CN104111519A - 变焦透镜与成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变焦透镜，包括：具有正折射率的第一透镜组、具有负折射率的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有正折射率的第四透镜组、具有负折射率的第五透镜组、以及具有正折射率的第六透镜组。从目标侧依次排列第一～第六透镜组。当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变。通过允许第五透镜组根据从无穷远到一个较近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。

Description

变焦透镜与成像装置
技术领域
本发明专利涉及一种变焦透镜和包括变焦透镜的成像装置。具体地讲，本发明专利涉及一种更适合作为具有可交换透镜的数字照相机系统中的成像透镜系统，并且适合拍摄移动图像的变焦透镜，本发明专利还涉及一种包括这样的变焦透镜的成像装置。
背景技术
最近几年，具有可交换透镜的数字照相机系统已广泛得以使用。特别是，人们的需求已经转向所谓的无镜数字照相机，所述无镜数字照相机为一种具有在所述照相机的主体中不包括快速返回镜的可交换透镜的数字照相机系统。对于这样的照相机系统，人们希望成像透镜系统更加紧致，并且具有高光学性能。这样的照相机系统具有拍摄移动图像的功能。为了在移动图像的拍摄期间执行自动聚焦，需要减小聚焦组的重量，并且需要减小因聚焦透镜组的移动所导致的拍摄视角的变化。
发明内容
申请号为2010-271362的日本未经审查的专利申请发表物推出了这样一种变焦透镜系统：其由从目标侧依次排列的具有正折射率的第一透镜组、具有负折射率的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有负折射率的第四透镜组、以及具有正折射率的第五透组构成。在这一变焦透镜系统中，通过允许第二透镜组沿光轴行进执行聚焦操作。然而，在这一情况下，变焦透镜系统仅具有5个包括允许在变焦操作时变化的间距的透镜组。于是，每一个组的行进量增加。所以难以缩小变焦透镜系统的尺寸。而且，通过允许第二透镜组整体沿光轴行进执行聚焦操作。因此，第二透镜组偏重。于是，驱动传动机构的尺寸增大，而且透镜镜筒的尺寸也增大。另外，当在拍摄移动图像时驱动变焦透镜系统执行聚焦操作等时，也会引发这样一个问题：拍摄视角范围的变化量增加。
申请号为2011-39560的日本未经审查的专利申请发表物推出了这样一种变焦透镜组：其由从目标侧依次排列的具有正折射率的第一透镜组、具有负折射率的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有正折射率的第四透镜组、具有负折射率的第五透镜组、以及具有正折射率的第六透镜构成。在这一变焦透镜系统中，通过允许第二透镜组沿光轴行进执行聚焦操作。然而，由于通过允许第二透镜组整体沿光轴行进执行聚焦操作，所以第二透镜组偏重。因此，驱动传动机构的尺寸增大，而且透镜镜筒的尺寸也增大。另外，当在拍摄移动图像时驱动变焦透镜系统执行聚焦操作等时，也会引发这样一个问题：拍摄视角范围的变化量增加。而且，由于在变焦操作时所有6个透镜组按不同的轨迹行进，所以允许透镜组行进的机制变得复杂，因此，透镜镜筒的尺寸增大。
人们希望提供一种适合于拍摄移动图像，同时达到紧致尺寸，并且具有高光性能的变焦透镜，并且希望提供一种包括这样的变焦透镜的成像装置。
根据本发明专利的一个实施例，提供了一种变焦透镜，包括具有正折射率的第一透镜组、具有负折射率的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有正折射率的第四透镜组、具有负折射率的第五透镜组、以及具有正折射率的第六透镜组。从目标侧依次排列第一～第六透镜组。当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变。通过允许第五透镜组根据从无穷远到一个较近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
根据本发明专利的一个实施例，提供了一种具有变焦透镜和根据变焦透镜所形成的光图像输出成像信号的成像设备的成像装置，所述变焦透镜包括：具有正折射率的第一透镜组、具有负折射率的第二透镜组、具有正折射率的第三透镜组、具有正折射率的第四透镜组、具有负折射率的第五透镜组、以及具有正折射率的第六透镜组。从目标侧依次排列第一～第六透镜组。当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变。通过允许第五透镜组根据从无穷远到一个较近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
在根据以上所描述的本发明专利实施例的变焦透镜和成像装置中，优化了第一～第六透镜中各透镜组的折射能力的排列。通过允许第五透镜组沿光轴行进执行聚焦操作。
根据以上所描述的本发明专利实施例的变焦透镜和成像装置，优化了第一～第六透镜中各透镜组的折射能力的排列。另外，通过允许第五透镜组沿光轴行进执行聚焦操作。因此，能够适合拍摄移动图像，同时达到了更紧致的尺寸和高光学性能。
应该加以注意的是，本说明书中所描述的效能仅为实例，本发明专利的实施例的效能并非局限于此。另外，本发明专利的实施例还可具有更多的效能。
应该加以注意的是，以上的一般性描述和以下的详细描述均为示范性的，并且将会按权利要求提供对本技术的进一步的解释。
附图说明
附图的包括旨在提供对本发明专利的进一步的理解，将它们并入本说明书中，构成本说明书的一部分。所述附图说明了各实施例，并且与本说明书一起用于解释本技术的原理。
图1为说明了根据本发明专利一个实施例的变焦透镜的第一配置实例的短焦距端状态下的透镜的截面图。
图2为说明了变焦透镜的第二配置实例的短焦距端状态下的透镜的截面图。
图3为说明了相应于数值实例1的变焦透镜的短焦距端状态下的各种像差的像差图。
图4为说明了相应于数值实例1的变焦透镜的中焦距状态下的各种像差的像差图。
图5为说明了相应于数值实例1的变焦透镜的长焦距端状态下的各种像差的像差图。
图6为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的短焦距端状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图7为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的短焦距端状态下执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图8为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的中焦距状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图9为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的中焦距状态下执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图10为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的长焦距端状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图11为说明了在其中在相应于数值实例1的变焦透镜的长焦距端状态执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图12为说明了相应于数值实例2的变焦透镜的短焦距端状态下的各种像差的像差图。
图13为说明了相应于数值实例2的变焦透镜的中焦距状态下的各种像差的像差图。
图14为说明了相应于数值实例2的变焦透镜的长焦距端状态下的各种像差的像差图。
图15为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的短焦距端状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图16为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的短焦距端状态下执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图17为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的中焦距状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图18为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的中焦距状态下执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图19为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的长焦距端状态下不执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图20为说明了在其中在相应于数值实例2的变焦透镜的长焦距端状态下执行图像模糊补偿的情况下横向像差的像差图。
图21为说明了成像装置的一个配置实例的结构图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明专利的某些实施例。将按下列次序进行描述。
1.透镜的基本配置
2.功能与效能
3.成像装置的应用实例
4.透镜的数值实例
5.其它实施例
［1.透镜的基本配置］
图1为说明了根据本发明专利一个实施例的变焦透镜的第一配置实例。该配置实例相应于以下将加以描述的数值实例1中的透镜配置。相类似，图2为说明了相应于以下将加以描述的数值实例2中的透镜配置的第二配置实例。在图1等中，符号Simg表示图像平面，Z1表示光轴。可以在变焦透镜和图像平面Simg之间排列用于保护成像设备和各种滤光器的光部件SG，例如，密封玻璃。
以下，将适当地对照图1等中所示的配置实例描述根据本实施例的变焦透镜的配置。然而，本发明专利的技术并不局限于附图中所述的配置实例。
根据本实施例的变焦透镜实质上由为第一透镜组GR1、第二透镜组GR2、第三透镜组GR3、第四透镜组GR4、第五透镜组GR5、以及第六透镜组GR6的6个透镜组构成，所述6个透镜组沿光轴Z1从目标侧依次排列。第一透镜组GR1具有正折射率。第二透镜组GR2具有负折射率。第三透镜组GR3具有正折射率。第四透镜组GR4具有正折射率。第五透镜组GR5具有负折射率。第六透镜组GR6具有正折射率。
最好能够把根据本实施例的变焦透镜配置为允许第一～第六透镜组GR1～GR6沿光轴行进，以致当透镜位置状态从广角端状态变化为远摄端状态时变焦透镜的总长度可以改变。
最好能够把根据本实施例的变焦透镜配置为允许第五透镜组GR5根据从无穷远到一个接近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。最好能够使第五透镜组GR5由一个单一的透镜构成。
而且，最好能够使根据本实施例的变焦透镜满足以下将加以描述的预先确定的条件表达式等。
［2.功能与效能］
以下，将描述根据本实施例的变焦透镜的功能与效能。
根据本实施例的变焦透镜，优化了第一～第六透镜组中各透镜组的折射能力的排列，并且通过允许第五透镜组GR5沿光轴行进执行聚焦操作。因此，所述变焦透镜适合于拍摄移动图像，同时达到了更紧致的尺寸，并且实现了高光性能。特别是，由于第五透镜组GR5用作执行聚焦操作的聚焦透镜组，所以就重量而言将加以驱动聚焦透镜组变轻，因此，能够使用紧致的传动机构高速移动聚焦透镜组，例如，甚至是在其中在拍摄移动图像期间执行自动聚焦操作的情况下。当允许使用紧致传动机构时，也能够减小透镜镜筒的尺寸。另外，还能够减小因聚焦透镜组的移动所导致的拍摄视角的变化。
在本实施例的变焦透镜中，第四透镜组GR4最好能够包括多个透镜，并且最好能够通过允许多个透镜中的至少一个透镜作为用于图像模糊补偿的透镜沿垂直于光轴Z1的方向移动，位移图像。另外，第四透镜组GR4最好能够由从目标侧依次排列的第一子透镜组GR4f和第二子透镜组GR4r构成，并且最好能够通过允许第二子透镜组GR4r作为用于图像模糊补偿的透镜组沿垂直于光轴Z1的方向移动，位移图像。这样的配置减小了位移图像时用于图像模糊补偿的透镜组沿垂直于光轴Z1的方向的移动量。另外，就重量而言，用于图像模糊补偿的透镜组变轻。因此，允许使用紧致的传动机构，并且允许减小反光镜镜筒的尺寸。
在本实施例的变焦透镜中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，最好能够允许第四透镜组GR4和第六透镜组GR6沿光轴一起行进。通过允许第四透镜组GR4和第六透镜组GR6一起行进，驱动第一～第六透镜组GR1～GR6的机械结构变得简单。这也实现了反光镜镜筒的尺寸的减小。
［条件表达式的解释］
通过优化各透镜组的配置，以允许下列条件表达式至少之一得以满足，并且最好能够满足下列条件表达式两或两个以上的组合，根据本实施例的变焦透镜的尺寸明显变小，并且获得了更好的光性能。
0<f4/f6<0.8……(1)
在以上所描述的条件表达式(1)中，f4为第四透镜组GR4的焦距，f6为第六透镜组GR6的焦距。
通过允许满足条件表达式(1)，优化第四透镜组GR4和第六透镜组GR6的能力排列。因此，减小了反光镜镜筒的尺寸。特别是，减小了变焦操作期间最短状态下反光镜镜筒的总长度。如果f4/f6的值超出条件表达式(1)中的数值范围，则难以减小尺寸。
应该加以注意的是，为了更利于变焦透镜尺寸的减小，最好能够按以下的条件表达式(1)'设置条件表达式(1)中的数值范围。
0.2<f4/f6<0.4……(1)'
0.6<f6/fT<1.0……(2)
在以上所描述的条件表达式(2)中，fT为远摄端状态下的变焦透镜的总焦距。
通过允许满足条件表达式(2)，优化第六透镜组GR6的能力排列。因此，减小了反光镜镜筒的尺寸。特别是，减小了变焦操作期间最短状态下反光镜镜筒的总长度。如果f6/fT的值超出条件表达式(2)中的数值范围，则难以减小尺寸。
应该加以注意的是，为了更利于变焦透镜尺寸的减小，最好能够按以下的条件表达式(2)'设置条件表达式(2)中的数值范围。
0.7<f6/fT<1.0……(2)'
1.0<f1/fT<2.0……(3)
在以上所描述的条件表达式(3)中，f1为第一透镜组GR1的焦距。
通过允许满足条件表达式(3)，优化第六透镜组GR6的能力排列。因此，减小了反光镜镜筒的尺寸。特别是，减小了变焦操作期间最短状态下反光镜镜筒的总长度。如果f1/fT的值超出条件表达式(3)中的数值范围，则难以减小尺寸。
应该加以注意的是，为了更利于变焦透镜尺寸的减小，最好能够按以下的条件表达式(3)'设置条件表达式(3)中的数值范围。
1.0<f1/fT<1.5……(3)'
-2.0<(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)<-0.5……(4)
在以上所描述的条件表达式(4)中，R4bf为第二子透镜组GR4r中最靠目标侧透镜表面的曲率半径，R4br为第二子透镜组GR4r中最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
条件表达式(4)定义了用作图像模糊补偿的透镜组的第二子透镜组GR4r中最靠目标侧透镜表面的曲率半径与最靠图像侧透镜表面的曲率半径之间的相应关系。当(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)的值大于条件表达式(4)中的上限时，难以校正场曲率。当(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)的值小于条件表达式(4)中的上限时，当把第二子透镜组GR4r用作用于图像模糊补偿的透镜组时，因允许第二子透镜组GR4r沿纵方向移动所导致的场曲率量的变化增加。
应该加以注意的是，为了达到较高光性能，最好能够按以下的条件表达式(4)'设置条件表达式(4)中的数值范围。
-1.5<(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)<-0.5……(4)'
-2.5<(R6f-R6r)/(R6f+R6r)<0……(5)
在以上所描述的条件表达式(5)中，R6f为第六透镜组GR6中最靠目标侧透镜表面的曲率半径，R6r为第六透镜组GR6中最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
条件表达式(5)定义了第六透镜组GR6中最靠目标侧透镜表面的曲率半径与最靠图像侧透镜表面的曲率半径之间的相应关系。当(R6f-R6r)/(R6f+R6r)的值超出条件表达式(5)中的数值范围时，难以校正场曲率。
应该加以注意的是，为了达到较高光性能，最好能够按以下的条件表达式(5)'设置条件表达式(5)中的数值范围。
-2.0<(R6f-R6r)/(R6f+R6r)<-0.5……(5)'
［3.成像装置的应用实例］
图21为说明了把根据本实施例的变焦透镜应用于其的成像装置100的一个配置实例。例如，成像装置100可以为数字静态照相机。成像装置100可以包括照相机块10、照相机信号处理部分20、图像处理部分30、LCD（液晶显示器）40、R-W（读写器）50、CPU（中央处理器）60、输入部分70、以及透镜驱动控制部分80。
照相机块10具有成像功能。照相机块10包括一个光系统，所述光系统包括用作成像透镜的透镜系统11（变焦透镜1或者2）、以及诸如CCD（电荷耦合装置）和CMOS（互补金属氧化物半导体）的成像设备12。成像设备12把透镜系统11所形成的光图像转换为电信号，从而输出一个基于光图像的成像信号（图像信号）。
照相机信号处理部分20对从成像设备12输出的图像信号进行诸如模拟到数字转换、去噪音、图像质量校正、以及向亮度颜色差信号的转换的各种信号处理。
图像处理部分30执行信号的记录或者再现处理。图像处理部分30根据一种预先确定的图像数据格式执行图像信号的诸如压缩编码和扩展编码处理的处理以及针对诸如分辨率的数据规格的转换处理。
LCD40具有显示各种数据的功能，例如，显示所拍摄的图像和用户针对输入部分70的操作的状态。R-W50把图像处理部分30所编码的图像数据写入存储卡1000，并且读取记录在存储卡1000中的图像数据。例如，存储卡1000可以为可附接于连接于R-W50的一个插槽并且能够从中拆卸下来的半导体存储器。
CPU60用作控制提供在成像装置100中的每一个电路块的控制处理部分。例如，CPU60可以根据来自输入部分70等的指令输入信号控制每一个电路块。输入部分70可以由诸如各种用户使用其执行预先确定的操作的转换器的部件构成。输入部分70可以由诸如用于执行快门操作的快门释放按钮以及用于选择操作模式的选择开关的部件构成。输入部分70可以根据用户的操作向CPU60输出指令输入信号。透镜驱动控制部分80控制排列在照相机块10中的透镜的驱动。透镜驱动控制部分80根据来自CPU60控制信号控制诸如图中未说明的驱动透镜系统11中每一透镜的马达的部件。
成像装置100包括一个图中未说明的晃动检测部分，该部分检测因手的晃动所导致的装置的晃动。
以下，将描述成像装置100的操作。
在待命拍摄的状态下，在CPU60的控制下，经由照相机信号处理部分20把照相机块10所拍摄的图像的图像信号输出于LCD40，并且把所输出的图像信号作为照相机全程图像加以显式。例如，当从输入部分70输入针对变焦、聚焦等的指令输入信号时，CPU60把控制信号输出于透镜驱动控制部分80，透镜系统11中的一个预先确定的透镜根据透镜驱动控制部分80的控制行进。
当照相机块10中图中未说明的快门根据来自输入部分70的指令输入信号操作时，把所拍摄的图像的图像信号从照相机信号处理部分20输出于图像处理部分30，并且令所输出的图像信号经历压缩编码，以将其转换为预先确定的数据格式的数字数据。把所转换的数据输出于R-W50，并且将其写入存储卡1000。
应该加以注意的是，使用透镜驱动控制部分80，通过允许透镜系统11中的预先确定的透镜根据来自CPU60的控制信号行进，执行聚焦操作，例如，为了进行记录（拍摄），在诸如其中中途按压输入部分70中的快门释放按钮的情况，或者在其中全程按压快门释放按钮的情况的情况下。
当再现记录在存储卡1000中的图像数据时，R-W50根据针对输入部分70的操作从存储卡1000读取预先确定的图像数据，图像处理部分30对所读取的图像数据进行扩展译码，然后图像处理部分30把再现图像信号输出于LCD40，并且把再现图像显示在LCD40。
CPU60允许透镜驱动控制部分80根据从图中未说明的晃动检测部分输出的信号操作，并且允许用于图像模糊补偿的透镜组根据晃动量沿基本上垂直于光轴Z1的方向移动。
应该加以注意的是，已经描述了其中把所述成像装置应用于上述实施例中的数字静态照相机的实例。然而，成像装置的应用范围并不局限于数字静态照相机，其它各种电子装置也可以为成像装置100的具体的应用目标。例如，诸如具有可交换透镜的照相机以及数字视频摄像放像机的其它各种电子装置也可以为成像装置100的具体的应用目标。
［实例］
［4.透镜的数值实例］
以下，将描述根据本实施例的变焦透镜的具体的数字实例。
应该加以注意的是，各表以及以下描述中的符号等表示下列内容。“表面号”表示其中所附编号从最靠近目标侧依次增加的第i个表面的编号。“Ri”表示第i个表面的近轴曲率半径的值（mm）。“Di”表示沿第i个表面和“第（i+1）个表面之间的光轴的一个间距的值（mm）。“Ni”表示具有第i个表面的光部件的材料的d-线（具有587.6nm的波长）的折射率的值。“vdi”表示具有第i个表面的光部件的材料的d-线的色散系数的值。“Ri”的值中的“无穷远”表示相关的表面为平表面或者光圈表面（光圈光阑St）。“表面号”中的“STO”表示相关的表面为光圈光阑St。
“表面编号”中的“ASP”表示相关的表面为非球面。由以下的非球面表面的表达式定义非球面表面的形状，其中，“x”为沿光轴距透镜表面的顶点的距离（凹陷量），“Y”为垂直于光轴的方向的高度，“c”为透镜顶点处的近轴曲率（曲率半径的逆），“K”为圆锥曲线常数，以及“Ai”为第i阶非球面表面系数（其中，i为3或者大于3的整数）。应该加以注意的是，在每一张描述以下将加以描述的非球面表面系数的表中，“E-i”表示以10为底的指数表达式，即，“10-i”。例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×10-5”。
［非球面表面的表达式］
x=c2Y2/[1+{1-(1+K)c2Y2}1/2]+ΣAi·Yi
［各数值实例的公共配置］
以下，将描述根据各数值实例的变焦透镜1和2，它们分别具有一个满足以上所描述的基本透镜配置和所希望的条件的配置。根据各数值实例的变焦透镜1和2分别包括从目标侧依次排列的第一透镜组GR1、第二透镜组GR2、第三透镜组GR3、第四透镜组GR4、第五透镜组GR5、以及第六透镜组GR6，并且均基本上由6个透镜组构成。
在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间排列光圈光阑St。可以把诸如用于保护成像设备和各种滤光器的密封玻璃的光部件SG排列在变焦透镜1或者2与图像平面Simg之间。然而，在以下的数值实例中，省略了光部件SG。
［数值实例1］
表1～3描述了相应于根据图1中所示第一配置实例的变焦透镜1的具体数值实例。具体地讲，表1描述了该具体数值实例的基本透镜数据，表2描述了与非球面表面相关的数据，以及表3描述了其它数据。
在这一数值实例1中，第一透镜组GR1由从目标侧依次排列的其中把负弯月透镜L11附接于正弯月透镜L12的胶合透镜、以及正弯月透镜L13构成。负弯月透镜L11具有面向目标侧的凸表面。正弯月透镜L13具有面向目标侧的凸表面。第二透镜组GR2由从目标侧依次排列的负弯月透镜L21、其中把双凹透镜L22附接于双凸透镜L23的胶合透镜、以及负弯月透镜L24构成。负弯月透镜L21具有面向目标侧的凸表面。负弯月透镜L24具有面向目标侧的凹表面。第三透镜组GR3由从目标侧依次排列的其中把负弯月透镜L31附接于双凸透镜L32的胶合透镜、以及负弯月透镜L33构成。负弯月透镜L31具有面向目标侧的凸表面。负弯月透镜L33具有面向目标侧的凹表面。第四透镜组GR4由从目标侧依次排列的双凸透镜L41、第一子透镜组GR4f、以及第二子透镜组GR4r构成。第一子透镜组GR4f由具有负透镜L42和双凸透镜L43胶合透镜构成，其中负透镜L42的凸表面面向目标侧。第二子透镜组GR4r由双凸透镜L44构成。允许第二子透镜组GR4r作为用于图像模糊补偿的透镜组沿垂直于光轴Z1的方向移动，从而允许位移图像。第五透镜组GR5由双凹透镜L51构成。当物距从无穷远改变为较近的距离时，通过允许第五透镜组GR5沿光轴行进，允许执行聚焦操作。第六透镜组GR6由双凸透镜L61构成。
在数值实例1中，第二透镜组GR2中负弯月透镜L21的两个表面以及负弯月透镜L24的图像侧表面为非球面。另外，第四透镜组GR4中的双凸透镜L41的目标侧表面和第五透镜组GR5中双凹透镜L51的两个表面为非球面。表2描述了以上所提到的非球面表面的第4阶、第6阶、第8阶以及第10阶的非球面表面系数A4、A6、A8、以及A10的值与圆锥曲线常数K的值。
表3描述了短焦距端（广角端）状态下的、处于短焦距端状态和长焦距端（远摄端）状态之间的中焦距状态下的、以及长焦距端状态下的变焦透镜的总焦距f、光圈焦距比Fno、以及半视角ω的值。在这一数值实例1中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第一～第六透镜组GR1～GR6全部沿光轴行进。此时，第一～第六透镜组GR1～GR6两侧的表面间隔D5、D12、D18、D25、D27、以及D29改变。表3还描述了短焦距端状态、中焦距状态、以及长焦距端状态下的表面间隔D5、D12、D18、D25、D27、以及D29的值。
［表1］
［表2］
［表3］
图3～11说明了相应于以上所描述的数值实例1的变焦透镜1的像差特性。图3说明了短焦距端状态下的各种像差。图4说明了中焦距状态下的各种像差。图5说明了长焦距端状态下的各种像差。
作为各种像差，图3～5分别说明了球面像差、像散（场曲率）以及失真。这些像差图中的每一个像差图，使用作为参照波长的d-线（587.6nm）描述了像差。球面像差图也描述了C-线（656.27nm）和g-线（435.83nm）的像差。在像散图中，实线（S）描述了矢状图像平面的像差，虚线（M）描述了经线图像平面的像差，“Y”表示图像高度。
图6～11分别说明了横向像差。在图6～11中，“d”描述了因手等的晃动所导致的光系统的晃动的角度。图6描述了在短焦距端状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图7描述了在短焦距端状态下在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图8描述了在中焦距状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图9描述了在中焦距状态下在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图10描述了在长焦距端状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图11描述了在长焦距端状态在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。通过允许第四透镜组GR4中的第二子透镜组GR4r沿垂直于光轴Z1的方向移动，执行图像模糊补偿。
从以上所描述的各像差图可以清楚地看出，能够很好地校正各像差，并且达到了良好的光性能。
［数值实例2］
表4～6描述了相应于根据图2中所示第二配置实例的变焦镜头2的具体数值实例。具体地讲，表4描述了所述数值实例的基本透镜数据，表5描述了与非球面表面相关的数据，以及表6描述了其它数据。
在这一数值实例2中，第一透镜组GR1由从目标侧依次排列的其中把负弯月透镜L11附接于正弯月透镜L12的胶合透镜、以及正弯月透镜L13构成。负弯月透镜L11具有面向目标侧的凸表面。正弯月透镜L13具有面向目标侧的凸表面。第二透镜组GR2由从目标侧依次排列的负弯月透镜L21、其中把双凹透镜L22附接于双凸透镜L23的胶合透镜、以及负弯月透镜L24构成。负弯月透镜L21具有面向目标侧的凸表面。负弯月透镜L24具有面向目标侧的凹表面。第三透镜组GR3由从目标侧依次排列的正弯月透镜L31A、以及其中把双凸透镜L32A附接于负弯月透镜L33A的胶合透镜构成。正弯月透镜L31A具有面向目标侧的凸表面。负弯月透镜L33A具有面向目标侧的凹表面。第四透镜组GR4由从目标侧依次排列的双凸透镜L41、第一子透镜组GR4f、以及第二子透镜组GR4r构成。第一子透镜组GR4f由其中把负透镜L42附接于双凸透镜L43的胶合透镜构成。第二子透镜组GR4r由具有面向目标侧的凸表面的正弯月透镜L44构成。通过允许第二子透镜组GR4r作为用于图像模糊补偿的透镜组沿垂直于光轴Z1的方向移动，允许位移图像。第五透镜组GR5由双凹透镜L51构成。当物距从无穷远改变为较近的距离时，通过允许第五透镜组GR5沿光轴行进，允许执行聚焦操作。第六透镜组GR6由具有面向目标侧的凸表面的正弯月透镜L61构成。
在数值实例2中，第二透镜组GR2中的负弯月透镜L21的两个表面以及第三透镜组GR3中的正弯月透镜L31A的目标侧表面为非球面。另外，第四透镜组GR4中的双凸透镜L41的两个表面和第五透镜组GR5中的双凹透镜L51的图像侧表面为非球面。表5描述了以上所提到的非球面表面的第4阶、第6阶、第8阶以及第10阶的非球面表面系数A4、A6、A8、以及A10的值与圆锥曲线常数K的值。
表6描述了短焦距端状态下的、处于短焦距端状态和长焦距端（远摄端）状态之间的中焦距状态下的、以及长焦距端状态下的变焦透镜的总焦距f、光圈焦距比Fno、以及半视角ω的值。在这一数值实例2中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第一～第六透镜组GR1～GR6全部沿光轴行进。此时，第一～第六透镜组GR1～GR6中的每一个透镜组的两侧上的表面间隔D5、D12、D18、D25、D27、以及D29改变。表6也描述了短焦距端状态、中焦距状态、以及长焦距端状态下的表面间隔D5、D12、D18、D25、D27、以及D29的值。
［表4］
［表5］
［表6］
图12～20说明了相应于以上所描述的数值实例2的变焦镜头2的像差特性。图12说明了短焦距端状态下的各种像差。图13说明了中焦距状态下的各种像差。图14说明了长焦距端状态下的各种像差。
作为各种像差，图12～14分别说明了球面像差、象散（场曲率）以及失真。这些像差图中的每一个像差图，使用作为参照波长的d-线（587.6nm）描述了像差。球面像差图也描述了C-线（656.27nm）和g-线（435.83nm）的像差。在像散图中，实线（S）描述了矢状图像平面的像差，虚线（M）描述了经线图像平面的像差，“Y”表示图像高度。
图15～20分别说明了横向像差。在图15～20中，“d”描述了因手等的晃动所导致的光系统的晃动的角度。图15描述了在短焦距端状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图16描述了在短焦距端状态下在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图17描述了在中焦距状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图18描述了在中焦距状态下在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图19描述了在长焦距端状态下在其中不执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。图20描述了在长焦距端状态在其中执行图像模糊补偿的情况下的横向像差。通过允许第四透镜组GR4中的第二子透镜组GR4r沿垂直于光轴Z1的方向移动，执行图像模糊补偿。
从以上所描述的各像差图可以清楚地看出，能够很好地校正各像差，并且达到了良好的光性能。
［各实例的其它数值值数据］
表7描述了针对各数值实例总结的与以上所描述的各条件表达式相关的值。从表7中可以看出，每一个数值实例中的值均落入针对每一个条件表达式的数值值的范围内。
［表7］
［5.其它实施例］
本发明专利的技术并不局限于一些实施例与实例的上述描述，实际上，可以对它们进行多方面的修改。
例如，以上所描述的各数值实例中所示的各部分的形状和数值值仅为具体体现本技术的实例，本技术的技术范围并不局限于基于这些实例的理解。
另外，已经通过一个基本上由6个透镜组配置的配置描述了以上的实施例和实例。然而，可以进一步提供基本上不具有折射能力的透镜。
根据以上所描述的实例实施例以及本发明专利的修改，至少能够实现以下配置。
［1］一种变焦透镜，包括：
具有正折射率的第一透镜组；
具有负折射率的第二透镜组；
具有正折射率的第三透镜组；
具有正折射率的第四透镜组；
具有负折射率的第五透镜组；以及
具有正折射率的第六透镜组，
从目标侧依次排列第一～第六透镜组，其中，
当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变，以及
其中，通过允许第五透镜组根据从无穷远到一个较近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
［2］根据［1］所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
0<f4/f6<0.8……(1)
其中，f4为第四透镜组的焦距，以及
f6为第六透镜组的焦距。
［3］根据［1］或者［2］所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
0.6<f6/fT<1.0……(2)
其中，fT为远摄端状态下的变焦透镜的总焦距。
［4］根据［1］～［3］任何之一所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
1.0<f1/fT<2.0……(3)
其中，f1为第一透镜组的变焦透镜的焦距。
［5］根据［1］～［4］任何之一所述的变焦透镜，其中，
第四透镜组包括多个透镜，以及
通过允许第四透镜组中所述多个透镜中的一个或多个透镜沿垂直于光轴的方向移动，位移图像。
［6］根据［1］～［5］任何之一所述的变焦透镜，其中，
第四透镜组由从目标侧依次排列的第一子透镜组和第二子透镜组构成，以及
通过允许第二子透镜组沿垂直于光轴的方向移动，位移图像。
［7］根据［6］所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
-2.0<(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)<-0.5……(4)
其中，R4bf为第二子透镜组中的最靠目标侧透镜表面的曲率半径，以及
其中，R4br为第二子透镜组中的最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
［8］根据［1］～［7］任何之一所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
-2.5<(R6f-R6r)/(R6f+R6r)<0……(5)
其中，R6f为第六透镜组中的最靠目标侧透镜表面的曲率半径，以及
其中，R6r为第六透镜组中的最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
［9］根据［1］～［8］任何之一所述的变焦透镜，其中，
第五透镜组由一个单透镜构成。
［10］根据［1］～［9］任何之一所述的变焦透镜，其中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第一～第六透镜组全部沿光轴行进。
［11］根据［1］～［10］任何之一所述的变焦透镜，其中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第四透镜组和第六透镜组沿光轴一起行进。
［12］根据［1］～［11］任何之一所述的变焦透镜，还包括一个基本上不具有折射能力的透镜。
［13］一种具有变焦透镜和根据变焦透镜所形成的光图像输出成像信号的成像设备的成像装置，所述透镜包括：
具有正折射率的第一透镜组；
具有负折射率的第二透镜组；
具有正折射率的第三透镜组；
具有正折射率的第四透镜组；
具有负折射率的第五透镜组；以及
具有正折射率的第六透镜组，
从目标侧依次排列第一～第六透镜组，其中，
当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变，以及
其中，通过允许第五透镜组根据从无穷远到一个较近的距离的物距的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
［14］根据［13］所述的成像装置，还包括一个基本上不具有折射能力的透镜。
本领域技术人员将会意识到：可以依据设计要求和其它因素，对本发明进行多方面的修改、组合、子组合、以及变动，只要这些修改、组合、子组合、以及变动处于所附权利要求或者其等效要求的范围内即可。
本申请要求2013年4月17日提出的日本优先专利申请JP2013-086358的权益，特将其全部内容并入此处，以作参考。

Claims (12)

1.一种变焦透镜，包含：
具有正折射率的第一透镜组；
具有负折射率的第二透镜组；
具有正折射率的第三透镜组；
具有正折射率的第四透镜组；
具有负折射率的第五透镜组；以及
具有正折射率的第六透镜组，
从目标侧依次排列第一～第六透镜组，其中，
当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变，以及
其中，通过允许第五透镜组根据物距的从无穷远到一个较近的距离的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
0<f4/f6<0.8……(1)
其中，f4为第四透镜组的焦距，以及
f6为第六透镜组的焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
0.6<f6/fT<1.0……(2)
其中，fT为变焦透镜在远摄端状态下的总焦距。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
1.0<f1/fT<2.0……(3)
其中，f1为第一透镜组的焦距。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
第四透镜组包括多个透镜，以及
通过使得第四透镜组中所述多个透镜中的一个或多个透镜沿垂直于光轴的方向移动来移动图像。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
第四透镜组由从目标侧依次排列的第一子透镜组和第二子透镜组构成，以及
通过使得第二子透镜组沿垂直于光轴的方向移动来移动图像。
7.根据权利要求6所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
-2.0<(R4bf-R4br)/(R4bf+R4br)<-0.5……(4)
其中，R4bf为第二子透镜组中的最靠目标侧透镜表面的曲率半径，以及
其中，R4br为第二子透镜组中的最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足下列条件表达式，
-2.5<(R6f-R6r)/(R6f+R6r)<0……(5)
其中，R6f为第六透镜组中的最靠目标侧透镜表面的曲率半径，以及
其中，R6r为第六透镜组中的最靠图像侧透镜表面的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，
第五透镜组由单一透镜构成。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，全部第一～第六透镜组沿光轴行进。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第四透镜组和第六透镜组沿光轴一起行进。
12.一种具有变焦透镜和成像设备的成像装置，该成像设备根据变焦透镜所形成的光图像输出成像信号，所述透镜包含：
具有正折射率的第一透镜组；
具有负折射率的第二透镜组；
具有正折射率的第三透镜组；
具有正折射率的第四透镜组；
具有负折射率的第五透镜组；以及
具有正折射率的第六透镜组，
从目标侧依次排列第一～第六透镜组，其中，
当透镜位置状态从广角端状态改变为远摄端状态时，变焦透镜的总长度改变，以及
其中，通过允许第五透镜组根据物距的从无穷远到一个较近的距离的变化沿光轴行进，执行聚焦操作。
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