CN1312505C

CN1312505C - 变焦镜头以及使用该变焦镜头的电子摄像装置

Info

Publication number: CN1312505C
Application number: CNB038078821A
Authority: CN
Inventors: 三原伸一; 野泽敏秀
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: WO2003085439A1; EP2226667B1; EP2226669B1; EP2226669A1; EP2226668B1; EP2226668A1; EP1494054B1; CN1646966A; EP1494054A1; EP2226667A1; EP1494054A4

Abstract

本发明涉及易于采取使光路折曲的结构、并具有高变焦比、大视场角、小F值、小像差等高光学规格性能的变焦镜头，它包括：在变倍时固定的第1透镜组(G1)、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组(G2)、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组(G3)以及具有正光焦度并在变倍及对焦时移动的第4透镜组(G4)；第1透镜组(G1)从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、用于使光路折曲的反射光学元件(P)和正透镜构成，在无限远物点对焦时，第4透镜组(G4)的移动轨迹相对于第3透镜组(G3)变倍时的移动是反方向。

Description

变焦镜头以及使用该变焦镜头的电子摄像装置

技术领域

本发明涉及变焦镜头以及使用该变焦镜头的电子摄像装置，特别是涉及通过改进变焦镜头等的光学系统部分实现了厚度方向的薄型化的摄像机或数字照相机等电子摄像装置。

背景技术

近年来，作为替代以银盐35mm胶片(135格式)照相机的第二代照相机，数字照相机(电子照相机)受到人们的注目。而且，该种照相机从专业用高功能型到便携式普及型，在较宽范围内拥有若干类别。

本发明特别着眼于便携式普及型这一类别，目的在于提供一种可实现在确保高画质的同时、减小厚度从而使用方便的摄像机、数字照相机的技术。

使照相机的厚度方向薄型化的最大瓶颈在于光学系统特别是变焦镜头系统的从最靠近物体侧的一面到摄像面的厚度。

最近的照相机机体薄型化技术的主流是，采用在摄影时光学系统从照相机机体内突出、在携带时收回的所谓伸缩式镜筒。采用伸缩式镜筒从而可以有效地实现薄型化的光学系统例如日本专利特开平11-194274号、特开平11-287953号、特开平2000-9997号等公开的技术方案。上述技术方案从物体侧开始依次设置具有负光焦度的第1组和包含正光焦度的第2组，都在变倍时移动。但是，采用伸缩式镜筒时，需要花费镜头从收回状态过渡到使用状态的时间，使用不方便。而且，最靠近物体侧的透镜组是可移动的，防水、防尘性能不好。

发明内容

本发明是鉴于现有技术存在的上述问题而提出的，其目的是在于，为了实现不需要伸缩式镜筒中存在的照相机过渡到使用状态所需的起动时间(镜头的伸出时间)、防水防尘性能好、且厚度方向极薄的照相机，提供一种易于采取利用反射镜等反射光学元件使光学系统的光路(光轴)折曲的结构、且具有高变焦比、大视场角、小的F值、小像差等高光学性能的变焦镜头以及使用该变焦镜头的电子摄像装置。

本发明的第一种变焦镜头的结构是，从物体侧依次设置有：变倍时固定的第1透镜组、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组以及具有正光焦度并在变倍及对焦动作时移动的第4透镜组，所述第1透镜组从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、用于使光路折曲的反射光学元件和正透镜构成。

本发明的第二种变焦镜头的结构是，从物体侧依次设置有：变倍时固定的第1透镜组、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组以及具有正光焦度并在变倍及对焦动作时移动的第4透镜组，所述第1透镜组具有用于使光路折曲的反射光学元件，在无限远物点对焦时，所述第4透镜组的移动轨迹相对于所述第3透镜组变倍时的移动是反方向。

本发明的第三种变焦镜头的结构是，从物体侧依次设置有：包含负透镜和用于使光路折曲的反射光学元件并且在变倍时固定的透镜组A，从广角端向望远端变倍时仅向一个方向移动的透镜组B，以及在变倍时位置不动的孔径光阑，并且满足以下条件：

(31)0.45＜log γ_B/logγ＜0.85

其中，γ、γ_B分别为：

γ＝f_T/f_W

γ_B＝望远端上透镜组B的倍率/广角端上透镜组B的倍率，f_T、f_W分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

以下，首先说明本发明第一种变焦镜头和第二种变焦镜头采用上述结构的理由和作用。

本发明的变焦镜头采用的结构是，从靠近物体一侧开始依次设置有变倍时固定的第1透镜组、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组、以及具有正光焦度并在变倍和对焦动作时移动的第4透镜组；使第1透镜组在变倍时固定，以便不需要伸缩式镜筒中存在的照相机过渡到使用状态的起动时间(镜头的伸出时间)且有利于防水·防尘，而且，为了使照相机的厚度方向极薄，镜头系统中的最靠近物体侧的第1透镜组中至少设有1个用于使光路折曲的反射光学元件。

但是，在第1透镜组中设置用于使光路折曲的反射光学元件时，会出现以下2个问题：

A.入射瞳加深，构成本来直径就大的第1透镜组的各透镜元件更加厚大。

B.本来具有变倍功能的第2透镜组或第3透镜组以后的合成系统的倍率近似为0，并且变倍率与移动量成比例降低。

首先说明上述折曲的成立条件。本发明的变焦方式在例如日本专利特开平10-62687或特开平11-258507中也可见到，在第1透镜组中设置了用于使光路折曲的反射光学元件后，入射瞳位置必然会加深，构成第1透镜组的各光学元件的直径或尺寸变大。因此，第1透镜组由从靠近物体一侧依次设置的、凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、用于使光路折曲的反射光学元件、以及正透镜构成，并且满足以下条件：

(1)1.4＜-f₁₁/(f_W·f_T)＜2.4

(2)1.2＜f₁₂/(f_W·f_T)＜2.2

(3)0.8＜d/L＜2.0

(4)1.55＜n_pri

其中，f₁₁为第1透镜组的负凹凸透镜的焦距，f₁₂为第1透镜组的正透镜的焦距，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距，d为沿从第1透镜组的负凹凸透镜靠近像侧的面到正透镜靠近物体侧的面的光轴测量出的空气换算长度，L为电子摄像元件的有效摄像区域(大致矩形)的对角线长度，n_pri为第1透镜组中用于使光路折曲的反射光学元件为棱镜时介质相对d线的折射率。

为了使入射瞳变浅以便在物理上实现光路折曲，如条件(1)、(2)所示，希望增加第1透镜组两侧的透镜元件的放大率。如果两个条件都超过各自的上限值2.4、2.2，则入射瞳依旧较深，如果要确保某种程度的视场角，则构成第1透镜组的各光学元件直径或尺寸变得厚大，难以在物理上实现光路折曲。如果超过各自的下限值1.4、1.2，则第1透镜组后面的为变倍而移动的透镜组可实现的倍率接近为0，从而容易产生移动量增大或者变倍比变小等的问题，同时，歪曲像差等轴外像差补偿或色像差补偿变得困难。

条件式(3)规定的是设置用于使光路折曲的反射光学元件所必需的沿光轴测得的长度。该条件的值最好尽量小，但如果超过其下限值0.8，对画面周边部分的成像产生贡献的光束不能充分地到达像面或者容易产生重影。如果超过上限值2.0，与条件(1)、(2)一样，难以在物理上实现光路折曲。

根据以上观点，为了缩短条件(3)的空气换算长度d，希望第1透镜组中使光路折曲的元件采用入射面和出射面为平面或者两侧的透镜面的曲率不同的棱镜，并且其介质光焦度最好如条件(4)所示地尽量高。如果超过条件(4)的下限值1.55，则难以在物理上实现光路折曲。而且，n_pri最好不超过1.90。如果超过1.90，棱镜造价高，而且容易产生全反射导致的重影。

另外，如果条件(1)～(4)中的任意一个以上或全部成为以下条件则更好：

(1)’1.5＜-f₁₁/(f_W·f_T)＜2.2

(2)’1.3＜f₁₂/(f_W·f_T)＜2.0

(3)’0.9＜d/L＜1.7

(4)’1.65＜n_pri

另外，条件(1)～(4)中的任意一个以上成为以下条件则尤其更好，特别是全部成为以下条件最好：

(1)”1.6＜-f₁₁/(f_W·f_T)＜2.0

(2)”1.4＜f₁₂/(f_W·f_T)＜1.8

(3)”1.0＜d/L＜1.5

(4)”1.75＜n_pri

本发明的变焦镜头最好满足以下条件(a)：

(a)1.8＜f_T/f_W

其中，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

如果超过该条件式的下限值1.8，则意味着整个变焦镜头系统的变倍比小于1.8。这种情况下，f_T/f_W不超过5.5更好。如果超过5.5，变倍比变大、变倍时移动的透镜组的移动量过大，从而引起光路折曲方向上的大型化，难以实现小型的摄像装置。

以下说明如何确保变倍比。在本发明的第1透镜组具有正光焦度的情况下，与不具有用于使光路折曲的光学反射元件的情况相比，主点位置明显地位于像一侧。这样，在具有相同光焦度的情况下，第1透镜组形成的像点位置可以更靠近像侧，即物点位置相对第2透镜组更远。因此，即使第2透镜组的倍率接近0且移动，整个系统的焦距变化减小。解决该问题的一个方法是，缩短第1透镜组的焦距(另一方面使整个系统的焦距比规定焦距短。)，使第2透镜组的焦距增加若干而增大倍率。而且，本发明中第3透镜组以后的合成系统也具有变倍功能，因此通过巧妙设定两者的倍率或变倍率关系，可以使整个变焦镜头系统有效地变倍。以下条件(5)、(6)、(7)限定了其具体条件。

(5)0.4＜-β_2W＜1.2

(6)0.1＜-β_RW＜0.5

(7)0＜log γ_R/log γ₂＜1.3

其中，β_2W是无限远物点对焦时广角端上的第2透镜组的倍率，β_RW是无限远物点对焦时广角端上的第3透镜组与其后面的所有透镜组的合成系统的合成倍率，γ₂是无限远物点对焦时望远端上的第2透镜组的倍率为β_2T时的β_2T/β_2W，γ_R是无限远物点对焦时望远端上的第3透镜组与其后面的所有透镜组的合成系统的合成倍率为β_RT时的β_RT/β_RW。

如果超过条件(5)、(6)各自的下限0.4、0.1，整个变焦镜头系统得不到足够高的变倍率，或者移动空间过大而使尺寸厚大。第1透镜组的焦距过短或铂兹伐和变大等，会使各像差的补偿变得困难。如果超过条件(7)的上限1.3，由于变倍产生的F值或出射瞳位置的变动过大，所以不理想。如果超过其下限0，则入射瞳过深，光路折曲难以在物理上成立。而且，无论如何，整个变焦镜头系统得不到足够高的变倍率，或者移动空间过大而使尺寸厚大。

另外，条件(5)～(7)中的任意一个以上或者全部成为以下条件则更好：

(5)’0.4＜-β_2W＜1.1

(6)’0.20＜-β_RW＜0.45

(7)’0.15＜logγ_R/log γ₂＜1.2

而且，条件(5)～(7)中的任意一个以上成为以下条件则进一步更好。特别是全部成为以下条件最好：

(5)”0.6＜-β_2W＜1.0

(6)”0.25＜-β_RW＜0.4

(7)”0.25＜log γ_R/log γ₂＜1.0

为了实现条件(5)～(7)，可满足以下条件(8)、(9)：

(8)1.6＜f₁/(f_W·f_T)＜6.0

(9)1.1＜-f₂/(f_W·f_T)＜2.2

其中，f₁为第1透镜组的焦距，f₂为第2透镜组的焦距，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

如果超过条件(8)的上限6.0，则整个变焦镜头系统得不到足够高的变倍率，或者移动空间过大而使尺寸厚大。如果超过下限1.6，则轴外像差补偿或色像差补偿变得困难。

如果超过条件(9)的上限2.2，则与第2透镜组的倍率上升对应地变倍效率提高，但另一方面，为得到相同变倍率而移动的移动量与焦距成正比，因而效率反而会降低。如果超过下限1.1，第2透镜组的倍率接近于0，变倍效率变差。

条件(8)、(9)中的任意一个或两者成为以下条件更好：

(8)’1.9＜f₁/(f_W·f_T)＜4.5

(9)’1.2＜-f₂/(f_W·fx)＜2.0

而且，条件(8)、(9)中的任意一个或两者成为以下条件则进一步更好。特别是两者都成为以下条件为最好：

(8)”2.2＜f₁/(f_W·f_T)＜3.0

(9)”1.3＜-f₂/(f_W·f_T)＜1.8

如果将第2透镜组的倍率设高，则会产生另一个问题。第2透镜组的倍率提高，意味着相对于另一个具有变倍功能的第3透镜组以后的合成系统的物点变远，倍率接近于0，从而第3透镜组以后的合成系统的变倍效率降低。解决该问题的一个方法是，在一定程度上增加第3透镜组以后的合成系统的焦距，并使主点尽量靠近第2透镜组的像点。在前者的情况下，满足以下条件(10)即可：

(10)0.8＜f_RW/(f_W·f_T)＜1.7

其中，f_RW为广角端上第3透镜组与其后全部透镜组的合成系统的合成焦距，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

如果超过条件(10)的下限值0.8，第3透镜组以后的合成系统的变倍效率变差。如果超过上限值1.7，由于与条件(9)相同的理由，变倍效率变差。在后者的情况下，第3透镜组内至少具有一个由满足以下条件

(b)0＜R_P/f_W＜2

的凸向物体侧的空气接触面构成的收敛面，在更靠近像侧位置至少具有1个满足以下条件

(c)0＜R_N/f_W＜4

的凹向像侧的空气接触面构成的发散面。在此，R_P、R_N分别为收敛面和发散面在光轴上的曲率半径。除此以外的情况下，难以使第3透镜组的主点靠近第2透镜组的像点。

另外，满足以下条件则更好：

(10)’0.9＜f_RW/(f_W·f_T)＜1.5

而且，满足以下条件最好：

(10)”1.0＜f_RW/ (f_W·f_T)＜1.3

另外，对两者而言尤其理想的是，如条件(11)所示，从广角端向望远端变倍时使第3透镜组以后的合成系统的焦距增加。

(11)1.0＜f_RT/f_RW＜2.5

其中，f_RW为广角端上第3透镜组与其后面的全部透镜组的合成系统的合成焦距，f_RT为望远端上第3透镜组与其后面的全部透镜组的合成系统的合成焦距。

如果超过条件(11)的下限1.0，第3透镜组以后的合成系统的变倍效果变差，第2透镜组的移动量增大且入射瞳位置加深，光路折曲实现的可能性降低。如果超过上限2.5，变倍所引起的F值的变动容易变大。

另外，如果满足以下条件则更好：

(11)’1.1＜f_RT/f_RW＜2.3

而且，满足以下条件最好：

(11)”1.2＜f_RT/f_RW＜2.1

实现条件(11)特别有效的方法是，对于本来为了得到高变倍率而在广角端极为靠近像面处配置的第3透镜组与其后最靠近物体侧的透镜组(以下称为第4透镜组)来说，相反在广角端将它们尽可能地靠近物体侧配置，在向望远端变倍时，使第3透镜组向物体侧移动、第4透镜组向像侧移动(无限远物点对焦时)。

而且，要满足以下的具体条件(12)、(13)：

(12)0.20＜-M₃/M₂＜1.50

(13)0.15＜-M₄/M₃＜1.00

其中，M₂为第2透镜组从广角端到望远端的移动量、M₃为第3透镜组从广角端到望远端的移动量、M₄为第4透镜组从广角端到望远端的移动量，向像侧的移动为正号。

如果超过条件(12)的上限1.50，变倍所引起的F值或出射瞳位置的变动过大而不理想。如果超过下限0.20，入射瞳过深、光路折曲难以在物理上成立。而且，任何一种情况下，整个变焦镜头系统得不到足够高的变倍率，或者移动空间过大，使尺寸厚大。

如果超过条件(13)的上限1.00，第3透镜组以后的合成系统的倍率提高，但由于主要的移动组是负责聚焦的第4透镜组，因而聚焦时的倍率变动容易变大，而不理想。如果超过下限0.15，第3透镜组以后的合成系统的主点位置会远离第2透镜组的像点而降低变倍效率，或者第3透镜组以后的合成系统的焦距容易变长，或者第3透镜组以后的透镜结构中产生不当现像而成为像差补偿的障碍。

另外，条件(12)、(13)当中的任意一个或者两者都成为以下条件更好：

(12)’0.30＜-M₃/M₂＜1.40

(13)’0.20＜-M₄/M₃＜0.80

而且，条件(12)、(13)当中的任意一个或者两者都成为以下条件进一步更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(12)”0.40＜-M₃/M₂＜1.30

(13)”0.25＜-M₄/M₃＜0.60

另外，对焦可由第4透镜组进行。这种情况下，希望满足以下条件(14)：

(14)0.10＜D_34W/f_W＜0.70

其中，D_34W为广角端上无限远物点对焦时第3透镜组和第4透镜组之间的空气间隔，f_W为整个变焦镜头系统的广角端的焦距。

如果超过该条件式的下限0.10，则失去了用于聚焦的移动空间，从而容易产生第3透镜组和第4透镜组的干涉。如果超过上限0.70则相反，用于变倍的可动空间容易不足。

另外，满足以下条件更好：

(14)’0.15＜D_34W/f_W＜0.60

而且，满足以下条件最好：

(14)”0.20＜D_34W/f_W＜0.50

另一方面，在移动第4透镜组进行聚焦时，一般情况下会使像散变大、溃散。特别是第3透镜组的残余像散由第4透镜组补偿的情况下容易发生。因此，构成第3透镜组的包含接合透镜成分的透镜成分当中任意一个透镜成分的两个折射面最好均为非球面。而且，色像差也可以全部由光线高度较高的第3透镜组补偿，因此可以使第3透镜组至少包含1个正透镜与负透镜的接合透镜成分。此处所谓的透镜成分是指沿光路仅其两侧与空间接触，除此以外在光路中没有空气接触面的透镜，指单透镜或接合透镜。

更具体地描述第3透镜组的结构，可以是下述的任意一种：

1)从靠近物体一侧开始依次由正透镜与负透镜的接合透镜成分、以及两面均为非球面的单透镜这2组的3个透镜构成，

2)从靠近物体一侧开始依次由两面均为非球面的单透镜、以及正透镜与负透镜的接合透镜成分这2组的3个透镜构成，

3)从靠近物体一侧开始依次由两个空气接触面均为非球面的正透镜与负透镜的接合透镜成分这1组的2个透镜构成。

任意一种情况下，通过上述的接合，可以缓和构成第3透镜组的各透镜元件之间的相对偏心灵敏度。

而且，对应上述第3透镜组的结构类型1)、2)、3)，希望分别满足以下条件(15-1)、(15-2)、(15-3)(同像差补偿和偏心灵敏度有关的条件)：

(15-1)1.05＜R_C3/R_C1＜3.00

(15-2)0.25＜R_C3/R_C1＜0.75

(15-3)1.20＜R_C3/R_C1＜3.60

其中，R_C1为接合透镜成分的最靠近物体侧的面在光轴上的曲率半径，R_C3为接合透镜成分的最靠近像侧的面在光轴上的曲率半径。

如果超过上述条件(15-1)、(15-2)、(15-3)各自的上限3.00、0.75、3.60，虽然有利于全系统像差中的球面像差、彗形像差、像散的补偿，但减小了接合所产生的缓和偏心灵敏度的效果。如果超过各自的下限1.05、0.25、1.20，全系统像差中的球面像差、彗形像差、像散的补偿容易变得困难。

另外，满足以下条件更好：

(15-1)’1.15＜R_C3/R_C1＜2.50

(15-2)’0.30＜R_C3/R_C1＜0.65

(15-3)’1.40＜R_C3/R_C1＜3.00

而且，满足以下条件最好：

(15-1)”1.25＜R_C3/R_C1＜2.00

(15-2)”0.35＜R_C3/R_C1＜0.55

(15-3)”1.60＜R_C3/R_C1＜2.40

进一步，对应上述第3透镜组的结构类型1)、2)、3)，希望分别满足以下的与色像差补偿有关的条件(16-1)和(17-1)、(16-2)和(17-2)、(16-3)和(17-3)：

(16-1)-0.7＜L/R_C2＜0.1

(17-1)10＜υ_CP-υ_CN

(16-2)-0.5＜L/R_C2＜0.3

(17-2)20＜υ_CP-υ_CN

(16-3)-0.9＜L/R_C2＜-0.1

(17-3)10＜υ_CP-υ_CN

其中，L为电子摄像元件的有效摄像区域的对角线长度(mm)，R_C2为第3透镜组的接合透镜成分的接合面在光轴上的曲率半径，υ_CP为第3透镜组的接合透镜成分的正透镜的介质以d线为基准时的阿贝数，υ_CN为第3透镜组的接合透镜成分的负透镜的介质以d线为基准时的阿贝数。对于电子摄像元件来说，其前提是使用时广角端视场角为55°以上。

如果超过条件(16-1)、(16-2)、(16-3)各自的下限-0.7、-0.5-0.9，虽然有利于轴向色差、倍率色差的补偿，但容易产生球面像差的色像差，特别是即使可以良好地补偿基准波长的球面像差，但短波长的球面像差处于过校正状态，从而成为形成图像的色污点的原因，而不理想。如果超过各自的上限0.1、0.3、-0.1，容易成为轴向色差及倍率色差补偿不足或短波长球面像差校正不足的状态。

如果超过条件(17-1)、(17-2)、(17-3)各自的下限10、20、10，轴向色差容易补偿不足。可以将条件(17-1)、(17-2)、(17-3)的上限设定为不超过90。超过上限值90的介质组合，在自然界当中是不存在的。而且，υ_CP-υ_CN最好不超过60。如果超过上限值60，使用的材料价格高。

条件(16-1)和(17-1)、(16-2)和(17-2)、(16-3)和(17-3)中的任意一个或两者都成为以下条件更好：

(16-1)’-0.6＜L/R_C2＜0.0

(17-1)’15＜υ_CP-υ_CN

(16-2)’-0.4＜L/R_C2＜0.2

(17-2)’25＜υ_CP-υ_CN

(16-3)’-0.8＜L/R_C2＜-0.2

(17-3)’15＜υ_CP-υ_CN

进一步，条件(16-1)和(17-1)、(16-2)和(17-2)、(16-3)和(17-3)中的任意一个或两者都成为以下条件更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(16-1)”-0.5＜L/R_C2＜-0.1

(17-1)”20＜υ_CP-υ_CN

(16-2)”-0.3＜L/R_C2＜0.1

(17-2)”30＜υ_CP-υ_CN

(16-3)”-0.7＜L/R_C2＜-0.3

(17-3)”20＜υ_CP-υ_CN

第4透镜组由1个正透镜成分构成，希望满足以下条件(18)、(19)：

(18)-4.00＜(R_4F+R_4R)/(R_4F-R_4R)＜0.0

(19)0.10＜L/f₄＜0.70

其中，R_4F为正透镜成分的靠近物体侧的面在光轴上的曲率半径，R_4R为正透镜成分的靠近像侧的面在光轴上的曲率半径，L为电子摄像元件的有效摄像区域的对角线长度，f₄为第4透镜组的焦距。

如果超过条件(18)的上限0.0，第3透镜组以后的合成系统的主点容易远离第2透镜组形成的像点，从变倍效率考虑不理想。如果超过下限-4.00，聚焦时像散的变动容易变大。

如果超过条件(19)的上限值0.70，就得不到变倍时使第3透镜组与第4透镜组向相反方向移动的效果。如果超过下限值0.10，聚焦时第4透镜组的移动量过大而不理想。

条件(18)、(19)中的任意一个或两者都成为以下条件更好：

(18)’-3.60＜(R_4F+R_4R)/(R_4F-R_4R)＜-0.40

(19)’0.15＜L/f₄＜0.60

再者，条件(18)、(19)中的任意一个或两者都成为以下条件进一步更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(18)”-3.20＜(R_4F+R_4R)/(R_4F-R_4R)＜-0.80

(19)”0.20＜L/f₄＜0.50

进一步，第2透镜组的焦距长，因此从靠近物体一侧开始依次由负透镜、正透镜这2个透镜构成就可以了。与第1透镜组相关联，希望满足以下条件(20)、(21)：

(20)-0.80＜(R_1PF+R_1PR)/(R_1PF-R_1PR)＜0.90

(21)-0.10＜(R_2NF+R_2NR)/(R_2NF-R_2NR)＜2.00

其中，R_1PF为第1透镜组的正透镜的物体侧的面在光轴上的曲率半径，R_1PR为第1透镜组的正透镜的像侧的面在光轴上的曲率半径，R_2NF为第2透镜组的负透镜的物体侧的面在光轴上的曲率半径，R_2NR为第2透镜组的负透镜的像侧的面在光轴上的曲率半径。

如果超过条件(20)的上限0.90，容易产生高次的倍率色差，如果超过下限-0.80，入射瞳容易加深。

如果超过条件(21)的上限2.00，容易产生彗形像差，而如果超过下限值-0.10，则容易产生桶形歪曲像差。

条件(20)、(21)中的任意一个或两者都成为以下条件更好。

(20)’-0.50＜(R_1PF+R_1PT)/(R_1PR-R_1PR)＜0.70

(21)’0.20＜(R_2NF+R_2NR)/(R_2NF-R_2NR)＜1.50

进一步，条件(20)、(21)中的任意一个或两者都成为以下条件进一步更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(20)”-0.20＜(R_1PF+R_1PR)/(R_1PF-R_1PR)＜0.50

(21)”0.50＜(R_2NF+R_2NR)/(R_2NR-R_2NR)＜1.00

另外，本发明的电子摄像装置是以广角端全视场角在55°以上为前提。广角端全视场角为55°以上是电子摄像装置通常要求的广角端视场角。

而且，该广角端全视场角最好为80°以下。广角端全视场角如果超过80°，则容易产生歪曲像差，而且难以实现第1透镜组的小型化结构。因而难以实现电子摄像装置的薄型化。

以下，说明本发明第3种变焦镜头中采用上述结构的理由和作用。

为了实现上述目的，本发明采用的变焦镜头具有：透镜组A，包含负透镜和用于使光路折曲的反射光学元件，并且在变倍时固定；透镜组B，从广角端向望远端变倍时仅向一个方向移动；以及孔径光阑，在变倍时位置不动。

这样，在最靠近物体侧的透镜组A中设置用于使光路折曲的反射光学元件，并且为了避免机构繁杂而使具有光路折曲功能的透镜组A在变倍时固定，从而可以使照相机的厚度方向薄。而且，为了实现厚度方向极薄的照相机，还必须考虑避免镜头镜筒在比光路折曲部位更靠近像侧的透镜径向上变得厚大。例如，在使光阑机构(有时也包含快门机构)在变倍的同时移动时，光量调节控制机构也一起移动，这样为了确保其移动空间，镜筒在径向上就会变得厚大。

因此，在本发明中，光阑机构的位置在变倍时不动。

但是，在比变倍时向一个方向移动并对变倍贡献大的透镜组更靠近物体的一侧固定孔径光阑时，从广角端到望远端时的F值的变化量显著增加而不理想。因此，有必要在至少比位置不动的孔径光阑更靠近物体的一侧配置对变倍有贡献的透镜组、即从广角端向望远端变倍时仅向一个方向移动的透镜组B。另一方面，如果透镜组B的移动量大，则入射瞳加深，光路折曲无法成立，也无法满足出射侧的远心性，因此只有将从广角端到望远端的透镜组B的倍率变化程度抑制在条件(31)的范围内。

(31)0.45＜1og γ_B/log γ＜0.85

其中，γ、γ_B分别为：

γ＝f_T/f_W

γ_B＝望远端上透镜组B的倍率/广角端上透镜组B的倍率，f_W、f_T、分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

如果超过该条件(31)的上限0.85，则入射瞳加深，容易给光路折曲的成立性或出射侧的远心性带来障碍。如果超过下限0.45，变倍比不作用，或者在以孔径光阑后方的透镜组补偿变倍比的情况下，其补偿量越大，从广角端到望远端的F值变化量越大。如果是一定程度的补偿，F值的变化量小，因而从广角端到望远端变倍时，孔径光阑的像侧可以具有仅向一个方向移动的透镜组(对变倍有贡献的透镜组)。

另外，满足以下条件更好：

(31)’0.5＜1og γ_B/log γ＜0.8

而且，满足以下条件最好：

(31)”0.55＜log γ_B/log γ＜0.77

附带说一下，在透镜组A具有负光焦度的情况下，透镜组B为正光焦度，而在透镜组A具有正光焦度的情况下，透镜组B为负光焦度。在后者的情况下，在像侧从孔径光阑起沿光路方向依次设置有具有正光焦度的透镜组C和具有正光焦度的透镜组D，从广角端到望远端变倍时，仅透镜组D向像侧移动来补偿变倍比。前者的情况后述。而且，位于孔径光阑的物体侧的透镜组B和位于其像侧的透镜组C两者的光焦度的符号相反。

另外，作为因光路折曲而需确保空间的代价，入射瞳加深、难以确保变倍比，但可能的话，用于使光路折曲的反射光学元件可以是满足以下介质条件的棱镜模块：

(32)1.55＜n_pri＜1.97

其中，n_pri是用于使透镜组A的光路折曲的反射光学元件为棱镜的情况下的、介质相对于d线的折射率。

如果超过条件式(32)的下限值1.55，包含棱镜的物体侧的光学元件容易大型化，不利于像差补偿，并且透镜组B以后的透镜组的合成倍率降低，透镜组B的移动量增大，或难以确保高的变焦比。如果超过上限值1.97，棱镜成本增加。

另外，满足以下条件更好：

(32)’1.65＜n_pri＜1.95

而且，满足以下条件最好：

(32)”1.75＜n_pri＜1.93

而且，透镜组A最好包括：在物体侧有凸面的负凹凸透镜的副组A1、用于使光路折曲的反射光学元件和至少包含正透镜的副组A2。

并且，其副组A2为了补偿色像差或歪曲像差等轴外像差，从物体侧开始依次由负透镜和正透镜这2个透镜构成，并且满足以下条件。

从透镜组A的棱镜模块的光线入射面到光线出射面沿光轴测量出的空气换算长度规定为d时，满足以下条件：

(33)0.5＜d/L＜1.2

其中，L为摄像元件有效摄像区域(大致为矩形)的对角线长度。

如果超过该条件(33)的上限值1.2，包含棱镜的物体侧的光学元件容易大型化，不利于像差补偿，并且透镜组B以后的透镜组的合成倍率降低，透镜B的移动量增加，难以确保高变焦比。如果超过下限值0.5，对图像周边部分的成像有贡献的光束无法充分达到像面，或者容易产生重影。另外，只要满足上述条件，反射前后的介质也可以是空气的表面镜。

另外，光路折曲方向是有效画面长边方向和短边方向的情况下，分别希望是以下范围：

(33-1)0.75＜d/L＜1.1

(33-2)0.55＜d/L＜0.9

而且，分别成为以下条件最好：

(33-1)’0.8＜d/L＜1.0

(33-2)’0.6＜d/L＜0.8

另外，用于使光路折曲的反射光学元件由折射率高的介质的棱镜构成，则有利于包含棱镜的物体侧的光学元件的小型化和像差补偿。

本发明的变焦镜头的特征是，最靠近物体侧的透镜组在变倍时固定，并且光阑位置也固定，但其中最重要的特征是，最靠近物体侧的透镜组具有负光焦度，并且满足条件(31)。

在沿光路最靠近物体侧的透镜组A具有负光焦度的情况下，透镜组B具有正光焦度，该情况下最好也满足条件(31)。而且，各透镜组的移动量尽可能地小，以缩短光学全长，因而如以下条件(34)所示，透镜组B以后的合成系统的倍率可在-1倍附近变倍。但是，在像差补偿时，倍率的绝对值低是有利的。因此，在望远端希望满足以下条件：

(34)0.75＜-β_Rt＜1.5

其中，β_Rt为透镜组B以后的透镜组在望远端上的合成倍率(无限远物点)。

如果超过条件(34)的上限1.5和下限0.75当中的任意一个，各透镜组的相对间隔的变化量会变大，并且光学全长增加。

另外，满足以下条件更好：

(34)’0.8＜-β_Rt＜1.3

而且，满足以下条件最好：

(34)”0.85＜-β_Rt＜1.15

而且，从孔径光阑起在像侧沿光路方向依次设置有具有负光焦度的透镜组C和具有正光焦度的透镜组D，从广角端向望远端变倍时，最好至少一个透镜组仅向像侧移动来补偿变倍比。

而且，位于孔径光阑的物体侧的透镜组B和位于其像侧的透镜组C两者的光焦度的符号相反，因此变倍时相互向相反方向移动，在无限远对焦时从广角端向望远端变倍时，透镜组B、透镜组C各自的移动量M₂、M₃之比可满足以下条件(35)：

(35)-1.0＜M₃/M₂＜-0.3

如果超过该条件(35)的上限-0.3，入射瞳加深，容易给光路折曲的成立性和出射侧的远心性带来障碍。如果超过下限-1.0，从广角端到望远端的F值变化量变大。

另外，满足以下条件更好：

(35)’-0.9＜M₃/M₂＜-0.4

而且，满足以下条件最好：

(35)”-0.85＜M₃/M₂＜-0.5

而且，对焦可由孔径光阑的像侧的任意一个透镜组进行。

另外，无限远对焦时从广角端向望远端变倍时，透镜组C、透镜组D各自的移动量M₃、M₄之比满足以下条件(36)：

(36)0.3＜M₄/M₃＜0.9

如果超过该条件(36)的上限0.9，难以使变倍比发生作用。如果超过下限0.3，难以确保用于实施聚焦的移动空间。

另外，如果满足以下条件更好：

(36)’0.4＜M₄/M₃＜0.8

而且，满足以下条件最好：

(36)”0.5＜M₄/M₃＜0.7

但是，如前所述，透镜组A可由具有在物体侧有凸面的负凹凸透镜的副组A1、用于使光路折曲的反射光学元件、至少包含正透镜的副组A2构成。特别是副组A1可以仅由1个透镜构成，由副组A2进行色像差等各像差的补偿。为了补偿色像差或歪曲像差等轴外像差，透镜组A的副组A2从物体侧依次由正透镜、负透镜这2个透镜构成，并且满足以下条件：

(37)-0.3＜L/f₁₂＜0

其中，f₁₂为透镜组A的副组A2的焦距。

如果超过条件(37)的上限0，透镜组B以后的透镜组的合成倍率降低，透镜组B的移动量增加，或难以确保高变焦比，如果超过下限-0.3，包含棱镜的物体侧的光学元件容易大型化，也不利于像差补偿。

另外，满足以下条件更好：

(37)’-0.2＜L/f₁₂＜0

而且，满足以下条件最好：

(37)”-0.1＜L/f₁₂＜0

如本发明所示，用于使光路折曲的反射光学元件必须具有一定程度的光路长度，因此入射瞳容易加深，并且，为了确保倍率，透镜组B以后的焦距容易变长、移动空间容易变大。因为两者的作用相反，可将透镜组A的负光焦度分割为2部分，分散在用于使光路折曲的反射光学元件的前后。这种情况下，满足以下条件：

(38)0.5＜(R_11F+R_11R)/(R_11F-R_11R)＜4.5

(39)0＜f₁₁/f₁₂＜0.8

其中，R_11F、R_11R分别为透镜组A的副组A1的负透镜靠近物体侧的面和靠近像侧的面在光轴上的曲率半径，f₁₁、f₁₂分别为透镜组A的副组A1、A2的焦距。

条件(38)规定了副组A1的负透镜的形状系数。如果超过其上限4.5，容易产生与使光路折曲的反射光学元件的干涉，如果避免该情况则厚度变大而不理想。如果超过下限0.5，难以进行歪曲像差等的像差补偿。

条件(39)规定了副组A1和副组A2的焦距比。如果超过上限0.8，入射瞳容易加深，如果超过下限值0，则为了确保倍率容易使透镜组B以后的焦距变长、移动空间变大。

另外，条件(38)、(39)当中的任意一个或两者都满足以下条件更好：

(38)’0.8＜(R_11F+R_11R)/(R_11F-R_11R)＜3.5

(39)’0＜f₁₁/f₁₂＜0.5

而且，条件(38)、(39)中的任意一个或两者都满足以下条件更好。特别是两者都满足以下条件最好：

(38)”1.0＜(R_11F+R_11R)/(R_11F-R_11R)＜2.5

(39)”0＜f₁₁/f₁₂＜0.2

对于任意一种类型，为了使近轴的光焦度配置适当，反射面也可以由非平面构成。更为理想的是由形状可控制的可变形反射镜构成，设置可以自由改变反射面形状的控制系统，利用其变形补偿变倍时产生的焦点位置或像差的变动，或进行聚焦，或变倍。

此外，反射光学元件也可以在棱镜平面部分接合平凹透镜，或以曲面构成棱镜的有效光线通过面或反射面。也可以根据歪曲像差补偿的水平和电子摄像装置的目标尺寸之间的平衡关系，在最靠近物体侧附加小放大率的正透镜。在这种情况下，也可以没有透镜组A的副组A2。另外，透镜组A的副组A1虽然在变倍时固定，但因为副组A2的移动比较容易，因而也可以是可动的。这种情况下，变倍时可以一边描画出凸向像侧的轨迹一边移动。

另外，要实现镜头系统的小型化，减少透镜的构成个数或实现各透镜元件的薄型化非常重要。但同时会失去赛德耳各像差或色像差补偿的自由度而使补偿困难。首先，对于赛德耳各像差，为了补偿变倍时的像差变动或整个变倍区域的轴外残留像差，向具有正光焦度的所有透镜组导入非球面是很有效的。其中，最好施加到正透镜元件上。对于色像差，为了在整个变倍区域补偿轴向色差及倍率色差，希望具有正光焦度的所有透镜组是包含接合透镜成分的结构。根据减少透镜个数的意图，具有正光焦度的所有透镜组可以仅由一个接合透镜成分构成。另外，在本发明中，所谓透镜成分是指以沿光路仅在物体侧和像侧与空气接触的透镜为1个单位的单透镜或接合透镜。

以上提供了使变焦镜头部分变薄并且成像性能良好的结构。

以上提供了使变焦镜头部分的厚度方向变薄并且成像性能良好的结构。

以下，叙述使滤光器类元件变薄的结构。电子摄像装置中通常在摄像元件的物体侧插入具有一定厚度的红外吸收滤光器来阻止红外光入射到摄像面。这里考虑将其置换成没有厚度的涂层。这样当然会变薄，但同时具有次要的效果。如果向位于变焦镜头系统后方的摄像元件的物体侧导入波长600nm时的透过率(τ₆₀₀)为80％以上、波长700nm时的透过率(τ₇₀₀)为8％以下的近红外锐截止涂层(シャ一プカツトコ一ト)，则与吸收类型相比，700nm以上的近红外区域的透过率低，而红外光侧的透过率相对较高，从而可以通过增益调节来缓和具有补色马赛克滤光器(補色モザイクフィルタ一)的CCD等固体摄像元件的缺点，即蓝紫侧品红化倾向，并且可以得到与具有原色滤光器的CCD等固体摄像元件同样的色再现。而且，不限于原色补色，如同植物或人的肌肤那样在近红外区域具有强反射率的物体的色再现也得到改善。

即，希望满足以下条件：

(22)τ₆₀₀/τ₅₅₀≥0.8

(23)τ₇₀₀/τ₅₅₀≥0.08

其中，τ₅₅₀为波长550nm时的透过率。

另外，条件(22)、(23)当中的任何一个或两者都成为以下条件更好：

(22)’τ₆₀₀/τ₅₅₀≥0.85

(23)’τ₇₀₀/τ₅₅₀≥0.05

而且，条件(22)、(23)当中的任何一个或两者都成为以下条件更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(22)”τ₆₀₀/τ₅₅₀≥0.9

(23)”τ₇₀₀/τ₅₅₀≥0.03

CCD等固体摄像元件的另一个缺点是，其对近紫外区域550nm波长的灵敏度与人眼灵敏度相比要高得多。这也使近紫外区域的色像差所产生的图像边缘部分的色污点比较醒目。尤其在使光学系统小型化时是致命的。因此，如果在光路上插入波长400nm时的透过率(τ₄₀₀)与波长550nm时的透过率(τ₅₅₀)之比小于0.08、440nm时的透过率(τ₄₄₀)与550nm时的透过率(τ₅₅₀)之比大于0.4的吸收体或反射体，就可以在不丢失色再现所必须的波长区域(保持良好的色再现)的情况下，很大程度地减轻色污点等噪声。

即，希望满足以下条件：

(24)τ₄₀₀/τ₅₅₀≤0.08

(25)τ₄₄₀/τ₅₅₀≥0.4

另外，条件(24)、(25)当中的任何一个或两者都成为以下条件更好：

(24)’τ₄₀₀/τ₅₅₀≤0.06

(25)’τ₄₄₀/τ₅₅₀≥0.5

而且，条件(24)、(25)当中的任何一个或两者成为以下条件更好。特别是两者都成为以下条件最好：

(24)”τ₄₀₀/τ₅₅₀≤0.04

(25)”τ₄₄₀/τ₅₅₀≥0.6

另外，这些滤光器的设置场所希望在成像光学系统和摄像元件之间。

另一方面，对于补色滤光器，因为其透射光能量高，与附带原色滤光器的CCD相比，实际灵敏度高且有利于解像，因而使用小型CCD时的好处大。

另外，为了使光学系统变短变薄，作为另一个滤光器的光学低通滤光器也可以尽可能地薄。一般情况下，光学低通滤光器利用的是水晶等单轴晶体具有的双折射作用，在包含晶体轴与变焦镜头的光轴所成的角在35°～55°范围内、且将各晶体轴在像面上投影时方向分别不同的多个或单个水晶光学低通滤光器的情况下，其中沿变焦镜头光轴的厚度最厚的滤光器的厚度t_LPF(mm)满足以下条件：

(26)0.08＜t_LPF/a＜0.16(a＜4μm时)

0.075＜t_LPF/a＜0.15(a＜3μm时)

其中，t_LPF(mm)为沿变焦镜头光轴的厚度最厚、与其所成的角为35°～55°范围内、具有1个晶体轴的光学低通滤光器的厚度，a为电子摄像元件的水平像素间距(单位μm)。

由1片或多片构成的光学低通滤光器中最厚的一个的厚度，设定为使奈奎斯特临界频率上的理论对比度为0，即大约为a/5.88(mm)。如果比该数值厚，对防止莫尔条纹等伪信号有效，但无法充分利用电子摄像元件所具有的分解能力；如果比该数值薄，无法完全除去莫尔条纹等伪信号。但是，莫尔条纹等伪信号与变焦镜头等摄影镜头的成像性能也有很大关系，在成像性能高的情况下，莫尔条纹等伪信号容易产生，因而光学低通滤光器设定为稍厚，而相反情况下则设定为稍薄。

另一方面，像素间距小时，由于成像透镜系统的衍射影响而使奈奎斯特临界频率以上的频率成分的对比度降低，因此减少了莫尔条纹等伪信号的产生。因此，在比a/5.88(mm)薄百分之几甚至百分之几十时，奈奎斯特临界频率以下的空间频率的对比度提高而较为理想。

另外，成为以下条件更好：

(26)’0.075＜t_LPF/a＜0.15(a＜4μm时)

0.07＜t_LPF/a＜0.14(a＜3μm时)

而且，成为以下条件最好：

(26)”0.07＜t_LPF/a＜0.14(a＜4μm时)

0.065＜t_LPF/a＜0.13(a＜3μm时)

在a＜4μm时，光学低通滤光器如果过薄，则加工困难，因而在不太薄的情况下，即使超过(26)、(26)’、(26)”的上限，也有提高对比度为0的空间频率(截止频率)的其它方法。即，如果光学低通滤光器的晶体轴与变焦镜头的光轴所成的角在15°～35°或55°～75°范围内，可根据情况省略光学低通滤光器。在该角度范围内，入射光的正常光线和异常光线的分离量比45°附近时少，在0°或90°时不分离(其中，90°的情况下为两者具有速度差并产生相位差的λ/4片原理)。

另外，如上所述地像素间距小时，以衍射的影响与此相平衡后的高空间频率的成像性能劣化，因而难以使F值变大。因此，作成照相机时的孔径光阑的种类，可以只是几何像差导致的劣化严重的开放和衍射临界附近的光阑值这两种类型。这种情况下也可以没有上述的光学低通滤光器。

特别是在像素间距小、开放时的成像性能最好等情况下，作为制约对摄像面的入射光束尺寸的方法，可以不使用内径可变或更换不同内径孔径光阑的方法，而使用内径始终固定的孔径光阑。这种情况下，与孔径光阑相邻的透镜面中的至少一个朝向该孔径光阑成为凸面，并且任意一个相邻透镜面贯通孔径光阑的内径部分，从而取消了光阑引起的空间浪费，有利于缩短光学系统的全长。另外，可以具有在包含与孔径光阑以一个以上透镜面隔开的光轴的任意空间内配置透过率在90％以下的光学元件(如果可能的话，入射面、出射面同为平面)，或者更换为透过率不同的其它光学元件的机构。

或者具有开口尺寸固定的多个开口，其中的一个可以插入第1组最靠近像侧的透镜面和第3组最靠近物体侧的透镜面之间的任意光路内，并且可以更换为其它光学元件，从而实现可以调节像面照度的电子摄像装置，在其多个开口中，一部分开口内具有550nm时的透过率分别不同且不足80％的介质来进行光量调节。或者在实施调节使光量成为与满足a(μm)/F值＜0.4的F值相当的光量的情况下，可以实现开口内具有对550nm的透过率分别不同且不足80％的介质的电子摄像装置。例如，根据开放值在上述条件范围外没有该介质、或者作为550nm时的透过率在91％以上的模拟介质，在范围内时，并不是将孔径光阑的孔径设置成产生衍射影响的那么小的程度，而是通过ND滤光器等进行光量调节。

另外，使其直径分别与F值成反比地减小上述多个开口后，可以向开口内放入各自频率特性不同的光学低通滤光器来代替ND滤光器。因为衍射劣化伴随光圈缩小而加深，因而可以在开口直径小的程度内设定高的光学滤光器的频率特性。

另外，广角端的开放F值和所使用的像素间距aμm之间的关系满足F＞a时，也可以没有光学低通滤光器。即，变焦镜头系统和电子摄像元件间的光路上的介质可以全部为空气或者仅为非晶体介质。这是因为，由于衍射和几何像差导致的成像特性的劣化，可能产生折返失真的频率成分几乎不存在。

另外，上述各条件式、或后述的本发明的变焦镜头和使用该镜头的电子摄像装置的结构，通过适当组合可以构成良好的变焦镜头或电子摄像装置。

另外，在上述各条件式中，仅其上限值或仅其下限值也可以由更理想的条件式的上下限值来限定。而且，与后述各实施例的这些条件式相对应的值也可以变更到各条件式的上限或下限。

附图说明

图1所示为本发明变焦镜头的实施例1的无限远物点对焦时广角端(a)、中间状态(b)和望远端(c)的透镜截面图。

图2所示为实施例2的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图3所示为实施例3的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图4所示为实施例4的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图5所示为实施例5的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图6所示为实施例6的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图7所示为实施例7的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图8所示为实施例8的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图9所示为实施例9的变焦镜头与图1同样的透镜截面图。

图10所示为实施例1的变焦镜头在广角端无限远物点对焦时的折曲光路图。

图11是表示利用电子摄像元件进行摄像时的有效摄像面对角线长度的说明图。

图12是表示近红外锐截止涂层一个例子的透过率特性的图。

图13是表示设置在低通滤光器的出射面一侧的滤色片一个例子的透过率特性的图。

图14是表示补色马赛克滤光器的滤色片配置的图。

图15是表示补色马赛克滤光器波长特性的一个例子的图。

图16是表示各实施例的亮度光阑部分一个例子的详细结构的立体图。

图17是表示各实施例的亮度光阑部分其它例子的详细结构的图。

图18是表示可用作本发明的变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜一个实施例的概略结构图。

图19是表示图18的实施例的可变形镜中使用的电极的一个形态的说明图。

图20是表示图18的实施例的可变形镜中使用的电极的其它形态的说明图。

图21是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜其它实施例的概略结构图。

图22是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜其它实施例的概略结构图。

图23是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜其它实施例的概略结构图。

图24是表示图23的实施例中的薄膜线圈的卷绕密度状态的说明图。

图25是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜其它实施例的概略结构图。

图26是表示图25的实施例中线圈的一个配置例的说明图。

图27是表示图25的实施例中线圈的其它配置例的说明图。

图28是表示在图23所示实施例中线圈的配置如图27所示的情况下适用的永磁铁的配置的说明图。

图29是表示组装有本发明涉及的光路折曲变焦光学系统的数字照相机外观的前方立体图。

图30是图29的数字照相机的后方立体图。

图31是图29的数字照相机的截面图。

图32是组装有本发明的光路折曲变焦光学系统作为物镜光学系统的个人计算机的盖打开后的前方立体图。

图33是个人计算机的摄影光学系统的截面图。

图34是图32的状态下的侧视图。

图35所示为组装有本发明的光路折曲变焦光学系统作为物镜光学系统的手机的正视图、侧视图及其摄影光学系统的截面图。

具体实施方式

以下说明本发明的变焦镜头的实施例1～9。图1～图9分别表示实施例1～9的无限远物点对焦时广角端(a)、中间状态(b)和望远端(c)的透镜截面图。各图中，G1表示第1透镜组，G2表示第2透镜组，S表示光阑，G3表示第3透镜组，G4表示第4透镜组，LF表示光学低通滤光器，CG表示电子摄像元件CCD的防护玻璃罩，I表示CCD的像面。另外，P表示第1透镜组G1中的光路折曲棱镜展开后形成的平行平板。光学低通滤光器LF的最大厚度后述。关于近红外锐截止涂层，可以将涂层直接涂在光学低通滤光器LF上，也可以另外配置红外截止吸收滤光器，或者在透明平板的入射面上涂上近红外锐截止涂层。

作为光路折曲棱镜P的代表例，例如实施例1的变焦镜头在广角端无限远物点对焦时的折曲光路图如图10所示，构成使光路折曲90°的反射棱镜。另外，实施例1～9的有效摄像区域的纵横比为3∶4，折曲方向为横向。

实施例1的变焦镜头如图1所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜和两凹负透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及由一个凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第2透镜组G2的两凹负透镜的两面、第3透镜组G3最靠近物体侧的一面和最靠近像面侧的一面以及第4透镜组G4靠近物体侧的一面这5个面使用的是非球面。

实施例2的变焦镜头如图2所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和两凸正透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜、两凸正透镜和两凹负透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及由一个凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第2透镜组G2的两凹负透镜靠近像面侧的一面、第3透镜组G3靠近物体侧的两凸正透镜的两面以及第4透镜组G4靠近物体侧的一面这4个面使用的是非球面。

实施例3的变焦镜头如图3所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜、两凸正透镜和两凹负透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及由一个凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

实施例4的变焦镜头如图4所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和两凸正透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜和两凹负透镜的接合透镜和凸向物体侧的凹凸透镜构成的第3透镜组G3，以及由一个凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向物体侧移动若干，然后向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第2透镜组G2的两凹负透镜的两面、第3透镜组G3的接合透镜靠近物体侧的一面和凹凸透镜的两面这5个面使用的是非球面。

实施例5的变焦镜头如图5所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和凸向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜、凸向物体侧的正凹凸透镜和凸向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及由一个凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第1透镜组G1的负凹凸透镜靠近像面侧的一面、第3透镜组G3的靠近物体侧的两凸正透镜的两面、第4透镜组G4的靠近物体侧的一面这4个面使用的是非球面。

实施例6的变焦镜头如图6所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P、两凸正透镜与两凹负透镜的接合透镜构成的第1透镜组G1，仅由两凸正透镜和凹向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，仅由两凹负透镜和凸向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及仅由两凸正透镜和凹向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向物体侧移动，第3透镜组G3向像面侧移动，第4透镜组G4边减小与第3透镜组G3的间隔边向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第1透镜组G1的接合透镜靠近物体侧的一面、第2透镜组G2最靠近物体侧的一面、第4透镜组G4最靠近物体侧的一面这3个面使用的是非球面。

实施例7的变焦镜头如图7所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P、凸向物体侧的负凹凸透镜和凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第1透镜组G1，仅由两凸正透镜和凹向物体侧的负凹凸透镜的接合透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，仅由两凹负透镜构成的第3透镜组G3，以及仅由凹向物体侧的正凹凸透镜、两凸正透镜与两凹负透镜的接合透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向物体侧移动，第3透镜组G3向像面侧移动，第4透镜组G4边减小与第3透镜组G3的间隔边向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第1透镜组G1的光路折曲棱镜P后方的负凹凸透镜靠近像面侧的一面、第2透镜组G2的最靠近物体侧的一面、第4透镜组G4的正凹凸透镜靠近像面侧的一面这3个面使用的是非球面。

实施例8的变焦镜头如图8所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜、两凸正透镜与两凹负透镜的接合透镜构成的第3透镜组G3，以及仅由凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4向像面侧移动。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第2透镜组G2的两凹负透镜靠近像面侧的一面、第3透镜组G3的作为单透镜的两凸正透镜的两侧面、第4透镜组G4靠近物体侧的一面这4个面使用的是非球面。

实施例9的变焦镜头如图9所示，包括：由凸向物体侧的负凹凸透镜、光路折曲棱镜P和两凸正透镜构成的第1透镜组G1，由两凹负透镜和两凸正透镜构成的第2透镜组G2，孔径光阑S，由两凸正透镜和两凹负透镜的接合透镜以及凸向物体侧的负凹凸透镜构成的第3透镜组G3，以及仅由凸向物体侧的正凹凸透镜构成的第4透镜组G4；从广角端向望远端变倍时，第1透镜组G1和孔径光阑S固定，第2透镜组G2向像面侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动，第4透镜组G4先向物体侧移动，然后反过来向像面侧移动，在望远端处于比广角端更靠近像面侧的位置上。为了对近距离的被拍摄体聚焦，第4透镜组G4连续向物体侧移动。

第2透镜组G2的两凹负透镜的两侧面、第3透镜组G3的接合透镜靠近物体侧的一面和作为单透镜的负凹凸透镜的两侧的面这5个面使用的是非球面。

以下表示的是上述各实施例的数值数据，除了上述符号外，f表示整个系统的焦距，ω表示半视场角，F_NO表示F值，WE表示广角端，ST表示中间状态，TE表示望远端，r₁、r₂...表示各透镜面的曲率半径，d₁、d₂...表示各透镜面之间的间隔，n_d1、n_d2...表示各透镜对d线的折射率，υ_d1、υ_d2...表示各透镜的阿贝数。另外，在以x为光轴，其中光的行进方向为正向，y为与光轴正交的方向时，非球面形状以下式表示：

x＝(y²/r)/{1+[1-(K+1)(y/r)²]^1/2}

+A₄y⁴+A₆y⁶+A₈y⁸+A₁₀y¹⁰

其中，r为近轴曲率半径，K为圆锥系数，A₄、A₆、A₈、A₁₀分别为4次项、6次项、8次项、10次项的非球面系数。

实施例1

r₁＝31.0100 d₁＝1.0000 n_d1＝1.80100 υ_d1＝34.97

r₂＝9.9641 d₂＝2.9000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝23.6950 d₅＝3.5400 n_d3＝1.74100 υ_d3＝52.64

r₆＝-23.6475 d₆＝(可变)

r₇＝-377.9014(非球面) d₇＝0.8000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝6.4536(非球面) d₈＝0.7000

r₉＝6.8913 d₉＝2.2000 n_d5＝1.75520 υ_d5＝27.51

r₁₀＝16.1043 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝7.5543(非球面) d₁₂＝6.1695 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-13.0000 d₁₃＝1.0000 n_d7＝1.84666 υ_d7＝23.78

r₁₄＝13.1848(非球面) d₁₄＝(可变)

r₁₅＝12.3030(非球面) d₁₅＝1.8000 n_T8＝1.74320 υ_d8＝49.34

r₁₆＝1061.3553 d₁₆＝(可变)

r₁₇＝∞ d₁₇＝1.9000 n_d9＝1.54771 υ_d9＝62.84

r₁₈＝∞ d₁₈＝0.8000

r₁₉＝∞ d₁₉＝0.7500 n_d10＝1.51633 υ_d10＝64.14

r₂₀＝∞ d₂₀＝1.3565

r₂₁＝∞(像面)

非球面系数

第7面

K＝0

A₄＝5.2999×10^-4

A₆＝-2.1607×10^-5

A₈＝1.8300×10^-7

A₁₀＝0.0000

第8面

K＝0

A₄＝5.8050×10^-4

A₆＝-1.0603×10^-5

A₈＝-7.5526×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝5.1734×10^-5

A₆＝1.0455×10^-6

A₈＝-3.4185×10^-8

A₁₀＝0.0000

第14面

K＝0

A₄＝8.4429×10^-4

A₆＝2.1473×10^-5

A₈＝7.3738×10^-7

A₁₀＝0.0000

第15面

K＝0

A₄＝-6.2738×10^-5

A₆＝7.6642×10^-6

A₈＝-2.0106×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.01125 10.40282 17.99133

F_NO 2.5820 3.5145 4.7679

ω(°) 32.7 19.6 11.4

d₆ 0.78801 4.80346 8.70695

d₁₀ 9.39271 5.38074 1.47422

d₁₁ 11.13320 5.78312 1.48451

d₁₄ 2.19671 8.56256 14.78227

d₁₆ 4.12457 3.11055 1.18821

实施例2

r₁＝31.1674 d₁＝1.0000 n_d1＝1.80518 υ_d1＝25.42

r₂＝10.0082 d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝38.3752 d₅＝3.3000 n_d3＝1.77250 υ_d3＝49.60

r₆＝-19.0539 d₆＝(可变)

r₇＝-27.7782 d₇＝1.0000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝5.9968(非球面) d₈＝0.7000

r₉＝8.0742 d₉＝2.3000 n_d5＝1.75520 υ_d5＝27.51

r₁₀＝-358.1053 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝8.4600(非球面) d₁₂＝2.5000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-116.7590(非球面) d₁₃＝0.1500

r₁₄＝8.8060 d₁₄＝3.0000 n_d7＝1.60311 υ_d7＝60.64

r₁₅＝-40.0000 d₁₅＝0.7000 n_d8＝1.84666 υ_d8＝23.78

r₁₆＝4.6054 d₁₆＝(可变)

r₁₇＝6.7337(非球面) d₁₇＝1.9700 n_d9＝1.69350 υ_d9＝53.21

r₁₈＝14.1820 d₁₈＝(可变)

r₁₉＝∞ d₁₉＝1.9000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.8000

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₂＝∞ d₂₂＝1.3596

r₂₃＝∞(像面)

非球面系数

第8面

K＝0

A₄＝-2.7926×10^-4

A₆＝-5.5281×10^-6

A₈＝-3.0031×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝-1.0549×10^-4

A₆＝-1.1474×10^-6

A₈＝-5.2653×10^-8

A₁₀＝0.0000

第13面

K＝0

A₄＝-4.5663×10^-5

A₆＝6.3255×10^-6

A₈＝-3.7416×10^-7

A₁₀＝0.0000

第17面

K＝0

A₄＝-3.4690×10^-4

A₆＝2.1996×10^-6

A₈＝-1.8422×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.00633 10.39946 17.99885

F_NO 2.8069 3.3441 4.0747

ω(°) 32.4 18.9 10.9

d₆ 0.79862 7.41546 13.08585

d₁₀ 13.68612 7.06296 1.39894

d₁₁ 7.73864 4.51502 1.19986

d₁₆ 1.69904 5.23999 10.27759

d₁₈ 3.54003 3.22246 1.50021

实施例3

r₁＝31.4475 d₁＝1.0000 n_d1＝1.80518 υ_d1＝25.42

r₂＝10.0029 d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝40.9109 d₅＝3.1000 n_d3＝1.77250 υ_d3＝49.60

r₆＝-18.5523 d₆＝(可变)

r₇＝-27.7365 d₇＝0.9000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝6.1675(非球面) d₈＝0.6000

r₉=7.8689 d₉＝2.5000 n_d5＝1.75520 υ_d5＝27.51

r₁₀＝541.9130 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝6.8303(非球面) d₁₂＝2.2000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-168.3254(非球面) d₁₃＝0.1500

r₁₄＝10.3767 d₁₄＝2.5000 n_d7＝1.60311 υ_d7＝60.64

r₁₅＝-100.0000 d₁₅＝0.7000 n_d8＝1.84666 υ_d8＝23.78

r₁₆＝4.2552 d₁₆＝(可变)

r₁₇＝6.4363(非球面) d₁₇＝2.0000 n_d9＝1.58313 υ_d9＝59.38

r₁₈＝16.8235 d₁₈＝(可变)

r₁₉＝∞ d₁₉＝1.5000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.8000

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₂＝∞ d₂₂＝1.3596

r₂₃＝∞(像面)

非球面系数

第8面

K＝0

A₄-2.1223×10^-4

A₆＝-3.9476×10^-6

A₈＝-2.3492×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝-9.9966×10^-5

A₆＝-4.8770×10^-6

A₈＝7.8835×10^-7

A₁₀＝0.0000

第13面

K＝0

A₄＝1.6853×10^-4

A₆＝4.2908×10^-6

A₈＝8.3613×10^-7

A₁₀＝0.0000

第17面

K＝0

A₄＝-3.5205×10^-4

A₆＝-1.4117×10^-6

A₈＝-1.1635×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.00728 10.39935 17.99830

F_NO 2.7463 3.3017 4.0273

ω(°) 32.4 18.9 11.0

d₆ 0.79769 7.29414 13.01239

d₁₀ 13.61214 7.11013 1.39751

d₁₁ 7.70485 4.37777 1.19903

d₁₆ 1.69969 5.42936 10.44566

d₁₈ 3.74084 3.33843 1.50064

实施例4

r₁＝32.0016 d₁＝1.0000 n_d1＝1.75520 υ_d1＝27.51

r₂＝10.0102 d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝23.5519 d₅＝3.1000 n_d3＝1.72916 υ_d3＝54.68

r₆＝-24.7555 d₆＝(可变)

r₇＝-21.9861(非球面) d₇＝0.9000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝5.7215(非球面) d₈＝0.6000

r₉＝7.9386 d₉＝2.5000 n_d5＝1.78470 υ_d5＝26.29

r₁₀＝-388.5176 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝5.6674(非球面) d₁₂＝4.0000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-19.0000 d₁₃＝0.7000 n_d7＝1.84666 υ_d7＝23.78

r₁₄＝7.7986 d₁₄＝0.3000

r₁₅＝3.8662(非球面) d₁₅＝1.0000 n_d8＝1.69350 υ_d8＝53.21

r₁₆＝3.6817(非球面) d₁₆＝(可变)

r₁₇＝13.0325 d₁₇＝2.0000 n_d9＝1.48749 υ_d9＝70.23

r₁₈＝201.0398 d₁₈＝(可变)

r₁₉＝∞ d₁₉＝1.5000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.8000

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₂＝∞ d₂₂＝1.3599

r₂₃＝∞(像面)

非球面系数

第7面

K＝0

A₄＝2.0496×10^-4

A₆＝-3.4919×10^-6

A₈＝7.4208×10^-9

A₁₀＝0.0000

第8面

K＝0

A₄＝-3.6883×10^-4

A₆＝3.4613×10^-6

A₈＝-9.0209×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝5.4882×10^-4

A₆＝-1.8282×10^-5

A₈＝1.6707×10^-6

A₁₀＝0.0000

第15面

K＝0

A₄＝-8.1049×10^-3

A₆＝-4.3019×10^-4

A₈＝-3.1973×10^-5

A₁₀＝0.0000

第16面

K＝0

A₄＝-6.4092×10^-3

A₆＝-7.3362×10^-4

A₈＝2.9898×10^-5

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.00844 10.40337 17.99810

F_NO 2.7659 2.9849 4.0444

ω(°) 32.6 19.2 11.3

d₆ 0.80018 8.47206 12.07930

d₁₀ 12.67757 5.00686 1.39837

d₁₁ 6.26991 5.19965 1.19782

d₁₆ 1.70036 2.60388 9.42234

d₁₈ 4.14771 4.30945 1.49796

实施例5

r₁＝37.5126 d₁＝1.0000 n_d1＝1.78470 υ_d1＝26.29

r₂＝9.9406(非球面) d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝33.8530 d₅＝3.1000 n_d3＝1.77250 υ_d3＝49.60

r₆＝-21.7247 d₆＝(可变)

r₇＝-22.9665 d₇＝0.9000 n_d4＝1.77250 υ_d4＝49.60

r₈＝7.9115 d₈＝2.5000 n_d5＝1.71736 υ_d5＝29.52

r₉＝55.6404 d₉＝2.3000

r₁₀＝∞(光阑) d₁₀＝(可变)

r₁₁＝8.1626(非球面) d₁₁＝2.2000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₂＝-278.0091(非球面) d₁₂＝0.1500

r₁₃＝7.0366 d₁₃＝2.5000 n_d7＝1.60311 υ_d7＝60.64

r₁₄＝50.0000 d₁₄＝0.7000 n_d8＝1.84666 υ_d8＝23.78

r₁₅＝4.2115 d₁₅＝(可变)

r₁₆＝6.7994(非球面) d₁₆＝2.0000 n_d9＝1.58313 υ_d9＝59.38

r₁₇＝13.6965 d₁₇＝(可变)

r₁₈＝∞ d₁₈＝1.5000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₁₉＝∞ d₁₉＝0.8000

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₁＝∞ d₂₁＝1.3586

r₂₂＝∞(像面)

非球面系数

第2面

K＝0

A₄-4.8339×10^-5

A₆＝1.9771×10^-7

A₈＝-1.3364×10^-8

A₁₀＝0.0000

第11面

K＝0

A₄＝-2.9041×10^-4

A₆＝2.3089×10^-5

A₈＝-1.0828×10^-6

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝-1.9946×10^-4

A₆＝3.1348×10^-5

A₈＝-1.4447×10^-6

A₁₀＝0.0000

第16面

K＝0

A₄＝-2.4256×10^-4

A₆＝-6.3914×10^-6

A₈＝1.6763×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.02709 10.40552 17.99646

F_NO 2.6193 3.3129 4.0433

ω(°) 32.3 18.9 11.0

d₆ 0.80042 6.82411 13.07966

d₉ 13.67313 7.63416 1.39413

d₁₀ 7.94928 4.18630 1.19879

d₁₅ 1.69392 6.18157 10.44930

d₁₇ 3.50041 2.76626 1.49565

实施例6

r₁＝41.8576 d₁＝1.1000 n_d1＝1.74320 υ_d1＝49.34

r₂＝11.0536 d₂＝3.0000

r₃＝∞ d₃＝12.5000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.4000

r₅＝45.3710(非球面) d₅＝2.2000 n_d3＝1.80610 υ_d3＝40.92

r₆＝-17.7512 d₆＝0.7000 n_d4＝1.51633 υ_d4＝64.14

r₇＝14.3571 d₇＝(可变)

r₈＝14.3503(非球面) d₈＝3.5000 n_d5＝1.74320 υ_d5＝49.34

r₉＝-12.0000 d₉＝0.7000 n_d6＝1.84666 υ_d6＝23.78

r₁₀＝-45.8572 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₁＝-10.4621 d₁₂＝0.7000 n_d7＝1.48749 υ_d7＝70.23

r₁₃＝8.5670 d₁₃＝1.6000 n_d8＝1.80610 υ_d8＝40.92

r₁₄＝26.4156 d₁₄＝(可变)

r₁₅＝1 3.3825(非球面) d₁₅＝3.5000 n_d9＝1.74320 υ_d9＝49.34

r₁₆＝-6.0000 d₁₆＝0.7000 n_d10＝1.84666 υ_d10＝23.78

r₁₇＝-14.5742 d₁₇＝(可变)

r₁₈＝∞ d₁₈＝1.4400 n_d11＝1.54771 υ_d11＝62.84

r₁₉＝∞ d₁₉＝0.8000

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.6000 n_d12＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₁＝∞ d₂₁＝1.3584

r₂₂＝∞(像面)

非球面系数

第5面

K＝0

A₄＝1.2258×10^-5

A₆＝7.3 190×10^-7

A₈＝-3.7784×10^-9

A₁₀＝0.0000

第8面

K＝0

A₄＝-5.3259×10^-6

A₆＝-6.4038×10^-7

A₈＝1.8252×10^-9

A₁₀＝0.0000

第15面

K＝0

A₄＝-1.5212×10^-4

A₆＝-5.5015×10^-6

A₈＝1.5406×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.02091 10.38642 17.98914

F_NO 2.8018 3.1929 3.6847

2ω(°) 32.3° 19.0° 11.2°

d₇ 13.81034 7.49989 0.79781

d₁₀ 1.59335 7.88812 14.60612

d₁₁ 1.39678 4.73086 8.71101

d₁₄ 6.18478 5.03200 2.99514

d₁₇ 5.28210 3.10678 1.15795

实施例7

r₁＝45.3203 d₁＝1.1000 n_d1＝1.74320 υ_d1＝49.34

r₂＝11.8037 d₂＝2.5000

r₃＝∞ d₃＝12.5000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.4000

r₅＝16.2211 d₅＝1.2000 n_d3＝1.74330 υ_d3＝49.33

r₆＝9.0671(非球面) d₆＝0.4611

r₇＝14.4963 d₇＝1.8200 n_d4＝1.84666 υ_d4＝23.78

r₈＝26.0382 d₈＝(可变)

r₉＝14.0677(非球面) d₉＝3.5782 n_d5＝1.69350 υ_d5＝53.20

r₁₀＝-10.0812 d₁₀＝0.7000 n_d6＝1.84666 υ_d6＝23.78

r₁₁＝-23.3575 d₁₁＝(可变)

r₁₂＝∞(光阑) d₁₂＝(可变)

r₁₃＝-8.5467 d₁₃＝0.7000 n_d7＝1.49700 υ_d7＝81.54

r₁₄＝15.2744 d₁₄＝(可变)

r₁₅＝-1.421×10⁴ d₁₅＝2.8906 n_d8＝1.58913 υ_d8＝61.28

r₁₆＝-7.2797(非球面) d₁₆＝0.1000

r₁₇＝7.8321 d₁₇＝3.7517 n_d9＝1.48749 υ_d9＝70.23

r₁₈＝-27.9866 d₁₈＝0.7000 n_d10＝1.84666 υ_d10＝23.78

r₁₉＝19.9907 d₁₉＝(可变)

r₂₀＝∞ d₂₀＝1.4400 n_d11＝1.54771 υ_d11＝62.84

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.8000

r₂₂＝∞ d₂₂＝0.8000 n_d12＝1.51633 υ_d12＝64.14

r₂₃＝∞ d₂₃＝0.9602

r₂₄＝∞(像面)

非球面系数

第6面

K＝0

A₄＝-1.4385×10^-4

A₆＝-1.5962×10^-6

A₈＝3.4139×10^-8

A₁₀-8.3837×10^-10

第9面

K＝0

A₄＝-5.6504×10^-5

A₆＝7.1962×10^-8

A₈＝5.9510×10^-9

A₁₀＝0.0000

第16面

K＝0

A₄＝2.2972×10^-4

A₆＝3.0217×10^-6

A₈＝-1.0499×10^-7

A₁₀＝5.7830×10^-9

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.04972 10.38530 17.99216

F_NO 2.8000 3.4840 3.9842

2ω(°) 33.1° 19.1° 11.0°

d₈ 11.57476 7.09532 0.95447

d₁₁ 0.95647 5.43485 11.57823

d₁₂ 1.43450 6.00801 9.90933

d₁₄ 4.15447 2.21894 0.97868

d₁₉ 6.27292 3.63457 0.97395

实施例8

r₁＝31.4475 d₁＝1.0000 n_d1＝1.80518 υ_d1＝25.42

r₂＝10.0029 d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝40.9109 d₅＝3.1000 n_d3＝1.77250 υ_d3＝49.60

r₆＝-18.5523 d₆＝(可变)

r₇＝-27.7365 d₇＝0.9000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝6.1675(非球面) d₈＝0.6000

r₉＝7.8689 d₉＝2.5000 n_d5＝1.77250 υ_d5＝27.51

r₁₀＝541.9130 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝6.8303(非球面) d₁₂＝2.2000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-168.3254(非球面) d₁₃＝0.1500

r₁₄＝10.3767 d₁₄＝2.5000 n_d7＝1.6031 1 υ_d7＝60.64

r₁₅＝-100.000 d₁₅＝0.7000 n_d8＝1.84666 υ_d8＝23.78

r₁₆＝4.2552 d₁₆＝(可变)

r₁₇＝6.4363(非球面) d₁₇＝2.0000 n_d9＝1.58313 υ_d9＝59.38

r₁₈＝16.8235 d₁₈＝(可变)

r₁₉＝∞ d₁₉＝1.5000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.8000

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₂＝∞ d₂₂＝1.3596

r₂₃＝∞(像面)

非球面系数

第8面

K＝0

A₄＝-2.1223×10^-4

A₆＝-3.9476×10^-6

A₈＝-2.3492×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝-9.9966×10^-5

A₆＝-4.8770×10^-6

A₈＝7.8835×10^-7

A₁₀＝0.0000

第13面

K＝0

A₄＝1.6853×10^-4

A₆＝4.2908×10^-6

A₈＝8.3613×10^-7

A₁₀＝0.0000

第17面

K＝0

A₄＝-3.5205×10^-4

A₆＝-1.4117×10^-6

A₈＝-1.1635×10^-7

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.00728 10.39935 17.99830

F_NO 2.7463 3.3017 4.0273

2ω(°) 32.4° 18.9° 11.0°

d₆ 0.79769 7.29414 13.01239

d₁₀ 13.61214 7.11013 1.39751

d₁₁ 7.70485 4.37777 1.19903

d₁₆ 1.69969 5.42936 10.44566

d₁₈ 3.74084 3.33843 1.50064

实施例9

r₁＝32.0016 d₁＝1.0000 n_d1＝1.75520 υ_d1＝27.51

r₂＝10.0102 d₂＝2.8000

r₃＝∞ d₃＝12.0000 n_d2＝1.80610 υ_d2＝40.92

r₄＝∞ d₄＝0.3000

r₅＝23.5519 d₅＝3.1000 n_d3＝1.72916 υ_d3＝54.68

r₆＝-24.7555 d₆＝(可变)

r₇＝-21.9861(非球面) d₇＝0.9000 n_d4＝1.80610 υ_d4＝40.92

r₈＝5.7215(非球面) d₈＝0.6000

r₉＝7.9386 d₉＝2.5000 n_d5＝1.78470 υ_d5＝26.29

r₁₀＝-388.5176 d₁₀＝(可变)

r₁₁＝∞(光阑) d₁₁＝(可变)

r₁₂＝5.6674(非球面) d₁₂＝4.0000 n_d6＝1.74320 υ_d6＝49.34

r₁₃＝-19.0000 d₁₃＝0.7000 n_d7＝1.84666 υ_d7＝23.78

r₁₄＝7.7986 d₁₄＝0.3000

r₁₅＝3.8662(非球面) d₁₅＝1.0000 n_d8＝1.69350 υ_d8＝53.21

r₁₆＝3.6817(非球面) d₁₆＝(可变)

r₁₇＝13.0325 d₁₇＝2.0000 n_d9＝1.48749 υ_d9＝70.23

r₁₈＝201.0398 d₁₈＝(可变)

r₁₉＝∞ d₁₉＝1.5000 n_d10＝1.54771 υ_d10＝62.84

r₂₀＝∞ d₂₀＝0.8000

r₂₁＝∞ d₂₁＝0.7500 n_d11＝1.51633 υ_d11＝64.14

r₂₂＝∞ d₂₂＝1.3599

r₂₃＝∞(像面)

非球面系数

第7面

K＝0

A₄＝2.0496× 10^-4

A₆＝-3.4919×10^-6

A₈＝7.4208×10^-9

A₁₀＝0.0000

第8面

K＝0

A₄＝-3.6883×10^-4

A₆＝3.4613×10^-6

A₈＝-9.0209×10^-7

A₁₀＝0.0000

第12面

K＝0

A₄＝5.4882×10^-4

A₆＝-1.8282×10^-5

A₈＝1.6707×10^-6

A₁₀＝0.0000

第15面

K＝0

A₄＝-8.1049×10^-3

A₆＝-4.3019×10^-4

A₈＝-3.1973×10^-5

A₁₀＝0.0000

第16面

K＝0

A₄＝-6.4092×10^-3

A₆＝-7.3362×10^-4

A₈＝2.9898×10^-5

A₁₀＝0.0000

变焦数据(∞)

WE ST TE

f(mm) 6.00844 10.40337 17.99810

F_NO 2.7659 2.9849 4.0444

2ω(°) 32.6° 19.2° 11.3°

d₆ 0.80018 8.47206 12.07930

d₁₀ 12.67757 5.00686 1.39837

d₁₁ 6.26991 5.19965 1.19782

d₁₆ 1.70036 2.60388 9.42234

d₁₈ 4.14771 4.30945 1.49796

以下表示上述各实施例1～5中条件(1)～(25)的值以及条件(26)中a、t_LPF和L的值。另外，条件(15)～(17)分别是指(15-1)～(15-3)、(16-1)～(16-3)、(17-1)～(17-3)。

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5

(1) 1.80053 1.79882 1.78926 1.89185 1.68172

(2) 1.58638 1.62590 1.62599 1.63599 1.68575

(3) 1.34851 1.33482 1.33482 1.33482 1.33482

(4) 1.80610 1.80610 1.80610 1.80610 1.80610

(5) 0.91863 0.80674 0.81555 0.65256 0.69581

(6) 0.27229 0.29553 0.29058 0.35869 0.29828

(7) 0.94273 0.31220 0.32096 0.63812 0.74098

(8) 2.31092 2.42296 2.43781 2.46849 2.78836

(9) 1.62212 1.68225 1.69788 1.44993 1.75852

(10) 1.15319 1.17060 1.15739 1.13543 1.11669

(11) 1.96930 1.50318 1.52111 1.28830 1.42870

(12) 1.21850 0.53216 0.53263 0.44969 0.54976

(13) 0.30433 0.31196 0.34434 0.52241 0.29698

(14) 0.36543 0.28287 0.28291 0.28300 0.28105

(15) 1.74534 0.52298 0.41007 1.37605 0.59851

(16) -0.56154 -0.18250 -0.07300 -0.38421 0.14600

(17) 25.56 36.86 36.86 25.56 36.86

(18) -1.02346 -2.80812 -2.23928 -1.13863 -2.97167

(19) 0.43618 0.43762 0.43731 0.25625 0.34893

(20) 0.00100 0.33644 0.37601 -0.02491 0.21822

(21) 0.96642 0.64490 0.63618 0.58701 0.48756

(22) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

(23) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04

(24) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

(25) 1.06 1.06 1.06 1.06 1.06

a 3.5 3.9 3.7 2.9 2.5

t_LPF 0.55 0.58 0.52 0.38 0.30

L 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30

以下表示上述各实施例6～9中条件(31)～(39)、(22)～(25)的值以及条件(26)中a、t_LPF和L的值。

实施例6 实施例7 实施例8 实施例9

(31) 0.60560 0.57756 0.75702 0.61047

(32) 1.80610 1.80610 1.80610 1.80610

(33) 0.94808 0.94808 0.91016 0.91016

(34) 0.56208 0.79787 - -

(35) 0.56385 0.62526 - -

(36) 0.93560 1.06367 - -

(37) -0.00648 -0.05351 - -

(38) 1.71767 1.70435 - -

(39) 0.01821 0.15965 - -

(22) 1.0 1.0 1.0 1.0

(23) 0.04 0.04 0.04 0.04

(24) 0.0 0.0 0.0 0.0

(25) 1.06 1.06 1.06 1.06

a 3.5 2.5 2.0 3.0

t_LPF 0.42 0.30 0.24 0.36

L 7.3 7.3 7.3 7.3

另外，实施例1～5的数值数据中的光学低通滤光器由多片构成，还包含红外截止滤光器等的厚度，因此其最大厚度不是t_LPF的值，而是利用上表中的t_LPF的值的结构。另外还可以利用以下a与t_LPF的组合1～10当中的任意一个。

1 2 3 4 5

a 3.5 3.9 3.7 2.9 2.5

t_LPF 0.55 0.58 0.52 0.38 0.30

6 7 8 9 10

a 2.8 2.7 2.6 3.3 3.1

t_LPF 0.25 0.25 0.26 0.24 0.25

在此说明电子摄像元件的有效摄像面的对角线长度L和像素间隔a。图11是表示电子摄像元件的像素排列的一个示例，R(红)、G(绿)、B(蓝)像素或青色、品红、黄色、绿色4种颜色的像素(图14)以像素间隔a排列成马赛克形状。有效摄像面是指用于再现所拍摄图像(在个人计算机上显示、使用打印机打印等)的摄像元件上的光电转换面内的区域。图中所示的有效摄像面结合光学系统的性能(可确保光学系统性能的图像圈)，设定在比摄像元件的整个光电转换面窄的区域内。有效摄像面的对角线长度L是该有效摄像面的对角线长度。另外，图像再现中利用的摄像范围可以进行种种变更，但将本发明的变焦镜头用于具有上述功能的摄像装置时，其有效摄像面的对角线长度L发生变化。在这种情况下，本发明的有效摄像面的对角线长度L是L可设定范围内的最大值。

上述各实施例中，在最后一个透镜组的像侧具有近红外截止滤光器或者在入射面一侧涂有近红外截止涂层面的光学低通滤光器LF。该近红外截止滤光器和近红外截止涂层在波长为600nm时的透过率为80％以上，波长为700nm时的透过率为10％以下。具体地说，可以是例如由如下的27层的层结构构成的多层膜。其中，设计波长为780nm。

基板	材质	物理膜厚(nm)	λ/4
基板	材质	物理膜厚(nm)	λ/4	第1层第2层第3层第4层第5层第6层第7层第8层第9层第10层第11层第12层第13层第14层第15层第16层第17层第18层第19层第20层第21层第22层第23层	Al₂O₃TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂TiO₂SiO₂	58.9684.19134.1484.19134.1484.19134.1484.19134.1484.19134.1484.19134.1484.19178.41101.03167.6796.82147.5584.19160.9784.19154.26	0.501.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.331.211.251.151.051.001.201.001.15

第24层	TiO₂	95.13	1.13
第24层	TiO₂	95.13	1.13	第25层第26层第27层	SiO₂TiO₂SiO₂	160.9799.3487.19	1.201.180.65

空气

上述近红外锐截止涂层的透过率特性如图12所示。

而且，低通滤光器LF的出射面一侧设有降低如图13所示短波长区域的色的透过的滤色片或者涂上涂层，从而可以进一步提高电子图像的色再现性。

具体地说，该滤色片或涂层在波长为420nm时的透过率与400nm～700nm的透过率最高的波长的透过率的比值最好为15％以上，而波长为400nm时的透过率与该最高波长的透过率的比值最好为6％以下。

这样可以降低人眼对色的识别与拍摄及再现的图像的色之间的偏差。换言之，通过使人眼视觉难以识别的短波长侧的色容易被人眼识别，来防止图像的劣化。

上述波长为400nm时透过率的比值如果超过6％，则人眼难以识别的单波长区域再现为可以识别的波长，相反，如果上述波长为420nm时的透过率的比值小于15％，人类可以识别的波长区域的再现性降低，色平衡变差。

上述的限制波长的方法在使用补色马赛克滤光器的摄像系统中可以取得更好的效果。

在上述各实施例中，如图13所示，所采用的涂层在波长为400nm时透过率为0％，420nm时透过率为90％，440nm时透过率为峰值100％。

通过与上述近红外锐截止涂层的作用相对照，以波长450nm时的透过率99％为峰值，400nm时透过率为0％，420nm时的透过率为80％，600nm时透过率为82％，700nm时透过率为2％，从而可以更忠实地进行色再现。

另外，低通滤光器LF在光轴方向上重复使用像面上投影时的方位角为水平(＝0°)和±45°的方向上分别具有晶体轴的3种滤色片，其中水平方向上错开aμm，±45°方向上错开SQRT(1/2)×a，从而进行莫尔抑制。在此，SQRT如上所述是指平方根。

另外，如图14所示，在CCD的摄像面I上设有青色、品红、黄色、绿色4色的滤色片与摄像像素相对应地设计成马赛克状的补色马赛克滤光器。这4种滤色片的数量大致相同，并且配置成相邻像素不对应同种滤色片的马赛克状。这样可以更为忠实地进行色再现。

补色马赛克滤光器具体地说如图14所示，由至少4种滤色片构成，该4种滤色片的特性最好如下所述。

绿色滤色片G在波长为G_P时具有分光强度峰值；

黄色滤色片Y_e在波长为Y_P时具有分光强度峰值；

青色滤色片C在波长为C_P时具有分光强度峰值；

品红滤色片M在波长为M_P1和M_P2时具有分光强度峰值；并且满足以下条件：

510nm＜G_P＜540nm

5nm＜Y_P-G_P＜35nm

-100nm＜C_P-G_P＜-5nm

430nm＜M_P1＜480nm

580nm＜M_P2＜640nm

而且，希望绿色、黄色、青色滤色片相对于各自的分光强度峰值，在波长为530nm时具有80％以上的强度，品红滤色片相对于其分光强度峰值，在波长为530nm时具有10％～50％的强度，则更有利于提高色再现性。

上述各实施例中各自的波长特性示例如图15所示。绿色滤色片G在波长为525nm时具有分光强度峰值。黄色滤色片Y_e在波长为555nm时具有分光强度峰值。青色滤色片C在波长为510nm时具有分光强度峰值。品红滤色片M在波长为445nm和620nm时具有分光强度峰值。530nm时各滤色片相对于各自的分光强度峰值，G为99％、Y_e为95％、C为97％、M为38％。

在上述的补色滤色片的情况下，利用图上未示出的控制器(或者数字照相机当中使用的控制器)对信号进行如下的电信号处理：

辉度信号

Y＝|G+M+Y_e+C|×1/4

色信号

R-Y＝|(M+Y_e)-(G+C)|

B-Y＝|(M+C)-(G+Y_e)|

经过上述信号处理转换成R(红)、G(绿)、B(蓝)信号。

但是，上述的近红外锐截止涂层的配置位置可以是光路上的任何位置。另外，低通滤光器LF的个数可以是上述的2个或1个。

图16所示为各实施例的亮度光阑部分的详细结构。该图显示的是4组结构的情况，第1组G1中的光路折曲棱镜P省略图示。摄像光学系统的第2组G2和第3组G3之间的光轴上的光阑位置上配置有可进行0级、-1级、-2级、-3级、-4级亮度调节的转盘。转盘10上具有：进行0级调节的开口形状是直径约4mm的圆形、由固定空间构成的开口1A(相对550nm波长的透过率为100％)；用于-1级补偿的开口面积约为开口1A开口面积的一半、开口形状固定的由透明平行平板(相对550nm波长的透过率为99％)构成的开口1B；以及具有与开口1B相同面积的圆形开口部、用于-2级、-3级、-4级补偿、相对550nm波长的透过率分别为50％、25％、13％、设有ND滤光器的开口部1C、1D、1E。

然后，通过绕转盘10的旋转轴11的旋转，将任意开口配置在光阑位置上，从而进行光量调节。

实际F值F_no’为F_no’＞a/0.4μm时，开口内配置的是相对550nm波长的透过率不足80％的ND滤光器。具体地说，在实施例1中，望远端的实际F值满足上式的情况是，在相对于光阑开放时(0级)为-2级的实际F值为9.0的时候，此时对应的开口是1C。这样可以抑制由于光阑的衍射现像导致的像的劣化。

另外，示出使用图17(a)所示的转盘10’代替图16所示的转盘10的例子。在摄像光学系统的第1组G1和第2组G2之间光轴上的亮度光阑位置上，配置有可以进行0级、-1级、-2级、-3级、-4级亮度调节的转盘10’。转盘10’上具有：进行0级调节的、开口形状是直径约4mm的圆形且固定的开口1A’，用于-1级补偿的开口面积约为开口1A’开口面积的一半且开口形状固定的开口1B’，以及开口面积依次减小、用于-2级、-3级、-4级补偿的形状固定的开口部1C’、1D’、1E’。然后，通过绕转盘10’的旋转轴11的旋转，将任意开口配置在光阑位置上，从而进行光量调节。

另外，上述多个开口中的1A’～1D’上分别配置有空间频率特性不同的光学低通滤光器。如图17(b)所示，设定成开口孔径越小、光学滤光器的空间频率特性越高，从而抑制由于光圈缩小所产生的衍射现像而导致的像的劣化。另外，图17(b)中的各曲线仅表示低通滤光器的空间频率特性，包含各光阑衍射的特性设定为均相等。

以下说明可用作本发明的变焦镜头光学系统中用于使光路折曲的反射光学元件的可变反射镜的结构示例。

图18所示为可用作本发明变焦镜头的反射光学元件的可变形镜(可变形状反射镜)409的一个实施例。

首先说明光学特性可变形镜409的基本结构。

可变形镜409是具有由铝涂层等形成的薄膜(反射面)409a和多个电极409b的光学特性可变形镜(以下简单称为可变形镜)，411是分别连接在各电极409b上的多个可变电阻，414是用于控制多个可变电阻411的阻值的运算装置，415、416和417是分别与运算装置414连接的温度传感器、湿度传感器和距离传感器，上述部件如图所示配设，构成一个光学装置。

可变形镜的面也可以不是平面，除了球面、旋转对称非球面，还可以是相对光轴偏心的球面、平面、旋转对称非球面或者具有对称面的非球面、仅有一个对称面的非球面、没有对称面的非球面、自由曲面、具有不可微分点或线的面等任何形状，并且，可以是反射面、折射面等可对光线产生任何影响的面。以下将上述面统称为扩展曲面。

可变形镜的反射面的形状可以构成为自由曲面。因为这样易于进行像差补偿而比较有利。

另外，本发明中使用的自由曲面是指上述(a)式所定义的面。

本实施例的可变形镜如图18所示，在薄膜409a和电极409b之间安装有压电元件409c，上述元件设置在支承台423上。通过改变各电极409b施加在压电元件409c上的电压，可使压电元件409c部分地产生不同的伸缩，从而可以改变薄膜409a的形状。电极409b的形状可以是如图19所示的同心分割，也可以是如图20所示的矩形分割，另外还可以选择其它适当的形状。在图18中，424是与运算装置414连接的振动传感器，用于检测出例如数字照相机的振动，并且为了使薄膜409a发生变形来补偿振动所引起的像的紊乱，通过运算装置414和可变电阻411使施加在电极409b上的电压发生变化。此时也同时考虑来自温度传感器415、湿度传感器416和距离传感器417的信号，并进行对焦和温度、湿度补偿等。这种情况下，伴随压电元件409c的变形而产生的应力施加到薄膜409a上，因而薄膜409a的厚度变成某种程度的厚度，从而使其具有相应的强度。

图21是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜409的其它实施例的概略结构。

在本实施例的可变形镜中，介于薄膜409a和电极409b之间的压电元件由具有相反方向压电特性的材料形成的2个压电元件409c和409c’构成，在这一点上与图18所示实施例的可变形镜不同。即，压电元件409c和409c’如果由强介电晶体形成，则晶体轴的朝向配置为相反。这种情况下，在压电元件409c和409c’上施加电压，则两者以相反方向伸缩，因而，使薄膜409a变形的力强于图18所示实施例的情况，从而具有可使反射镜表面变形大的优点。

压电元件409c和409c’所使用的材料可以是例如钛酸钡、罗谢尔盐、水晶、电石、磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氢铵(ADP)、铌酸锂等的压电物质、同物质的多晶体、同物质的晶体、PbZrO₃和PbTiO₃固溶体的压电陶瓷、二氟化聚乙烯(PVDF)等有机压电物质以及上述以外的强介电体等，特别是有机压电物质即使在杨氏模量小、电压低的情况下也可以作大的变形，因而更加适合。另外，在利用上述压电元件的情况下，如果厚度不均匀，也可使上述实施例中的薄膜409a的形状进行适当变形。

压电元件409c和409c’的材质可以采用聚胺酯、硅橡胶、丙烯合成橡胶、PZT、PLZT、二氟化聚乙烯(PVDF)等高分子压电体、偏氰乙烯共聚合体、乙烯叉氟化物和三氟乙烯的共聚合体等。

使用具有压电性的有机材料、具有压电性的合成树脂、具有压电性的合成橡胶等，可以实现可变形镜面的较大变形。

图18、图21的压电元件409c使用电致伸缩材料、例如丙烯合成树脂、硅橡胶等的情况下，压电元件409c也可以采用将另外的基板409c-1和电致伸缩材料409c-2贴合的结构。

图22是表示可用作本发明变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜409的其它实施例的概略结构图。

在本实施例的可变形镜中，压电元件409c由薄膜409a和电极409d夹持，通过由运算装置414控制的驱动电路425在薄膜409a和电极409d之间施加电压，此外，设在支承台423上的电极409b上也通过由运算装置414控制的驱动电路425施加有电压。因此，在本实施例中，薄膜409a通过由施加在其与电极409d之间的电压和施加在电极409b上的电压引起的静电力而产生二次变形，因而与上述实施例相比具有的优点是可以实现更多的变形模式，并且响应速度快。

如果改变薄膜409a和电极409d之间电压的极性，可以使可变形镜变形为凸面或凹面。这种情况下，可以通过压电效应产生大的变形，而通过静电力产生微小的形状变化。并且，凸面的变形可以主要利用压电效应，凹面的变形可以主要利用静电力。另外，电极409d也可以像电极409b那样由多个电极构成。该情形如图22所示。另外，在本申请中，压电效应和电致伸缩效应、电致伸缩全部归纳叙述为压电效应。因此，电致伸缩材料也包含在压电材料中。

图23是表示可用作本发明的变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜409的其它实施例的概略结构图。

本实施例的可变形镜利用电磁力使反射面的形状发生变化，因而在支承台423的内部底面上固定载置有永磁铁426，顶面上固定载置有由氮化硅或者聚酰亚胺等构成的基板409e的周边部分，基板409e的表面上附设有由铝等金属涂层形成的薄膜409a，从而构成可变形镜409。基板409e的下面配设有多个线圈427，这些线圈427分别通过驱动电路428与运算装置414相连。因此，利用在运算装置414中根据来自各传感器415、416、417、424的信号求出的、与光学系统的变化对应的运算装置414的输出信号，各驱动电路428分别向各线圈427供应适当的电流时，通过在与永磁铁426之间作用的电磁力，各线圈427互相排斥或吸引，从而使基板409e和薄膜409a发生变形。

这种情况下，各线圈427中也可以分别流过不同量的电流。而且，线圈427可以是1个，永磁铁426也可以附设在基板409e上，并且线圈427设置在支承台423的内部底面上。另外，线圈427可以通过平版印刷术等方法制作，而且线圈427中也可以放入由强磁体构成的铁芯。

这种情况下，通过根据情况的不同使薄膜线圈427的卷绕密度如图24所示地发生变化，可以使基板409e和薄膜409a发生期望的变形。而且，线圈427可以是1个，并且这些线圈427中也可以插入由强磁体构成的铁芯。

图25是表示可用作本发明的变焦光学系统的反射光学元件的可变形镜409的其它实施例的概略结构图。图中，412为电源。

在本实施例的可变形镜中，基板409e由铁等强磁体形成，作为反射膜的薄膜409a由铝等形成。这种情况下可以不设置薄膜线圈，因此结构简单，并且可以降低制造成本。另外，如果将电源开关413置换成切换兼电源开闭用开关，则可以改变流向线圈427的电流方向，并且可以自由改变基板409e和薄膜409a的形状。图26所示为本实施例的线圈427的配置，图27所示为线圈427的其它配置，但这些配置也可以适用于图23所示的实施例。另外，图28所示为在图23所示实施例中线圈427的配置如图27所示的情况下适用的永磁铁426的配置。即，如图28所示，永磁铁426成放射状配置，与图23所示实施例相比，可以使基板409e和薄膜409a发生微小变形。而且，在如上所述利用电磁力使基板409e和薄膜409a发生变形的情况(图23和图25的实施例)下，与利用静电力的情况相比，具有能够以低电压驱动的优点。

以上叙述了几个可变形镜的实施例，为了改变反射镜的形状，也可以如图22所示利用2种以上的力。即，可以同时利用静电力、电磁力、压电效应、磁致伸缩、流体压力、电场、磁场、温度变化、电磁波等2种以上的力来改变可变形镜的形状。即，如果利用2种以上的不同驱动方法来制造光学特性可变光学元件，可以同时实现较大变形和微小变形，并且可以实现精度良好的镜面。

如上所述的本发明的电子摄像装置是利用变焦镜头等成像光学系统形成物体像、然后使该像在CCD或银盐胶片等摄像元件上感光来进行拍摄的摄像装置中，例如数字照相机、摄像机、作为信息处理装置例子的个人计算机、电话、特别是便于手持的便携式电话等。以下举例说明其实施例。

图29～图31是表示将本发明的成像光学系统组装入数字照相机的摄影光学系统41中的结构概念图。图29是表示数字照相机40外观的前方立体图，图30是后方立体图，图31是表示数字照相机40结构的水平方向截面图。数字照相机40在该例的情况下包括具有摄影光路42的摄影光学系统41、具有取景器光路44的取景器光学系统43、快门45、闪光灯46、液晶显示器47等，在按下配置在照相机40上部的快门45后，与其连动，通过摄影光学系统41、例如实施例1的光路折曲变焦镜头进行摄影。这种情况下，通过光路折曲棱镜P形成的光路折曲方向折向数字照相机40的长度方向即横向，从而有助于实现照相机的薄型化。由摄影光学系统41形成的物体像通过近红外截止滤光器和光学低通滤光器LF形成在CCD49的摄像面上。由该CCD49感光的物体像通过处理装置51作为电子图像显示在照相机背面的液晶显示器47上。而且，该处理装置51上连接有记录装置52，用于记录所拍摄的电子图像。另外，该记录装置52也可以与处理装置51分开设置，还可以通过软盘、存储卡、MO等进行电子记录和写入。而且，也可以使用配置有银盐胶片的银盐照相机来代替CCD49。

此外，取景器光路44上配置有取景器用物镜光学系统53。由该取景器用物镜光学系统53形成的物体像形成在作为像直立部件的转像棱镜55的视野框57上。该转像棱镜55的后方配置有将形成的直立正像引导到观察者眼睛E中的目镜光学系统59。另外，摄影光学系统41和取景器用物镜光学系统53的入射侧以及目镜光学系统59的出射侧分别配置有盖构件50。

上述结构的数字照相机40的摄影光学系统41是视场角大、变倍率高、像差良好、明亮、可以配置滤光器等的后焦距大的变焦镜头，因而可以实现高性能和低成本。而且，如上所述，变焦镜头的光路折曲方向选择为数字照相机40的长度方向，因此有利于照相机的薄型化。而且，如此选择光路折曲方向后，可以使闪光灯46位于摄影光学系统41入射面的上方，因此其设计可以缓和人物频闪摄影时产生的影子的影响。

另外，在图31的例子中配置有平行平面板作为盖构件50，但也可以使用具有放大率的透镜。而且，根据照相机设计方便性的要求，光路的折曲方向当然可以是纵向或横向的任意一个方向。

图32～图34示出内置有本发明的成像光学系统作为物镜光学系统的信息处理装置的一个例子的个人计算机。图32是打开个人计算机300的盖后的前方立体图，图33是个人计算机300的摄影光学系统303的截面图，图34是图32所示状态的侧视图。如图32～图34所示，个人计算机300包括用于操作者从外部输入信息的键盘301、省略图示的信息处理装置或记录装置、将信息显示给操作者的监视器302、用于拍摄操作者自身或周围的像的摄影光学系统303。在此，监视器302可以是利用未图示的逆光照明从背面照明的透过型液晶显示元件、或通过反射来自前面的光来显示的反射型液晶显示元件、或CRT显示器等。另外，图中的摄影光学系统303内置于监视器302的右上方，但不限于该部位，也可以设置在监视器302的周围或键盘301的周围等任意处。

该摄影光学系统303的摄影光路304上具有例如由本发明实施例1的光路折曲变焦镜头构成的物镜112和对像感光的摄像元件芯片162。上述部件内置于个人计算机300中。

在此，摄像元件芯片162上另外贴附有光学低通滤光器LF，从而一体形成为摄像单元160，并且，能够以单片方式嵌入安装在物镜112的镜框113的后端，因此不必进行物镜112和摄像元件芯片162的中心对准和面间隔调整，组装简单。而且，在镜框113的前端(省略图示)配置有用于保护物镜112的盖玻璃114。另外，镜框113中的变焦镜头的驱动机构等省略图示。

由摄像元件芯片162感光的物体像，通过端子166被输入到个人计算机300的处理装置中并作为电子图像在监视器302上显示，图32中作为一个例子显示有操作者被拍摄的图像305。而且，该图像305也可以通过处理装置并通过互联网或电话显示在远距离的通信对方的个人计算机上。

下面，图35示出内置有本发明的成像光学系统作为摄影光学系统的信息处理装置一个例子的电话，特别是便于手持的便携式电话。图35(a)是便携式电话400的正视图，图35(b)是侧视图，图35(c)是摄影光学系统405的截面图。如图35(a)～(c)所示，便携式电话400包括将操作者的声音作为信息输入的麦克风、输出通话对方的声音的扬声器402、操作者输入信息的输入拨号盘403、显示通信者自身或通话对方等的摄影图像和电话号码等信息的显示器404、摄影光学系统405、进行通信电波的收发的天线406，以及进行图像信息、通信信息、输入信号等的处理的处理装置(图上未示出)。在此，显示器404为液晶显示元件。而且，各结构部件的配置位置不特别限定于此。该摄影光学系统405具有：配置在摄影光路407上、由例如本发明实施例1的光路折曲变焦镜头构成的物镜112，以及使物体像感光的摄像元件芯片162。这些部件内置于便携式电话400中。

由摄像元件芯片162感光的物体像通过端子166被输入到未图示的处理装置中并作为电子图像在显示器404或通信对方的显示器上或者在双方的显示器上显示。而且，在向通信对方发送图像的情况下，处理装置包含将由摄像元件芯片162感光的物体像信息转换成可发送信号的信号处理功能。

本发明可以实现伸缩厚度小、收纳性优良、且倍率高、在后焦点成像性能也优良的变焦镜头，并且可以实现摄像机、数字照相机的彻底薄型化。

而且，本发明采用在物体侧插入反射镜等反射光学元件使光学系统特别是变焦镜头系统的光路(光轴)折曲的结构，并且通过多种改进可以实现在确保高变焦比、大视场角、小F值、小像差等极高光学规格性能的同时，不需要伸缩式镜筒中常见的过渡到照相机使用状态的起动时间(镜头的伸出时间)、防水防尘性能好且厚度方向极薄的照相机。而且，通过实现光阑、快门机构等不移动的光学系统，可以使厚度方向更薄。

Claims

1.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次设置有变倍时固定的第1透镜组、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组以及具有正光焦度并在变倍及对焦动作时移动的第4透镜组，所述第1透镜组从物体侧依次仅由凸面朝向物体侧的负凹凸透镜、用于使光路折曲的反射光学元件和正透镜构成。

2.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次设置有变倍时固定的第1透镜组、具有负光焦度并在变倍时移动的第2透镜组、具有正光焦度并在变倍时移动的第3透镜组以及具有正光焦度并在变倍及对焦动作时移动的第4透镜组，所述第1透镜组具有使光路折曲的反射光学元件，在无限远物点对焦时，所述第4透镜组的移动轨迹相对于所述第3透镜组变倍时的移动是反方向。

3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，在无限远物点对焦时，所述第4透镜组的移动轨迹相对于所述第3透镜组变倍时移动是反方向。

4.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，对焦动作时，仅所述第4透镜组移动。

5.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组包含由正透镜和负透镜接合而成的接合透镜成分，并且所述第3透镜组包含两侧的面由非球面构成的透镜成分。

6.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组包含由正透镜和负透镜接合而成的接合透镜成分，并且所述第3透镜组包含具有非球面的正透镜。

7.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组包含由正透镜和负透镜接合而成的接合透镜成分，并且所述第3透镜组具有2个非球面。

8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件(1)、(2)：

(1)1.4＜-f₁₁/(f_W·f_T)＜2.4

(2)1.2＜f₁₂/(f_W·f_T)＜2.2

其中，f₁₁为第1透镜组的负凹凸透镜的焦距，f₁₂为第1透镜组的正透镜的焦距，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

9.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述反射光学元件由满足以下条件(4)的棱镜构成：

(4)1.55＜n_pri

其中，n_pri为第1透镜组的棱镜的介质相对d线的光焦度。

10.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，满足以下条件：

(a)1.8＜f_T/f_W

11.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第1透镜组具有正光焦度，并且所述第2透镜组和所述第3透镜组满足以下条件式(5)、(6)、(7)：

(5)0.4＜-β_2W＜1.2

(6)0.1＜-β_RW＜0.5

(7)0＜logγ_R/logγ₂＜1.3

其中，β_2W为无限远物点对焦时广角端上第2透镜组的倍率，β_RW为无限远物点对焦时广角端上第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统的合成倍率，γ₂为无限远物点对焦时的望远端上第2透镜组的倍率为β_2T时的β_2T/β_2W。γ_R为无限远物点对焦时的望远端上第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统的合成倍率为β_RT时的β_RT/β_RW。

12.如权利要求11所述的变焦镜头，其特征在于，所述第1透镜组和所述第2透镜组满足以下条件式(8)、(9)：

(8)1.6＜f₁/(f_W·f_T)＜6.0

(9)1.1＜-f₂/(f_W·f_T)＜2.2

13.如权利要求11所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统满足以下条件式(10)：

(10)0.8＜f_RW/(f_W·f_T)＜1.7

其中，f_RW为广角端上第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统的合成焦距，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

14.如权利要求11所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组内具有满足以下条件式(b)的由凸向物体侧的空气接触面构成的收敛面和满足以下条件式(c)的由凹向像侧的空气接触面构成的发散面：

(b)0＜R_P/f_W＜2

(c)0＜R_N/f_W＜4

其中，R_P、 R_N分别为收敛面和发散面在光轴上的曲率半径，f_W为整个变焦镜头系统的广角端的焦距。

15.如权利要求11所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统满足以下条件式(11)：

(11)1.0＜f_RT/f_RW＜2.5

其中，f_RW为广角端上第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统的合成焦距，f_RT为望远端上第3透镜组与其以后所有透镜组的合成系统的合成焦距。

16.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，通过无限远物点对焦时的变倍，所述第3透镜组在望远端比在广角端更移向物体侧，所述第4透镜组在望远端比在广角端更移向像侧。

17.如权利要求16所述的变焦镜头，其特征在于，所述第2透镜组、所述第3透镜组和所述第4透镜组满足以下条件式(12)、(13)：

(12)0.20＜-M₃/M₂＜1.50

(13)0.15＜-M₄/M₃＜1.00

其中，M₂为第2透镜组从广角端到望远端的移动量、M₃为第3透镜组从广角端到望远端的移动量、M₄为第4透镜组从广角端到望远端的移动量，它们向像侧的移动为正号。

18.如权利要求4所述的变焦镜头，其特征在于，所述第4透镜组满足以下条件式(14)：

(14)0.10＜D_34W/f_W＜0.70

其中，D_34W为广角端上无限远物点对焦时的第3透镜组和第4透镜组之间的空气间隔，f_W为整个变焦镜头系统的广角端的焦距。

19.如权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由正透镜与负透镜的接合透镜成分、和两面由非球面构成的单透镜这2种成分的3片透镜构成。

20.如权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由两面以非球面构成的单透镜、和正透镜与负透镜的接合透镜成分这2种成分的3片透镜构成。

21.如权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组由从物体侧按照正透镜、负透镜的顺序接合的接合透镜成分构成，该接合透镜成分的最靠近物体侧的面和最靠近像侧的面由非球面构成。

22.如权利要求19所述的变焦镜头，其特征在于，所述接合透镜成分满足以下条件(15-1)：

(15-1)1.05＜R_C3/R_C1＜3.00

23.如权利要求20所述的变焦镜头，其特征在于，所述接合透镜成分满足以下条件(15-2)：

(15-2)0.25＜R_C3/R_C1＜0.75

24.如权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由正透镜与负透镜的接合透镜成分、和两面由非球面构成的单透镜这2种成分的3片透镜构成。

25.如权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由两面以非球面构成的单透镜、和正透镜与负透镜的接合透镜成分这2种成分的3片透镜构成。

26.如权利要求6所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧由按照正透镜、负透镜的顺序接合的接合透镜成分构成，该接合透镜成分的最靠近物体侧的面和最靠近像侧的面由非球面构成。

27.如权利要求7所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由正透镜与负透镜的接合透镜成分、和两面由非球面构成的单透镜这2种成分的3片透镜构成。

28.如权利要求7所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧依次由两面以非球面构成的单透镜、和正透镜与负透镜的接合透镜成分这2种成分的3片透镜构成。

29.如权利要求7所述的变焦镜头，其特征在于，所述第3透镜组从物体侧由按照正透镜、负透镜的顺序接合的接合透镜成分构成，该接合透镜成分的最靠近物体侧的面和最靠近像侧的面由非球面构成。

30.如权利要求26所述的变焦镜头，其特征在于，所述接合透镜成分满足以下条件(15-3)：

(15-3)1.20＜R_C3/R_C1＜3.60

31.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第4透镜组由1个正透镜成分构成。

32.如权利要求1或2所述的变焦镜头，其特征在于，所述第2透镜组从物体侧依次由负透镜、正透镜这2片透镜构成。

33.如权利要求32所述的变焦镜头，其特征在于，所述第1透镜组在所述反射光学元件的像侧具有正透镜，该正透镜和所述第2透镜组满足以下条件式(20)、(21)：

(20)-0.80＜(R_1PF+R_1PR)/(R_1PF-R_1PR)＜0.90

(21)-0.10＜(R_2NF+R_2NR)/(R_2NF-R_2NR)＜2.00

34.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求1或2所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件。

35.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求1所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件，并且所述变焦镜头满足以下条件(3)：

(3)0.8＜d/L＜2.0

其中，d为从第1透镜组的负凹凸透镜的靠近像侧的面到正透镜的靠近物体侧的面之间的沿光轴测出的空气换算长度，L为电子摄像元件的有效摄像区域的对角线长度。

36.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求19所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件，并且所述变焦镜头满足以下条件(16-1)、(17-1)：

(16-1)-0.7＜L/R_C2＜0.1

(17-1)10＜υ_CP-υ_CN

其中，L为电子摄像元件的有效摄像区域的对角线长度，R_C2为第3透镜组的接合透镜成分的接合面在光轴上的曲率半径，υ_CP为第3透镜组的接合透镜成分的正透镜的介质以d线为基准的阿贝数，υ_CN为第3透镜组的接合透镜成分的负透镜的介质以d线为基准的阿贝数。

37.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求20所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件，并且所述变焦镜头满足以下条件(16-2)、(17-2)：

(16-2)-0.5＜L/R_C2＜0.3

(17-2)20＜υ_CP-υ_CN

38.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求20所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件，并且所述变焦镜头满足以下条件(16-3)、(17-3)：

(16-3)-0.9＜L/R_C2＜-0.1

(17-3)10＜υ_CP-υ_CN

39.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求31所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件，并且所述变焦镜头的所述第4透镜组的正透镜成分满足以下条件式(18)、(19)：

(18)-4.00＜(R_4F+R_4F)/(R_4F-R_4R)＜0.0

(19)0.10＜L/f₄＜0.70

40.如权利要求39所述的电子摄像装置，其特征在于，所述电子摄像装置的广角端全视场角为大于等于55°。

41.如权利要求40所述的电子摄像装置，其特征在于，所述电子摄像装置的广角端全视场角为小于等于80°。

42.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次具有：包含负透镜和用于使光路折曲的反射光学元件并在变倍时固定的透镜组A、从广角端向望远端变倍时仅向一个方向移动的透镜组B、以及在变倍时位置不动的孔径光阑，并且满足以下条件：

(31)0.45＜logγ_B/logγ＜0.85

其中，γ、γ_B分别为：

γ＝f_T/f_W

γ_B＝望远端上透镜组B的倍率/广角端上透镜组B的倍率，f_W、f_T分别为整个变焦镜头系统的广角端、望远端的焦距。

43.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，在所述孔径光阑的像侧具有从广角端向望远端变倍时仅向一个方向移动的透镜组。

44.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜组A包括：具有在物体侧有凸面的负凹凸透镜的副组A1，用于使光路折曲的反射光学元件，以及至少包含正透镜的副组A2。

45.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，利用比所述孔径光阑更靠近像侧的任意一个透镜组进行对焦。

46.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，具有正光焦度的所有透镜组具有非球面。

47.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，具有正光焦度的所有透镜组包含接合透镜成分。

48.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，具有正光焦度的所有透镜组仅由一个接合透镜成分构成。

49.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，用于使光路折曲的反射光学元件由满足以下介质条件的棱镜块构成：

(32)1.55＜n_pri＜1.97

其中，n_pri为棱镜块的介质相对d线的折射率。

50.如权利要求49所述的变焦镜头，其特征在于，所述棱镜块满足以下条件：

(33)0.5＜d/L＜1.2

其中，d为从棱镜块的光线入射面到光线出射面的沿光轴测量出的空气换算长度，L为摄像元件的有效摄像区域的对角线长度。

51.如权利要求42所述的变焦镜头，其特征在于，用于使所述光路折曲的反射光学元件由可控制形状的可变形反射镜构成。

52.一种变焦镜头，其特征在于，从物体侧依次具有负光焦度并在变倍时固定的透镜组A、正光焦度并在变倍时移动的透镜组B，以及在变倍时位置不动的孔径光阑，并且满足以下条件：

(31)0.45＜logγ_B/logγ＜0.85

其中，γ、γ_B分别为：

γ＝f_T/f_W

53.如权利要求52所述的变焦镜头，其特征在于，从所述孔径光阑朝着像侧依次具有负光焦度的透镜组C、正光焦度的透镜组D，从广角端向望远端变倍时，至少一个透镜组仅向像侧移动。

54.如权利要求52所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜组A中包含用于使光路折曲的反射光学元件，所述透镜组B从广角端向望远端变倍时仅向物体侧移动。

55.如权利要求52所述的变焦镜头，其特征在于，望远端上透镜组B以后的合成倍率满足以下条件：

(34)0.75＜-β_Rt＜1.5

其中，β_Rt为透镜组B以后的在望远端上的合成倍率(无限远物点)

56.如权利要求53所述的变焦镜头，其特征在于，无限远对焦时从广角端向望远端变倍时的透镜组的移动量满足以下条件：

(35)-1.0＜M₃/M₂＜-0.3

其中，M₂、M₃分别为透镜组B、透镜组C的移动量。

57.如权利要求53所述的变焦镜头，其特征在于，无限远对焦时从广角端向望远端变倍时的透镜组的移动量满足以下条件：

(36)0.3＜M₄/M₃＜0.9

其中，M₃、M₄分别为透镜组C、透镜组D的移动量。

58.如权利要求53所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜组A的副组A2从物体侧依次由正透镜、负透镜这2片透镜构成，并且满足以下条件：

(37)-0.3＜L/f₁₂＜0

其中，f₁₂为透镜组A的副组A2的焦距，L为摄像元件的有效摄像区域的对角线长度。

59.如权利要求53所述的变焦镜头，其特征在于，所述透镜组A满足以下条件：

(38)0.5＜(R_11F+R_11R)/(R_11F-R_11R)＜4.5

(39)0＜f₁₁/f₁₂＜0.8

其中，R_11F、R_11R分别为透镜组A的副组A1的负透镜的靠近物体侧的面、靠近像侧的面在光轴上的曲率半径，f₁₁、f₁₂分别为透镜组A的副组A1、A2的焦距。

60.如权利要求54所述的变焦镜头，其特征在于，用于使所述光路折曲的反射光学元件由可控制形状的可变形反射镜构成。

61.一种电子摄像装置，其特征在于，包括权利要求42～60中任一项所述的变焦镜头和配置在其像侧的电子摄像元件。