CN109212731A - 变焦透镜和图像拾取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变焦透镜和图像拾取装置。为了获得在整个变焦范围上具有高的变焦比和令人满意的光学特性的变焦透镜，变焦透镜由按从物侧到像侧的顺序的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和包含至少四个透镜单元并且总体具有正折光力的后单元组成。第二透镜单后单元被配置为在从广角端到望远端的变焦期间向物侧移动，并且各对相邻的透镜单元之间的间隔在变焦期间改变。后单元包含被布置为最接近像侧的具有正折光力的透镜单元(LP)。广角端的变焦透镜的焦距(fw)、望远端的变焦透镜的焦距(ft)、第一透镜单元的焦距(f1)、第二透镜单元的焦距(f2)、以及望远端的从像侧的透镜单元(LP)的透镜表面到像面的距离(dLP)分别被适当地设定。

Description

变焦透镜和图像拾取装置
技术领域
本发明涉及适用于使用图像拾取元件的图像拾取装置的变焦透镜和图像拾取装置，例如，视频摄像机、电子静态照相机、广播摄像机或监视摄像机。
背景技术
近年，用于图像拾取装置中的图像拾取光学系统要求是例如具有短的变焦透镜总长度、紧凑(小)尺寸和高变焦比(高倍率变化比)的变焦透镜。作为满足这些要求的变焦透镜，已知存在具有正折光力的透镜单元被布置为最接近物侧的正引导型变焦透镜。并且，为了执行快速聚焦，例如，聚焦透镜系统需要具有小的尺寸和重量。
迄今为止，作为具有正折光力的透镜单元被布置为最接近物侧的正引导型变焦透镜，已知存在具有相对高的变焦比并且使用被布置于物侧且与第一透镜单元不同的透镜单元来执行聚焦的变焦透镜。并且，一般地，具有高变焦比的变焦透镜的整个系统趋于具有大的尺寸，并且变焦透镜也趋于具有大的重量。
当变焦透镜的尺寸和重量增大时，变焦透镜常常由于照相机抖动或其他原因而在拍摄期间振动。当变焦透镜振动和倾斜时，拍摄的图像(成像位置)以对应于变焦透镜的倾斜角度和此时的变焦位置处的焦距的量位移(图像模糊)。即，出现图像模糊。已知存在一种变焦透镜，在该变焦透镜中，作为被配置为校正此时出现的图像模糊的单元(具有图像稳定化功能的单元)，透镜系统的一部分被配置为在垂直于光轴的方向上偏移。
迄今为止，已知存在按从物侧到像侧的顺序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和总体具有正折光力的后单元的所谓的正引导型变焦透镜，其中，各对透镜单元之间的间隔为了变焦改变。作为这种变焦透镜，已知存在包括图像稳定化透镜系统并且进一步使用内聚焦系统的变焦透镜(CN105467568A)，在内聚焦系统中，被布置于孔径光阑的像侧的透镜系统被配置为移动以执行聚焦。
在正引导型变焦透镜中，在将变焦透镜的整个系统小型化的同时增大变焦比是相对容易的。在由按从物侧到像侧的顺序的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和其后的包括至少一个透镜单元的后单元组成的正引导型变焦透镜中，第二透镜单元主要负责倍率改变动作。并且，第一透镜单元的有效直径、第一透镜单元的透镜单元厚度和其它尺寸大大地影响整个变焦透镜的尺寸。
因此，在正引导型变焦透镜中，为了在将变焦透镜的整个系统小型化的同时以高变焦比在整个变焦范围上获得高的光学性能，适当地设定例如第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个的折光力和透镜配置是重要的。适当地设定包括布置于第二透镜单元的像侧的多个透镜单元的后单元的透镜配置也是重要的。
并且，例如，适当地设定诸如第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个在变焦期间的移动方向和移动量的移动条件是重要的。除非适当地设定这些配置，否则变得难以在将变焦透镜的整个系统小型化的同时获得以高变焦比在整个变焦范围上具有高的光学性能的变焦透镜。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种变焦透镜，变焦透镜由按从物侧到像侧的顺序的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、以及包含至少四个透镜单元并且总体具有正折光力的后单元组成，其中，第二透镜单元被配置为向物侧移动并且各对相邻的透镜单元之间的间隔在从广角端到望远端的变焦期间改变，其中，后单元包含被布置为最接近像侧的具有正折光力的透镜单元LP，并且，其中，满足以下的条件式：
0.7<f1/ft<1.2；
0.7<|f2/fw|<1.0；和
0.1<dLP/ft<0.4，
这里，“fw”代表广角端的变焦透镜的焦距，“ft”代表望远端的变焦透镜的焦距，f1代表第一透镜单元的焦距，f2代表第二透镜单元的焦距，并且dLP代表望远端的从透镜单元LP的像侧的透镜表面到像面的距离。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1是根据本发明的例子1的变焦透镜的广角端的截面图。
图2A是根据例子1的变焦透镜的广角端的像差图。
图2B是根据例子1的变焦透镜的望远端的像差图。
图3是根据本发明的例子2的变焦透镜的广角端的截面图。
图4A是根据例子2的变焦透镜的广角端的像差图。
图4B是根据例子2的变焦透镜的望远端的像差图。
图5是根据本发明的例子3的变焦透镜的广角端的截面图。
图6A是根据例子3的变焦透镜的广角端的像差图。
图6B是根据例子3的变焦透镜的望远端的像差图。
图7是根据本发明的例子4的变焦透镜的广角端的截面图。
图8A是根据例子4的变焦透镜的广角端的像差图。
图8B是根据例子4的变焦透镜的望远端的像差图。
图9是根据本发明的一个实施例的图像拾取装置的主要部分的示意图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
现在参照附图详细描述本发明的示例性实施例。根据本发明的各例子的变焦透镜按从物侧到像侧的顺序包括：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、以及包含至少四个透镜单元并且总体具有正折光力的后单元。在从广角端到望远端的变焦期间，第二透镜单元向物侧移动，并且各对相邻的透镜单元之间的间隔改变。
图1是根据本发明的例子1的变焦透镜的广角端(短焦距端)的透镜截面图。图2A和图2B分别是根据例子1的变焦透镜的广角端和望远端(长焦距端)的像差图。例子1代表具有4.12的变焦比和4.12的F数的变焦透镜。图3是根据本发明的例子2的变焦透镜的广角端的透镜截面图。图4A和图4B分别是根据例子2的变焦透镜的广角端和望远端的像差图。例子2代表具有4.12的变焦比和4.12的F数的变焦透镜。
图5是根据本发明的例子3的变焦透镜的广角端的透镜截面图。图6A和图6B分别是根据例子3的变焦透镜的广角端和望远端的像差图。例子3代表具有5.30的变焦比和4.12的F数的变焦透镜。图7是根据本发明的例子4的变焦透镜的广角端的透镜截面图。图8A和图8B分别是根据例子4的变焦透镜的广角端和望远端的像差图。例子4代表具有3.34的变焦比和4.12的F数的变焦透镜。图9是根据本发明的一个实施例的图像拾取装置的主要部分的示意图。
根据各例子的变焦透镜是用于诸如视频摄相机、数字照相机、监视摄相机和电视(TV)摄相机的图像拾取装置中的图像拾取光学系统。
在透镜截面图中，左侧是物侧(前方)，右侧是像侧(后方)。在透镜截面图中，变焦透镜由L0代表。从物侧算起的透镜单元的次序由“i”代表，第i透镜单元由Li代表。后单元LB包含至少四个透镜单元。孔径光阑由SP代表。图像稳定化透镜系统IS被配置为在包含垂直于光轴的方向的分量的方向上移动，以校正当整个变焦透镜振动时出现的图像模糊。聚焦透镜系统LF被配置为在聚焦期间移动。
当变焦透镜被用作视频摄相机或数字静态照相机的图像拾取光学系统时，诸如CCD传感器或CMOS传感器的图像拾取元件(光电转换元件)的图像拾取表面位于像面IP处。箭头表示各透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动轨迹。涉及聚焦的箭头表示聚焦透镜系统LF在从无限远到近距离的聚焦期间的移动方向。
在图1和图3的变焦透镜的透镜截面图中，示出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、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4、具有负折光力的第五透镜单元L5和具有正折光力的第六透镜单元L6。后单元LB由第三透镜单元L3到第六透镜单元L6组成。第六透镜单元L6对应于被定位为最接近变焦透镜的像侧的具有正折光力的透镜单元LP。
如图1和图3所示，在根据例子1和例子2的变焦透镜中，第一透镜单元L1被配置为在从广角端到望远端的变焦期间如箭头所示的那样向物侧移动。第二透镜单元L2被配置为在增大第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔的同时向物侧移动。第三透镜单元L3被配置为在减小第二透镜单元L2与第三透镜单元L3之间的间隔的同时向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为在增大并然后减小第三透镜单元L3与第四透镜单元L4之间的间隔的同时向物侧移动。第五透镜单元L5被配置为在减小并然后增大第四透镜单元L4与第五透镜单元L5之间的间隔的同时向物侧移动。
第六透镜单元L6被配置为在增大第五透镜单元L5与第六透镜单元L6之间的间隔的同时向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为在从无限远到近距离的聚焦期间向像侧移动。
在图5和图7的聚焦透镜的透镜截面图中，示出了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、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有正折光力的第四透镜单元L4和具有负折光力的第五透镜单元L5。还示出了具有负折光力的第六透镜单元L6和具有正折光力的第七透镜单元L7。后单元LB由第三透镜单元L3到第七透镜单元L7组成。第七透镜单元L7对应于被定位为最接近像侧的具有正折光力的透镜单元LP。
如图5和图7所示，在根据例子3和例子4的变焦透镜中，第一透镜单元L1被配置为在从广角端到望远端的变焦期间如箭头所示的那样向物侧移动。第二透镜单元L2被配置为在增大第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔的同时向物侧移动。第三透镜单元L3被配置为在减小第二透镜单元L2与第三透镜单元L3之间的间隔的同时向物侧移动。第四透镜单元L4被配置为在减小第三透镜单元L3与第四透镜单元L4之间的间隔的同时向物侧移动。第五透镜单元L5被配置为在增大并然后减小第四透镜单元L4与第五透镜单元L5之间的间隔的同时向物侧移动。
第六透镜单元L6被配置为在增大第五透镜单元L5与第六透镜单元L6之间的间隔的同时向物侧移动。第七透镜单元L7被配置为在增大第六透镜单元L6与第七透镜单元L7之间的间隔的同时向物侧移动。第五透镜单元L5被配置为在从无限远到近距离的聚焦期间向像侧移动。在这种情况下，折光力指的是光焦度，并且是焦距的倒数。
在根据例子1和例子2的变焦透镜中，形成第三透镜单元L3的透镜系统的一部分被配置为作为图像稳定化透镜系统IS在包含垂直于光轴的方向的分量的方向上移动，以校正图像模糊。在根据例子3和例子4的变焦透镜中，第四透镜单元L4被配置为作为图像稳定化透镜系统IS整体在包含垂直于光轴的方向的分量的方向上移动，以校正图像模糊。
在各例子中，孔径光阑SP被布置于第三透镜单元L3的物侧。在各例子中，广角端和望远端指的是当各透镜单元位于透镜单元可在光轴上机械移动的范围的两端时获得的变焦位置。
在像差图中的球面像差图中，实线“d”表示d线(波长：587.6nm)，长划双短虚线“g”表示g线(波长：435.8nm)。在像散图中，点线M表示d线处的子午像面，实线S表示d线处的弧矢像面。示出g线处的横向色差。符号“ω”代表半视角(图像拾取视角的一半的值)(度)，并且符号Fno代表F数。
下面，描述各例子的特征。根据本发明的各例子的变焦透镜由按从物侧到像侧的顺序的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、以及包含至少四个透镜单元并且在整个变焦范围上总体具有正折光力的后单元LB组成。
一般地，为了将透镜单元小型化，需要减小透镜外径(透镜有效直径)。为了减小透镜外径，需要导致入射到透镜单元的光束充分地会聚于透镜单元的光入射侧。可以通过简单地在透镜单元的物侧布置具有强的正折光力的透镜单元，实现这种状态。
在各例子中，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2被配置为移动，使得第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔在变焦期间在望远端与在广角端相比变得较大。以此方式，容易确保在轴上光束的直径增大的望远端从第一透镜单元L1出射的轴上光束有足够长的距离来进行会聚。因此，有利于其后的各透镜单元的小型化。
在各例子中，后单元LB包括被布置为最接近像侧的具有正折光力的透镜单元LP。广角端的变焦透镜的焦距由“fw”代表，望远端的变焦透镜的焦距由“ft”代表，第一透镜单元L1的焦距由f1代表，第二透镜单元L2的焦距由f2代表，并且望远端的透镜单元LP的像侧的透镜表面到像面的距离由dLP代表。此时，满足以下的条件式。
0.7＜f1/ft＜1.2…(1)
0.7＜|f2/fw|＜1.0…(2)
0.1＜dLP/ft＜0.4…(3)
下面，描述上述的条件式的技术含义。条件式(1)限定第一透镜单元L1的焦距。当比率超过条件式(1)的上限并且第一透镜单元L1的正折光力过度减小时，需要为了倍率改变而增大第一透镜单元L1的移动量。结果，变焦透镜的总长在望远端不利地增大。并且，变得难以减小前透镜元件的有效直径。当比率低于条件式(1)的下限并且第一透镜单元L1的正折光力过度增大时，可容易地增大变焦比，但是变得难以校正望远端的球面像差。
条件式(2)限定第二透镜单元L2的焦距。当满足条件式(2)时，可以容易地在广角端获得反聚焦型折光力布置。并且，可以在广角端获得宽的视角，并且，可以容易在整个变焦范围上以各种像差的较小的变化在整个画面中获得高的光学性能。
当比率超过条件式(2)的上限并且第二透镜单元的负折光力变得较弱(负折光力的绝对值变得较小)时，变得难以获得反聚焦型折光力布置，并且还变得难以增大广角端的图像拾取视角。当比率低于条件式(2)的下限并且第二透镜单元的负折光力过度增大(负折光力的绝对值过度增大)时，变得难以减小伴随变焦的球面像差和横向色差的变化。并且，第二透镜单元L2表现出过大地分散轴上光束的作用，并由此变得难以将其后的透镜单元小型化。
给出条件式(3)以适当地设定望远端的光轴上的透镜单元LP的位置。当满足条件式(3)时，透镜单元LP被布置于望远端的接近像面的位置处，并且可以容易地减小布置于透镜单元LP的物侧的图像稳定化透镜系统IS和聚焦透镜系统LF的有效直径。当比率低于条件式(3)的下限并且透镜单元LP与像面之间的距离过度减小时，变得难以在望远端减小后透镜元件的有效直径。并且，变得难以抑制从广角端到望远端的变焦期间的出射光瞳位置的变化。
当比率超过条件式(3)的上限并且透镜单元LP与像面之间的距离过度增大时，变得难以减小望远端的变焦透镜的总长。
优选将条件式(1)～(3)的数值范围设定如下。
0.8＜f1/f2＜1.1…(1a)
0.7＜|f2/fw|＜0.9…(2a)
0.20＜dLP/ft＜0.35…(3a)
优选各例子满足以下的条件式中的至少一个。透镜单元LP的焦距由fLP代表。望远端的第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔由d12t代表。从第二透镜单元L2的最接近物侧的透镜表面到第二透镜单元L2的最接近像侧的透镜表面的光轴上的距离由d2代表。
第二透镜单元L2在从广角端到望远端的变焦期间的移动量由m2代表。这里的透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动量指的是广角端的光轴上的透镜单元的位置与望远端的光轴上的透镜单元的位置之间的差值。当透镜单元被定位为在望远端与在广角端相比更接近像侧时，移动量的符号为正，并且，当透镜单元被定位为在望远端与在广角端相比更接近物侧时，移动量的符号为负。第一透镜单元L1在从广角端到望远端的变焦期间的移动量由m1代表。望远端的F数由Fnot代表。
当根据本发明的各例子的变焦透镜被应用于包括图像拾取元件的图像拾取装置时，在从广角端到望远端的变焦期间穿过透镜单元LP的最接近物侧的透镜表面的轴上光线或轴外光线的最大入射高度由“hgt”代表。即，最大入射高度“hgt”是从变焦透镜的光轴到轴上光线或轴外光线穿过透镜单元LP的透镜表面的位置的最大距离。图像拾取元件的有效图像拾取表面的对角长度的一半由Ymax代表。
此时，优选满足以下的条件式中的至少一个。
0.3＜fLP/ft＜1.0…(4)
0.2＜d12t/ft＜0.5…(5)
0.6＜|d2/f2|＜1.2…(6)
0.01＜|m2/ft|＜0.20…(7)
0.05＜m2/m1＜0.40…(8)
0.7＜Fnot/(ft/fw)＜1.4…(9)
3.0＜(hgt×Fnot)/Ymax＜5.5…(10)
下面，描述上述的条件式的技术含义。给出条件式(4)以适当地设定被布置为最接近像侧的具有正折光力的透镜单元LP的焦距。当满足条件式(4)时，容易减小布置于透镜单元LP的物侧的图像稳定化透镜系统IS和聚焦透镜系统LF的有效直径。
当比率超过条件式(4)的上限时，透镜单元LP的正折光力过度减小，并且变得难以减小布置于透镜单元LP的物侧的图像稳定化透镜系统IS和聚焦透镜系统LF的有效直径。当比率低于条件式(4)的下限时，透镜单元LP的正折光力过度增大，并且变得难以校正广角端的像场弯曲和畸变。
给出条件式(5)以适当地设定望远端的第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔。当满足条件式(5)时，能够容易地减小形成后单元LB的各透镜单元的有效直径。
当比率超过条件式(5)的上限并且第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔过度增大时，为了确保望远端的周围光量，前透镜元件的有效直径增大。并且，当比率低于条件式(5)的下限并且第一透镜单元L1与第二透镜单元L2之间的间隔过度减小时，变得难以减小伴随变焦的球面像差和横向色差的变化。并且，广角端的变焦透镜的总长增大，并且变得难以减小广角端的前透镜元件的有效直径。
给出条件式(6)以适当地设定第二透镜单元L2的厚度(透镜单元厚度)。当满足条件式(6)时，可容易地减小形成后单元LB的各透镜单元的有效直径。当比率超过条件式(6)的上限并且第二透镜单元L2的厚度过度增大时，变得难以减小形成后单元LB的各透镜单元的有效直径。当比率低于条件式(6)的下限并且第二透镜单元L2的厚度过度减小时，变得难以校正广角端的像场弯曲和望远端的球面像差。
给出条件式(7)以适当地设定第二透镜单元L2在变焦期间的移动量。当满足条件式(7)时，可容易地减小广角端的变焦透镜的总长。当比率超过条件式(7)的上限并且第二透镜单元L2在变焦期间的移动量过度增大时，变得难以减小望远端的变焦透镜的总长。当比率低于条件式(7)的下限并且第二透镜单元L2在变焦期间的移动量过度减小时，变得难以减小伴随变焦的球面像差和横向色差的变化。并且，广角端的变焦透镜的总长增大，并且变得难以减小广角端的前透镜元件的有效直径。
给出条件式(8)以适当地设定变焦期间的第二透镜单元L2的移动量与第一透镜单元L1的移动量之间的比率。当该比率超过条件式(8)的上限并且第二透镜单元L2的移动量过度增大时，变得难以减小伴随变焦的球面像差和横向色差的变化。并且，广角端的变焦透镜的总长增大，并且变得难以减小广角端的前透镜元件的有效直径。当该比率低于条件式(8)的下限并且第一透镜单元L1的移动量过度增大时，为了确保望远端的周围光量，前透镜元件的有效直径不利地增大。
条件式(9)限定广角端的F数与变焦比之间的关系。当比率低于条件式(9)的下限并且F数关于变焦比过度减小时，由于第三透镜单元L3，出现大的球面像差，并且变得难以在整个变焦范围上保持高的光学性能。并且，当该比率超过条件式(9)的上限并且F数关于变焦比过度增大时，变得难以增大变焦比和孔径比。
条件式(10)限定变焦透镜用于图像拾取装置中时的图像拾取元件的尺寸与望远端的F数和最接近后单元LB的物侧的透镜的有效直径“hgt”之间的关系。当比率低于条件式(10)的下限并且最接近后单元LB的物侧的透镜的有效直径过度减小时，变得难以关于小F数上的轴上光束确保足够的有效直径，并且变得难以增大孔径比。
并且，当比率超过条件式(10)的上限并且最接近后单元LB的物侧的透镜的有效直径过度增大时，由于最接近后透镜LB的物侧的透镜，出现大的球面像差，并且变得难以校正变焦透镜的整个系统中的球面像差。还变得难以在增大孔径比的同时获得高的光学性能。
在各例子中，更优选将条件式(4)～(10)的数值范围设定如下。
0.5＜fLP/ft＜0.9…(4a)
0.25＜d12t/ft＜0.40…(5a)
0.70＜|d2/f2|＜1.15…(6a)
0.02＜|m2/ft|＜0.15…(7a)
0.05＜m2/m1＜0.3…(8a)
0.7＜Fnot/(ft/fw)＜1.3…(9a)
3.5＜(hgt×Fnot)/Ymax＜5.0…(10a)
如上所述，根据各例子，能够获得一种变焦透镜，该变焦透镜包括用于图像模糊补偿(图像稳定化)的机构和小型化且轻重量化的聚焦透镜系统，并且能够在变焦透镜具有大的孔径和小的望远端的F数的同时将整个变焦透镜小型化。在各例子中，形成后单元LB的所有透镜单元被布置于光阑SP的像侧，但是例子的应用范围不限于此。形成后单元LB的透镜单元的一部分可以被布置于第二透镜单元L2与光阑SP之间。
下面，参照图9，描述本发明的一个实施例，该实施例使用根据本发明的例子中的一个的变焦透镜作为图像拾取光学系统。在图9中，根据本发明的示例性实施例的图像拾取装置10包括：由上述的例子中的一个的变焦透镜组成的图像拾取光学系统11、被配置为接收由图像拾取光学系统11形成的被照体图像的光的诸如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像拾取元件12(光电转换元件)、被配置为记录关于由图像拾取元件12接收的被照体图像的数据的记录单元13、以及用于观察在显示元件(未示出)上显示的被照体图像的取景器14。显示元件由液晶面板等组成。在图像拾取元件12上形成的被照体图像显示于显示元件上。
可以通过以此方式将根据例子中的一个的变焦透镜应用于例如数字照相机的图像拾取装置，实现具有高的光学性能的图像拾取装置。根据各例子的变焦透镜可以类似地被应用于没有快速返回镜的单镜头反射(SLR)照相机。并且，根据各例子的变焦透镜可以类似地被应用于视频摄相机。
以上示例性地描述了本发明的例子和实施例，但是本发明不限于这些例子和实施例，并且可以在其要旨的范围内以各种方式被修改和改变。
下面，分别描述例子1～4的数值数据1～4。在每一个数值数据中，符号i代表从物侧算起的表面的次序，符号ri代表第i透镜表面的曲率半径，符号di代表第i表面与第(i+1)表面之间的透镜厚度或空气间隙，符号ndi和νdi分别代表第i表面与第(i+1)表面之间的透镜的材料在d线处的折射率和Abbe数。
并且，非球面形状表示如下：
x＝(h2/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12,
这里，R代表傍轴曲率半径，“k”代表偏心率，A4、A6、A8、A10和A12代表非球面系数，“x”代表从光轴算起的高度“h”的位置处距表面顶点的沿光轴方向的位移。表示法“e-x”意指“10-x”。
在每个示例中，后焦距(BF)对应于从透镜最后表面到傍轴像面的距离。变焦透镜的总长度是通过将后焦距与从最接近物侧的透镜表面到最后的透镜表面的距离相加所获得的值。并且，在表1中示出以上给出的条件式与各例子中的对应值之间的对应性。
[数值例子1]
单位：mm
表面数据
非球面数据
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值例子2]
单位：mm
表面数据
非球面数据
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值例子3]
单位：mm
表面数据
非球面数据
各种数据
变焦透镜单元数据
[数值例子4]
单位：mm
表面数据
非球面数据
各种数据
变焦透镜单元数据
[表1]
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (13)

1.一种变焦透镜，其特征在于，变焦透镜具有各对相邻的透镜单元之间的间隔在变焦期间改变的配置，变焦透镜按从物侧到像侧的顺序包括：
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；和
包含至少四个透镜单元并且总体具有正折光力的后单元，
其中，第二透镜单元被配置为在从广角端到望远端的变焦期间向物侧移动，
其中，后单元包含被布置为最接近变焦透镜的像侧的具有正折光力的透镜单元LP，以及
其中，满足以下的条件式：
0.7<f1/ft<1.2；
0.7<|f2/fw|<1.0；和
0.1<dLP/ft<0.4，
这里，“fw”代表广角端的变焦透镜的焦距，“ft”代表望远端的变焦透镜的焦距，f1代表第一透镜单元的焦距，f2代表第二透镜单元的焦距，并且dLP代表望远端的从透镜单元LP的像侧的透镜表面到像面的距离。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.3<fLP/ft<1.0
这里，fLP代表透镜单元LP的焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.2<d12t/ft<0.5
这里，d12t代表望远端的第一透镜单元和第二透镜单元之间的间隔。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.6<|d2/f2|<1.2
这里，d2代表从第二透镜单元的最接近物侧的透镜表面到第二透镜单元的最接近像侧的透镜表面的光轴上的距离。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.01<|m2/ft|<0.20
这里，m2代表第二透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动量，
其中，当第二透镜单元在望远端与在广角端相比位置更接近像侧时，m2的符号为正，并且，当第二透镜单元在望远端与在广角端相比位置更接近物侧时，m2的符号为负。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.05<m2/m1<0.40
这里，m1代表第一透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动量，并且m2代表第二透镜单元在从广角端到望远端的变焦期间的移动量，
其中，当第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个在望远端与在广角端相比位置更接近像侧时，m1和m2中的相应的一个的符号为正，并且，当第一透镜单元和第二透镜单元中的每一个在望远端与在广角端相比位置更接近物侧时，m1和m2中的相应的一个的符号为负。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下的条件式：
0.7<Fnot/(ft/fw)<1.4
这里，Fnot代表望远端的F数。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，后单元由按从物侧到像侧的顺序的具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元、具有负折光力的第五透镜单元和具有正折光力的第六透镜单元组成。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，后单元由按从物侧到像侧的顺序的具有正折光力的第三透镜单元、具有正折光力的第四透镜单元、具有负折光力的第五透镜单元、具有负折光力的第六透镜单元和具有正折光力的第七透镜单元组成。
10.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，后单元包含被配置为在从无限远到近距离的聚焦期间向像侧移动的具有负折光力的聚焦透镜系统。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，后单元包含图像稳定化透镜系统，图像稳定化透镜系统被配置为在图像模糊校正期间移动以包含垂直于光轴的方向的分量。
12.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1～11中的任一项所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，图像拾取元件被配置为接收由变焦透镜形成的图像的光。
13.根据权利要求12所述的图像拾取装置，其中，满足以下的条件式：
3.0<(hgt×Fnot)/Ymax<5.5
这里，Fnot代表望远端的F数，“hgt”代表在从广角端到望远端的变焦期间穿过透镜单元LP的最接近物侧的透镜表面的轴上光线和轴外光线中的一个的最大入射高度，并且Ymax代表图像拾取元件的有效图像拾取表面的对角长度的一半。
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