CN104216098B - 变焦透镜和成像设备 - Google Patents

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CN104216098B CN201410219929.3A CN201410219929A CN104216098B CN 104216098 B CN104216098 B CN 104216098B CN 201410219929 A CN201410219929 A CN 201410219929A CN 104216098 B CN104216098 B CN 104216098B
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Abstract

本发明提供了一种变焦透镜和成像设备。变焦透镜包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组、以及具有正折光力的第五透镜组。在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动。通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦。满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个：(1)‑11.0<Fno_w×Y/{(1‑β4_w2)×β5_w2}<‑7.0以及(2)‑11.0<Fno_t×Y/{(1‑β4_t2)×β5_t2}<‑7.0。

Description

变焦透镜和成像设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月31日提交的日本优先权专利申请JP2013-115347的权益，其整个内容通过引用被合并于此。
技术领域
本技术涉及从物侧到像侧依次具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的五组配置的变焦透镜和成像设备的技术领域。
背景技术
近年来，随着诸如数码照相机之类的成像设备的流行，已经存在对亮的开放f数、快的自动对焦速度、高的近距离性能等、以及高图像质量、紧凑和高变焦比的需求，并且因此对成像设备的需求多样化。
通常，存在正引导(positive lead)的光学系统作为满足高变焦比的变焦透镜的光学系统。由于与负引导(negative lead)的光学系统相比开放f数从广角端到望远端的变化在正引导的光学系统中可以相对较小并且可以实现高变焦比，因此可以保证整个变焦范围中的亮的开放f数。
作为具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的五组配置的正引导的光学系统，例如存在在日本未经审查的专利申请公开No.2010-14866和日本未经审查的专利申请公开No.2009-282429中公开的配置。
在日本未经审查的专利申请公开No.2010-14866和日本未经审查的专利申请公开No.2009-282429中公开的配置中，因为第一透镜组的尺寸由于第四透镜组的负折光力的作用而减少并且通过称为五组配置的相对大量的组执行变焦，所以存在即使在开口率(aperture ratio)增大时也容易保证整个变焦区域中的高光学性能的优点。
发明内容
同时，作为对于近年来正在增大对其的需求的高速自动对焦有利的配置，必须在不增大驱动系统的尺寸的情况下减少聚焦透镜的重量以便保证移动速度并且缩短聚焦行程(stroke)以便减少移动量。
然而，没有提出在保证良好的近距离性能的同时具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的五组配置的正引导的光学系统。
例如，虽然在日本未经审查的专利申请公开No.2010-14866中描述的变焦透镜中实现了具有高变焦比和大孔径比的配置，但是通过配置有多个透镜的第五透镜组执行聚焦。因此，聚焦透镜的重量较大，因此驱动系统变得增大或者难以执行高速聚焦。
同时，在具有正折光力、负折光力、正折光力、负折光力和正折光力的五组配置中，因为第五透镜组的有效射束直径通过具有负折光力的第四透镜组的动作而增大，所以可以通过使用具有小的有效射束直径的第四透镜组作为聚焦透镜组来减少聚焦透镜组的重量。
然而，在日本未经审查的专利申请公开No.2009-282429中描述的变焦透镜中，第四透镜组被用作聚焦透镜组但是没有实现大孔径比。另外，存在如下的问题，即取决于聚焦期间的第四透镜组的移动来偏移聚焦位置的动作对于焦深是不足够的，并且必须缩短聚焦行程。此外，还存在在聚焦期间像差的波动较大的问题。
因此，在根据本技术的变焦透镜和成像设备中，期望的是使聚焦透镜组小型化、缩短聚焦行程、并且减少近距离中的性能劣化，而同时通过克服上面描述的问题来保证小型化、高变焦比和大孔径比。
首先，根据本技术的一个实施例，提供有一种变焦透镜，其包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数，
Fno_t：望远端处的开放f数，
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
因此，在聚焦透镜组的重量被减少并且整个变焦范围中的聚焦期间的停止位置精度被保证的同时，聚焦行程被减少。
其次，期望的是在变焦透镜中，在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变宽并且第三透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变窄，并且与广角端处相比，在望远端处第一透镜组和第三透镜组分别位于物侧。
因此，第三透镜组具有较大变焦功能。
第三，期望的是在变焦透镜中，在第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组中的每一个中形成至少一个表面的非球面形状。
因此，必要的透镜的数量被减少并且针对每个透镜组适当地执行像差校正。
第四，期望的是变焦透镜满足以下条件表达式(3)。
(3)-1.3<f4/f5<-0.9
其中
f4：第四透镜组的焦距，以及
f5：第五透镜组的焦距
因此，由第四透镜组所引起的像差被减少并且成像面上的光束的入射角被减少。
第五，期望的是变焦透镜满足以下条件表达式(4)。
(4)0.01<t4/(f_w×f_t)1/2<0.045
其中
t4：第四透镜组的中心厚度，
f_w：广角端处的整个系统的焦距，以及
f_t：望远端处的整个系统的焦距
因此，减少聚焦透镜组的重量。
第六，期望的是在变焦透镜中，第三透镜组被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的单透镜、配置有正透镜和负透镜并且具有负折光力的胶合透镜、以及具有正折光力的单透镜。
因此，正折光力由三个正透镜分担并且色差由负透镜校正。
第七，期望的是变焦透镜满足以下条件表达式(5)。
(5)(Fno_w+Fno_t)/2<3.0
因此，整个变焦范围中的大直径是可能的。
第八，期望的是在变焦透镜中，变焦透镜通过第三透镜组的位置最接近像侧的单透镜在与光轴垂直的方向上被移位而具有减振功能，并且位置最接近像侧的单透镜的至少一个表面被形成为非球面表面。
因此，减振透镜组的重量被减少，并且用于必要的振动校正角的减振透镜组的偏心量被减少。
第九，期望的是在变焦透镜中，第五透镜组在光轴方向上被固定并且配置有至少一个正透镜和负透镜的两个透镜。
因此，可以使透镜镜筒配置简化和小型化。
第十，期望的是在变焦透镜中，第五透镜组可在光轴方向上移动。
因此，有效地校正在变焦期间改变的像面弯曲。
第十一，在变焦透镜中，期望的是通过压电元件的驱动力使第四透镜组在光轴方向上移动。
因此，第四透镜组的在光轴方向上的移动位置的精度增大。
根据本技术的另一实施例，提供有一种成像设备，其包括：变焦透镜；以及成像装置，将由变焦透镜形成的光学像转换成电信号，其中变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数，
Fno_t：望远端处的开放f数，
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
因此，在聚焦透镜组的重量被减少并且整个变焦范围中的聚焦期间的停止位置精度被保证的同时，聚焦行程被减少。
根据依照本技术的变焦透镜，可以使聚焦透镜组小型化，缩短聚焦行程，并且减少近距离中的性能劣化，而同时保证小型化、高变焦比和大孔径比。
附图说明
图1是示出变焦透镜的根据第一实施例的透镜配置的图，并且图1与图2-33一起示出本技术的变焦透镜和成像设备；
图2是示出通过将特定数值应用于第一实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图3是示出通过将特定数值应用于第一实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图4是示出通过将特定数值应用于第一实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图5是示出变焦透镜的根据第二实施例的透镜配置的图；
图6是示出通过将特定数值应用于第二实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图7是示出通过将特定数值应用于第二实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图8是示出通过将特定数值应用于第二实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图9是示出变焦透镜的根据第三实施例的透镜配置的图；
图10是示出通过将特定数值应用于第三实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图11是示出通过将特定数值应用于第三实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图12是示出通过将特定数值应用于第三实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图13是示出变焦透镜的根据第四实施例的透镜配置的图；
图14是示出通过将特定数值应用于第四实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图15是示出通过将特定数值应用于第四实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图16是示出通过将特定数值应用于第四实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图17是示出变焦透镜的根据第五实施例的透镜配置的图；
图18是示出通过将特定数值应用于第五实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图19是示出通过将特定数值应用于第五实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图20是示出通过将特定数值应用于第五实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图21是示出变焦透镜的根据第六实施例的透镜配置的图；
图22是示出通过将特定数值应用于第六实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图23是示出通过将特定数值应用于第六实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图24是示出通过将特定数值应用于第六实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图25是示出变焦透镜的根据第七实施例的透镜配置的图；
图26是示出通过将特定数值应用于第七实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图27是示出通过将特定数值应用于第七实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图28是示出通过将特定数值应用于第七实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；
图29是示出变焦透镜的根据第八实施例的透镜配置的图；
图30是示出通过将特定数值应用于第八实施例而获得的数值示例中的广角端处的球面像差、像散和畸变的图；
图31是示出通过将特定数值应用于第八实施例而获得的数值示例中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变的图；
图32是示出通过将特定数值应用于第八实施例而获得的数值示例中的望远端处的球面像差、像散和畸变的图；以及
图33是示出成像设备的示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将描述用于实现本技术的变焦透镜和成像设备的实施例。
变焦透镜的配置
根据本技术的变焦透镜包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组、以及具有正折光力的第五透镜组。
此外，在根据本技术的变焦透镜中，在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，并且通过将第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦。
以这样的方式，在根据本技术的变焦透镜中，在聚焦期间，不在光轴方向上移动整个透镜系统并且在光轴方向上移动仅仅配置有单透镜的第四透镜组。因此，聚焦透镜组的重量被减少并且用于移动聚焦透镜组的致动器被小型化，使得可以执行高速聚焦并且减少尺寸。
因为具有负折光力的第四透镜组在有效射束直径方面比第五透镜组小，所以可以通过使第四透镜组仅仅配置有单透镜来使用最适合于聚焦透镜组的透镜组减少透镜的重量并且减少尺寸。
此外，在根据本技术的变焦透镜中，满足以下条件表达式(1)和条件表达式(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0,以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数
Fno_t：望远端处的开放f数
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
条件表达式(1)和条件表达式(2)是分别定义将在广角端处和在望远端处的聚焦位置移动一定的焦深所必需的聚焦透镜组的移动量的公式。
在条件表达式中，{(1-β4_w2)×β5_w2}和{(1-β4_t2)×β5_t2}中的每一个表示聚焦透镜组的聚焦灵敏度(相对于聚焦透镜组的移动的焦点的移动量)，并且开放f数和近轴像高是用于确定焦深的因子。
因为作为聚焦透镜组的第四透镜组具有负折光力，所以聚焦灵敏度变为负的，使得条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值范围具有负值。
因为通过将条件表达式(1)或者条件表达式(2)中的数值增大为接近于0(绝对值减少)而减少用于将聚焦位置移动一定的焦深的聚焦透镜组的移动量，所以可以减少整个聚焦透镜组的移动量。
在条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值分别低于下限的情况下，第四透镜组的聚焦灵敏度被减少，这导致聚焦行程、聚焦单元的尺寸和聚焦时间增大。
与此对比，在条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值分别超过上限的情况下，聚焦透镜组的移动量可以被减少，但是它是不期望的，因为聚焦透镜组所必需的停止位置的精度过高，精确的自动对焦是困难的，因此图像质量劣化。
此外，因为在运动图片中使用的摆动(wobbling)操作期间过度地减少操作振幅，所以难以执行摆动操作。
此外，如果满足条件表达式(1)，则广角端处的聚焦移动量变为最佳减少状态，并且如果满足条件表达式(2)则望远端处的聚焦移动量变为最佳减少状态。当在条件表达式(1)和条件表达式(2)的数值之间具有更大值(绝对值小)的条件表达式满足条件范围时，可以说在整个变焦范围中的聚焦期间可以在保证停止位置精度的同时最佳地减少聚焦行程。
另外，条件表达式(1)和条件表达式(2)中的哪一个被满足或者是否它们两者都被满足显著地取决于广角端和望远端处的开放f数的设置。
根据上面描述，最期望的是就聚焦透镜组的聚焦灵敏度而言满足条件表达式(1)和条件表达式(2)中的至少一个以便缩短聚焦行程。
如上所述，根据本技术的变焦透镜包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组、以及具有正折光力的第五透镜组。此外，在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，通过将第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，并且满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
因此，可以使聚焦透镜组小型化，缩短聚焦行程，并且减少近距离中的性能劣化，而同时保证小型化、高变焦比和大孔径比。
此外，期望的是，条件表达式(1)和条件表达式(2)分别被设定为以下条件表达式(1)'和(2)'。
(1)'-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-8.5,和
(2)'-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-8.5
如果变焦透镜满足条件表达式(1)'和条件表达式(2)'，可以进一步将聚焦透镜组小型化，缩短聚焦行程和减少近距离中的性能劣化，而同时进一步保证小型化、高变焦比和大孔径比。
根据依照本技术的第一实施例的变焦透镜，在从广角端到望远端的变焦期间，期望的是第一透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变宽并且第三透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变窄。
在正-负-正-负-正的配置中，可以通过如上所述在变焦期间移动每个透镜组使得第三透镜组具有较大变焦效果并且保证高变焦比。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是在第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组中的每一个中形成至少一个表面的非球面形状。
因为在变焦透镜中的第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组中的每一个中形成至少一个表面的非球面形状，所以可以减少必需的透镜的数量，这引起小型化，并且可以通过针对每个透镜组适当地执行像差校正来减少在变焦和聚焦期间的各种像差的劣化。
第二透镜组的非球面形状主要对广角端处的各种像差的校正有极大的效果，第三透镜组的非球面形状对从广角端到望远端的球面像差的校正有极大的效果，并且第四透镜组的非球面形状对整个变焦范围和整个物距范围中的像面弯曲波动的抑制有极大的效果。
此外，在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是满足以下条件表达式(3)。
(3)-1.3<f4/f5<-0.9
其中
f4：第四透镜组的焦距，以及
f5：第五透镜组的焦距
条件表达式(3)是定义第五透镜组的折光力与第四透镜组的折光力的比例的表达式。
在第四透镜组的折光力超过条件表达式(3)的上限并且变强的情况下，就增大聚焦透镜组的聚焦灵敏度而言它是有利的，但是在第四透镜组配置有少量透镜的情况下，由第四透镜组所引起的像差增大并且在聚焦期间的性能劣化增大。此外，如果为了第四透镜组中的像差校正而增大第四透镜组的透镜的数量，则透镜的重量增大并且聚焦驱动系统的尺寸增大。此外，如果相对于第四透镜组的折光力第五透镜组的折光力太弱，则成像面上的光束的入射角增大，并且特别地，广角端处的出瞳位置接近于成像面，使得这个情况是不期望的。
与此对比，在第五透镜组的折光力低于条件表达式(3)的下限并且变强的情况下，因为第五透镜组的折光力太强，所以成像面上的光束的入射角增大，并且特别地，望远端处的出瞳位置接近于成像面，使得这个情况是不期望的。此外，因为望远端处的第五透镜组的有效射束直径增大，所以第五透镜组的尺寸增大。
因此，如果变焦透镜满足条件表达式(3)，则可以没有任何困难地增大作为聚焦透镜组的第四透镜组的聚焦灵敏度，并且实现从无限远到近距离的高光学性能。
此外，在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是满足以下条件表达式(4)。
(4)0.01<t4/(f_w×f_t)1/2<0.045
其中
t4：第四透镜组的中心厚度，
f_w：广角端处的整个系统的焦距，以及
f_t：望远端处的整个系统的焦距
如果厚度超过条件表达式(4)的上限，则它是不期望的，因为聚焦透镜组的重量增大并且包括驱动系统的聚焦单元增大。
与此对比，如果透镜的中心的厚度减少到在其处厚度低于条件表达式(4)的下限的程度，则难以形成透镜，或者透镜的形成的成品率发生显著的劣化。
因此，如果变焦透镜满足条件表达式(4)，则可以减少聚焦透镜组的重量并且令人满意地形成透镜。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是第三透镜组被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的单透镜、配置有正透镜和负透镜并且具有负折光力的胶合透镜、以及具有正折光力的单透镜。
通过如上所述将第三透镜组配置有具有正折光力的单透镜、配置有正透镜和负透镜并且具有负折光力的胶合透镜、以及具有正折光力的单透镜，正折光力可以由三个正透镜分担，色差可以由负透镜校正，令人满意地校正球面像差，并且特别地，可以在大孔径比的情况下令人满意地校正容易发生在位于光阑附近的第三透镜组中的球面像差。
此外，通过增大透镜的数量变得易于执行像差校正，但是增大透镜的数量导致光学系统的增大，并且因此可以通过如上所述将第三透镜组配置有四个透镜来实现令人满意的校正功能和小型化两者。
此外，在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是满足以下条件表达式(5)。
(5)(Fno_w+Fno_t)/2<3.0
因为第四透镜组的折光力在超过条件表达式(5)的上限的范围中变得不必要地强以便满足条件表达式(1)或者条件表达式(2)，所以在聚焦期间从近距离到无限远的性能维持变得困难。
因此，如果在满足条件表达式(1)或者条件表达式(2)中的至少一个的同时满足条件表达式(5)，可以通过具有大孔径比的透镜优化聚焦透镜组的行程。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是变焦透镜通过第三透镜组的位置最接近像侧的单透镜在与光轴垂直的方向上被移位而具有减振功能，并且位置最接近像侧的单透镜的至少一个表面被形成为非球面表面。
因此，可以通过如上所述地配置变焦透镜来在保证高光学性能的同时减少减振透镜组的重量。
另外，如果通过实现亮的开放f数来试图保证足够量的环境光束，则每个透镜的有效直径被增大并且用于操作减振透镜组、聚焦透镜组等的驱动系统的重量对整个透镜镜筒的尺寸的影响增大，但是可以通过如上所述地将减振透镜组配置有一个透镜来减少重量。
此外，通过在具有负折光力的第四透镜组的物侧布置减振透镜组，可以减少必需的用于减振校正角的减振透镜组的偏心量，并且减少在减振期间光学性能的劣化。
此外，通过将具有正折光力的单透镜的至少一个表面形成为非球面表面，可以在保证高光学性能的同时增强减振透镜组的正折光力并且进一步减少减振透镜组的偏心量，这对整个透镜镜筒的小型化有贡献。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是第五透镜组在光轴方向上被固定并且配置有至少一个正透镜和负透镜的两个透镜。
通过在光轴方向上固定第五透镜组，可以简化并且小型化透镜镜筒配置，防止在变焦期间每个透镜组的移动时在成像装置附近的灰尘的移动并且防止在小光阑时灰尘反映在所捕获图像中。
此外，通过将第五透镜组配置有至少一个正透镜和负透镜的两个透镜，变得可以有效地校正像面弯曲和色差。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是第五透镜组可在光轴方向上移动。
通过使得第五透镜组可在光轴方向上移动，可以减少尺寸并且改善变焦透镜的在光轴方向上的光学性能。
在根据本技术的一个实施例的变焦透镜中，期望的是通过压电元件的驱动力使第四透镜组在光轴方向上移动。
通过借助压电元件的驱动力使第四透镜组在光轴方向上移动，可以增大第四透镜组的在光轴方向上的移动位置的精度，并且改善聚焦灵敏度。
期望的是根据本技术的变焦透镜被如下地配置：
首先，期望的是第一透镜组被配置有使凸面面朝物侧的负弯月透镜和使凸面面朝物侧的正透镜并且包括总体上具有正折光力的胶合透镜。通过使用具有25或更小的阿贝数的玻璃材料作为负弯月透镜，并且使用具有50或更大的阿贝数的玻璃材料作为正透镜，特别地，可以令人满意地校正在望远端处大量地发生的轴上色差。
第二，期望的是第二透镜组被配置有两个或更多个负透镜和一个正透镜。在该情况下，更期望的是在负透镜的至少一个表面上形成非球面形状。
特别地，因为在广角端处光束的经过位置与光轴分离，所以如果第二透镜组具有强的负折光力，引人注目地发生像散。在第二透镜组中发生的像散可以由第四透镜组后面的透镜组抑制，但是在该情况下，由聚焦时第四透镜组的移动引起的像面变化变得较大。
因此，期望的是通过在第二透镜组的负透镜中形成非球面形状来抑制像散的发生。
第三，期望的是第五透镜组被配置有两个或更少的透镜以便使光学系统小型化。此外，更期望的是在第五透镜组中的正透镜的至少一个表面上形成非球面形状。
在第五透镜组中，因为入射在成像面的每个像高上的光束穿过透镜的不同位置，所以可以通过非球面形状令人满意地校正特别是周边像高的像面弯曲。
此外，在变焦期间第五透镜组能够被固定或者可在光轴方向上移动。如果在变焦期间第五透镜组可在光轴方向上移动(如下所述的数值示例1、3、5和8)，则可以令人满意地校正在变焦期间的像面变化。如果第五透镜组在光轴方向上被固定(如下所述的数值示例2、4、6和7)，则可以简化结构。
第四，期望的是光阑被布置在第二透镜组和第三透镜组之间或在第三透镜组中。
当光阑被布置在第二透镜组和第三透镜组之间并且布置为使得在变焦期间与第三透镜组一体化地移动(如下所述的数值示例2、3、6和7)时，在望远端处的全长方面它是不利的，但是这是在生产时容易组装的配置，因为可以分离地组装第三透镜组和具有光阑的光阑单元。
当光阑被布置在第二透镜组和第三透镜组之间并且布置为使得在变焦期间独立于第三透镜组地移动(如下所述的数值示例4)时，与望远端处相比，在广角端处，光阑单元被布置在离开第三透镜组的位置处。这种配置使得可以在广角端处有效地屏蔽环境光的光斑(flare)成分。
与此对比，当光阑被布置在第三透镜组中(如下所述的数值示例1、5和8)时，在减少总长度方面它是有利的，因为在变焦期间可以有效地利用在第三透镜组前后的空间。
具体地，可以通过使得第二透镜组和第三透镜组之间的距离在望远端处尽可能地靠近来减少望远端处的总长度并且减少尺寸。可以通过使得第三透镜组和第四透镜组之间的距离在广角端处靠近来增大作为聚焦透镜组的第四透镜组的聚焦灵敏度并且缩短聚焦移动量。
第五，对于减振机构，期望的是第三透镜组的整体或一部分在与光轴垂直的方向上被移位。
当第三透镜组的一部分被移位(如下所述的数值示例1、2、3、5、6、7和8)时，期望的是使用第三透镜组中的位置最接近于像侧的正透镜作为要被移位的透镜。此外，期望的是正透镜的至少一个表面被形成为非球面形状。因此，可以减少减振透镜组的重量并且在减振时抑制分辨率性能的劣化。
当整个第三透镜组被移位(如下所述的数值示例4)时，期望的是在第三透镜组中，仅仅位置最接近物侧的正透镜配置非球面形状。虽然就重量而言使第三透镜组的整体移位是不利的，但是可以防止性能劣化，因为在其中令人满意地执行像差校正的整个透镜组中表现出减振功能。
变焦透镜的数值示例
下面，将参考附图和表格描述通过将特定数值应用于根据本技术的变焦透镜的特定实施例而获得的数值示例。
下面各个表格和描述中示出的符号的意思等如下。
“表面编号”表示在从物侧数到像侧时的第i个表面的表面编号，“R”表示第i个表面的近轴曲率半径，“D”表示第i个表面和第(i+1)个表面之间的轴上的表面距离(空气间隙或透镜的中心的厚度)，“Nd”表示从第i个表面开始的透镜等的d线(λ＝587.6nm)的折射率，并且“νd”表示从第i个表面开始的透镜等的d线的阿贝数。
对于“表面编号”，“ASP”表示该表面是非球面表面，“STOP”表示它是开口光阑，并且对于“R”，“∞”表示该表面是平坦表面。
对于“D”，“di”表示可变距离。
“κ”表示圆锥常数，并且“A”、“B”、“C”和“D”分别表示第四、第六、第八和第十非球面表面系数。
“f”表示整个透镜系统的焦距，“Fno”表示开放f数，并且“ω”表示半视角。
此外，在示出以下非球面表面系数的各个表中，“E-n”表示以10为底的指数表示，即，表示“10的负n次幂”；例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×(10的负5次幂)”。
在各个实施例中使用的变焦透镜中，一些透镜表面被形成为非球面表面。如果“x”是在光轴方向上距透镜表面的顶点的距离(下陷(sag)量)，“y”是在与光轴方向垂直的方向上的高度(像高)，“c”是透镜的顶点处的近轴曲率(曲率半径的倒数)，“κ”是圆锥常数，并且“A”、“B”、“C”和“D”分别是第四次、第六次、第八次和第十次非球面表面系数，非球面形状被定义为以下表达式1。
[表达式1]
第一实施例
图1是示出根据本技术的第一实施例的变焦透镜1的透镜配置的图。
变焦透镜1具有8.8的变焦比。
变焦透镜1具有12个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜1中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5在光轴方向上移动。与广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧并且第二透镜组G2和第五透镜组G5被移动到位于像侧。
变焦透镜1是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和双凸形状，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、第五透镜L5、和第六透镜L6，第四透镜L4具有负折光力和面对像侧的凹面，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和面对物侧的凸面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第七透镜L7、通过接合第八透镜L8和第九透镜L9而形成的胶合透镜以及第十透镜L10，第七透镜L7具有正折光力和面对物侧的凸面，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有负折光力和双凹形状，第十透镜L10具有正折光力和双凸面。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十一透镜L11，第十一透镜L11具有负折光力和面对像侧的凹面。
第五透镜组G5被仅仅配置有第十二透镜L12，第十二透镜L12具有正折光力和面对物侧的凸面。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第三透镜组G3的第八透镜L8和第七透镜L7之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。
位于第三透镜组的最像侧的第十透镜L10在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表1示出通过将特定数值应用于根据第一实施例的变焦透镜1而获得的数值示例1的透镜数据。
[表1]
表面编号 R D Nd vd
1 59.579 0.800 1.847 23.784
2 32.634 4.450 1.593 68.623
3 -468.105 0.150
4 34.666 3.050 1.729 54.673
5 121.909 (d5)
6(ASP) 530.647 0.400 1.773 49.466
7(ASP) 8.172 4.134
8 -12.126 0.300 1.773 49.624
9 32.444 0.200
10(ASP) 18.273 1.451 2.002 19.325
11(ASP) -568.137 (d11)
12(ASP) 11.614 2.900 1.755 51.157
13(ASP) 483.795 2.611
14(Stop) ∞ 0.550
15 13.591 1.503 1.593 67.001
16 -123.172 0.500 1.847 23.784
17 10.567 1.050
18(ASP) 15.267 1.686 1.697 55.460
19(ASP) -22.992 (d19)
20(ASP) 112.283 0.350 1.525 56.238
21(ASP) 9.565 (d21)
22(ASP) 10.603 2.760 1.729 54.041
23(ASP) 73.561 (d23)
24 ∞ 0.360 1.517 64.166
25 ∞ 1.201
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜1中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第六透镜L6的两个表面(第十表面和第十一表面)、第三透镜组G3的第七透镜L7的两个表面(第十二表面和第十三表面)、第三透镜组G3的第十透镜L10的两个表面(第十八表面和第十九表面)、第四透镜组G4的第十一透镜L11的两个表面(第二十表面和第二十一表面)、以及第五透镜组G5的第十二透镜L12的两个表面(第二十二表面和第二十三表面)被形成为非球面表面。数值示例1中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表2中。
[表2]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 1.07216E-04 -7.87026E-07 -2.65009E-09 5.77636E-11
s7 0.00000E+00 -1.23156E-05 -7.49631E-07 5.93023E-08 -1.28736E-09
s10 0.00000E+00 -1.59994E-04 -1.19974E-06 1.28685E-07 -2.70904E-09
s11 0.00000E+00 -5.36032E-05 -2.21903E-06 1.23996E-07 -2.42645E-09
s12 0.00000E+00 8.36705E-06 2.38087E-06 -5.42950E-08 2.33924E-09
s13 0.00000E+00 1.44820E-04 3.18838E-06 -7.98069E-0B 3.71335E-09
s18 0.00000E+00 -6.65852E-05 -2.13739E-06 5.34555E-08 -5.72822E-11
s19 0.00000E+00 3.40097E-05 -1.76991E-06 4.78610E-08 2.14519E-10
s20 0.00000E+00 3.81121E-04 -7.02291E-06 7.04862E-10 -1.41841E-10
s21 0.00000E+00 3.48972E-04 -1.60653E-06 -9.42880E-08 -1.67130E-10
s22 0.00000E+00 -1.38772E-04 2.41630E-06 -1.04634E-08 1.20208E-10
s23 0.00000E+00 -1.20115E-04 1.79260E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
数值示例1中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表3中。
[表3]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 5.853 17.484 51.770
Fno 1.817 2.380 2.837
ω 40.440 14.266 4.873
d5 0.400 12.514 23.809
d11 17.620 5.820 0.600
d19 1.800 8.125 8.930
d21 5.629 4.500 8.128
d23 4.000 3.282 2.600
图2示出数值示例1中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图3示出数值示例1中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图4示出数值示例1中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图2-4中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例1中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第二实施例
图5是示出根据本技术的第二实施例的变焦透镜2的透镜配置的图。
变焦透镜2具有7.2的变焦比。
变焦透镜2具有13个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜2中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、和第四透镜组G4在光轴方向上移动。与广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧。
变焦透镜2是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和面对物侧的凸面，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、通过接合第五透镜L5和第六透镜L6而形成的胶合透镜以及第七透镜L7，第四透镜L4具有负折光力和面对像侧的凹面，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状，第七透镜L7具有负折光力和面对物侧的凹面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第八透镜L8、通过接合第九透镜L9和第十透镜L10而形成的胶合透镜以及第十一透镜L11，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有正折光力和双凸形状，第十透镜L10具有负折光力和双凹形状，第十一透镜L11具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十二透镜L12，第十二透镜L12具有负折光力和双凹形状。
第五透镜组G5被仅仅配置有第十三透镜L13，第十三透镜L13具有正折光力和双凸形状。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。在变焦期间，通过将光阑STOP的直径设定为在望远端处比在广角端处更大来甚至在望远端处也保证与广角端处类似的亮的开放f数。
位于第三透镜组的最像侧的第十一透镜L11在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表4示出通过将特定数值应用于根据第二实施例的变焦透镜2而获得的数值示例2的透镜数据。
[表4]
表面编号 R D Nd vd
1 63.110 1.300 1.847 23.784
2 46.279 6.380 1.497 81.607
3 394.957 0.200
4 51.087 4.520 1.593 67.001
5 162.561 (d5)
0(ASP) 61.741 0.800 1.801 45.449
7(ASP) 9.670 6.110
8 -26.161 0.800 1.729 54.673
9 76.564 2.636 1.946 17.984
10 -22.704 1.022
11(ASP) -14.907 0.900 1.821 24.058
12(Asp) -40.507 (d12)
13(Stop) ∞ 1.000
14(ASP) 16.903 6.200 1.592 67.022
15(ASP) -31.363 2.761
16 58.327 3.393 1.593 67.001
17 -18.745 1.000 1.750 35.040
18 l7.238 3.127
19(ASP) 18.762 5.018 1.619 63.854
20(ASP) -26.287 (d20)
21(ASP) -64.658 0.950 1.697 55.460
22(ASP) 25.790 (d22)
23(ASP) 23.151 6.700 1.619 63.854
24(ASP) -55.643 4.403
25 ∞ 0.300 1.5168 64.1064
26 ∞ 1.950
27 ∞ 0.500 1.5168 64.1664
28 ∞ 1.000
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜2中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第七透镜L7的两个表面(第十一表面和第十二表面)、第三透镜组G3的第八透镜L8的两个表面(第十四表面和第十五表面)、第三透镜组G3的第十一透镜L11的两个表面(第十九表面和第二十表面)、第四透镜组G4的第十二透镜L12的两个表面(第二十一表面和第二十二表面)、以及第五透镜组G5的第十三透镜L13的两个表面(第二十三表面和第二十四表面)被形成为非球面表面。数值示例2中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表5中。
[表5]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 -2.75812E-05 2.91614E-07 -1.41906E-09 2.03175E-12
s7 0.00000E+00 -5.14648E-05 1.99850E-08 8.37245E-1O 3.01957E-11
s11 0.00000E+00 1.90001E-05 1.74336E-07 -1.90465E-09 0.00000E+00
s12 0.00000E+00 -1.95880E-05 1.72613E-09 -2.23415E-09 0.00000E+00
s14 0.00000E+00 -3.62335E-05 1.03012E-07 -3.50669E-09 2.45123E-11
s15 0.00000E+00 1.38299E-05 1.12930E-07 -3.96021E-09 3.06444E-11
s19 0.00000E+00 -3.80443E-05 8.52088E-08 -4.24643E-09 1.41913E-11
s20 0.00000E+00 1.22701E-05 1.69010E-07 -4.50441E-09 1.17494E-11
s21 0.00000E+00 6.44216E-05 -2.11076E-07 -3.53459E-09 2.28899E-11
s22 0.00000E+00 6.47971E-05 -3.96005E-07 7.88268E-10 -1.33499E-11
s23 0.00000E+00 4.21143E-05 -9.96603E-09 3.65241E-10 4.47630E-12
s24 0.00000E+00 1.30790E-04 -5.52051E-07 3.40903E-09 -2.62197E-12
数值示例2中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表6中。
[表6]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 9.255 24.802 66.298
Fno 2.921 2.924 2.894
ω 41.161 16.807 6.388
d5 1.850 19.096 40.838
d12 24.084 9.885 4.784
d20 2.978 7.172 7.416
d22 6.786 16.187 25.835
图6示出数值示例2中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图7示出数值示例2中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图8示出数值示例2中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图6-8中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例2中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第三实施例
图9是示出根据本技术的第三实施例的变焦透镜3的透镜配置的图。
变焦透镜3具有7.2的变焦比。
变焦透镜3具有13个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜3中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5在光轴方向上移动。与在广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧，并且第五透镜组G5被移动到位于像侧。
变焦透镜3是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和面对物侧的凸面，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、通过接合第五透镜L5和第六透镜L6而形成的胶合透镜以及第七透镜L7，第四透镜L4具有负折光力和面对像侧的凹面，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状，第七透镜L7具有负折光力和面对物侧的凹面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第八透镜L8、通过接合第九透镜L9和第十透镜L10而形成的胶合透镜以及第十一透镜L11，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有正折光力和双凸形状，第十透镜L10具有负折光力和双凹形状，第十一透镜L11具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十二透镜L12，第十二透镜L12具有负折光力和双凹形状。
第五透镜组G5被仅仅配置有第十三透镜L13，第十三透镜L13具有正折光力和双凸形状。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。在变焦期间，通过将光阑STOP的直径设定为在望远端处比在广角端处更大来甚至在望远端处也保证与广角端处类似的亮的开放f数。
位于第三透镜组的最像侧的第十一透镜L11在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表7示出通过将特定数值应用于根据第三实施例的变焦透镜3而获得的数值示例3的透镜数据。
[表7]
表面编号 R D Nd vd
1 66.939 1.300 1.847 23.784
2 46.735 6.430 1.497 81.607
3 760.633 0.200
4 52.448 4.520 1.618 63.395
5 189.265 (d5)
6(ASP) 169.668 0.800 1.820798
7(ASP) 11.963 5.761
8 -18.065 0.800 1.713 53.938
9 22.438 3.088 1.92286 20.880
10 -34.434 1.506
11 -15.064 0.960 1.846664 23.784
12 -24.632 (d12)
13(Stop) ∞ 1.000
14(ASP) 16.345 6.200 1.58913 61.250
15(ASP) -36.229 1.915
16 44.388 3.255 1.593493 67.001
17 -23.297 1.000 1.8061 33.269
18 17.727 3.134
19(ASP) 19.341 5.018 1.618806 63.854
20(ASP) -26.006 (d20)
21(ASP) -124.664 0.950 1.696799 55.460
22(ASP) 24.475 (d22)
23(ASP) 24.011 6.191 1.618806 63.854
24(ASP) -66.227 (d24)
25 ∞ 0.800 1.5168 64.1664
26 ∞ 2.950
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜3中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第三透镜组G3的第八透镜L8的两个表面(第十四表面和第十五表面)、第三透镜组G3的第十一透镜L11的两个表面(第十九表面和第二十表面)、第四透镜组G4的第十二透镜L12的两个表面(第二十一表面和第二十二表面)、以及第五透镜组G5的第十三透镜L13的两个表面(第二十三表面和第二十四表面)被形成为非球面表面。数值示例3中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表8中。
[表8]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 9.94203E-07 3.23768E-07 -1.82147E-09 4.28594E-12
s7 0.00000E+00 -3.54280E-05 2.32200E-07 2.50114E-09 1.29333E-11
s14 0.00000E+00 -3.51039E-05 1.05491E-07 -3.12515E-09 2.31633E-11
s15 0.00000E+00 1.36309E-05 1.40143E-07 -3.79144E-09 3.06209E-11
s19 0.00000E+00 -3.58715E-05 1.20498E-07 -3.33625E-09 1.49397E-11
s20 0.00000E+00 1.49444E-05 1.51744E-07 -3.17160E-09 1.23302E-11
s21 0.00000E+00 5.76922E-05 -3.30627E-07 -5.52421E-10 2.75632E-11
s22 0.00000E+00 5.66406E-05 -3.55355E-07 9.20819E-10 2.57746E-11
s23 0.00000E+00 3.04019E-05 -6.79836E-08 1.11977E-09 5.92608E-12
s24 0.00000E+00 1.00160E-04 -4.92497E-07 3.72115E-09 5.97608E-12
数值示例3中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表9中。
[表9]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 9.255 24.758 66.297
Fno 2.876 2.855 2.955
ω 41.160 16.754 6.383
d5 1.800 19.124 39.585
d12 22.532 9.096 4.784
d20 2.978 8.167 8.085
d22 6.786 15.242 26.269
d24 6.072 5.155 3.500
图10示出数值示例3中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图11示出数值示例3中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图12示出数值示例3中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图10-12中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例3中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第四实施例
图13是示出根据本技术的第四实施例的变焦透镜4的透镜配置的图。
变焦透镜4具有7.1的变焦比。
变焦透镜4具有11个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜4中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、和第四透镜组G4在光轴方向上移动。与在广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧，并且第二透镜组G2被移动到位于像侧。
变焦透镜4是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和面对物侧的凸面，其中第一透镜L1位于物侧并且第二透镜L2位于像侧。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5，第三透镜L3具有负折光力和面对像侧的凹面，第四透镜L4具有负折光力和双凹形状，第五透镜L5具有正折光力和面对物侧的凸面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第六透镜L6、通过接合第七透镜L7和第八透镜L8而形成的胶合透镜以及第九透镜L9，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状，第七透镜L7具有正折光力和双凸形状，第八透镜L8具有负折光力和双凹形状，第九透镜L9具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十透镜L10，第十透镜L10具有负折光力和双凹形状。
第五透镜组G5被仅仅配置有第十一透镜L11，第十一透镜L11具有正折光力和面对物侧的凸面。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。在变焦期间，光阑STOP独立于第三透镜组G3地在光轴方向上移动。
整个第三透镜组在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表10示出通过将特定数值应用于根据第四实施例的变焦透镜4而获得的数值示例4的透镜数据。
[表10]
表面编号 R D Nd vd
1 29.746 0.850 1.923 20.880
2 21.732 4.750 1.729 54.041
3(ASP) 1314.144 (d3)
4(ASP) 274.205 0.450 1.755 51.157
5(ASP) 7.894 4.745
6 -15.677 0.400 1.773 49.624
7 31.966 0.200
8(ASP) 16.996 1.359 2.002 19.325
9(ASP) 85.901 (d9)
10(Stop) ∞ (d10)
11(ASP) 11.139 2.599 1.729 54.041
12(ASP) -35.341 2.052
13 20.078 1.401 1.593 67.001
14 -95.181 0.500 1.805 25.456
15 8.665 1.804
16 17.268 2.100 1.697 55.459
17 -19.840 (d17)
18(ASP) -37.242 0.450 1.583 59.460
19(ASP) 17.444 (d19)
20(ASP) 8.911 2.570 1.592 67.022
21 42.250 3.422
22 ∞ 0.500 1.517 64.166
23 ∞ 1.000
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜4中，第一透镜组G1的第二透镜L2的像侧的表面(第三表面)、第二透镜组G2的第三透镜L3的两个表面(第四表面和第五表面)、第二透镜组G2的第五透镜L5的两个表面(第八表面和第九表面)、第三透镜组G3的第六透镜L6的两个表面(第十一表面和第十二表面)、第四透镜组G4的第十透镜L10的两个表面(第十八表面和第十九表面)、以及第五透镜组G5的第十一透镜L11的物侧的表面(第二十表面)被形成为非球面表面。数值示例4中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表11中。
[表11]
表面编号 κ A B C D
s3 0.00000E+00 2.01934E-06 3.89475E-10 -3.13694E-12 0.00000E+00
s4 0.00000E+00 2.40239E-04 -2.07101E-06 6.18404E-10 2.58343E-11
s5 0.00000E+00 1.13479E-04 1.39574E-06 1.47253E-07 -9.53399E-10
s8 0.00000E+00 -3.90414E-04 -1.87861E-06 1.81159E-07 -6.43740E-09
s9 0.00000E+00 -2.73664E-04 -3.68670E-06 1.34485E-07 -4.75132E-09
s11 0.00000E+00 -7.94057E-05 4.02527E-07 -9.87611E-09 1.37889E-11
s12 0.00000E+00 1.14951E-04 4.73934E-07 -2.06274E-08 1.68531E-10
s18 0.00000E+00 9.29981E-04 -1.37884E-05 9.10604E-08 3.03935E-10
s19 0.00000E+00 8.55116E-04 -4.22516E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
s20 0.00000E+00 -2.15895E-04 5.00992E-06 -5.09437E-08 5.24808E-10
数值示例4中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表12中。
[表12]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 5.781 15.463 41.250
Fno 1.849 3.021 3.558
ω 40.699 16.583 6.336
d3 0.400 10.477 21.888
d9 10.728 6.824 1.500
d10 8.500 0.000 0.000
d17 2.000 7.209 9.440
d19 4.994 4.530 6.738
图14示出数值示例4中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图15示出数值示例4中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图16示出数值示例4中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图14.16中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例4中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第五实施例
图17是示出根据本技术的第五实施例的变焦透镜5的透镜配置的图。
变焦透镜5具有8.8的变焦比。
变焦透镜5具有13个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜5中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5在光轴方向上移动。与在广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧，并且第二透镜组G2和第五透镜组G5被移动到位于像侧。
变焦透镜5是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和双凸形状，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6，第四透镜L4具有负折光力和双凹形状，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第七透镜L7、通过接合第八透镜L8和第九透镜L9而形成的胶合透镜以及第十透镜L10，第七透镜L7具有正折光力和面对物侧的凸面，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有负折光力和双凹形状，第十透镜L10具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十一透镜L11，第十一透镜L11具有负折光力和面对像侧的凹面。
第五透镜组G5被配置有通过接合第十二透镜L12和第十三透镜L13而形成的胶合透镜，第十二透镜L12具有正折光力和双凸形状，第十三透镜L13具有负折光力和双凹形状，第十二透镜L12位于物侧并且第十三透镜L13位于像侧。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第三透镜组G3的第八透镜L8和第七透镜L7之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。
位于第三透镜组的最像侧的第十透镜L10在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表13示出通过将特定数值应用于根据第五实施例的变焦透镜5而获得的数值示例5的透镜数据。
[表13]
表面编号 R D Nd vd
1 62.872 0.800 1.847 23.784
2 34.099 4.450 1.593 68.623
3 -285.110 0.150
4 33.005 3.000 1.697 55.459
5 108.345 (d5)
6(ASP) -240.224 0.450 1.773 49.466
7(ASP) 8.675 4.392
8 -11.132 0.400 1.773 49.624
9 44.008 0.200
10(ASP) 22.286 1.451 2.002 19.325
11(ASP) -93.724 (d11)
12(ASP) 12.118 2.900 1.755 51.157
13(ASP) 317.053 2.366
14(Stop) ∞ 0.550
15 12.492 1.720 1.593 67.001
16 -177.579 0.500 1.847 23.784
17 10.606 1.106
18(ASP) 16.571 1.758 1.697 55.460
19(ASP) -22.367 (d19)
20(ASP) 53.438 0.350 1.619 63.854
21(ASP) 9.864 (d21)
22(ASP) 11.639 2.760 1.773 49.466
23 -33.483 0.500 1.689 31.160
24 81.461 (d24)
25 ∞ 0.360 1.5168 64.1664
26 ∞ 1.201
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜5中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第六透镜L6的两个表面(第十表面和第十一表面)、第三透镜组G3的第七透镜L7的两个表面(第十二表面和第十三表面)、第三透镜组G3的第十透镜L10的两个表面(第十八表面和第十九表面)、第四透镜组G4的第十一透镜L11的两个表面(第二十表面和第二十一表面)、以及第五透镜组G5的第十二透镜L12的物侧的表面(第二十二表面)被形成为非球面表面。数值示例5中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表14中。
[表14]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 1.45026E-04 -6.98977E-07 -3.59112E-09 5.22387E-11
s7 0.00000E+00 -9.74880E-07 6.20538E-07 3.21131E-08 -2.48904E-10
s10 0.00000E+00 -1.37507E-04 -1.40163E-07 6.25709E-08 -5.42091E-10
s11 0.00000E+00 -3.64160E-05 -1.02960E-06 4.62611E-08 -1.16123E-10
s12 0.00000E+00 1.83850E-05 2.75954E-06 -7.28030E-08 2.29908E-09
s13 0.00000E+00 1.45631E-04 3.66804E-06 -1.09042E-07 3.72539E-09
s18 0.00000E+00 -5.87944E-05 -2.56360E-06 1.13057E-07 -2.45714E-09
s19 0.00000E+00 3.89035E-05 -2.59275E-06 1.21894E-07 -2.52668E-09
s20 0.00000E+00 1.77696E-04 -2.82963E-06 -3.38045E-09 1.30903E-11
s21 0.00000E+00 1.63498E-04 -1.20219E-06 -1.78302E-08 -2.05768E-10
s22 0.00000E+00 -5.54780E-05 1.25533E-06 -1.34096E-08 7.35027E-11
数值示例5中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表15中。
[表15]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 5.866 17.498 51.770
Fno 1.702 2.205 2.638
ω 39.742 14.274 4.860
d5 0.500 12.410 23.805
d11 17.683 5.453 0.600
d19 1.750 7.959 8.261
d21 5.853 4.500 9.077
d24 4.000 3.651 2.600
图18示出数值示例5中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图19示出数值示例5中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图20示出数值示例5中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图18-20中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例5中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第六实施例
图21是示出根据本技术的第六实施例的变焦透镜6的透镜配置的图。
变焦透镜6具有7.3的变焦比。
变焦透镜6具有14个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜6中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、和第四透镜组G4在光轴方向上移动。与广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧。
变焦透镜6是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和面对物侧的凸面，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、通过接合第五透镜L5和第六透镜L6而形成的胶合透镜以及第七透镜L7，第四透镜L4具有负折光力和面对像侧的凹面，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状，第七透镜L7具有负折光力和面对物侧的凹面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第八透镜L8、通过接合第九透镜L9和第十透镜L10而形成的胶合透镜以及第十一透镜L11，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有正折光力和双凸形状，第十透镜L10具有负折光力和双凹形状，第十一透镜L11具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十二透镜L12，第十二透镜L12具有负折光力和双凹形状。
第五透镜组G5被配置有从物侧到像侧依次布置的第十三透镜L13和第十四透镜L14，第十三透镜L13具有正折光力和双凸形状，第十四透镜L14具有负折光力和双凹形状。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。
位于第三透镜组的最像侧的第十一透镜L11在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表16示出通过将特定数值应用于根据第六实施例的变焦透镜6而获得的数值示例6的透镜数据。
[表16]
表面编号 R D Nd vd
1 77.312 1.250 1.847 23.784
2 48.338 6.320 1.497 B1.607
3 2007.501 0.200
4 46.401 4.834 1.729 54.673
5 152.532 (d5)
6(ASP) 174.594 0.800 1.801 45.449
7(ASP) 9.816 5.500
8 -21.708 0.850 1.729 54.673
9 47.353 4.000 2.003 19.317
10 -23.616 1.500
11(ASP) -16.981 1.000 1.821 24.058
12(ASP) -50.992 (d12)
13(Stop) ∞ 1.000
14(ASP) 18.082 6.062 1.592 67.022
15(ASP) -38.553 0.400
16 20.539 5.000 1.487 70.440
17 -32.928 0.900 1.8061 33.269
18 15.977 4.000
19(ASP) 17.129 5.512 1.58913 61.250
20(ASP) -24.910 (d20)
21(ASP) -68.409 1.000 1.768 49.241
22(ASP) 29.536 (d22)
23(ASP) 24.468 7.000 1.592 67.022
24(ASP) -17.331 0.800
25(ASP) -63.389 1.500 1.622625 58.1632
26 50.251 3.141
27 ∞ 0.300 1.5168 64.1664
28 ∞ 1.950
29 ∞ 0.500 1.5168 64.1664
30 ∞ 1.000
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜6中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第七透镜L7的两个表面(第十一表面和第十二表面)、第三透镜组G3的第八透镜L8的两个表面(第十四表面和第十五表面)、第三透镜组G3的第十一透镜L11的两个表面(第十九表面和第二十表面)、第四透镜组G4的第十二透镜L12的两个表面(第二十一表面和第二十二表面)、第五透镜组G5的第十三透镜L13的两个表面(第二十三表面和第二十四表面)以及第五透镜组G5的第十四透镜L14的物侧的表面(第二十五表面)被形成为非球面表面。数值示例6中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表17中。
[表17]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 -2.66020E-05 3.29081E-07 -1.12876E-09 0.00000E+00
s7 0.00000E+00 -6.50679E-05 -1.30441E-07 -1.73854E-09 9.23251E-11
s11 0.00000E+00 -9.01424E-05 1.33075E-06 -7.17060E-09 0.00000E+00
s12 0.00000E+00 -1.06626E-04 1.30123E-06 -8.78104E-09 0.00000E+00
s14 0.00000E+00 -2.36702E-05 1.54639E-07 -6.54825E-10 1.71169E-11
s15 0.00000E+00 8.61180E-06 2.24677E-07 -1.44566E-09 2.78724E-11
s19 0.00000E+00 -4.12728E-05 2.42216E-07 -4.63225E-09 4.64580E-11
s20 0.00000E+00 2.27294E-05 3.96807E-07 -6.95096E-09 6.32197E-11
s21 0.00000E+00 1.31220E-04 -1.10068E-06 8.04805E-09 -2.99846E-11
s22 0.00000E+00 1.50908E-04 -1.17720E-06 1.06289E-08 -4.67027E-11
s23 0.00000E+00 1.24812E-05 -4.66830E-08 -1.83263E-09 3.65679E-12
s24 0.00000E+00 1.53778E-04 -1.05316E-06 4.89448E-09 -8.21349E-12
s25 0.00000E+00 6.75552E-07 -1.59128E-07 3.42309E-09 9.12806E-13
数值示例6中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表18中。
[表18]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 9.290 25.182 68.274
Fno 2.912 2.912 2.913
ω 41.286 16.739 6.357
d5 1.920 18.022 37.208
d12 19.872 8.534 4.000
d20 2.001 4.343 3.606
d22 7.497 21.840 32.630
图22示出数值示例6中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图23示出数值示例6中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图24示出数值示例6中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图22-24中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例6中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第七实施例
图25是示出根据本技术的第七实施例的变焦透镜7的透镜配置的图。
变焦透镜7具有7.0的变焦比。
变焦透镜7具有13个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜7中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、和第四透镜组G4在光轴方向上移动。与广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧。
变焦透镜7是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和面对物侧的凸面，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、通过接合第五透镜L5和第六透镜L6而形成的胶合透镜以及第七透镜L7，第四透镜L4具有负折光力和面对像侧的凹面，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状，第七透镜L7具有负折光力和面对物侧的凹面。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第八透镜L8、通过接合第九透镜L9和第十透镜L10而形成的胶合透镜以及第十一透镜L11，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有正折光力和双凸形状，第十透镜L10具有负折光力和双凹形状，第十一透镜L11具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十二透镜L12，第十二透镜L12具有负折光力和双凹形状。
第五透镜组G5被配置有从物侧到像侧依次布置的第十三透镜L13和第十四透镜L14，第十三透镜L13具有正折光力和双凸形状，第十四透镜L14具有负折光力和双凹形状。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。
位于第三透镜组的最像侧的第十一透镜L11在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表19示出通过将特定数值应用于根据第七实施例的变焦透镜7而获得的数值示例7的透镜数据。
[表19]
表面编号 R D Nd vd
1 63.103 1.300 1.847 23.784
2 46.489 6.400 1.497 81.607
3 570.000 0.200
4 49.720 4.500 1.593 67.001
5 149.486 (d5)
6(ASP) 300.000 0.800 1.803 45.570
7(ASP) 10.415 5.630
8 -24.535 0.850 1.729 54.673
9 39.600 4.000 2.001 25.458
10 -24.356 1.520
11(ASP) -16.109 1.000 1.834 37.285
12(ASP) -35.036 (d12)
13(Stop) ∞ 1.000
14(ASP) 18.617 6.200 1.592 67.138
15(ASP) -32.540 0.400
16 37.588 5.300 1.487 70.440
l7 -29.355 1.200 1.806 33.269
18 18.005 2.860
19(ASP) 17.843 5.500 1.589 61.177
20(ASP) -23.092 (d20)
21(ASP) -87.000 0.820 1.768 49.241
22(ASP) 26.061 (d22)
23(ASP) 25.131 7.000 1.592 67.022
24(ASP) -16.000 0.800
25(ASP) -102.890 1.500 1.619 63.533
26 36.750 2.630
27 ∞ 0.300 1.517 64.166
28 ∞ 1.950
29 ∞ 0.500 1.517 64.166
30 ∞ 1.000
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜7中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第七透镜L7的两个表面(第十一表面和第十二表面)、第三透镜组G3的第八透镜L8的两个表面(第十四表面和第十五表面)、第三透镜组G3的第十一透镜L11的两个表面(第十九表面和第二十表面)、第四透镜组G4的第十二透镜L12的两个表面(第二十一表面和第二十二表面)、第五透镜组G5的第十三透镜L13的两个表面(第二十三表面和第二十四表面)以及第五透镜组G5的第十四透镜L14的物侧的表面(第二十五表面)被形成为非球面表面。数值示例7中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表20中。
[表20]
数值示例7中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表21中。
[表21]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 9.193 24.376 64.678
Fno 2.912 2.912 2.912
ω 40.990 16.779 6.465
d5 1.920 18.225 39.492
d12 25.033 9.558 4.784
d20 2.974 6.090 4.759
d22 6.789 17.332 29.926
图26示出数值示例7中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图27示出数值示例7中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图28示出数值示例7中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图26-28中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例7中，显然较好地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
第八实施例
图29是示出根据本技术的第八实施例的变焦透镜8的透镜配置的图。
变焦透镜8具有8.8的变焦比。
变焦透镜8具有13个透镜，并且被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组G1、具有负折光力的第二透镜组G2、具有正折光力的第三透镜组G3、具有负折光力的第四透镜组G4、以及具有正折光力的第五透镜组G5。
在变焦透镜8中，在变焦期间，第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4和第五透镜组G5在光轴方向上移动。与在广角端处相比，在望远端处，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4被移动到位于物侧，并且第二透镜组G2和第五透镜组G5被移动到位于像侧。
变焦透镜8是通过第四透镜组G4在聚焦期间在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦的聚焦透镜组。
第一透镜组G1被配置有从物侧到像侧依次布置的通过接合第一透镜L1和第二透镜L2而形成的胶合透镜以及第三透镜L3，第一透镜L1具有负折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状，第二透镜L2具有正折光力和双凸形状，第三透镜L3具有正折光力和使凸面面朝物侧的弯月形状。
第二透镜组G2被配置有从物侧到像侧依次布置的第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6，第四透镜L4具有负折光力和双凹形状，第五透镜L5具有负折光力和双凹形状，第六透镜L6具有正折光力和双凸形状。
第三透镜组G3被配置有从物侧到像侧依次布置的第七透镜L7、通过接合第八透镜L8和第九透镜L9而形成的胶合透镜以及第十透镜L10，第七透镜L7具有正折光力和面对物侧的凸面，第八透镜L8具有正折光力和双凸形状，第九透镜L9具有负折光力和双凹形状，第十透镜L10具有正折光力和双凸形状。
第四透镜组G4被仅仅配置有第十一透镜L11，第十一透镜L11具有负折光力和面对像侧的凹面。
第五透镜组G5被配置有通过接合第十二透镜L12和第十三透镜L13而形成的胶合透镜，第十二透镜L12具有正折光力和双凸形状，第十三透镜L13具有负折光力和双凹形状，第十二透镜L12位于物侧并且第十三透镜L13位于像侧。
像面IMG被布置在第五透镜组G5的像侧。盖玻璃SG被布置在第五透镜组G5和像面IMG之间。
光阑STOP被布置在第三透镜组G3的第八透镜L8和第七透镜L7之间。在变焦期间，光阑STOP与第三透镜组G3一体化地在光轴方向上移动。
位于第三透镜组的最像侧的第十透镜L10在与光轴方向垂直的方向上被移位，因此实现减振功能。
表22示出通过将特定数值应用于根据第八实施例的变焦透镜8而获得的数值示例8的透镜数据。
[表22]
表面编号 R D Nd vd
1 56.529 0.850 1.847 23.784
2 32.266 4.500 1.593 68.623
3 -1007.545 0.150
4 33.944 3.100 1.697 55.459
5 128.124 (d5)
6(ASP) -910.127 0.450 1.773 49.466
7(ASP) 8.855 4.611
8 -11.105 0.400 1.773 49.624
9 35.864 0.200
10(ASP) 21.838 1.654 2.002 19.325
11(ASP) -99.893 (d11)
12(ASP) 12.403 2.869 1.755 51.157
13(ASP) 208.668 2.377
14(Stop) ∞ 0.550
15 12.817 1.763 1.593 67.001
16 -140.019 0.500 1.847 23.784
17 11.192 1.072
18(ASP) 16.618 1.868 1.697 55.460
19(ASP) -21.055 (d19)
20(ASP) 68.584 0.400 1.619 63.854
21(ASP) 10.068 (d21)
22(ASP) 11.473 2.800 1.773 49.466
23 -47.395 0.500 1.689 31.160
24 64.974 (d24)
25 ∞ 0.360 1.5168 64.1664
26 ∞ 1.201
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜8中，第二透镜组G2的第四透镜L4的两个表面(第六表面和第七表面)、第二透镜组G2的第六透镜L6的两个表面(第十表面和第十一表面)、第三透镜组G3的第七透镜L7的两个表面(第十二表面和第十三表面)、第三透镜组G3的第十透镜L10的两个表面(第十八表面和第十九表面)、第四透镜组G4的第十一透镜L11的两个表面(第二十表面和第二十一表面)、以及第五透镜组G5的第十二透镜L12的物侧的表面(第二十二表面)被形成为非球面表面。数值示例8中的第四、第六、第八和第十次非球面表面系数A4、A6、A8和A10与非球面表面的圆锥常数κ一起被示出在表23中。
[表23]
表面编号 κ A B C D
s6 0.00000E+00 1.31720E-04 -3.58986E-07 -4.25154E-09 3.61951E-11
s7 0.00000E+00 9.04639E-06 1.08332E-06 1.68947E-08 3.68270E-10
s10 0.00000E+00 -1.28009E-04 -8.66879E-08 5.27771E-08 -3.44400E-10
s11 0.00000E+00 -3.68314E-05 -7.69376E-07 3.24911E-08 8.40437E-11
s12 0.00000E+00 1.96332E-05 2.82183E-06 -6.71605E-08 1.95263E-09
s13 0.00000E+00 1.40120E-04 3.77813E-06 -9.97989E-08 3.14055E-09
s18 0.00000E+00 -6.86610E-05 -3.76811E-06 1.94270E-07 -4.46588E-09
s19 0.00000E+00 3.97903E-05 -3.88602E-06 2.01417E-07 -4.45917E-09
s20 0.00000E+00 1.76562E-04 -2.09807E-06 -6.42928E-09 -1.79151E-10
s21 0.00000E+00 1.63020E-04 -2.07256E-07 -3.56053E-08 -1.28926E-10
s22 0.00000E+00 -4.68034E-05 9.71811E-07 -4.41989E-09 -2.72247E-11
数值示例8中的整个透镜系统的焦距f、开放f数Fno和半视角ω以及可变距离被示出在表24中。
[表24]
表面编号 广角端 中间焦距 望远端
f 5.873 17.483 51.732
Fno 1.690 2.173 2.615
ω 39.733 14.415 4.884
d5 0.500 12.275 23.634
d11 17.778 5.314 0.600
d19 1.750 7.910 8.134
d21 5.944 4.500 9.414
d24 4.084 3.718 2.600
图30示出数值示例8中的广角端处的球面像差、像散和畸变，图31示出数值示例8中的中间焦距处的球面像差、像散和畸变，并且图32示出数值示例8中的望远端处的球面像差、像散和畸变。
在图30-32中，在球面像差中，实线表示d线(587.56nm)的值并且虚线表示g线(435.84nm)的值；在像散中，实线表示d线的弧矢像面的值并且虚线表示d线的子午像面的值；并且在畸变中，实线表示d线的值。
根据像差图，在数值示例8中，显然令人满意地校正了像差并且实现优秀的图像形成性能，并且在保证小型化、高变焦比和大孔径比的同时实现高分辨率性能。
实施例的概要
利用上述配置，在各个数值示例1-8中实现变焦比7倍到9倍左右，在数值示例1、4、5和8中广角端处的开放f数等于或小于2.0，并且在数值示例1、2、3、5、6、7和8中望远端处的开放f数等于或小于3.0。因此，在各个数值示例1-8中，在保证高变焦比和大孔径比的同时实现聚焦透镜组的重量的减少和移动量的缩短。
此外，在所有各个数值示例1-8中，令人满意地校正球面像差和像散，因此可以保证高分辨率性能。此外，在各个附图中看到畸变的微小的校正残余，但是这是因为假设电子校正。以这样的方式，可以通过允许畸变的校正残余增强特别是第二透镜组G2的折光力并且使光学系统小型化。
此外，在所有各个数值示例1-8中，通过适当地设定第四透镜组G4和第五透镜组G5的横向倍率与第四透镜组G4和第五透镜组G5的折光力的比例来实现在聚焦期间的行程的缩短和近距离中的高分辨率性能。
此外，在上面描述的各个数值示例1-8中，通过使第三透镜组G3的一部分或整体在与光轴方向垂直的方向上移位来实现减振功能，但是例如，可以通过使第二透镜组G2、第四透镜组G4或第五透镜组G5的一部分或整体在与光轴方向垂直的方向上移位来实现减振功能。
变焦透镜的条件表达式的各个值
在下面的描述中，将描述根据本技术的变焦透镜的条件表达式的各个值。
表25表示在变焦透镜1到变焦透镜8的数值示例1到数值示例8中的条件表达式(1)、条件表达式(2)、条件表达式(3)、条件表达式(4)和条件表达式(5)的各个值。
[表25]
如从表25明白的，变焦透镜1到变焦透镜8被配置为满足条件表达式(1)、条件表达式(2)、条件表达式(3)、条件表达式(4)和条件表达式(5)。
成像设备的配置
根据本技术的成像设备包括变焦透镜，该变焦透镜被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力并且被仅仅配置有单透镜的第四透镜组、以及具有正折光力的第五透镜组。
此外，在根据本技术的成像设备中，在变焦透镜中，在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，并且通过将第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦。
以这样的方式，在根据本技术的成像设备中，在聚焦期间，不在光轴方向上移动整个透镜系统而在光轴方向上移动仅仅配置有具有负折光力的单透镜的第四透镜组。因此，聚焦透镜组的重量被减少并且用于移动聚焦透镜组的致动器被小型化，使得可以执行高速聚焦并且减少尺寸。
因为具有负折光力的第四透镜组在有效射束直径方面比第五透镜组小，所以可以通过使第四透镜组仅仅配置有单透镜来使用最适合于聚焦透镜组的透镜组减少透镜的重量并且减少尺寸。
此外，在根据本技术的成像设备中，变焦透镜满足以下条件表达式(1)和条件表达式(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0，以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数
Fno_t：望远端处的开放f数
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
条件表达式(1)和条件表达式(2)是分别定义将在广角端处和在望远端处的聚焦位置移动一定的焦深所必需的聚焦透镜组的移动量的公式。
在条件表达式中，{(1-β4_w2)×β5_w2}和{(1-β4_t2)×β5_t2}中的每一个表示聚焦透镜组的聚焦灵敏度(相对于聚焦透镜组的移动的焦点的移动量)，并且开放f数和近轴像高是用于确定焦深的因子。
因为作为聚焦透镜组的第四透镜组具有负折光力，所以聚焦灵敏度变为负的，使得条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值范围具有负值。
因为通过将条件表达式(1)或者条件表达式(2)中的数值增大为接近于0(绝对值减少)而减少用于将聚焦位置移动一定的焦深的聚焦透镜组的移动量，所以可以减少整个聚焦透镜组的移动量。
在条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值分别低于下限的情况下，第四透镜组的聚焦灵敏度被减少，这导致聚焦行程、聚焦单元的尺寸和聚焦时间增大。
与此对比，在条件表达式(1)和条件表达式(2)中的数值分别超过上限的情况下，聚焦透镜组的移动量可以被减少，但是它是不期望的，因为聚焦透镜组所必需的停止位置的精度过高，精确的自动对焦是困难的，因此图像质量劣化。
此外，因为在运动图片中使用的摆动操作期间过度地减少操作振幅，所以难以执行摆动操作。
此外，如果满足条件表达式(1)，则广角端处的聚焦移动量变为最佳减少状态，并且如果满足条件表达式(2)则望远端处的聚焦移动量变为最佳减少状态。当在条件表达式(1)和条件表达式(2)的数值之间具有更大值(绝对值小)的条件表达式满足条件范围时，可以说在整个变焦范围中的聚焦期间可以在保证停止位置精度的同时最佳地减少聚焦行程。
另外，条件表达式(1)和条件表达式(2)中的哪一个被满足或者是否它们两者都被满足显著地取决于广角端和望远端处的开放f数的设置。
根据上面描述，最期望的是就聚焦透镜组的聚焦灵敏度而言满足条件表达式(1)和条件表达式(2)中的至少一个以便缩短聚焦行程。
如上所述，在根据本技术的成像设备中，变焦透镜包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组、以及具有正折光力的第五透镜组。此外，在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，通过将第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，并且满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
因此，可以使聚焦透镜组小型化，缩短聚焦行程，并且减少近距离中的性能劣化，而同时保证小型化、高变焦比和大孔径比。
此外，期望的是，条件表达式(1)和条件表达式(2)分别被设定为以下条件表达式(1)'和(2)'。
(1)'-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-8.5，以及
(2)'-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-8.5
如果变焦透镜满足条件表达式(1)'和条件表达式(2)'，可以进一步将聚焦透镜组小型化，缩短聚焦行程和减少近距离中的性能劣化，而同时进一步保证小型化、高变焦比和大孔径比。
成像设备的实施例
图33示出根据本技术的成像设备的根据一个实施例的可互换透镜类型的数字式静态照相机的框图。
成像设备(数字式静态照相机)100包括具有成像功能的照相机块10、在所捕获的图像信号的模数转换期间执行信号处理的照相机信号处理单元20、以及执行图像信号的记录和再现处理的图像处理单元30。此外，成像设备100包括显示所捕获的图像等的显示单元40(诸如液晶显示器(LCD))、执行图像信号到存储卡1000的写入和读取的读取器/写入器(R/W)50、控制整个成像设备100的中央处理单元(CPU)60、配置有用户利用其执行期望操作的各种开关等的输入单元70、以及控制布置在照相机块10中的透镜的驱动的透镜驱动和控制单元80。
照相机块10被配置有包括变焦透镜11(应用有本技术的变焦透镜1到变焦透镜8)的光学系统以及成像装置12(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))。
照相机信号处理单元20对于来自成像装置12的输出信号执行各种信号处理，诸如转换成数字信号、噪声去除、图像质量校正、以及转换成照度和色差信号。
图像处理单元30基于预定的图像数据格式执行图像信号的压缩编码处理和解压缩解码处理，以及诸如分辨率之类的数据规范的转换处理。
显示单元40具有显示各条数据(诸如用户对于输入单元70的操作状态以及所捕获的图像)的功能。
R/W50执行经受图像处理单元30的编码的图像数据到存储卡1000的写入以及记录在存储卡1000中的图像数据的读取。
CPU60用作控制处理单元，该控制处理单元控制成像设备100中设置的各个电路块，并且基于来自输入单元70的指令输入信号等控制各个电路块。
例如，输入单元70被配置有用于执行快门操作的快门释放按钮、用于选择操作模式的选择开关等，并且响应于用户的操作向CPU60输出指令输入信号。
透镜驱动和控制单元80基于来自CPU60的控制信号来控制驱动变焦透镜11的各个透镜的未示出的电动机等。
例如，存储卡1000是可拆卸到与R/W50连接的插槽的半导体存储器。
下面，将描述成像装置100的操作。
在拍照的待机状态中，在CPU60的控制下，在照相机块10中捕获的图像信号通过照相机信号处理单元20被输出到显示单元40，并且被显示为照相机通过(through)图像。此外，当输入来自输入单元70的用于变焦的指令输入信号时，CPU60将控制信号输出到透镜驱动和控制单元80使得引起变焦透镜11的预定的透镜在透镜驱动和控制单元80的控制下移动。
如果根据来自输入单元70的指令输入信号操作照相机块10的未示出的快门，则所捕获的图像信号被从照相机信号处理单元20输出到图像处理单元30，并且执行压缩编码处理并且将图像信号转换为预定的数据格式的数字数据。转换的数据被输出到R/W50，并且写到存储卡1000。
例如，在输入单元70的快门释放按钮被半按或者完全按压以用于记录(拍摄)等的情况下，通过透镜驱动和控制单元80基于来自CPU60的控制信号移动变焦透镜11的预定的透镜来执行聚焦。
在再现记录在存储卡1000上的图像数据的情况下，通过R/W50响应于输入单元70的操作从存储卡1000读取预定的图像数据，由图像处理单元30执行解压缩解码处理，并且将再现的图像信号输出到显示单元40并且随后显示再现的图像。
其它
在根据本技术的变焦透镜和根据本技术的成像设备中，除了第一透镜组G1到第五透镜组G5之外，还可以布置其它光学元件(诸如没有折光力的透镜)。在该情况下，根据本技术的变焦透镜的透镜配置具有第一透镜组G1到第五透镜组G5的基本上五组透镜配置。
本技术
本技术可以被如下配置。
<1>
一种变焦透镜，包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数
Fno_t：望远端处的开放f数
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
<2>
根据<1>的变焦透镜，其中在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变宽并且第三透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变窄，并且其中与广角端处相比，在望远端处第一透镜组和第三透镜组分别位于物侧。
<3>
根据<1>或<2>的变焦透镜，其中在第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组中的每一个中形成至少一个表面的非球面形状。
<4>
根据<1>到<3>中任何一个的变焦透镜，其中满足以下条件表达式(3)。
(3)-1.3<f4/f5<-0.9
其中
f4：第四透镜组的焦距，以及
f5：第五透镜组的焦距
<5>
根据<1>到<4>中任何一个的变焦透镜，其中满足以下条件表达式(4)。
(4)0.01<t4/(f_w×f_t)1/2<0.045
其中
t4：第四透镜组的中心厚度，
f_w：广角端处的整个系统的焦距，以及
f_t：望远端处的整个系统的焦距
<6>
根据<1>到<5>中任何一个的变焦透镜，其中第三透镜组被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的单透镜、具有负折光力并且配置有正透镜和负透镜的胶合透镜、以及具有正折光力的单透镜。
<7>
根据<1>到<6>中任何一个的变焦透镜，其中满足以下条件表达式(5)。
(5)(Fno_w+Fno_t)/2<3.0
<8>
根据<6>的变焦透镜，其中变焦透镜通过第三透镜组的位置最接近像侧的单透镜在与光轴垂直的方向上被移位而具有减振功能，并且其中位置最接近像侧的单透镜的至少一个表面被形成为非球面表面。
<9>
根据<1>到<8>中任何一个的变焦透镜，其中第五透镜组在光轴方向上被固定并且配置有至少一个正透镜和负透镜的两个透镜。
<10>
根据<1>到<8>中任何一个的变焦透镜，其中第五透镜组可在光轴方向上移动。
<11>
根据<1>到<10>中任何一个的变焦透镜，其中通过压电元件的驱动力使第四透镜组在光轴方向上移动。
<12>
一种成像设备，包括：变焦透镜；以及成像装置，将由变焦透镜形成的光学像转换成电信号，其中变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个。
(1)-11.0<Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}<-7.0以及
(2)-11.0<Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}<-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数
Fno_t：望远端处的开放f数
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求以及其它因素可能发生各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。

Claims (12)

1.一种变焦透镜，包括：
具有正折光力的第一透镜组；
具有负折光力的第二透镜组；
具有正折光力的第三透镜组；
具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及
具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，
其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，
其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及
其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个：
(1)-11.0＜Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}＜-7.0以及
(2)-11.0＜Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}＜-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数，
Fno_t：望远端处的开放f数，
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变宽并且第三透镜组被移动从而使到第二透镜组的距离变窄，以及
其中与广角端处相比，在望远端处第一透镜组和第三透镜组分别位于物侧。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中在第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组中的每一个中形成至少一个表面的非球面形状。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中满足以下条件表达式(3)：
(3)-1.3＜f4/f5＜-0.9
其中
f4：第四透镜组的焦距，以及
f5：第五透镜组的焦距。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中满足以下条件表达式(4)：
(4)0.01＜t4/(f_w×f_t)1/2＜0.045
其中
t4：第四透镜组的中心厚度，
f_w：广角端处的整个系统的焦距，以及
f_t：望远端处的整个系统的焦距。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中第三透镜组被配置有从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的单透镜、具有负折光力并且配置有正透镜和负透镜的胶合透镜、以及具有正折光力的单透镜。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中满足以下条件表达式(5)：
(5)(Fno_w+Fno_t)/2＜3.0。
8.根据权利要求6所述的变焦透镜，
其中变焦透镜通过第三透镜组的位置最接近像侧的单透镜在与光轴垂直的方向上被移位而具有减振功能，以及
其中所述第三透镜组的位置最接近像侧的单透镜的至少一个表面被形成为非球面表面。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中第五透镜组在光轴方向上被固定并且配置有至少一个正透镜和负透镜的两个透镜。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中第五透镜组可在光轴方向上移动。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，
其中通过压电元件的驱动力使第四透镜组在光轴方向上移动。
12.一种成像设备，包括：
变焦透镜；以及
成像装置，将由变焦透镜形成的光学像转换成电信号，
其中变焦透镜包括：具有正折光力的第一透镜组；具有负折光力的第二透镜组；具有正折光力的第三透镜组；具有负折光力并且仅仅配置有单透镜的第四透镜组；以及具有正折光力的第五透镜组，上述第一到第五透镜组是从物侧到像侧依次布置的，
其中在变焦期间，至少第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组可在光轴方向上移动，
其中通过第四透镜组在光轴方向上移动来执行从无限远到近距离的聚焦，以及
其中满足以下条件表达式(1)和(2)中的至少一个：
(1)-11.0＜Fno_w×Y/{(1-β4_w2)×β5_w2}＜-7.0以及
(2)-11.0＜Fno_t×Y/{(1-β4_t2)×β5_t2}＜-7.0
其中
Fno_w：广角端处的开放f数，
Fno_t：望远端处的开放f数，
Y：当fw和ω分别表示广角端处的整个系统的焦距和半视角时，由fw×tanω表示的广角端处的近轴像高，
β4_w：广角端处的第四透镜组的横向倍率，
β4_t：望远端处的第四透镜组的横向倍率，
β5_w：广角端处的第五透镜组的横向倍率，以及
β5_t：望远端处的第五透镜组的横向倍率。
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