CN102681151A - 变焦镜头和成像设备 - Google Patents

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CN102681151A CN201210060188XA CN201210060188A CN102681151A CN 102681151 A CN102681151 A CN 102681151A CN 201210060188X A CN201210060188X A CN 201210060188XA CN 201210060188 A CN201210060188 A CN 201210060188A CN 102681151 A CN102681151 A CN 102681151A
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Abstract

本发明公开了变焦镜头和成像设备。一种变焦镜头，包括：从物侧到像侧，顺序排列的具有正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；具有正屈光力的第四透镜组；和具有正屈光力的第五透镜组，其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和所述变焦镜头满足以下条件式(1)：4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15。

Description

变焦镜头和成像设备
技术领域
本技术涉及变焦镜头和成像设备，尤其涉及最好用在数字静态照相机，摄像放像机，监控摄像机和其它摄像机中，并且尺寸小，变焦放大倍数高，和成像角度足够宽的变焦镜头的技术领域，和包括所述变焦镜头的成像设备的技术领域。
背景技术
近年来，数字照相机和其它成像设备的市场一直在显著增长，用户一直需求数字照相机和其它成像设备的多样特征。用户需求的例子包括一直为典型需求的高图像质量，小型化，薄型化，和现在非常需要的成像镜头的高放大倍数，小F值和宽成像角。
在配置在成像设备中的各种变焦镜头中，一般有益的是其中最接近物体的透镜组具有正屈光力的所谓正屈光力前导式变焦镜头(positive lead-type zoom lens)，因为可获得较大的变焦放大倍数，能够设计在整个变焦范围内具有小F值的光学系统。于是，在需要高放大倍数，比如大于10倍的变焦放大倍数的许多情况下，采用正屈光力前导式变焦镜头。
这种高放大倍数的正屈光力前导式变焦镜头的一个示例是由从物侧到像侧，顺序排列的具有正屈光力，负屈光力，正屈光力，正屈光力和正屈光力的5个透镜组形成的变焦镜头(例如，参见JP-A-2007-286446和JP-A-2005-345968)。
发明内容
不过，在JP-A-2007-286446和JP-A-2005-345968中描述的变焦镜头中，放大倍数不是十分高。此外，成像角不够宽，尺寸不够紧凑，因为为了增大这种变焦镜头的成像角，一般必须增大最接近物体的透镜的外径。
为了增大光学系统的成像角或放大倍数，必须增大透镜的数目或者光学系统的总长度，因为需要进行这样的光学设计，以致充分校正像差，并且降低对制造时的误差的敏感性。
鉴于上面说明的事实，在JP-A-2007-286446和JP-A-2005-345968中描述的变焦镜头必然具有第二和第三透镜组中的大量透镜，和由变焦时行程的增大引起的光学系统的较长总长度，于是不够紧凑。
特别地，在其中当不使用时(当不拍摄图像时)，镜头被折叠，并适当缩回的所谓可伸缩变焦镜头中，极难减少透镜的数目和光学系统的长度，从而缩短变焦时透镜的行程，以便减小成像设备的总厚度。于是，非常希望研制一种不仅提供高放大倍数和宽成像角，而且实现小型化的变焦镜头。
利用固态成像器件的成像设备最好包括在像侧远心的变焦镜头，因为在像面内，照度能够均匀，这种变焦镜头最好是这样构成的，以致最接近像面的透镜组具有正屈光力。
从而，理想的是提供一种克服上述问题，不仅实现小型化和变焦范围内令人满意的光学性能，而且具有宽成像角和高放大倍数的变焦镜头和成像设备。
本技术的实施例目的在于一种变焦镜头，所述变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组。当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组。变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
在这样构成的变焦镜头中，第二到第四透镜组的变倍能力被增大，在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化。
在上述变焦镜头中，可取的是第三透镜组由至少两个透镜和在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔形成，并满足以下条件式(2)：
(2)2.0＜d(3，空气)/D(T，2-3)
其中d(3，空气)表示存在于第三透镜组中的沿着光轴方向的最大空气间隔。
当第三透镜组具有在透镜之间形成的至少一个空气间隔，并且变焦镜头满足条件式(2)时，在空气间隔两侧的每个透镜(透镜组)的屈光力被优化，并降低透镜对误差的敏感性。
在上述变焦镜头中，第三透镜组最好由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，和布置在空气间隔中的遮光快门机构形成。
当遮光快门机构被置于第三透镜组中的空气间隔中时，变焦时，透镜组移动的行程被增大。
在上述变焦镜头中，第三透镜组最好由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，最接近待成像的物体布置的具有物侧凸面的透镜，和F数决定部件构成，所述F数决定部件决定光通量的F数，并被置于存在于第三透镜组中最接近待成像的物体的透镜的物侧面的顶点，和第三透镜组中最接近待形成的图像的透镜的像侧面的顶点之间空气间隔中。
当决定光通量的F数的F数决定部件被置于存在于第三透镜组中最接近待成像的物体的透镜的物侧面的顶点，和第三透镜组中最接近待形成的图像的透镜的像侧面的顶点之间空气间隔中时，变焦时，透镜组移动的行程被增大。
上述变焦镜头最好满足下述条件式(3)
(3)5.0＜100×D(T，3-4)/fW＜20
其中D(T，3-4)表示第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离。
当变焦镜头满足条件式(3)时，第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化。
在上述变焦镜头中，第三透镜组最好由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
当第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成时，第三透镜组中的像侧主位置接近待成像的物体。
上述变焦镜头最好满足以下条件式(4)
(4)2.5＜f3/fW＜4.0
其中f3表示第三透镜组的焦距。
当变焦镜头满足条件式(4)时，第三透镜组的屈光力被优化。
在上述变焦镜头中，第二透镜组最好由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
当第二透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成时，第二透镜组中的像侧主位置接近待成像的物体。
上述变焦镜头最好满足以下条件式(5)
(5)4.2＜[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW＜5.6
其中D(W，2-4)表示在广角端变焦位置，第二透镜组中最接近待成像的物体的表面和第四透镜组中最接近待形成的图像的表面之间，沿着光轴的距离，D(T，2-4)表示在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近所述物体的表面和第四透镜组中最接近所述图像的表面之间，沿着光轴的距离。
当变焦镜头满足条件式(5)时，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化。
本技术的另一个实施例目的在于一种成像设备，包括变焦镜头，和把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件。所述变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组。当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组。变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
在这样构成的成像设备中，第二到第四透镜组的变倍能力被增大，在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化。
按照本技术的实施例的变焦镜头和成像设备不仅实现小型化和变焦范围内令人满意的光学性能，而且具有宽成像角和高放大倍数。
附图说明
图1表示变焦镜头的第一例子的镜头结构；
图2及图3是其中的具体数值用于第一例子的数值例子的像差图，表示在广角端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图3表示在望远端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图4表示变焦镜头的第二例子的镜头结构；
图5及图6是其中的具体数值用于第二例子的数值例子的像差图，表示在广角端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图6表示在望远端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图7表示变焦镜头的第三例子的镜头结构；
图8及图9是其中的具体数值用于第三例子的数值例子的像差图，表示在广角端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图9表示在望远端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图10表示变焦镜头的第四例子的镜头结构；
图11及图12是其中的具体数值用于第四例子的数值例子的像差图，表示在广角端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图12表示在望远端状态下的球面像差，像散和畸变像差；
图13表示变焦时的操作；
图14是表示成像设备的例子的方框图。
具体实施方式
下面说明实现本技术，以提供按照本技术的变焦镜头和成像设备的方式。
[变焦镜头的结构]
按照本技术的实施例的变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组。
当按照本技术的实施例的变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组。
变焦镜头的这种结构不仅使第二到第四透镜组的变倍能力达到最大限度，这大大有助于变焦时，光学系统的放大倍数的变化，而且缩短光学系统的总长度，从而减小变焦透镜的尺寸。
此外，按照本技术的实施例的变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
条件式(1)定义在望远端变焦位置，第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW大于上限时，难以增大变焦时第二、第三和第四透镜组移动的行程，导致变倍能力和成像角度不足，从而为了实现足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW小于下限时，在望远端变焦位置，相邻的透镜组相互过于接近，可能由于在用户使用或携带成像设备时产生的振动或冲击，而导致相邻透镜之间的接触。
当变焦镜头满足条件式(1)时，在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得宽成像角度，高放大倍数和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触。
条件式(1)中的项100×D(T，2-3)/fW最好大于8.5，但小于10.5。
当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW在上述范围内时，获得更紧凑的尺寸，更宽的成像角度和更高的放大倍数。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头具有由至少两个透镜和在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔形成的第三透镜组，并满足以下条件式(2)：
(2)2.0＜d(3，空气)/D(T，2-3)
其中d(3，空气)表示存在于第三透镜组中的沿着光轴方向的最大空气间隔。
条件式(2)定义存在于第三透镜组中的空气间隔的大小。
当条件式(2)中的d(3，空气)/D(T，2-3)小于下限时，在第三透镜组中的空气间隔两侧的每个透镜(透镜组)的屈光力变得过高，导致难以令人满意地校正球面像差和彗星像差。此外，当d(3，空气)/D(T，2-3)小于下限时，在第三透镜组中的空气间隔两侧的透镜(透镜组)变得对误差过于敏感，可能导致由制造的变焦镜头中的偏心误差引起的彗星像差，色差和图像弯曲，从而导致图像质量的降低。
当变焦镜头满足条件式(2)时，在空气间隔两侧的每个透镜(透镜组)的屈光力被优化，以致充分校正球面像差和彗星像差，并且误差敏感性被降低，以致充分校正彗星像差，色差和像场弯曲，从而能够改善图像质量。
可取的是，条件式(2)中的项d(3，空气)/D(T，2-3)的上限为10，或者小于10。
当条件式(2)中的项d(3，空气)/D(T，2-3)大于上限时，第三透镜组变得过厚，导致变焦镜头的总长度较大。特别地，在其中当不使用时(当不拍摄图像时)，镜头被折叠，并适当缩回的所谓可伸缩变焦镜头中，缩回的变焦镜头不够薄。当条件式(2)中的d(3，空气)/D(T，2-3)小于10时，特别地，可伸缩变焦镜头能够小型化。
更可取的是，条件式(2)中的项d(3，空气)/D(T，2-3)大于2.2，但小于5.0。
当条件式(2)中的d(3，空气)/D(T，2-3)在上述范围内时，能够更令人满意地校正像差，从而能够进一步改善图像质量。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头具有由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，和布置在空气间隔中的遮光快门机构形成的第三透镜组。
当如上所述，在第三透镜组中的空气间隔中布置快门机构时，由于有效地利用了变焦镜头中的空间，因此能够减小光学系统的总长度。
与快门机构被置于透镜组之间的情况相比，这种结构易于使变焦时，移动透镜组的行程更长，从而获得高放大倍数和紧凑的尺寸。
此外，当变焦镜头满足上述条件式(1)，并且快门机构被置于第三透镜组中的空气间隔中时，能够缩短在望远端变焦位置，第二透镜组和第三透镜组之间的距离，从而如上所述获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头具有由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，最接近待成像的物体布置的具有物侧凸面的透镜，和F数决定部件构成的第三透镜组，所述F数决定部件决定光通量的F数，并被置于存在于第三透镜组中最接近待成像的物体的透镜的物侧面的顶点，和第三透镜组中最接近待形成的图像的透镜的像侧面的顶点之间的空气间隔中。例如，所述F数决定部件是孔径光阑。
当如上所述把F数决定部件置于第三透镜组中的空气间隔中时，由于有效地利用了变焦镜头中的空间，因此能够缩短光学系统的总长度。
与把F数决定部件布置在透镜组之间的情况相比，这种结构易于使变焦时，移动透镜组的行程更长，从而获得高放大倍数和紧凑的尺寸。
此外，在上述变焦镜头中，当上述条件式(1)被满足，并且F数决定部件被置于第三透镜组中的空气间隔中时，能够缩短在望远端变焦位置，第二透镜组和第三透镜组之间的距离，从而如上所述获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足下述条件式(3)
(3)5.0＜100×D(T，3-4)/fW＜20
其中D(T，3-4)表示第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离。
条件式(3)定义在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的距离。
当条件式(3)中的100×D(T，3-4)/fW大于上限时，难以增大变焦时，第二、第三和第四透镜组被移动的行程，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(3)中的100×D(T，3-4)/fW小于下限时，在望远端变焦位置，相邻的透镜组彼此过于接近，可能由于在用户使用或携带成像设备时产生的振动或冲击，而导致相邻透镜之间的接触。
当变焦镜头满足条件式(3)时，第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得高放大倍数和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触。
更可取的是，变焦镜头不仅满足上述条件式(1)，而且满足条件式(3)。当变焦镜头满足条件式(1)和(3)时，获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
此外，当变焦镜头满足条件式(3)，并且快门机构和F数决定部件被置于第三透镜组中的空气间隔中时，能够缩短在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的距离，从而如上所述获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
更可取的是，条件式(3)中的项100×D(T，3-4)/fW大于10.0，但小于15.5。
当条件式(3)中的100×D(T，3-4)/fW在上述范围内时，能够获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
按照本技术的实施例的变焦镜头最好是这样构成的，以致第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
第三透镜组的这种结构使第三透镜组中的像侧主位置可以尽可能近地接近待成像的物体，从而第三透镜组可在径向方向特别紧凑。此外，由于在望远端变焦位置，第三透镜组中的像侧主位置能够尽可能近地接近第二透镜组，因此易于提高变倍能力。
在第三透镜组中，靠近待形成的图像布置的正透镜和负透镜最好形成双合透镜(doublet)。把所述正透镜和负透镜组合成双合透镜使在制造时，当装配透镜时产生的位置误差降至最小。此外，把第三透镜组中靠近待形成的图像布置的正透镜和负透镜组合成双合透镜使得可以在第三透镜组中，容易地装配快门机构或F数决定部件。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足以下条件式(4)
(4)2.5＜f3/fW＜4.0
其中f3表示第三透镜组的焦距。
条件式(4)定义第三透镜组的焦距。
当条件式(4)中的f3/fW大于上限时，第三透镜组中的屈光力变得过低，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(4)中的f3/fW小于下限时，第三透镜组中的屈光力变得过高，导致难以校正第三透镜组中的像差，从而导致图像质量的降低。
当变焦镜头满足条件式(4)时，第三透镜组的屈光力被优化，以致确保足够的变倍能力，从而光学系统变得紧凑，并且第三透镜组中的像差被充分校正，以致改善图像质量。
更可取的是，条件式(4)中的项f3/fW大于2.8，但小于3.8。
当条件式(4)中的f3/fW在上述范围内时，实现进一步的小型化和图像质量的进一步改善。
按照本技术的实施例的变焦镜头最好是这样构成的，以致第二透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
第二透镜组的这种结构使第二透镜组中的像侧主位置可以尽可能近地接近待成像的物体，同时确保用于变倍的足够屈光力，从而特别地，能够容易地靠近物体布置在广角端变焦位置的入射光瞳，从而能够容易地使光学系统中最接近物体的透镜紧凑。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足以下条件式(5)
(5)4.2＜[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW＜5.6
其中D(W，2-4)表示在广角端变焦位置，第二透镜组中最接近待成像的物体的表面和第四透镜组中最接近待形成的图像的表面之间，沿着光轴的距离，D(T，2-4)表示在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近所述物体的表面和第四透镜组中最接近所述图像的表面之间，沿着光轴的距离。
条件式(5)定义变焦时，第二透镜组和第四透镜组之间的距离。
当条件式(5)中的[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW大于上限时，难以增大变焦时，第二、第三和第四透镜组被移动的行程，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(5)中的[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW小于下限时，在望远端变焦位置，相邻的透镜组彼此过于接近，可能由于在用户使用或携带成像设备时产生的振动或冲击，而导致相邻透镜之间的接触。
当变焦镜头满足条件式(5)时，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得高放大倍数和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触。
更可取的是，变焦镜头不仅满足上述条件式(1)，而且满足条件式(5)。当变焦镜头满足条件式(1)和(5)时，获得较高的放大倍数和较紧凑的尺寸。
进一步可取的是，变焦镜头不仅满足上述条件式(1)和(3)，而且满足条件式(5)。当变焦镜头满足条件式(1)，(3)和(5)时，获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
此外，当变焦镜头满足条件式(5)，并且快门机构和F数决定部件被置于第三透镜组中的空气间隔中时，能够缩短在望远端变焦位置，第二透镜组和第四透镜组之间的距离，从而如上所述获得较高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
更可取的是，条件式(5)中的项[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW大于4.5，但小于5.3。
当条件式(5)中的项[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW在上述范围内时，获得更高的放大倍数和更紧凑的尺寸。
[变焦镜头的第二结构]
按照本技术的实施例的变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组。
当按照本技术的实施例的变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组。
变焦镜头的这种结构不仅使第二到第四透镜组的变倍能力达到最大限度，这大大有助于变焦时，光学系统的放大倍数的变化，而且缩短光学系统的总长度，从而减小变焦透镜的尺寸。
按照本技术的实施例的变焦镜头满足以下条件式(6)：
(6)7.0＜D(W，3-4)/D(T，3-4)＜15
其中D(W，3-4)表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离，D(T，3-4)表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离。
条件式(6)定义在变焦状态下，第三透镜组和第四透镜组之间的距离与在另一变焦状态下，第三透镜组和第四透镜组之间的距离的比值，或者定义第三透镜组和第四透镜组之间的距离的变化对整个光学系统的变焦放大倍数的变化的贡献程度。
当条件式(6)中的D(W，3-4)/D(T，3-4)大于上限时，在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的距离变得过长，导致光学系统的总长度的增大，从而导致沿着光轴方向，移动第四透镜组的机构(例如，环形凸轮件)的尺寸的增大，从而导致变焦镜头的尺寸的减小不足。
另一方面，当条件式(6)中的D(W，3-4)/D(T，3-4)小于下限时，变焦时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距变得过小，导致成像角不够宽和放大倍数不足。
当变焦镜头满足条件式(6)时，在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的距离被优化，以致获得紧凑的尺寸，并且变焦时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距适当变化，以致获得宽成像角和高放大倍数。
更可取的是，条件式(6)中的项D(W，3-4)/D(T，3-4)大于8.5，但小于13.0。
当条件式(6)中的D(W，3-4)/D(T，3-4)在上述范围内时，获得更紧凑的尺寸，更宽的成像角和更高的放大倍数。
最好这样构成按照本技术的实施例的变焦镜头，以致第四透镜组包括由从物侧朝着像侧，顺序布置的正透镜和负透镜两个透镜形成的双合透镜。
这样构成的第四透镜组结构简单，从而变焦镜头能够小型化。特别地，在其中当不使用时(当不拍摄图像时)，镜头被折叠，并适当缩回的所谓可伸缩变焦镜头中，这样构成的第四透镜组更可取，因为可伸缩变焦镜头能够小型化。
在按照本技术的实施例的变焦镜头中，包括如上所述由正透镜和负透镜两个透镜形成的双合透镜的第四透镜组最好起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
通过把第四透镜组用作偏心校正透镜组，可有效减小由起因于尤其是在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的相对偏移的偏心引起的彗星像差和色差，从而能够改善图像质量。
另一方面，代替在上面的说明中起偏心校正透镜组作用的第四透镜组，第三透镜组可起偏心校正透镜组的作用。
最好这样构成按照本技术的实施例的变焦镜头，以致第四透镜组由单一的正透镜形成。
这样构成的第四透镜组结构简单，从而变焦镜头能够更加小型化。特别地，在其中当不使用时(当不拍摄图像时)，镜头被折叠，并适当缩回的所谓可伸缩变焦镜头中，这样构成的第四透镜组更可取，因为可伸缩变焦镜头能够小型化。
在按照本技术的实施例的变焦镜头中，如上所述由单一的正透镜形成的第四透镜组最好起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
通过把第四透镜组用作偏心校正透镜组，可有效减小由起因于尤其是在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的相对偏移的偏心引起的彗星像差和色差，从而能够改善图像质量。
在按照本技术的实施例的变焦镜头中，第四透镜组最好满足以下条件式(7)
(7)vd4＞80
其中vd4表示形成第四透镜组的正透镜的材料在d线的Abbe数。
条件式(7)定义形成第四透镜组的正透镜的材料在d线的Abbe数。
当条件式(7)中的vd4小于下限时，会产生色差，从而降低图像质量。
当变焦镜头满足条件式(7)时，色差被充分校正，从而改善图像质量。
在按照本技术的实施例的变焦镜头中，满足条件式(7)的第四透镜组最好起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用，如上所述。
通过把第四透镜组用作偏心校正透镜组，可有效减小由起因于尤其是在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间的相对偏移的偏心引起的色差。
第四透镜组中的上述正透镜最好由显示异常色散的玻璃(例如，HOYA CORPORATION制造的FCD1，或者OHARA INC.制造的S-FPL51)制成。使用上述具有异常色散的玻璃作为第四透镜组中的正透镜可有效校正色差。
按照本技术的实施例的变焦镜头最好满足以下条件式(8)：
(8)5.0＜f4/fW＜10
其中f4表示第四透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
条件式(8)定义第四透镜组的焦距。
当条件式(8)中的f4/fW大于上限时，第四透镜组的屈光力变得过低，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(8)中的f4/fW小于下限时，第四透镜组的屈光力变得过高，导致难以校正第四透镜组中的像差，从而降低图像质量。
当变焦镜头满足条件式(8)时，第四透镜组的屈光力被优化，以致确保足够的变倍能力，从而光学系统变得紧凑，第四透镜组中的像差被充分校正，以致改善图像质量。
更可取的是，条件式(8)的上限小于8.0。
当条件式(8)中的f4/fW在上述范围内时，获得更紧凑的尺寸。
最好这样构成按照本技术的实施例的变焦镜头，以致第二透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
第二透镜组的这种结构使第二透镜组中的像侧主位置可以尽可能近地接近待成像的物体，同时确保用于变倍的足够屈光力，从而特别地，能够容易地靠近物体布置在广角端变焦位置的入射光瞳，从而能够容易地使光学系统中最接近物体的透镜紧凑。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足以下条件式(9)
(9)1.25＜|f2|/fW＜1.5
其中f2表示第二透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
条件式(9)定义第二透镜组的焦距。
当条件式(9)中的|f2|/fW大于上限时，第二透镜组的屈光力变得过低，导致变倍能力不足，从而导致在广角端变焦位置的入射光瞳不够接近待成像的物体。在这种情况下，光学系统中最接近物体的透镜的直径被增大，从而光学系统的尺寸被增大。
另一方面，当条件式(9)中的|f2|/fW小于下限时，第二透镜组的屈光力变得过高，导致难以校正第二透镜组中的像差，从而导致图像质量的降低。
当变焦镜头满足条件式(9)时，第二透镜组的屈光力被优化，以致确保足够的变倍能力，从而光学系统变得紧凑，并且第二透镜组中的像差被充分校正，以致图像质量得到改善。
更可取的是，条件式(9)的上限小于1.4。
当条件式(9)中的|f2|/fW在上述范围内时，光学系统能够小型化。
最好这样构成按照本技术的实施例的变焦镜头，以致第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
第三透镜组的这种结构使第三透镜组中的像侧主位置可以尽可能近地接近待成像的物体，从而第三透镜组可在径向方向特别紧凑。此外，由于在望远端变焦位置，第三透镜组中的像侧主位置能够尽可能近地接近第二透镜组，因此易于提高变倍能力。
在第三透镜组中，靠近待形成的图像布置的正透镜和负透镜最好形成双合透镜。把所述正透镜和负透镜组合成双合透镜使在制造时，当装配透镜时产生的位置误差降至最小。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足下述条件式(10)
(10)2.5＜f3/fW＜3.5
其中f3表示第三透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
条件式(10)定义第三透镜组的焦距。
当条件式(10)中的f3/fW大于上限时，第三透镜组的屈光力变得过低，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(10)中的f3/fW小于下限时，第三透镜组的屈光力变得过高，导致难以校正第三透镜组中的像差，从而导致图像质量的降低。
当变焦镜头满足条件式(10)时，第三透镜组的屈光力被优化，以致确保足够的变倍能力，从而光学系统变得紧凑，并且第三透镜组中的像差被充分校正，以致图像质量得到改善。
可取的是，按照本技术的实施例的变焦镜头满足下述条件式(11)
(11)2.5＜100×(f34W/f34T)/ZWT＜3.5
其中f34W表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，f34T表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，ZWT表示从广角端到望远端的焦距变焦放大倍数。
条件式(11)定义变焦时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距的变化对整个光学系统的变焦放大倍数的变化的贡献程度。
当条件式(11)中的100×(f34W/f34T)/ZWT大于上限时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距的变化对整个光学系统的变焦放大倍数的变化贡献过多，可能导致第三透镜组和第四透镜组被移动的行程的增大。此外，在这种情况下，由于每个第三透镜组和第四透镜组的屈光力变得过大，从而不能适当校正其中的像差。此外，部分光学系统，即，孔径的像侧部分的变倍能力变得过高，在变焦时，入射光瞳的直径未被充分放大，可能导致在望远端的F数的增大。
另一方面，当条件式(11)中的100×(f34W/f34T)/ZWT小于下限时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距的变化对整个光学系统的变焦放大倍数的变化贡献过少，导致变倍能力不足，从而为了获得足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
当变焦镜头满足条件式(11)时，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距的变化恰当地对整个光学系统的变焦放大倍数的变化作出贡献，从而光学系统变得紧凑，像差被充分校正，并确保小F值。
更可取的是，条件式(11)中的项100×(f34W/f34T)/ZWT大于6.0，但小于7.0。
当条件式(11)中的100×(f34W/f34T)/ZWT在上述范围内时，光学系统变得更紧凑，以更令人满意的方式校正像差，并确保更小的F值。
[变焦镜头的数值例子]
下面参考附图和表格，说明按照本发明的实施例的变焦镜头的具体例子，和其中的具体数值用于所述具体例子的数值例子。
在以下各个表格和说明中所示的符号的含义和其它信息如下所示。
“si”表示从物侧到像侧计数的第i个表面的表面编号，“ri”表示第i个表面的近轴曲率半径。“di”表示第i个表面和第(i+1)个表面之间的在轴表面间距离(透镜的中心厚度或者空气间隔)。“ni”表示从第i个表面开始的透镜或任何其它光学组件在d线(λ＝587.6nm)的折射率。“vi”表示从第i个表面开始的透镜或任何其它光学组件在d线的Abbe数。
在“si”的字段中，“ASP”指示表面是非球面表面，在“ri”的字段中，“无穷大”指示表面是平面。
“f”表示焦距。“Fno”表示F数。“ω”表示半成像角。
“K”表示圆锥常数，“A”，“B”，“C”和“D”分别表示第4次、第6次、第8次和第10次非球面系数。
在以下每个表示非球面系数的表格中，“E-n”表示以10为底数的指数符号，即，“10-n”。例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×10-5”。
例子中使用的一些变焦镜头具有非球面透镜面。非球面表面的形状由以下的表达式定义：
x = cy 2 1 + { 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 } 1 / 2 + Ay 4 + By 6 + . . .
其中“x”表示沿着光轴方向，距透镜表面的顶点的距离(下垂量)，“y”表示沿着与光轴方向垂直的方向的高度(像高)，“c”表示在透镜顶点的近轴曲率(曲率半径的倒数)，“K”表示圆锥常数，“A”，“B”，“C”和“D”分别表示第4次、第6次、第8次和第10次非球面系数。
图1，4，7和10表示在本技术的第一到第四例子中的变焦镜头1-4的透镜结构。
在每个图中，箭头指示在变焦操作期间，透镜组被移动的方向。
<第一例子>
图1表示本技术的第一例子中的变焦镜头1的镜头结构。
变焦镜头1包括从物侧到像侧，顺序排列的具有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，具有正屈光力的第四透镜组GR4，和具有正屈光力的第五透镜组GR5。
变焦镜头1具有设定为17.9的变焦放大倍数。
第一透镜组GR1由从物侧到像侧，顺序排列的通过粘合在物侧具有凸面的负弯月透镜G1和正双凸透镜G2而获得的双合透镜，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G3形成。
第二透镜组GR2由从物侧到像侧，顺序排列的在物侧具有凸面的负弯月透镜G4，负双凹透镜G5，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G6形成。
第三透镜组GR3由从物侧到像侧，顺序排列的正双凸透镜G7，和通过粘合置于物侧的正双凸透镜G8和置于像侧的负双凹透镜G9而获得的双合透镜形成。
在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间形成空气间隔，在空气间隔中布置快门机构SM。
第四透镜组GR4由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G10和置于像侧，并在物侧具有凹面的负弯月透镜G11而获得的双合透镜形成。
第五透镜组GR5由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G12和置于像侧的负双凹透镜G13而获得的双合透镜形成。
在第五透镜组GR5和像面IMG之间布置玻璃盖板CG。可在像面IMG和玻璃盖板CG之间布置红外截止滤光片，或者各种其它滤光片，或者另一方面，玻璃盖板CG可被配置成具有和红外截止滤光片或者任何其它滤光片相同的功能。
起决定光通量的F数的F数决定部件作用的孔径光阑STO在第三透镜组GR3的物侧，被布置在第三透镜组GR3附近，并与第三透镜组GR3一体移动。部分的正透镜G7从像侧被插入孔径光阑STO的开孔中。
表1表示其中的具体数值用于第一例子中的变焦镜头1的数值例子1中的透镜数据。
表1
si ri di ni vi
  1   57.839   1.000   1.84666   23.780
  2   33.060   4.630   1.49700   81.608
  3   -142.539   0.150
  4   27.031   2.720   1.72916   54.674
  5   60.770   (d5)
  6(ASP)   80.266   0.300   1.82080   42.706
  7(ASP)   6.525   2.824
  8   -20.632   0.450   1.75500   52.321
  9   9.135   0.250
  10(ASP)   7.116   1.740   2.00170   19.324
  11(ASP)   16.800   (d11)
  12   无穷大   0.500
  STO   无穷大   -0.500
  14   6.302   1.467   1.49700   81.608
  15   -106.451   1.650
  16(ASP)   11.208   1.200   1.74330   49.326
  17   -40.604   0.400   1.80610   33.269
  18   7.642   (d18)
  19   25.797   1.433   1.72000   43.690
  20   -13.800   0.350   1.84666   23.778
  21   -39.659   (d21)
  22(ASP)   14.660   1.595   1.69350   53.201
  23   -63.308   0.400   1.74950   35.041
  24   40.000   (d24)
  25   无穷大   0.300   1.51680   64.200
  26   无穷大   1.000
  IMG   无穷大
当在广角端状态和望远端状态之间，改变变焦镜头1的放大倍数时，以下的表面间距离发生变化：第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的表面间距离d5，第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面间距离d11，第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间的表面间距离d18，第四透镜组GR4和第五透镜组GR5之间的表面间距离d21，及第五透镜组GR5和玻璃盖板CG之间的表面间距离d24。
表2表示在数值例子1中，在广角端状态，中间焦距状态和望远端状态下的可变表面间距离，以及F数Fno和半成像角ω。
表2
  F   4.78   15.91   85.60
  Fno   3.24   4.17   5.77
  ω   40.64   13.51   2.56
  d5   0.350   13.712   27.775
  d11   17.650   6.952   0.450
  d18   6.800   3.048   0.700
  d21   3.391   10.626   23.196
  d24   4.720   7.745   5.016
在变焦镜头1中，以下表面是非球面表面：第二透镜组GR2中的负透镜G4的两个表面(第6和第7表面)，第二透镜组GR2中的正透镜G6的两个表面(第10和第11表面)，第三透镜组GR3中的正透镜G8的物侧表面(第16表面)，和第五透镜组GR5中的正透镜G12的物侧表面(第22表面)。表3表示数值例子1中，非球面表面的第4次，第6次，第8次和第10次非球面系数A，B，C，D和圆锥系数K。
表3
si K A B C D
  6   0.00000E+00   3.39144E-04   -4.75395E-06   -9.09618E-08   1.45120E-09
  7   0.00000E+00   -1.80011E-04   1.40828E-05   1.43241E-07   -1.38184E-08
  10   -2.33597E+00   -6.75670E-04   2.81089E-05   -5.23368E-07   0.00000E+00
  11   0.00000E+00   -9.62886E-04   2.52024E-05   -8.81277E-07   9.10039E-09
  16   0.00000E+00   -6.18040E-04   -8.14747E-06   -1.03010E-06   0.00000E+00
  22   0.00000E+00   -4.40212E-05   3.15897E-06   -1.19731E-07   2.15770E-09
图2和3是数值例子1中，在使无穷远点聚焦的状态下的像差图。图2是在广角端状态下的像差图，图3是在望远端状态下的像差图。
在图2和3中的球面像差图中，实线表示在d线(587.6nm的波长)的球面像差值，虚线表示在g线(435.8nm的波长)的球面像差值。在图2和3中的像散图中，实线表示弧矢像面中的像散值，虚线表示在子午像面中的像散值。
像差图清楚表明在数值例子1中，像差被充分校正，获得了优异的成像性能。
<第二例子>
图4表示本技术的第二例子中的变焦镜头2的镜头结构。
变焦镜头2包括从物侧到像侧，顺序排列的具有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，具有正屈光力的第四透镜组GR4，和具有正屈光力的第五透镜组GR5。
变焦镜头2具有设定为17.9的变焦放大倍数。
第一透镜组GR1由从物侧到像侧，顺序排列的通过粘合在物侧具有凸面的负弯月透镜G1和正双凸透镜G2而获得的双合透镜，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G3形成。
第二透镜组GR2由从物侧到像侧，顺序排列的在物侧具有凸面的负弯月透镜G4，负双凹透镜G5，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G6形成。
第三透镜组GR3由从物侧到像侧，顺序排列的正双凸透镜G7，和通过粘合置于物侧的正双凸透镜G8和置于像侧的负双凹透镜G9而获得的双合透镜形成。
在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间形成空气间隔，在空气间隔中布置快门机构SM。
第四透镜组GR4由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G10和置于像侧，并在物侧具有凹面的负弯月透镜G11而获得的双合透镜形成。
第五透镜组GR5由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G12和置于像侧的负双凹透镜G13而获得的双合透镜形成。
在第五透镜组GR5和像面IMG之间布置玻璃盖板CG。可在像面IMG和玻璃盖板CG之间布置红外截止滤光片，或者各种其它滤光片，或者另一方面，玻璃盖板CG可被配置成具有和红外截止滤光片或者任何其它滤光片相同的功能。
起决定光通量的F数的F数决定部件作用的孔径光阑STO被布置在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间，并与第三透镜组GR3一体移动。孔径光阑STO与快门机构SM一体化，快门机构SM的一部分起孔径光阑STO的作用。
表4表示其中的具体数值用于第二例子中的变焦镜头2的数值例子2中的透镜数据。
表4
si ri di ni vi
  1   55.361   0.900   1.84666   23.780
  2   31.874   4.620   1.49700   81.608
  3   -153.898   0.150
  4   26.765   2.785   1.72916   54.674
  5   63.037   (d5)
  6(ASP)   128.554   0.300   1.80139   45.450
  7(ASP)   6.490   2.916
  8   -17.500   0.450   1.75500   52.323
  9   9.096   0.250
  10(ASP)   7.000   1.841   1.92288   20.880
  11(ASP)   21.077   (d11)
  12   6.398   1.461   1.49700   81.608
  13   -62.405   0.825
  STO   无穷大   0.825
  15(ASP)   12.951   1.200   1.76802   49.241
  16   -42.137   0.400   1.80610   33.269
  17   8.000   (d17)
  18   24.656   1.350   1.61800   63.390
  19   -16.655   0.350   1.68893   31.161
  20   -41.958   (d20)
  21(ASP)   14.660   1.627   1.74330   49.326
  22   -160.000   0.400   1.84666   23.780
  23   42.012   (d23)
  24   无穷大   0.300   1.51680   64.200
  25   无穷大   1.000
  IMG   无穷大
当在广角端状态和望远端状态之间，改变变焦镜头2的放大倍数时，以下的表面间距离发生变化：第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的表面间距离d5，第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面间距离d11，第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间的表面间距离d17，第四透镜组GR4和第五透镜组GR5之间的表面间距离d20，及第五透镜组GR5和玻璃盖板CG之间的表面间距离d23。
表5表示在数值例子2中，在广角端状态，中间焦距状态和望远端状态下的可变表面间距离，以及F数Fno和半成像角ω。
表5
  f   4.78   16.01   85.60
  Fno   3.30   4.17   5.74
  ω   40.55   13.41   2.56
  d5   0.350   13.533   26.958
  d11   18.230   7.030   0.450
  d17   7.200   3.085   0.700
  d20   4.208   11.315   23.895
  d23   4.184   7.750   4.997
在变焦镜头2中，以下表面是非球面表面：第二透镜组GR2中的负透镜G4的两个表面(第6和第7表面)，第二透镜组GR2中的正透镜G6的两个表面(第10和第11表面)，第三透镜组GR3中的正透镜G8的物侧表面(第15表面)，和第五透镜组GR5中的正透镜G12的物侧表面(第21表面)。表6表示数值例子2中，非球面表面的第4次，第6次，第8次和第10次非球面系数A，B，C，D和圆锥系数K。
表6
si K A B C D
  6   0.00000E+00   2.94783E-04   -9.60130E-08   -1.47436E-07   1.56181E-09
  7   0.00000E+00   -2.68801E-04   1.71359E-05   1.13507E-07   -7.16649E-09
  10   -2.57276E+00   -4.27160E-04   2.41367E-05   -6.28570E-07   0.00000E+00
  11   0.00000E+00   -7.03057E-04   2.24884E-05   -1.06302E-06   1.13224E-08
  15   0.00000E+00   -5.94875E-04   -9.46913E-06   -7.72064E-07   0.00000E+00
  21   0.00000E+00   -3.19776E-05   1.58179E-06   -3.70953E-08   4.94926E-10
图5和6是数值例子2中，在使无穷远点聚焦的状态下的像差图。图5是在广角端状态下的像差图，图6是在望远端状态下的像差图。
在图5和6中的球面像差图中，实线表示在d线(587.6nm的波长)的球面像差值，虚线表示在g线(435.8nm的波长)的球面像差值。在图5和6中的像散图中，实线表示弧矢像面中的像散值，虚线表示在子午像面中的像散值。
像差图清楚表明在数值例子2中，像差被充分校正，获得了优异的成像性能。
<第三例子>
图7表示本技术的第三例子中的变焦镜头3的镜头结构。
变焦镜头3包括从物侧到像侧，顺序排列的具有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，具有正屈光力的第四透镜组GR4，和具有正屈光力的第五透镜组GR5。
变焦镜头3具有设定为17.8的变焦放大倍数。
第一透镜组GR1由从物侧到像侧，顺序排列的通过粘合在物侧具有凸面的负弯月透镜G1和正双凸透镜G2而获得的双合透镜，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G3形成。
第二透镜组GR2由从物侧到像侧，顺序排列的在物侧具有凸面的负弯月透镜G4，负双凹透镜G5，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G6形成。
第三透镜组GR3由从物侧到像侧，顺序排列的正双凸透镜G7，和通过粘合置于物侧的正双凸透镜G8和置于像侧的负双凹透镜G9而获得的双合透镜形成。
在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间形成空气间隔，在空气间隔中布置快门机构SM。
第四透镜组GR4由正双凸透镜G10形成。
第五透镜组GR5由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G11和置于像侧的负双凹透镜G12而获得的双合透镜形成。
在第五透镜组GR5和像面IMG之间布置玻璃盖板CG。可在像面IMG和玻璃盖板CG之间布置红外截止滤光片，或者各种其它滤光片，或者另一方面，玻璃盖板CG可被配置成具有和红外截止滤光片或者任何其它滤光片相同的功能。
起决定光通量的F数的F数决定部件作用的孔径光阑STO在第三透镜组GR3的物侧，被布置在第三透镜组GR3附近，并与第三透镜组GR3一体移动。部分的正透镜G7从像侧被插入孔径光阑STO的开孔中。
表7表示其中的具体数值用于第三例子中的变焦镜头3的数值例子3中的透镜数据。
表7
si ri di ni vi
  1   56.343   0.900   1.84666   23.780
  2   32.650   4.669   1.49700   81.608
  3   -128.654   0.150
  4   25.788   2.678   1.72916   54.674
  5   53.848   (d5)
  6(ASP)   26.879   0.300   1.85135   40.105
  7(ASP)   5.762   3.078
  8   -23.746   0.450   1.77250   49.624
  9   11.240   0.250
  10(ASP)   8.739   1.769   1.94595   17.980
  11(ASP)   25.140   (d11)
  12   无穷大   0.300
  STO   无穷大   -0.300
  14   6.408   1.500   1.49700   81.608
  15   -52.628   1.200
  16(ASP)   10.821   1.686   1.80139   45.450
  17   -15.160   0.450   1.80610   33.269
  18   6.586   (d18)
  19   34.203   1.000   1.49700   81.608
  20   -34.203   (d20)
  21(ASP)   15.000   1.970   1.77377   47.167
  22   -29.992   0.449   1.80518   25.456
  23   52.222   (d23)
  24   无穷大   0.300   1.51680   64.200
  25   无穷大   1.000
  IMG   无穷大
当在广角端状态和望远端状态之间，改变变焦镜头3的放大倍数时，以下的表面间距离发生变化：第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的表面间距离d5，第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面间距离d11，第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间的表面间距离d18，第四透镜组GR4和第五透镜组GR5之间的表面间距离d20，及第五透镜组GR5和玻璃盖板CG之间的表面间距离d23。
表8表示在数值例子3中，在广角端状态，中间焦距状态和望远端状态下的可变表面间距离，以及F数Fno和半成像角ω。
表8
  f   4.80   17.70   85.53
  Fno   3.29   4.20   5.94
  ω   40.55   12.23   2.56
  d5   0.351   15.075   27.079
  d11   18.242   6.477   0.450
  d18   5.629   2.362   0.500
  d20   2.838   7.908   23.001
  d23   4.770   9.390   3.986
在变焦镜头3中，以下表面是非球面表面：第二透镜组GR2中的负透镜G4的两个表面(第6和第7表面)，第二透镜组GR2中的正透镜G6的两个表面(第10和第11表面)，第三透镜组GR3中的正透镜G8的物侧表面(第16表面)，和第五透镜组GR5中的正透镜G11的物侧表面(第21表面)。表9表示数值例子3中，非球面表面的第4次，第6次，第8次和第10次非球面系数A，B，C，D和圆锥系数K。
表9
si K A B C D
  6   0.00000E+00   1.96214E-05   -8.15292E-06   7.73064E-08   8.80942E-11
  7   0.00000E+00   -9.27232E-05   -5.60063E-06   4.95224E-08   -3.05057E-08
  10   -2.64849E+00   -1.64181E-04   1.85119E-05   -7.79701E-07   0.00000E+00
  11   0.00000E+00   -5.14569E-04   2.00736E-05   -1.00151E-06   7.73092E-09
  16   0.00000E+00   -5.16424E-04   -1.04692E-05   -4.58026E-07   0.00000E+00
  21   0.00000E+00   -1.68363E-05   1.38085E-06   -1.98138E-08   2.19798E-11
图8和9是数值例子3中，在使无穷远点聚焦的状态下的像差图。图8是在广角端状态下的像差图，图9是在望远端状态下的像差图。
在图8和9中的球面像差图中，实线表示在d线(587.6nm的波长)的球面像差值，虚线表示在g线(435.8nm的波长)的球面像差值。在图8和9中的像散图中，实线表示弧矢像面中的像散值，虚线表示在子午像面中的像散值。
像差图清楚表明在数值例子3中，像差被充分校正，获得了优异的成像性能。
<第四例子>
图10表示本技术的第四例子中的变焦镜头4的镜头结构。
变焦镜头4包括从物侧到像侧，顺序排列的具有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，具有正屈光力的第四透镜组GR4，和具有正屈光力的第五透镜组GR5。
变焦镜头4具有设定为17.9的变焦放大倍数。
第一透镜组GR1由从物侧到像侧，顺序排列的通过粘合在物侧具有凸面的负弯月透镜G1和正双凸透镜G2而获得的双合透镜，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G3形成。
第二透镜组GR2由从物侧到像侧，顺序排列的在物侧具有凸面的负弯月透镜G4，负双凹透镜G5，和在物侧具有凸面的正弯月透镜G6形成。
第三透镜组GR3由从物侧到像侧，顺序排列的正双凸透镜G7，和通过粘合置于物侧的正双凸透镜G8和置于像侧的负双凹透镜G9而获得的双合透镜形成。
在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间形成空气间隔，在空气间隔中布置快门机构SM。
第四透镜组GR4由正双凸透镜G10形成。
第五透镜组GR5由通过粘合置于物侧的正双凸透镜G11和置于像侧的负双凹透镜G12而获得的双合透镜形成。
在第五透镜组GR5和像面IMG之间布置玻璃盖板CG。可在像面IMG和玻璃盖板CG之间布置红外截止滤光片，或者各种其它滤光片，或者另一方面，玻璃盖板CG可被配置成具有和红外截止滤光片或者任何其它滤光片相同的功能。
起决定光通量的F数的F数决定部件作用的孔径光阑STO被布置在第三透镜组GR3中的正透镜G7和正透镜G8之间，并与第三透镜组GR3一体移动。孔径光阑STO与快门机构SM一体化，快门机构SM的一部分起孔径光阑STO的作用。
表10表示其中的具体数值用于第四例子中的变焦镜头4的数值例子4中的透镜数据。
表10
si ri di ni vi
  1   53.623   0.900   1.84666   23.780
  2   31.445   4.600   1.49700   81.608
  3   -150.000   0.150
  4   25.773   2.658   1.72916   54.674
  5   54.674   (d5)
  6(ASP)   58.961   0.300   1.82080   42.706
  7(ASP)   6.082   3.078
  8   -17.500   0.450   1.75500   52.323
  9   9.934   0.250
  10(ASP)   8.017   1.899   1.99229   20.880
  11(ASP)   32.311   (d11)
  12   7.037   1.437   1.49700   81.608
  13   -42.753   0.753
  14   无穷大   0.753
  15(ASP)   12.323   1.580   1.77377   47.167
  16   -18.528   0.450   1.80610   33.269
  17   7.724   (d17)
  18   26.600   1.164   1.49700   81.608
  19   -26.600   (d19)
  20(ASP)   15.177   1.800   1.75501   51.158
  21   -51.953   0.400   1.84666   23.780
  22   48.000   (d22)
  23   无穷大   0.300   1.51680   64.200
  24   无穷大   1.000
  IMG   无穷大
当在广角端状态和望远端状态之间，改变变焦镜头4的放大倍数时，以下的表面间距离发生变化：第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的表面间距离d5，第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面间距离d11，第三透镜组GR3和第四透镜组GR4之间的表面间距离d17，第四透镜组GR4和第五透镜组GR5之间的表面间距离d19，及第五透镜组GR5和玻璃盖板CG之间的表面间距离d22。
表11表示在数值例子4中，在广角端状态，中间焦距状态和望远端状态下的可变表面间距离，以及F数Fno和半成像角ω。
表11
  f   4.77   17.47   85.66
  Fno   3.30   4.25   5.95
  ω   40.55   12.39   2.56
  d5   0.350   14.585   27.105
  d11   18.332   8.440   0.450
  d17   7.650   2.578   0.700
  d19   3.493   11.517   25.222
  d22   4.779   8.380   4.001
在变焦镜头4中，下述表面是非球面表面：第二透镜组GR2中的负透镜G4的两个表面(第6和第7表面)，第二透镜组GR2中的正透镜G6的两个表面(第10和第11表面)，第三透镜组GR3中的正透镜G8的物侧表面(第15表面)，和第五透镜组GR5中的正透镜G11的物侧表面(第20表面)。表12表示数值例子4中，非球面表面的第4次，第6次，第8次和第10次非球面系数A，B，C，D和圆锥系数K。
表12
si K A B C D
  6   0.00000E+00   3.79802E-04   -9.76334E-06   2.26115E-08   6.39071E-10
  7   0.00000E+00   1.03280E-05   7.29096E-06   2.13937E-07   -2.19309E-08
  10   -2.99998E+00   -3.03933E-04   1.92588E-05   -3.57961E-07   0.00000E+00
  11   0.00000E+00   -5.99673E-04   1.53190E-05   -4.69852E-07   4.28315E-09
  15   0.00000E+00   -4.42956E-04   -7.02846E-06   -3.50795E-07   0.00000E+00
  20   0.00000E+00   -1.42710E-05   4.99137E-07   1.72534E-08   -5.09539E-10
图11和12是数值例子4中，在使无穷远点聚焦的状态下的像差图。图11是在广角端状态下的像差图，图12是在望远端状态下的像差图。
在图11和12中的球面像差图中，实线表示在d线(587.6nm的波长)的球面像差值，虚线表示在g线(435.8nm的波长)的球面像差值。在图11和12中的像散图中，实线表示弧矢像面中的像散值，虚线表示在子午像面中的像散值。
像差图清楚表明在数值例子4中，像差被充分校正，获得了优异的成像性能。
[变焦镜头条件式中的数值]
下面说明对于按照本技术的各个例子的变焦镜头，各个条件式中的数值。
表13表示对变焦镜头1-4来说，条件式(1)-(5)中的数值。
表13
表13清楚表明变焦镜头1-4被配置成满足条件式(1)-(5)。
[变焦时的操作]
在按照本技术的例子的每个变焦镜头中，快门机构或快门机构和F数决定部件被置于在第三透镜组中形成的空气间隔中，以致变焦镜头中的空间被有效利用。空间的有效利用使快门机构或F数决定部件可以不被置于透镜组之间，从而能够相应地缩短在望远端变焦位置，第二和第三透镜组之间的距离，及第三和第四透镜组之间的距离。
于是，能够增大变焦时，第二到第四透镜组被移动的行程，从而获得高放大倍数，宽成像角和由光学系统的总长度的缩短引起的紧凑的大小。
图13举例说明当在变焦镜头的广角端和望远端之间移动透镜组时，透镜组的位置。如图13中所示，在变焦镜头1中，在望远端变焦位置，第二透镜组和第三透镜组相互接近，第三透镜组和第四透镜组相互接近。
此外，由于按照本技术的例子的每个变焦镜头被配置成满足条件式(1)，因此在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得高放大倍数，宽成像角度和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触，如上所述。
此外，由于按照本技术的例子的每个变焦镜头被配置成满足条件式(3)，因此在望远端变焦位置，第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得高放大倍数和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触，如上所述。
[成像设备的结构]
按照本技术的实施例的成像设备包括变焦镜头，和把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件，变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组。
当按照本技术的实施例的成像设备中的变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组。
变焦镜头的这种结构不仅使第二到第四透镜组的变倍能力达到最大限度，这大大有助于变焦时，光学系统的放大倍数的变化，而且缩短光学系统的总长度，从而减小变焦透镜的尺寸。
此外，按照本技术的实施例的成像设备中的变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
条件式(1)定义在望远端变焦位置，第二透镜组和第三透镜组之间的距离。
当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW大于上限时，难以增大变焦时，第二、第三和第四透镜组被移动的行程，导致变倍能力和成像角度不足，从而为了实现足够的变倍能力，需要增大光学系统的尺寸。
另一方面，当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW小于下限时，在望远端变焦位置，相邻的透镜组相互过于接近，可能由于在用户使用或携带成像设备时产生的振动或冲击，而导致相邻透镜之间的接触。
当变焦镜头满足条件式(1)时，在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离被优化，以致确保足够的变倍能力，从而获得高放大倍数，宽成像角度和紧凑的尺寸，并且相邻的透镜不会相互接触。
条件式(1)中的项100×D(T，2-3)/fW最好大于8.5，但小于10.5。
当条件式(1)中的100×D(T，2-3)/fW在上述范围内时，获得更高的放大倍数，更宽的成像角度和更紧凑的尺寸。
[成像设备的实施例]
图14是表示作为按照本技术的实施例的成像设备的数字静态照相机的方框图。
成像设备(数字静态照相机)100包括负责成像能力的照相机块10，对捕捉的图像信号进行模-数转换和其它信号处理的照相机信号处理器20，及记录和再现图像信号的图像处理器30。成像设备100还包括显示拍摄的图像和其它信息的LCD(液晶显示器)40，往来于存储卡1000写入和读取图像信号的R/W(读/写器)50，控制整个成像设备的CPU(中央处理器)60，由用户酌情操作的各种开关和其它组件形成的输入单元70，及控制和驱动布置在照相机块10中的透镜的镜头驱动控制器80。
照相机块10由包括变焦镜头11(应用本技术的变焦镜头1，2，3和4任意之一)的光学系统，和诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)器件之类的成像器件12构成。
照相机信号处理器20把成像器件12的输出信号转换成数字信号，进行噪声消除和图像质量校正，把数字信号转换成亮度/色差信号，和进行各种其它信号处理。
图像处理器30根据预定的图像数据格式，对图像信号进行压缩编码和解压缩解码，进行诸如分辨率变换之类的数据格式变换，和进行其它各种图像处理。
LCD 40具有显示各种数据，比如通过输入单元70的用户操作，和捕捉的图像的功能。
R/W 50把用图像处理器30编码的图像数据写入存储卡1000中，和读取记录在存储卡1000上的图像数据。
CPU 60起控制设置在成像设备100中的电路块，并根据来自输入单元70的指令输入信号，控制每个电路块。
输入单元70由例如用于快门操作的快门线按钮，和选择动作模式的选择开关构成，把与用户的操作相应的指令输入信号输出给CPU60。
镜头驱动控制器80根据来自CPU 60的控制信号，控制驱动变焦镜头11中的透镜的电动机或任何其它致动器(未示出)。
存储卡1000例如是能够相对于连接到R/W 50的插槽装卸的半导体存储器。
下面说明成像设备100的动作。
在成像待机状态下，在CPU 60的控制下，照相机块10捕捉的图像信号通过照相机信号处理器20被输出给LCD 40，并作为照相机预览图像显示在LCD 40上。当从输入单元70输入变焦指令输入信号时，CPU 60把控制信号输出给镜头驱动控制器80，在镜头驱动控制器80的控制下，移动变焦镜头11中的预定透镜。
当响应来自输入单元70的指令输入信号，操作照相机块10中的快门(未示出)时，照相机信号处理器20把捕捉的图像信号输出给图像处理器30，图像处理器30对图像信号进行压缩编码，把编码的图像信号转换成用预定数据格式表示的数字数据。转换后的数据被输出给R/W 50，R/W 50把数据写入存储卡1000。
如下进行聚焦：当输入单元70中的快门线按钮被半按下或者为了记录(成像)而被全按下时，镜头驱动控制器80根据来自CPU 60的控制信号，移动变焦镜头11中的预定透镜。
为了再现记录在存储卡1000上的图像数据，响应通过输入单元70进行的用户操作，通过R/W 50，从存储卡1000读取预定图像数据。图像处理器30对读取的图像数据进行解压缩解码，待再现的图像信号随后被输出给LCD 40，并作为再现图像显示在LCD 40上。
关于成像设备被用作数字静态照相机的情况，说明了上述实施例，不过，成像设备不一定用作数字静态照相机。例如，成像设备可广泛用作数字输入/输出设备，比如数字摄像放像机，配有照相机的移动电话机，和配有照相机的PDA(个人数字助手)中的照相机单元。
[本技术]
可如下构成本技术：
<1>一种变焦镜头，包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<2>在<1>中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由至少两个透镜和在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔形成，并满足以下条件式(2)：
(2)2.0＜d(3，空气)/D(T，2-3)
其中d(3，空气)表示存在于第三透镜组中的沿着光轴方向的最大空气间隔。
<3>在<1>或<2>中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，和布置在空气间隔中的遮光快门机构形成。
<4>在<1>-<3>任意之一中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由至少两个透镜，在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔，最接近待成像的物体布置的具有物侧凸面的透镜，和F数决定部件构成，所述F数决定部件决定光通量的F数，并被置于存在于第三透镜组中最接近待成像的物体的透镜的物侧面的顶点，和第三透镜组中最接近待形成的图像的透镜的像侧面的顶点之间空气间隔中。
<5>在<1>-<4>任意之一中说明的变焦镜头，其中所述变焦镜头满足下述条件式(3)：
(3)5.0＜100×D(T，3-4)/fW＜20
其中D(T，3-4)表示第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离。
<6>在<1>-<5>任意之一中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
<7>在<1>-<6>任意之一中说明的变焦镜头，其中所述变焦镜头满足以下条件式(4)：
(4)2.5＜f3/fW＜4.0
其中f3表示第三透镜组的焦距。
<8>在<1>-<7>任意之一中说明的变焦镜头，其中第二透镜组由从物侧向像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
<9>在<1>-<8>任意之一中说明的变焦镜头，其中所述变焦镜头满足以下条件式(5)：
(5)4.2＜[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW＜5.6
其中D(W，2-4)表示在广角端变焦位置，第二透镜组中最接近待成像的物体的表面和第四透镜组中最接近待形成的图像的表面之间，沿着光轴的距离，D(T，2-4)表示在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近所述物体的表面和第四透镜组中最接近所述图像的表面之间，沿着光轴的距离。
<10>一种成像设备，包括变焦镜头，和把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件，
所述变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(1)：
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置，第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间，沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
本技术还可如下构成：
<11>一种变焦镜头，包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(6)：
(6)7.0＜D(W，3-4)/D(T，3-4)＜15
其中D(W，3-4)表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离，D(T，3-4)表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离。
<12>在<11>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组包括由从物侧朝着像侧，顺序布置的正透镜和负透镜两个透镜形成的双合透镜。
<13>在<12>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<14>在<11>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组由单一的正透镜形成。
<15>在<14>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<16>在<14>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组满足以下条件式(7)：
(7)vd4＞80
其中vd4表示形成第四透镜组的正透镜的材料在d线的Abbe数。
<17>在<16>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<18>在<11>中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足以下条件式(8)：
(8)5.0＜f4/fW＜10
其中f4表示第四透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<19>在<11>中说明的变焦镜头，其中第二透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
<20>在<11>中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足以下条件式(9)：
(9)1.25＜|f2|/fW＜1.5
其中f2表示第二透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<21>在<11>中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
<22>在<11>中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足下述条件式(10)：
(10)2.5＜f3/fW＜3.5
其中f3表示第三透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<23>在<11>中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足下述条件式(11)：
(11)2.5＜100×(f34W/f34T)/ZWT＜3.5
其中f34W表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，f34T表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，ZWT表示从广角端到望远端的焦距变焦放大倍数。
<24>一种成像设备，包括变焦镜头，和把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件，
所述变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(6)：
(6)7.0＜D(W，3-4)/D(T，3-4)＜15
其中D(W，3-4)表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离，D(T，3-4)表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离。
本技术还可如下构成：
<31>一种变焦镜头，包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(6)：
(6)7.0＜D(W，3-4)/D(T，3-4)＜15
其中D(W，3-4)表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离，D(T，3-4)表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离。
<32>在<31>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组包括由从物侧朝着像侧，顺序布置的正透镜和负透镜两个透镜形成的双合透镜。
<33>在<32>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<34>在<31>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组由单一的正透镜形成。
<35>在<34>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<36>在<34>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组满足以下条件式(7)：
(7)vd4＞80
其中vd4表示形成第四透镜组的正透镜的材料在d线的Abbe数。
<37>在<36>中说明的变焦镜头，其中第四透镜组起沿着与光轴垂直的方向移动的偏心校正透镜组的作用。
<38>在<31>-<37>任意之一中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足以下条件式(8)：
(8)5.0＜f4/fW＜10
其中f4表示第四透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<39>在<31>-<38>任意之一中说明的变焦镜头，其中第二透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的负透镜，负透镜和正透镜三个透镜形成。
<40>在<31>-<39>任意之一中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足以下条件式(9)：
(9)1.25＜|f2|/fW＜1.5
其中f2表示第二透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<41>在<31>-<40>任意之一中说明的变焦镜头，其中第三透镜组由从物侧到像侧，顺序排列的正透镜，正透镜和负透镜三个透镜形成。
<42>在<31>-<41>任意之一中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足下述条件式(10)：
(10)2.5＜f3/fW＜3.5
其中f3表示第三透镜组的焦距，fW表示在广角端变焦位置，整个光学系统的焦距。
<43>在<31>-<42>任意之一中说明的变焦镜头，其中变焦镜头满足下述条件式(11)：
(11)2.5＜100×(f34W/f34T)/ZWT＜3.5
其中f34W表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，f34T表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组的组合焦距，ZWT表示从广角端到望远端的焦距变焦放大倍数。
<44>一种成像设备，包括变焦镜头，和把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件，
所述变焦镜头包括从物侧到像侧，顺序排列的具有正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，具有正屈光力的第四透镜组，和具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向，离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向，接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向，接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(6)：
(6)7.0＜D(W，3-4)/D(T，3-4)＜15
其中D(W，3-4)表示在广角端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离，D(T，3-4)表示在望远端变焦位置，第三透镜组和第四透镜组之间沿着光轴的表面间距离。
在上面说明的例子中表示的组件的形状和数值只是作为实现本技术的例子给出的，不应被用于限制性地解释本技术的技术范围。
本公开包含与在2011年3月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-057058和JP 2011-057059中公开的主题相关的主题，这两件专利申请的整个内容在此引为参考。
本领域的技术人员应明白，根据设计要求和其它因素，可以产生各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附的权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (13)

1.一种变焦镜头，包括：
从物侧到像侧，顺序排列的：
具有正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；
具有正屈光力的第四透镜组；和
具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(1)
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置处的、第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置处的、整个光学系统的焦距。
2.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中第三透镜组由至少两个透镜和在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔形成，和
第三透镜组满足以下条件式(2)
(2)2.0＜d(3，空气)/D(T，2-3)
其中d(3，空气)表示存在于第三透镜组中的沿着光轴方向的最大空气间隔。
3.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中第三透镜组由至少两个透镜、在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔、和布置在空气间隔中的遮光快门机构形成。
4.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中第三透镜组由至少两个透镜、在所述至少两个透镜之间形成的至少一个空气间隔、最接近待成像的物体布置的具有物侧凸面的透镜、和F数决定部件构成，所述F数决定部件决定光通量的F数，并被置于存在于第三透镜组中最接近待成像的物体的透镜的物侧面的顶点和第三透镜组中最接近待形成的图像的透镜的像侧面的顶点之间的空气间隔中。
5.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中所述变焦镜头满足下述条件式(3)
(3)5.0＜100×D(T，3-4)/fW＜20
其中D(T，3-4)表示第三透镜组中最接近待形成的图像的表面和第四透镜组中最接近待成像的物体的表面之间沿着光轴的距离。
6.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中第三透镜组由从物侧到像侧顺序排列的正透镜、正透镜和负透镜三个透镜形成。
7.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中所述变焦镜头满足以下条件式(4)
(4)2.5＜f3/fW＜4.0
其中f3表示第三透镜组的焦距。
8.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中第二透镜组由从物侧朝着像侧顺序排列的负透镜、负透镜和正透镜三个透镜形成。
9.按照权利要求1所述的变焦镜头，
其中所述变焦镜头满足以下条件式(5)
(5)4.2＜[D(W，2-4)-D(T，2-4)]/fW＜5.6
其中D(W，2-4)表示在广角端变焦位置处的、第二透镜组中最接近待成像的物体的表面和第四透镜组中最接近待形成的图像的表面之间沿着光轴的距离，D(T，2-4)表示在望远端变焦位置处的、第二透镜组中最接近所述物体的表面和第四透镜组中最接近所述图像的表面之间沿着光轴的距离。
10.按照权利要求1所述的变焦镜头，其中，
所述变焦镜头进一步满足以下条件式(1’)
(1’)8.5＜100×D(T，2-3)/fW＜10.5
11.按照权利要求2所述的变焦镜头，其中，
第三透镜组进一步满足以下条件式(2’)
(2’)d(3，空气)/D(T，2-3)≤10
12.按照权利要求11所述的变焦镜头，其中，
第三透镜组进一步满足以下条件式(2”)
(2”)2.2＜d(3，空气)/D(T，2-3)＜5.0
13.一种成像设备，包括：
变焦镜头；和
把变焦镜头形成的光学图像转换成电信号的成像器件，
所述变焦镜头包括从物侧到像侧顺序排列的：
具有正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，
具有正屈光力的第四透镜组，和
具有正屈光力的第五透镜组，
其中当所述变焦镜头经历从广角端朝着望远端的变焦操作时，第一透镜组朝着待成像的物体的方向离开第二透镜组，第三透镜组朝着物体的方向接近第二透镜组，第四透镜组朝着物体的方向接近第三透镜组，和
所述变焦镜头满足以下条件式(1)
(1)4.5＜100×D(T，2-3)/fW＜15
其中D(T，2-3)代表在望远端变焦位置处的、第二透镜组中最接近待形成的图像的表面和第三透镜组中最接近待成像的物体的表面之间沿着光轴的距离，fW代表在广角端变焦位置处的、整个光学系统的焦距。
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