -2.209E-03   -8.327E-05   -4.006E-05   -4.903E-06
  8   0   6.770E-03   -8.545E-04   1.082E-05   0
  10   0   -5.877E-03   7.520E-04   1.198E-03   -4.978E-04
  12   0   8.163E-03   4.527E-04   -1.015E-04   1.039E-05
图58到60各示出数值例2中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图58示出在广角位置测量的像差，图59示出在中间焦距的像差，图60示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
图61示出根据第四方案的变焦透镜的第三实施例33的透镜结构，上图示出最大广角状态，下图示出最大望远状态，之间的箭头示出沿光轴的移动轨迹。
根据第三实施例的变焦透镜33由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：具有弱正屈光力的第一透镜组GR1，具有负屈光力的第二透镜组GR2，具有正屈光力的第三透镜组GR3，以及具有正屈光力的第四透镜组GR4。在从广角位置变焦到望远位置的过程中，构造成第二透镜组GR2向像侧移动并形成凸形的轨迹，第三透镜组GR3单调地向物侧移动，而第四透镜组GR4单调地向像侧移动，以进行变焦。
第一透镜组GR1由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：物侧面是非球面且凹面朝向物侧的具有负折射率的透镜棱镜G1，以及像侧面是非球面的双凸形的正透镜G2。透镜棱镜G1和正透镜G2都由树脂材料制成。第二透镜组GR2由物侧面是非球面的双凹形负单透镜G3组成，而负单透镜G3由树脂材料制成。第三透镜组GR3由从物侧起以下述顺序配置的各个部件组成：两面都是非球面的双凸形的正透镜G4，以及凸面朝向物侧且像侧面是非球面的负弯月形透镜G5。正透镜G4和负弯月形透镜G5都由玻璃材料制成。第四透镜组GR4由凹面朝向物侧且像侧面是非球面的正弯月形单透镜G6组成。正弯月形单透镜G6由树脂材料制成。应注意，密封玻璃SG位于第四透镜组GR4和摄像面IMG之间。
表49示出数值例3的透镜数据，其中特定的数值被应用到根据第三实施例的变焦透镜33。
[表49]
Si Ri 非球面 di ni vi
  1   -7.593   ASP   6.60   1.607   27.0
  2   ∞   0.20
  3   10.709   1.36   1.607   27.0
  4   -20.138   ASP   可变
  5   -8.544   ASP   0.50   1.530   55.8
  6   12.851   可变
  7   2.942   ASP   1.40   1.583   59.5
  8   -5.284   ASP   0.40
  9   8.138   1.32   1.821   24.1
  10   1.853   ASP   可变
  11   -27.494   1.51   1.530   55.8
  12   -3.489   ASP   可变
  13   ∞   0.50   1.517   64.2
  14   ∞   0.50
  15   IMG
第一透镜组GR1与第二透镜组GR2之间的距离d4，第二透镜组GR2与第三透镜组GR3之间的距离d6，第三透镜组GR3与第四透镜组GR4之间的距离d10，以及第四透镜组与密封玻璃SG之间的距离d12在从广角位置变焦到望远位置时变化。数值例3中在广角位置(f＝4.11)，在广角位置与望远位置之间的中间焦距(f＝6.93)，以及在望远位置(f＝11.72)上各个距离d4、d6、d10和d12的值与焦距f、F数Fno和观察角2ω一起在表50中示出。
[表50]
  广角位置   中间焦距   望远位置
  f   4.11   6.93   11.72
  Fno   2.86   3.84   5.76
  2ω   60.2   35.0   21.7
  d4   1.10   2.37   1.10
  d6   6.60   3.11   0.60
  d19   1.80   4.43   8.70
  d12   1.70   1.28   0.80
第一透镜组GR1的透镜棱镜G1的物侧面S1和正透镜G2的像侧面S4，第二透镜组GR2的负单透镜G3的物侧面S5，第三透镜组GR3的正透镜G4的两个表面S7、S8和负弯月形透镜G5的像侧面S10以及第四透镜组GR4的正弯月形单透镜G6的像侧面S12由非球面形成。数值例3中这些表面的第4、6、8、10阶非球面系数A、B、C和D与圆锥常数K一起在表51中示出。
[表51]
  Si   K   A   B   C   D
  1   0   8.363E-04   3.453E-07   7.367E-08   0
  4   0   5.488E-04   -3.692E-05   7.064E-06   -3.573E-07
  5   0   8.772E-04   -5.950E-05   1.730E-05   -1.696E-06
  7   0   -2.744E-03   3.004E-04   -6.634E-05   6.312E-05
  8   0   1.534E-02   -2.012E-03   6.211E-04   0
  10   0   -1.993E-02   2.943E-03   -1.475E-03   4.886E-05
  12   0   6.813E-03   7.423E-05   -5.449E-05   5.454E-06
图62到64各示出数值例3中在无穷远聚焦时的球差、像散和畸变。图62示出在广角位置测量的像差，图63示出在中间焦距的像差，图64示出在望远位置的像差。应注意，在每个球差图中，实线表示d线上的球差，虚线表示C线上的球差，而长短交替线表示g线上的球差。在每个像散图中，实线表示弧矢像面，而虚线表示子午像面。
在表52中示出与各数值例1到3的条件式(1)到(5)相应的值。
[表52]
应理解，虽然结构简单，数值例1到3都满足条件式(1)到(5)，并且，如表43到51及各像差图所示，这些变焦透镜结构小并对于具有大量像素的成像器件具有良好的光学性能。
接下来将描述根据本发明的成像装置。
根据本发明的成像装置包括变焦透镜，以及用于将由变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。根据本发明中上述第一到第四方案的任何变焦透镜可用做该变焦透镜。
在图65到67中示出根据本发明的成像装置用到移动电话的摄像头部分的实施例。
图65和66示出移动电话100的外观。
移动电话100通过连接可在中间的铰接部处折叠在一起的显示部分120以及主体部分130组成，并在携带期间如图65所示处于折叠状态，在使用期间，例如通话期间如图66所示处于显示部分120和主体部分130彼此展开的状态。
在较接近显示部分120后表面一侧的位置，可收缩地设置用于传送电波到基站以及从其接收电波的天线121。在显示部分120的内侧表面上，设置占用内侧表面几乎全部面积的液晶显示面板122，在液晶显示面板122上方，设置扬声器123。另外，显示部分120还设置有数码摄像头部分的成像单元110，成像单元110的变焦透镜111通过在显示部分120后部形成的图像摄取孔124而面朝外。应注意，这里所用的术语″成像单元″意在由变焦透镜111和成像器件112组成的单元。即，成像单元是意在明确变焦透镜111和成像器件112需要同时设置在显示部分120内部的概念，但是组成数码摄像头部分的其它零件，例如，摄像控制部分和记录介质等也可位于主体部分130中。应注意，可用例如CCD或CMOS等光电转换元件的器件作为成像器件112。另外，根据本发明中上述第一到第四方案的每个实施例的变焦透镜可用作变焦透镜111，另外，本发明中公开的实施例之外的实施例中实行的根据本发明的变焦透镜也可用作变焦透镜111。
另外，红外通讯部分125位于显示部分120的一端。尽管未示出，红外通讯部分125设有红外发光元件和红外光接收元件。
在主体部分130的内侧表面上是数字键″0″到″9″，操作键131、131......，例如通话键和电源键。在操作键131、131......所在部分的下方是话筒132。另外，在主体部分130的侧表面上是存储卡插槽133。它构造成使得存储卡140通过存储卡插槽133可分离地连接到主体部分130。
图67是示出移动电话100构造的框图。
移动电话100包括CPU(中央处理器单元)150。CPU 150控制移动电话100的全部工作。即，CPU 150将存储在ROM(只读存储器)151中加载到RAM(随机存取存储器)152中，以通过总线153控制移动电话100的工作。
摄像头控制部分160控制由变焦透镜111和成像器件112组成的成像单元110摄取图像，例如静态图像和动态图像。在将所获得的图像信息进行压缩处理等而成为JPEG或MPEG等之后，摄像头控制部分160将所得图像信息发送到总线153。发送到总线153的图像信息被临时存储在RAM 152中，必要时输出到存储卡接口141以由存储卡接口141存储在存储卡140中，或通过显示控制部分154显示在液晶显示面板122上。进一步地，拍摄图像同时通过话筒132记录的声音信息通过音频编码解码器170与随图像信息一起被临时存储在RAM 152中，以及存储在存储卡140中或与在液晶显示面板122上显示图像同时通过音频编码解码器170从扬声器123输出。另外，必要时图像信息和声音信息输出到红外接口155，以由红外接口155通过红外通讯部分125输出到外部设备，以及传送到设有类似红外通讯部分的外部信息装置，例如，移动电话、个人电脑和PD(个人数据助理)等。应注意，当基于RAM 152或存储卡140中存储的图像信息在液晶显示面板122上显示动态图像或静态图像时，存储在RAM 152或存储卡140中的文件被在摄像头控制部分160中编码或解压，所得图像数据被通过总线153传送到显示控制部分154。
通讯控制部分180通过天线121进行到基站的电波传送和来自基站的电波接收，并在对话模式中，处理所接收的声音信息，之后将所处理的声音信息经过音频编码解码器170输出到扬声器123。通讯控制部分180还接收由话筒132经过音频编码解码器170收集的音频，将该音频进行预定处理，之后传送所得音频。
上述变焦透镜111可在入射光轴方向上尺寸变小，因而易于结合到厚度要求严格的装置，例如移动电话100中。另外，变焦透镜111可从高分辨率图像中捕捉大量信息，因而适用于作为便携式信息装置的移动电话的成像透镜。
应注意，在上述实施例的描述中，结构和形状与所参照的数值和数值例仅仅是为了易于理解各种实现本发明的实施例的说明目的例子，并不构成本发明的技术范围的限制。

Claims (24)

1.一种变焦透镜，由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦，其特征在于：
所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且
所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式
(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(2)：
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
3.根据权利要求2所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(3)：
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
4.根据权利要求3所述的变焦透镜，其特征在于，满足以下条件式(4)：
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由从物侧起按顺序配置的具有正屈光力的单透镜以及具有负屈光力的单透镜组成，并满足以下条件式(5)和(6)：
(5)νd31-νd32＞20，以及
(6)0.9＜β3w·β3t＜1.1
其中νd31表示组成所述第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的d线(波长＝587.6nm)的阿贝数，νd32表示组成所述第三透镜组的具有负屈光力的单透镜的d线的阿贝数，β3w表示在所述第三透镜组的广角位置相对无穷远物体的横向放大率，β3t表示在所述第三透镜组的望远位置相对无穷远物体的横向放大率。
6.一种变焦透镜，由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦，其特征在于：
所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且
所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(2)：
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
8.根据权利要求7所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(3)：
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
9.根据权利要求8所述的变焦透镜，其特征在于，满足以下条件式(4)：
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5。
10.根据权利要求6所述的变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由从物侧起按顺序配置的具有正屈光力的单透镜以及具有负屈光力的单透镜组成，并满足以下条件式(5)：
(5)νd31-νd32＞20
其中νd31表示组成所述第三透镜组并具有正屈光力的单透镜的d线的阿贝数，νd32表示组成所述第三透镜组的具有负屈光力的单透镜的d线的阿贝数。
11.一种变焦透镜，由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦，其特征在于：
所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且
所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式
(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
12.根据权利要求11所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(2)：
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
13.根据权利要求12所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(3)：
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
14.根据权利要求13所述的变焦透镜，其特征在于，满足以下条件式
(4)：
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
15.根据权利要求11所述的变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由从物侧起按顺序配置的具有正屈光力的单透镜以及具有负屈光力的单透镜组成，并满足以下条件式(5)和(6)：
(5)νd31-νd32＞20，以及
(6)0.9＜β3w·β3t＜1.1
其中νd31表示组成所述第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的d线的阿贝数，νd32表示组成所述第三透镜组的具有负屈光力的单透镜的d线的阿贝数，β3w表示在所述第三透镜组的广角位置相对无穷远物体的横向放大率，β3t表示在所述第三透镜组的望远位置相对无穷远物体的横向放大率。
16.一种变焦透镜，由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦，其特征在于：
所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且
所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足以下条件式
(1)：
(1)t2/fw＜0.4
其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
17.根据权利要求16所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(2)：
(2)f2/fw＜-2.0
其中f2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的焦距。
18.根据权利要求17所述的变焦透镜，其特征在于，至少组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜由树脂材料制成，并满足以下条件式(3)：
(3)f12/fw＞2.0
其中f12表示组成所述第一透镜组的具有正屈光力的单透镜的焦距。
19.根据权利要求18所述的变焦透镜，其特征在于，满足以下条件式(4)：
(4)-2.0≤f12/f2≤-0.5
20.根据权利要求16所述的变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由从物侧起按顺序配置的具有正屈光力的单透镜以及具有负屈光力的单透镜组成，并满足以下条件式(5)：
(5)νd31-νd32＞20
其中νd31表示组成所述第三透镜组的具有正屈光力的单透镜的d线的阿贝数，νd32表示组成所述第三透镜组的具有负屈光力的单透镜的d线的阿贝数。
21.一种成像装置，具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件，其特征在于：
所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足条件式(1)t2/fw＜0.4，其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
22.一种成像装置，具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件，其特征在于：
所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的具有负屈光力的单透镜、用于弯折光路的棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足条件式(1)t2/fw＜0.4，其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
23.一种成像装置，具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件，其特征在于：
所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组和所述第三透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足条件式(1)t2/fw＜0.4，其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
24.一种成像装置，具有变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件，其特征在于：
所述变焦透镜由从物侧起按顺序配置的以下部件组成：具有弱屈光力的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，以及具有正屈光力的第四透镜组，所述变焦透镜构成为通过移动所述第二透镜组、所述第三透镜组和第四透镜组进行变焦；所述第一透镜组由从物侧起按顺序配置的用于弯折光路的具有负屈光力的透镜棱镜以及具有正屈光力的单透镜组成；并且所述第二透镜组由具有负屈光力的一个单透镜组成，并满足条件式(1)t2/fw＜0.4，其中t2表示组成所述第二透镜组的具有负屈光力的单透镜的中心厚度，fw表示整个透镜系统在广角位置的焦距。
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