CN105759409A - 变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置 - Google Patents

变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置。一种变焦透镜，包括：正的第一透镜单元；负的第二透镜单元；以及正的后透镜组，相邻透镜单元的间隔在变焦期间改变，后透镜组从物体侧起包括：正的透镜系统；孔径光阑；以及负的部分透镜系统，第一透镜单元和孔径光阑在望远端比在广角端更靠近物体侧，并且在广角端第一透镜单元与孔径光阑之间的前透镜系统的组合焦距、在广角端从第一透镜表面到孔径光阑的在光轴上的距离的绝对值、第一透镜单元的焦距以及变焦透镜在广角端的焦距被适当地设定。

Description

变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置
技术领域
本发明涉及变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置，该变焦透镜和包含变焦透镜的图像拾取装置适合于要用在使用图像拾取元件的图像拾取装置(诸如视频摄像机、数码静物相机、电视摄像机、监控摄像机、电子相机和胶片相机)中的图像拾取光学系统。
背景技术
近年来，使用图像拾取元件的图像拾取装置的功能增多，并且整个装置的尺寸减小。另外，要用在图像拾取装置中的图像拾取元件的灵敏度和尺寸增加。因此，要用在图像拾取装置中的图像拾取光学系统被要求在图像平面的整个范围上具有高光学性能、以及开放f数(openf-number)小，等等。图像拾取光学系统还被要求：即使变焦透镜的总长度短并且变焦透镜的尺寸和f数小，孔径光阑的孔径直径也尽可能小。
在美国专利No.8873155中，公开了五单元的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负、正、负和正折光力的第一透镜单元至第五透镜单元，其中，在变焦期间，每个透镜单元被配置为移动并且每对相邻透镜单元之间的间隔改变。
在美国专利No.5691851中，公开了六单元的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负、正、负、正和负折光力的第一透镜单元至第六透镜单元，其中，在变焦期间，每个透镜单元被配置为移动并且每对相邻透镜单元之间的间隔改变。
在美国专利No.8670187中，公开了三单元的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负和正折光力的第一透镜单元至第三透镜单元，其中，在变焦期间，第二和第三透镜单元被配置为移动并且每对相邻透镜单元之间的间隔改变。
为了获得即使变焦透镜的尺寸和f数小，孔径光阑的孔径直径也相对小的变焦透镜，重要的是适当地设定孔径光阑的物体侧的透镜系统和孔径光阑的图像侧的透镜系统的透镜结构等。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了变焦透镜，从物体侧到图像侧依次包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；以及包括至少一个透镜单元的后透镜组。在该变焦透镜中，每对相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间改变，后透镜组的折光力在整个变焦范围上为正，后透镜组包括：在最靠近物体侧的具有正折光力的部分透镜系统LRp1；在部分透镜系统LRp1的图像侧的孔径光阑；以及在孔径光阑和图像平面之间的具有负折光力的至少一个部分透镜系统，第一透镜单元和孔径光阑被配置为在望远端比在广角端更靠近物体侧，并且，满足下面的条件表达式：
0.00<fssFw/LssFw<0.75
3.0<f1/fw<20.0
其中fssFw表示在广角端由从第一透镜单元到孔径光阑的透镜系统构成的前透镜系统的组合焦距，LssFw表示在广角端从第一透镜表面到孔径光阑的在光轴上的距离的绝对值，f1表示第一透镜单元的焦距，fw表示变焦透镜在广角端的焦距。
参考附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据本发明的实施例1的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图2A是根据实施例1的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图2B是根据实施例1的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图2C是根据实施例1的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图3是根据本发明的实施例2变焦透镜的在广角端的透镜截面图。
图4A是根据实施例2的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图4B是根据实施例2的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图4C是根据实施例2的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图5是根据本发明的实施例3的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图6A是根据实施例3的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图6B是根据实施例3的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图6C是根据实施例3的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图7是根据本发明的实施例4的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图8A是根据实施例4的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图8B是根据实施例4的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图8C是根据实施例4的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图9是根据本发明的实施例5的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图10A是根据实施例5的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图10B是根据实施例5的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图10C是根据实施例5的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图11是根据本发明的实施例6的变焦透镜在广角端的透镜截面图。
图12A是根据实施例6的变焦透镜当在广角端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图12B是根据实施例6的变焦透镜当在中间变焦位置聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图12C是根据实施例6的变焦透镜当在望远端聚焦到无穷远时的纵向像差图。
图13是根据本发明的包含变焦透镜的相机(图像拾取装置)的主要部分的示意图。
具体实施方式
现在参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。本发明的变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有负折光力的第二透镜单元；以及包括至少一个透镜单元的后透镜组。每对相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间改变。
图1是根据本发明的实施例1的变焦透镜在广角端(短焦距端)的透镜截面图。图2A、图2B和图2C分别是根据本发明的实施例1的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远处的物体上时的纵向像差图。实施例1涉及变焦比为4.74且f数为从2.47至4.82的变焦透镜。
图3是根据本发明的实施例2的变焦透镜在广角端的透镜截面图。图4A、图4B和图4C分别是根据本发明的实施例2的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远的物体上时的纵向像差图。实施例2涉及变焦比为4.72且f数为从2.06至5.76的变焦透镜。
图5是根据本发明的实施例3的变焦透镜在广角端的透镜截面图。图6A、图6B和图6C分别是根据本发明的实施例3的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远的物体上时的纵向像差图。实施例3涉及变焦比为4.71且f数为从2.06至5.04的变焦透镜。
图7是根据本发明的实施例4的变焦透镜在广角端的透镜截面图。图8A、图8B和图8C分别是根据本发明的实施例4的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远的物体上时的纵向像差图。实施例4涉及变焦比为4.71且f数为从2.06至5.04的变焦透镜。
图9是根据本发明的实施例5的变焦透镜在广角端的透镜截面图。图10A、图10B和图10C分别是根据本发明的实施例5的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远的物体上时的纵向像差图。实施例5涉及变焦比为4.71且f数为从2.06至5.04的变焦透镜。
图11是根据本发明的实施例6的变焦透镜在广角端的透镜截面图。图12A、图12B和图12C分别是根据本发明的实施例6的变焦透镜当在广角端、中间变焦位置和望远端聚焦到无穷远的物体上时的纵向像差图。实施例6涉及变焦比为3.96且f数为从2.47至5.76的变焦透镜。
图13是根据本发明的包含变焦透镜的相机(图像拾取装置)的主要部分的示意图。每个实施例的变焦透镜是要用在诸如视频摄像机、数码静物相机、电视摄像机、监控摄像机，以及卤化银胶片相机之类的图像拾取装置中的图像拾取光学系统。在透镜的截面图中，左侧是物体侧(前侧)，而右侧是图像侧(后侧)。在透镜的截面图中，从物体侧计数的透镜单元的次序由i表示，并且第i个透镜单元由Li表示。后透镜组LR包括至少一个透镜单元，并且作为整体在整个变焦范围上具有正折光力。孔径光阑由SS表示。
当本发明的变焦透镜被用作视频摄像机或数码静物相机的拍摄光学系统时，图像平面IP对应于诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件(光电转换元件)的图像拾取平面，而当本发明的变焦透镜被用于卤化银胶片相机时，图像平面IP对应于胶片表面。在透镜的截面图中，箭头指示透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动轨迹。
在球面像差图中，d线由d表示，并且g线由g表示。在像散图中，子午图像平面由ΔM表示，而弧矢图像平面由ΔS表示。在横向色像差图中，g线由g表示。半视角(度)由ω表示，而f数由Fno表示。注意，在下面要描述的每个实施例中，广角端和望远端分别是指当用于改变倍率的变焦透镜分别位于透镜单元在光轴上可机械移动的范围的两端时的变焦位置。
根据本发明的变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正折光力的第一透镜单元L1、具有负折光力的第二透镜单元L2和包括至少一个透镜单元的后透镜组LR。后透镜组LR的折光力在整个变焦范围上为正。另外，后透镜组LR从物体侧到图像侧依次包括具有正折光力的部分透镜系统LRp1和孔径光阑的SS，并且在孔径光阑SS与图像平面IP之间还包括具有负折光力的至少一个部分透镜系统LRn。
在本实施例中，具有正折光力的透镜系统主要布置在孔径光阑SS的物体侧，而具有负折光力的透镜系统布置在孔径光阑SS的图像侧，以采用长焦型布置作为整个光学系统。以此方式，在整个变焦范围上变焦透镜的总长度减小。本文所使用的术语“变焦透镜的总长度”是指通过将按空气换算的后焦距加到从第一透镜表面到最后一个透镜表面的距离所获得的值。
另外，第一透镜单元L1和孔径光阑SS被配置为在望远端比在广角端更靠近物体侧。在本实施例中，第一透镜单元L1被配置为在变焦期间移动，以采用如下配置：第一透镜单元L1被配置为在广角端位于更靠近图像侧处，以抑制前透镜的有效直径的增大并且在实现宽视角的同时实现高变焦比。另外，在从广角端到望远端的变焦期间，孔径光阑SS被配置为朝物体侧移动，以抑制前透镜在望远端的有效直径的增大。
本发明的变焦透镜满足以下条件表达式：
0.00<fssFw/LssFw<0.75···(1)
3.0<f1/fw<20.0···(2)
其中fssFw表示由从第一透镜单元L1到孔径光阑SS的透镜系统构成的前透镜系统LFF在广角端的组合焦距，LssFw表示在广角端从第一透镜表面到孔径光阑SS的光轴上的距离的绝对值，f1表示第一透镜单元L1的焦距，而fw表示变焦透镜在广角端的焦距。
接下来，描述以上提到的条件表达式的技术含义。条件表达式(1)是用于在实现大孔径时抑制孔径光阑SS的孔径直径的增大的条件表达式。
在包括透镜镜筒的变焦透镜的尺寸减小而同时实现变焦透镜的大孔径的情况下，抑制孔径光阑SS的孔径直径成为重要的挑战。当光学系统的f数和焦距确定时，入射光瞳的直径确定。本文所使用的术语“入射光瞳”被定义为由布置在孔径光阑的物体侧的透镜单元形成的孔径光阑的图像。换句话说，在根据本发明的变焦透镜中，入射光瞳是由布置在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF(具有正的组合焦距)形成的孔径光阑SS的虚像。
因此，为了控制光阑直径，重要的是适当地设定布置在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的折光力、以及孔径光阑SS的布置。换句话说，使布置在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的正的组合折光力更强，并且采用从第一透镜表面到孔径光阑SS的距离更大的布置来增大虚像的倍率，其结果是实现了孔径光阑SS的孔径直径的减小。
当比值低于条件表达式(1)的下限时，从第一透镜表面到孔径光阑SS的距离相对于布置在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的焦距变得太长。这导致其中孔径光阑SS在变焦透镜的广角端过度地位于图像侧的布置，并因此不利地增大前透镜的有效直径。可替代地，布置在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的焦距变得太短，因此特别地变得难以校正整个变焦范围上的像场弯曲的变化。
另一方面，当比值超过上限时，从第一透镜表面到孔径光阑SS的距离相对于布置在孔径光阑SS的物体侧的透镜单元的焦距变得太短。此时，当实现变焦透镜的大孔径时，孔径光阑SS的孔径直径的减小变得困难。
条件表达式(2)定义了变焦透镜在广角端的焦距与第一透镜单元L1的焦距之间的比值。此时，采用如下配置来减小前透镜的有效直径和变焦透镜的总长度：在从广角端到望远端的变焦期间，第一透镜单元L1朝物体侧移动，并且满足条件表达式(2)。
当比值低于条件表达式(2)的下限并且因此第一透镜单元L1的焦距相对于变焦透镜在广角端的焦距变得太短时，在满足条件表达式(1)的透镜结构中，产生了广角端处的入射光瞳位于更靠近图像侧处的配置。因此，前透镜的有效直径不利地增加。另一方面，当比值超过上限时，第一透镜单元L1的焦距相对于变焦透镜在广角端的焦距变得太长。因此，当要实现期望的变焦比时，第一透镜单元L1的移动量增大，变焦透镜的总长度增大，并且变焦透镜的尺寸增大。
在每个实施例中，更优选的是如下设定条件表达式(1)和(2)的数值范围：
0.10<fssFw/LssFw<0.55···(1a)
3.5<f1/fw<15.0···(2a)。
在每个实施例中，更加优选的是如下设定条件表达式(1a)和(2a)的数值范围：
0.20<fssFw/LssFw<0.35···(1b)
4.0<f1/fw<8.0···(2b)。
利用以上提到的结构，在实现大孔径比的同时实现孔径光阑SS的光阑直径的减小，其结果是实现了具有良好光学性能的变焦透镜。
接下来，描述本发明中更优选的结构。优选的是具有正折光力的、被布置为在后透镜组LR中最靠近物体侧的部分透镜系统LRp1包括至少两个正透镜和至少一个负透镜。利用此构造，在满足条件表达式(1)的折光力布置中，变得容易优化具有强的正折光力的后透镜组LR的透镜结构，以校正佩兹伐和(Petzvalsum)、以及在整个变焦范围上令人满意地校正球面像差。
另外，优选的是，部分透镜系统LRp1具有如下配置：从物体侧到图像侧依次包括包含一个正透镜的部分透镜系统LRp1a、以及包含一个正透镜和一个负透镜的部分透镜系统LRp1b。利用这种配置，当实现变焦透镜的大孔径时，变得容易令人满意地校正球面像差和轴向色像差。
另外，优选的是布置具有负折光力的、在后透镜组LR中最靠近图像侧的最末部分透镜系统LRn2。最末部分透镜系统LRn2具有负折光力，以形成放大系统并因此获得如下的布置：在具有负折光力的最末部分透镜系统LRn2的物体侧的透镜系统的组合焦距更短，其结果是变得容易减小变焦透镜的总长度。另外，优选的是最末部分透镜系统LRn2由具有负折光力的单个透镜形成。这减小了透镜单元的厚度，并且因此变得容易在变焦透镜被折叠时减小透镜镜筒的厚度。
另外，优选的是，后透镜组LR从物体侧到图像侧依次包括具有正折光力的部分透镜系统LRp1、孔径光阑SS、具有负折光力的部分透镜系统LRn1、具有正折光力的部分透镜系统LRp2和具有负折光力的部分透镜系统LRn2。相对于后透镜组LR，具有正折光力的部分透镜系统LRp1被布置在孔径光阑SS的物体侧，以获得满足条件表达式(1)的透镜结构。
另外，优选的是在孔径光阑SS的图像侧布置具有负折光力的部分透镜系统LRn1、具有正折光力的部分透镜系统LRp2和具有负折光力的部分透镜系统LRn2(对应于最末部分透镜系统)，以分担倍率改变。利用此构造，变得容易在整个变焦范围上实现良好的光学性能。另外，优选的是，孔径光阑SS被配置为在变焦期间与部分透镜系统LRp1一体地、并因此沿着与部分透镜系统LRp1的轨迹相同的轨迹移动。这简化了透镜镜筒的结构，并且因此变得容易减小包括该透镜镜筒结构的变焦透镜的尺寸。
在实施例1至4中的每个实施例中，后透镜组LR包括第三透镜单元L3至第六透镜单元L6。第一透镜单元L1、第二透镜单元L2、第三透镜单元L3构成前透镜系统LFF。第四透镜单元L4、第五透镜单元L5和第六透镜单元L6构成后透镜系统LRR。第三透镜单元L3对应于部分透镜系统LRp1。第四透镜单元L4对应于部分透镜系统LRn(LRn1)。第五透镜单元L5对应于部分透镜系统LRp2。第六透镜单元L6对应于部分透镜系统LRn(LRn2)。部分透镜系统LRp1包括部分透镜系统LRp1a和部分透镜系统LRp1b。
另外，在实施例1至4中的每个实施例中，采用如下的配置：在变焦期间，部分透镜系统LRp1与部分透镜系统LRn1之间的间隔、部分透镜系统LRn1与部分透镜系统LRp2之间的间隔以及部分透镜系统LRp2与部分透镜系统LRn2之间的间隔改变。利用此构造，确保了各部分透镜系统的位置的灵活性，实现了高的变焦比，并且变得容易令人满意地在整个变焦范围上校正像场弯曲的变化。
实施例5中的后透镜组LR包括第三透镜单元L3至第五透镜单元L5。第一透镜单元L1、第二透镜单元L2和第三透镜单元L3构成前透镜系统LFF。第四透镜单元L4和第五透镜单元L5构成后透镜系统LRR。第三透镜单元L3对应于部分透镜系统LRp1。第四透镜单元L4对应于部分透镜系统LRn(LRn1)。第五透镜单元L5包括部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2。部分透镜系统LRn2对应于最末部分透镜系统。部分透镜系统LRp1包括部分透镜系统LRp1a和部分透镜系统LRp1b。
另外，在实施例5中，采用如下的配置：部分透镜系统LRp1与部分透镜系统LRn1之间的间隔、部分透镜系统LRn1与部分透镜系统LRp2之间的间隔在变焦期间改变。这减少了独立移动的透镜单元的数量，以简化透镜镜筒结构，并且因此变得容易减小包括该透镜镜筒结构的变焦透镜的尺寸。
在实施例6中，后透镜组LR包括第三透镜单元L3。第三透镜单元L3包括具有正折光力的部分透镜系统LRp1、具有负折光力的部分透镜系统LRn1、具有正折光力的部分透镜系统LRp2和具有负折光力的部分透镜系统LRn2。第一透镜单元L1、第二透镜单元L2和部分透镜系统LRp1构成前透镜系统LFF。部分透镜系统LRn1、部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2构成后透镜系统LRR。部分透镜系统LRn1对应于部分透镜系统LRn。部分透镜系统LRn2对应于部分透镜系统LRn和最末部分透镜系统。部分透镜系统LRp1包括部分透镜系统LRp1a和部分透镜系统LRp1b。
另外，在实施例6中，部分透镜系统LRp1、部分透镜系统LRn1、部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2被配置为在变焦期间沿相同的轨迹移动。这进一步减少了独立移动的透镜单元的数量，并且因此变得容易进一步简化透镜镜筒的结构。
另外，在根据本发明的变焦透镜中，优选的是满足下面提供的条件表达式中的至少一个。在广角端由孔径光阑SS的图像侧的透镜系统构成的后透镜系统的组合横向倍率由βssRw表示。第二透镜单元L2的焦距由f2表示。部分透镜系统LRp1的焦距由fRp1表示。在广角端变焦透镜的按空气换算的后焦距由skw表示。第二透镜单元L2包括最靠近物体侧的负透镜G21n，负透镜G21n在物体侧的透镜表面的曲率半径由R2na表示，并且负透镜G21n在图像侧的透镜表面的曲率半径由R2nb表示。
部分透镜系统LRp1从物体侧到图像侧依次包括包含一个正透镜的部分透镜系统LRp1a、以及包含一个正透镜和一个负透镜的部分透镜系统LRp1b。部分透镜系统LRp1a的焦距由fRp1a表示，并且部分透镜系统LRp1b的焦距由fRp1b表示。最末部分透镜系统LRn2的焦距由fRn2表示。当部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2在变焦期间沿着相同的轨迹移动时，部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2的组合焦距由fRpn表示。此时，优选的是满足以下条件表达式中的至少一个。
0.5<βssRw<1.5···(3)
0.8<|f2|/fw<2.0···(4)
0.8<fRp1/fw<2.5···(5)
0.1<skw/fw<1.0···(6)
-1.5<(R2nb+R2na)/(R2nb-R2na)<-0.5···(7)
-1.0<fRp1a/fRp1b<-0.1···(8)
1.0<|fRn2|/fw<5.0···(9)
1.5<fRpn/fw<10.0···(10)
接下来，描述条件表达式的技术含义。条件表达式(3)定义了当在广角端聚焦到无穷远处的物体上时由布置在孔径光阑SS的图像侧的透镜系统构成的后透镜系统LRR的组合横向倍率。当该组合横向倍率低于条件表达式(3)的下限时，布置在孔径光阑SS的图像侧的后透镜系统LRR的组合横向倍率向减小方向偏移太多。此时，在广角端，在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的组合折光力变得太弱，并且因此当要实现大孔径时，变得难以减小孔径光阑SS的孔径直径。
另一方面，当该组合横向倍率超过上限时，布置在孔径光阑SS的图像侧的后透镜系统LRR的组合横向倍率向放大方向偏移太多。此时，在广角端，在孔径光阑SS的物体侧的前透镜系统LFF的组合折光力变得太强，并且因此变得难以在广角端校正像场弯曲。
条件表达式(4)定义了第二透镜单元L2的负焦距与变焦透镜在广角端的焦距之间的比值。当该比值低于条件表达式(4)的下限并因此第二透镜单元L2的负焦距变得太短(即，负折光力的绝对值变得太大)时，变得难以在从广角端至望远端的变焦期间校正像场弯曲的变化。另一方面，当该比值超过上限并因此第二透镜单元L2的负焦距变得太长(即，负折光力的绝对值变得太小)时，用于获得期望的变焦比的第二透镜单元L2的移动量增大，并且前透镜的有效直径不利地增大。
条件表达式(5)定义了在后透镜组LR中被布置为最靠近物体侧的部分透镜系统LRp1的焦距与变焦透镜在广角端的焦距之间的比值。当该比值低于条件表达式(5)的下限并因此部分透镜系统LRp1的焦距变得太短时，变得难以在从广角端至望远端的变焦期间在整个变焦范围上校正伴随孔径增大而增大的球面像差。另一方面，当该比值超过上限并因此部分透镜系统LRp1的焦距变得太长时，用于获得期望的变焦比的部分透镜系统LRp1(包括部分透镜系统LRp1的透镜单元)的移动量增大，并且孔径光阑SS的孔径直径不利地增大。
条件表达式(6)定义了当在广角端聚焦到无穷远处的物体上时的后焦距与变焦透镜在广角端的焦距之间的比值。透镜结构满足条件表达式(6)，以减小变焦透镜的总长度和孔径光阑SS的孔径直径。换句话说，在满足条件表达式(1)的透镜结构中，在广角端的前透镜系统LFF被配置为具有强的正折光力。此时，变焦透镜采用强长焦型折光力布置，并且透镜结构满足条件表达式(6)，以减小变焦透镜的总长度和后焦距。
当该比值低于条件表达式(6)的下限并因此后焦距变得太短时，透镜单元或部分透镜系统在广角端彼此干扰，并且变得难以形成透镜镜筒结构。另一方面，当该比值超过上限并因此后焦距变得太长时，变焦透镜的总长度有利地增大。
条件表达式(7)是定义了在第二透镜单元L2中布置得最靠近物体侧的负透镜G21n的透镜形状的条件表达式。在第二透镜单元L2中布置为最靠近物体侧的负透镜G21n的形状被优化，以控制变焦透镜中的畸变像差。在本实施例中，透镜结构满足条件表达式(7)，以适当地校正在广角端的负畸变像差，并且因此令人满意地获得前透镜的有效直径的减小和像场弯曲的校正。
当比值低于条件表达式(7)的下限时，负畸变像差在广角端变得太小，并且前透镜的有效直径不利地增大。另一方面，当比值超过上限时，负畸变像差在广角端变得太大，并且变得难以在聚焦到附近的物体时校正像场弯曲的变化。
条件表达式(8)定义了构成在后透镜组LR中被布置为最靠近物体侧的部分透镜系统LRp1的部分透镜系统的折光力布置。由一个正透镜构成的部分透镜系统LRp1a以及由一个正透镜和一个负透镜构成的部分透镜系统LRp1b的折光力布置被优化，其中部分透镜系统LRp1a在部分透镜系统LRp1中被布置为最靠近物体侧，并且部分透镜系统LRp1b被布置在部分透镜系统LRp1a的图像侧。这适应变焦透镜的孔径的增大，并令人满意地校正更高阶的球面像差和轴向色像差。
当比值超过条件表达式(8)的上限并因此部分透镜系统LRp1b的焦距的绝对值相对于部分透镜系统LRp1a的焦距的绝对值变得太大时，球面像差校正不足。另一方面，当比值低于下限并因此部分透镜系统LRp1a的焦距的绝对值相对于部分透镜系统LRp1b的焦距的绝对值变得太大时，球面像差被过度校正。
条件表达式(9)定义了在后透镜组LR中被布置为最靠近图像侧的最末部分透镜系统LRn2(对应于部分透镜系统LRn)的焦距与变焦透镜在广角端的焦距之间的比值。最末部分透镜系统LRn2具有负折光力，并且后透镜组LR充当放大系统以增强布置在最末部分透镜系统LRn2的物体侧的透镜系统的折光力，并减小变焦透镜的总长度。当比值低于条件表达式(9)的下限并因此最末部分透镜系统LRn2的焦距的绝对值变得太小时，在物体侧的部分透镜系统的折光力变得太强，其结果是变得难以在整个变焦范围上校正各种像差，并且光束在图像平面上的入射角不利地变得太大。
另一方面，当比值超过上限并因此最末部分透镜系统LRn2的焦距的绝对值变得太大时，在物体侧的部分透镜系统的折光力变得太弱，其结果是变焦透镜的总长度增大，并且变焦透镜的尺寸增大。
条件表达式(10)定义了构成后透镜组LR的部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2的组合系统的组合焦距与变焦透镜在广角端的焦距之间的比值。当比值低于条件表达式(10)的下限时，部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2的组合系统的组合焦距变短，并且正折光力变得太强，组合系统的横向倍率变小。这导致如下的布置：布置在部分透镜系统LRp2的物体侧的部分透镜系统的组合焦距长，变焦透镜的总长度增大，并且变焦透镜的尺寸不利地增大。
另一方面，当比值超过上限并因此组合系统的焦距变得太长时，部分透镜系统LRn2的负折光力变强，即，负折光力的绝对值变大，并且这导致了其中使得出射光瞳位置太靠近图像平面的布置。于是，光束在图像拾取元件上的入射角变得太大，并且变得难以校正图像拾取元件的阴影特性(shadingcharacteristic)，这是不期望的。在每个实施例中，更优选的是如下设定条件表达式(3)至(10)的数值范围。
0.65<βssRw<1.40···(3a)
0.90<|f2|/fw<1.75···(4a)
0.9<fRp1/fw<2.0···(5a)
0.2<skw/fw<0.8···(6a)
-1.4<(R2nb+R2na)/(R2nb-R2na)<-0.7···(7a)
-0.85<fRp1a/fRp1b<-0.13···(8a)
1.3<|fRn2|/fw<4.0···(9a)
2.0<fRpn/fw<8.0···(10a)
更优选的是如下设定条件式(3a)至(10a)的数值范围。
0.80<βssRw<1.30···(3b)
1.0<|f2|/fw<1.5···(4b)
1.0<fRp1/fw<1.6···(5b)
0.3<skw/fw<0.5···(6b)
-1.2<(R2nb+R2na)/(R2nb-R2na)<-0.8···(7b)
-0.70<fRp1a/fRp1b<-0.15···(8b)
1.5<|fRn2|/fw<3.5···(9b)
2.5<fRpn/fw<5.0···(10b)
接下来，描述每个实施例中的透镜结构。
[实施例1]
现在参考图1，描述根据本发明的实施例1的变焦透镜。图1中的实施例1涉及六单元结构的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负、正、负、正和负折光力的第一透镜单元L1至第六透镜单元L6。在本实施例中，第三透镜单元L3、第四透镜单元L4、第五透镜单元L5和第六透镜单元L6构成形成后透镜组LR的部分透镜系统。另外，为了聚焦到近距离的物体，采用其中第五透镜单元L5被配置为朝物体侧移动的后聚焦系统。
在实施例1中，在从广角端至望远端的变焦期间，第一透镜单元L1被配置为朝着图像侧沿凸状的轨迹移动。另外，第二透镜单元L2被配置为朝着图像侧沿非线性的轨迹移动，以便补偿伴随着倍率改变的图像平面。另外，第三透镜单元L3、第四透镜单元L4、第五透镜单元L5和第六透镜单元L6被配置为在改变每对透镜单元之间的间隔的同时朝物体侧移动，以改变倍率。
第一透镜单元L1从物体侧到图像侧依次包括通过接合在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜与正透镜而形成的接合透镜。第二透镜单元L2从物体侧到图像侧依次包括在图像侧具有凹面的负透镜、具有双凹形的负透镜、以及在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜。第三透镜单元L3从物体侧到图像侧依次包括在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜(其中两个透镜表面都具有非球面形状)、具有双凸形的正透镜、在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜、以及具有双凸形的正透镜(其中图像侧的表面具有非球面形状)。
第四透镜单元L4包括在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜，其中两个透镜表面都具有非球面形状。第五透镜单元L5包括具有双凸形的正透镜。第六透镜单元L6包括在图像侧为凸面的弯月形状的负透镜，其中图像侧的表面具有非球面形状。第四透镜单元L4至第六透镜单元L6的组成透镜的数量减少，以减小折叠时的厚度。
[实施例2]
现在参考图3，描述根据本发明的实施例2的变焦透镜。实施例2中的变焦类型和聚焦系统与图1中的实施例1相同。与实施例1相比，实施例2的不同之处在于：实现了宽视角和大孔径，并且每个透镜单元中透镜的透镜形状改变。第二透镜单元L2从物体侧到图像侧依次包括在图像侧具有凹面的负透镜、在物体侧具有凹面的负透镜、以及在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜。
第三透镜单元L3从物体侧到图像侧依次包括在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜(其中两个透镜表面都具有非球面形状)、通过接合在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜与负透镜而形成的接合透镜、以及具有双凸形的正透镜(其中图像侧的表面具有非球面形状)。接合透镜表面被布置在第三透镜单元L3中，以便令人满意地校正伴随着孔径增大而变得难以校正的更高阶的球面像差，并且降低变焦透镜的偏心敏感度。第四透镜单元L4和第五透镜单元L5的透镜数量和透镜形状与实施例1中的相同。第六透镜单元L6包括在物体侧上具有凹形的负透镜，其中图像侧的表面具有非球面形状。
[实施例3]
现在参考图5，描述根据本发明的实施例3的变焦透镜。图5中实施例3中的变焦类型和聚焦系统与图1中的实施例1相同。与实施例1相比，实施例3的不同之处在于，每个透镜单元中透镜的透镜形状改变。第一透镜单元L1、第二透镜单元L2和第三透镜单元L3的透镜数量和透镜形状与实施例2中的相同。
第四透镜单元L4从物体侧到图像侧依次包括通过接合在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜(其中在物体侧的表面具有非球面形状)与在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜而形成的接合透镜。第四透镜单元L4被配置为是消色差的，以获得尤其适合作为用于校正相机抖动的图像稳定透镜单元的透镜结构。第五透镜单元L5和第六透镜单元L6的透镜数量和透镜形状与实施例2中的相同。
[实施例4]
现在参考图7，描述根据本发明的实施例4的变焦透镜。就变焦类型而言，实施例4与图1中的实施例1相同。第一透镜单元L1至第六透镜单元L6的透镜数量和透镜形状与实施例3中的相同。与实施例3相比，实施例4的不同之外在于：在望远端实现了大孔径，并且每个透镜单元中的透镜表面的曲率改变。另外，为了聚焦到近距离的物体上，采用其中第六透镜单元L6被配置为朝图像平面侧移动的后聚焦系统。
[实施例5]
现在参考图9，描述根据本发明的实施例5的变焦透镜。实施例5涉及具有五单元结构的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负、正、负和正折光力的第一透镜单元L1至第五透镜单元L5。在本实施例中，第三透镜单元L3、第四透镜单元L4和第五透镜单元L5构成后透镜组LR的部分透镜系统。第五透镜单元L5包括具有正折光力的部分透镜系统LRp2和具有负折光力的部分透镜系统LRn2。另外，为了聚焦到近距离的物体上，采用如下的后聚焦系统：具有负折光力的部分透镜系统LRn2被配置为朝图像平面侧移动，其中部分透镜系统LRn2构成第五透镜单元L5。
在实施例5中，在从广角端至望远端的变焦期间，第一透镜单元L1被配置为朝着图像侧沿凸状的轨迹移动。另外，第二透镜单元L2被配置为朝着图像侧沿非线性的轨迹移动，以便补偿被配置为伴随着倍率改变而移动的图像平面。另外，第三透镜单元L3、第四透镜单元L4和第五透镜单元L5被配置为在改变每对透镜单元之间的间隔的同时朝物体侧移动，以改变倍率。第一透镜单元L1、第二透镜单元L2、第三透镜单元L3的透镜数量和透镜形状与实施例2中的相同。第四透镜单元L4的透镜数量和透镜形状与实施例3中的相同。第五透镜单元L5包括具有双凸形的正透镜、以及在图像侧为凸面的弯月形状的负透镜(其中图像侧的表面具有非球面形状)。
[实施例6]
现在参考图11，描述根据本发明的实施例6的变焦透镜。实施例6涉及具有三单元结构的变焦透镜，该变焦透镜从物体侧到图像侧依次包括具有正、负和正折光力的第一透镜单元L1至第三透镜单元L3。后透镜组LR由第三透镜单元L3构成，并且第三透镜单元L3包括具有正折光力的部分透镜系统LRp1、具有负折光力的部分透镜系统LRn1、具有正折光力的部分透镜系统LRp2、以及具有负折光力的部分透镜系统LRn2。
为了聚焦到近距离的物体上，采用如下的后聚焦系统：具有负折光力的、构成第三透镜单元L3的部分透镜系统LRn2被配置为朝图像平面侧移动。在实施例6中，在从广角端至望远端的变焦期间，第一透镜单元L1被配置为朝着图像侧沿凸状的轨迹移动。另外，第二透镜单元L2被配置为朝着图像侧沿非线性的轨迹移动，以补偿被配置为伴随倍率改变而移动的图像平面。第三透镜单元L3被配置为朝物体侧移动，以改变倍率。
第一透镜单元L1的透镜数量和透镜形状与实施例1中的相同。第二透镜单元L2从物体侧到图像侧依次包括在图像侧具有凹面的负透镜、在物体侧具有凹面的负透镜、以及在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜。
第三透镜单元L3从物体侧到图像侧依次包括在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜(其中两个透镜表面都具有非球面形状)、以及通过接合在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜与在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜而形成的接合透镜。第三透镜单元L3还包括具有双凸形的正透镜(其中图像侧的表面具有非球面形状)、孔径光阑SS、以及通过接合在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜(其中物体侧的表面具有非球面形状)与在物体侧为凸面的弯月形状的正透镜而形成的接合透镜。第三透镜单元L3还包括具有双凸形的正透镜、以及在物体侧为凸面的弯月形状的负透镜(其中图像侧的表面具有非球面形状)。
上面已经描述了本发明的示例性实施例。然而，本发明并不限于这些实施例，并且，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行各种变化和修改。例如，出于校正图像模糊的目的，构成每个透镜单元的全部或一部分的部分透镜系统可以被配置为是偏心的，以便具有在与光轴垂直的方向上的成分。在这种情况下，优选的是，构成后透镜组LR的部分透镜系统的一部分，尤其是部分透镜系统LRp1或部分透镜系统LRn1，被用来执行图像模糊校正。另外，变焦透镜中剩余的畸变像差可以通过图像处理来校正。
接下来，描述其中将本发明的变焦透镜用作图像拾取光学系统的图像拾取装置。图13是图像拾取装置10的例示，该图像拾取装置10包括含有本发明的变焦透镜的拍摄光学系统11、以及被配置为接收由拍摄光学系统11形成的被摄体图像的光的诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件(光电转换元件)12。此外，图像拾取装置10包括记录由图像拾取元件12接收的被摄体图像的记录单元13、以及用于观察在显示元件(未示出)上显示的被摄体图像的取景器14。显示元件由液晶面板等形成，并且显示在图像拾取元件12上形成的被摄体图像。
以这种方式，本发明的变焦透镜可以应用于诸如数码相机之类的光学仪器，以实现具有高光学特性的光学仪器。注意，本发明同样可以应用于不含快速返回镜的单镜头反射(SLR)相机。注意，本发明的变焦透镜同样可以应用于视频摄像机。
虽然到此为止已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明绝不限于这些实施例，因此可以在本发明的主题的范围上进行各种变化和修改。
现在，描述分别对应于实施例1至6的数值实施例1至6的具体数值数据。在每个数值实施例中，符号i表示从物体侧计数的表面的编号。符号ri表示第i个光学表面(第i个表面)的曲率半径。符号di表示在光轴上第i个表面与第(i+1)个表面之间的间隙。符号ndi和νdi分别表示相对于d线的第i个表面与第(i+1)个表面之间的光学构件的材料的折射率和阿贝数(Abbenumber)。在这里，材料的阿贝数νd由下式表示。
νd＝(Nd-1)/(NF-NC)
Nd：相对于夫琅禾费(Fraunhofer)d线(波长：587.6nm)的折射率
NF：相对于夫琅禾费F线(波长：486.1nm)的折射率
NC：相对于夫琅禾费C线(波长：656.3nm)的折射率
当光的行进方向被定义为正时，在光轴方向上离表面顶点的移位量由x表示，在垂直于光轴的方向上离光轴的高度由h表示，近轴曲率半径由r表示，圆锥常数由K表示，并且非球面系数由A4、A6、A8和A10表示，非球面形状由下式表示：
x＝(h2/r)/[1+{1-(1+K)×(h/r)2}1/2]+A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10。注意，数值“E±XX”表示“×10±XX”。另外，以上提到的条件表达式和数值实施例之间的关系在(表1)中示出。
数值实施例1
单位mm
表面数据
非球面数据
第4表面
K＝0.00000e+000A4＝-2.40692e-006A6＝3.60609e-008
A8＝-1.97094e-010A10＝3.38368e-013
第5表面
K＝0.00000e+000A4＝7.32208e-006A6＝6.49797e-008
A8＝2.33582e-010A10＝6.41870e-013
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝-3.79789e-006A6＝-9.11913e-008
A8＝-3.88973e-010
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝3.76884e-005
第17表面
K＝0.00000e+000A4＝4.20034e-006A6＝-2.07222e-007
A8＝1.60552e-008
第19表面
K＝0.00000e+000A4＝6.13111e-005A6＝-3.40689e-006
A8＝4.89211e-008A10＝-4.30254e-010
第20表面
K＝0.00000e+000A4＝9.93069e-005A6＝-3.63784e-006
A8＝3.19900e-008
第24表面
K＝0.00000e+000A4＝-4.78063e-005A6＝1.11021e-007
A8＝-6.81571e-010A10＝2.57709e-012
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
数值实施例2
单位mm
表面数据
非球面数据
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝-1.16409e-005A6＝-4.59303e-009
A8＝9.36502e-011
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝1.87368e-005A6＝5.02314e-009
第16表面
K＝0.00000e+000A4＝8.11203e-006A6＝-6.32736e-008
A8＝4.90155e-009
第18表面
K＝0.00000e+000A4＝-2.32442e-005A6＝-3.20654e-007
A8＝1.90857e-009A10＝-9.17022e-012
第19表面
K＝0.00000e+000A4＝-1.89163e-005A6＝-5.87708e-007
A8＝2.49921e-009
第23表面
K＝0.00000e+000A4＝-1.83551e-005A6＝5.19807e-008
A8＝-1.29964e-010A10＝6.20299e-013
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
数值实施例3
单位mm
表面数据
非球面数据
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝-5.45965e-006A6＝7.87686e-009
A8＝2.87553e-010
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝2.17971e-005A6＝1.91839e-008
第16表面
K＝0.00000e+000A4＝1.86223e-005A6＝9.60648e-009
A8＝5.82734e-009
第18表面
K＝0.00000e+000A4＝-7.38491e-006A6＝2.81808e-007
A8＝-2.65515e-009
第24表面
K＝0.00000e+000A4＝-8.11999e-006A6＝5.23648e-008
A8＝-4.49597e-010A10＝1.71410e-012
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
数值实施例4
单位mm
表面数据
非球面数据
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝-3.11993e-006A6＝-1.04135e-008
A8＝3.77325e-010
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝2.38275e-005A6＝-6.90804e-009
第16表面
K＝0.00000e+000A4＝3.00443e-005A6＝9.19740e-009
A8＝1.16771e-008
第18表面
K＝0.00000e+000A4＝-6.91808e-006A6＝3.15669e-007
A8＝-3.00652e-009
第24表面
K＝0.00000e+000A4＝-5.86810e-006A6＝7.17359e-008
A8＝-2.50306e-010A10＝-8.26182e-013
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
数值实施例5
单位mm
表面数据
非球面数据
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝-3.34204e-006A6＝-7.97084e-010
A8＝4.26623e-010
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝2.28153e-005A6＝5.21819e-009
第16表面
K＝0.00000e+000A4＝3.04877e-005A6＝2.81087e-008
A8＝1.12344e-008
第18表面
K＝0.00000e+000A4＝-5.73311e-006A6＝2.87882e-007
A8＝-2.76272e-009
第24表面
K＝0.00000e+000A4＝-7.40763e-006A6＝1.08486e-007
A8＝-8.91286e-010A10＝2.61926e-012
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
数值实施例6
单位mm
表面数据
非球面数据
第10表面
K＝0.00000e+000A4＝1.94576e-005A6＝6.20163e-008
A8＝2.01056e-009A10＝-1.98253e-012
第11表面
K＝0.00000e+000A4＝3.86041e-005A6＝2.71870e-008
第16表面
K＝0.00000e+000A4＝7.66946e-005A6＝4.20654e-007
A8＝1.82438e-008
第18表面
K＝0.00000e+000A4＝6.43642e-006A6＝1.58463e-008
A8＝-5.78829e-010
第24表面
K＝0.00000e+000A4＝-2.36947e-005A6＝6.01058e-008
A8＝-2.25893e-009A10＝1.34476e-011
各种数据
变焦透镜单元数据
单透镜数据
表1
虽然已经参考实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，从而涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。

Claims (18)

1.一种变焦透镜，其特征在于，从物体侧到图像侧依次包括：
具有正折光力的第一透镜单元；
具有负折光力的第二透镜单元；及
包括至少一个透镜单元的后透镜组，
其中，每对相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间改变，
其中，所述后透镜组的折光力在整个变焦范围上为正，
其中，所述后透镜组包括：
最靠近物体侧的、具有正折光力的部分透镜系统LRp1；
在所述部分透镜系统LRp1的图像侧的孔径光阑；及
在所述孔径光阑与图像平面之间的、具有负折光力的至少一个部分透镜系统，
其中，所述第一透镜单元和孔径光阑被配置为在望远端比在广角端位于更靠近物体侧，及
其中，满足以下条件表达式：
0.00<fssFw/LssFw<0.75
3.0<f1/fw<20.0
其中，fssFw表示由从所述第一透镜单元到所述孔径光阑的透镜系统构成的前透镜系统在广角端的组合焦距，LssFw表示在广角端从所述第一透镜表面到所述孔径光阑的光轴上的距离的绝对值，f1表示所述第一透镜单元的焦距，并且fw表示所述变焦透镜在广角端的焦距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：
0.5<βssRw<1.5
其中βssRw表示由所述孔径光阑的图像侧的透镜系统构成的后透镜系统在广角端的组合横向倍率。
3.如权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：
0.8<|f2|/fw<2.0
其中f2表示所述第二透镜单元的焦距。
4.如权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：
0.8<fRp1/fw<2.5
其中fRp1表示所述部分透镜系统LRp1的焦距。
5.如权利要求1所述的变焦透镜，其中满足以下条件表达式：
0.1<skw/fw<1.0
其中skw表示所述变焦透镜在广角端的按空气换算的后焦距。
6.如权利要求1所述的变焦透镜，
其中，所述第二透镜单元包括最靠近物体侧的负透镜G21n，及
其中，满足以下条件表达式：
-1.5<(R2nb+R2na)/(R2nb-R2na)<-0.5
其中R2na表示负透镜G21n在物体侧的透镜表面的曲率半径，并且R2nb表示负透镜G21n在图像侧的透镜表面的曲率半径。
7.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述部分透镜系统LRp1包括至少两个正透镜以及至少一个负透镜。
8.如权利要求1所述的变焦透镜，
其中，所述部分透镜系统LRp1从物体侧到图像侧依次包括：
包括一个正透镜的部分透镜系统LRp1a；及
包括一个正透镜和一个负透镜的部分透镜系统LRp1b，并且
其中满足以下条件表达式：
-1.0<fRp1a/fRp1b<-0.1
其中fRp1a表示所述部分透镜系统LRp1a的焦距，并且fRp1b表示所述部分透镜系统LRp1b的焦距。
9.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，后透镜组包括最靠近图像侧的、具有负折光力的最末部分透镜系统。
10.如权利要求9所述的变焦透镜，其中，满足以下条件表达式：
1.0<|fRn2|/fw<5.0
其中fRn2表示所述最末部分透镜系统的焦距。
11.如权利要求9所述的变焦透镜，其中，所述最末部分透镜系统包括单个透镜。
12.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述后透镜组从物体侧到图像侧依次包括：
具有正折光力的部分透镜系统LRp1；
孔径光阑；
具有负折光力的部分透镜系统LRn1；
具有正折光力的部分透镜系统LRp2；及
具有负折光力的部分透镜系统LRn2。
13.如权利要求12所述的变焦透镜，其中，所述孔径光阑被配置为在从广角端至望远端的变焦期间沿着与所述部分透镜系统LRp1的轨迹相同的轨迹朝物体侧移动。
14.如权利要求12所述的变焦透镜，其中，所述部分透镜系统LRp1与部分透镜系统LRn1之间的间隔、部分透镜系统LRn1与部分透镜系统LRp2之间的间隔以及部分透镜系统LRp2与部分透镜系统LRn2之间的间隔在变焦期间改变。
15.如权利要求12所述的变焦透镜，其中，所述部分透镜系统LRp1与部分透镜系统LRn1之间的间隔以及部分透镜系统LRn1与部分透镜系统LRp2之间的间隔在变焦期间改变。
16.如权利要求15所述的变焦透镜，
其中，所述部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2被配置为在变焦期间沿着相同的轨迹移动，并且
其中，满足以下条件表达式：
1.5<fRpn/fw<10.0
其中fRpn表示所述部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2的组合焦距。
17.如权利要求12所述的变焦透镜，其中，所述部分透镜系统LRp1、部分透镜系统LRn1、部分透镜系统LRp2和部分透镜系统LRn2被配置为在变焦期间沿着相同的轨迹移动。
18.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至17中的任一项所述的变焦透镜；及
固态图像拾取元件，被配置为接收由所述变焦透镜形成的图像的光。
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