CN1760711A - 变焦透镜和成像装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种变焦透镜和一种成像装置。该变焦透镜具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组。孔径光阑布置在第三透镜组附近。位于像侧并且最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并且最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面。正子组在大致垂直于光轴的方向上移动，从而移动像。该变焦透镜满足下面不等式(1)限定的条件：0.2＜f5p/ft＜0.5其中，f5p表示第五透镜组的正子组的焦距，ft表示整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。

Description

变焦透镜和成像装置
相关申请的相互参照
本申请包含与2004年9月30日在日本专利局提交的日本专利申请JP2004-287438有关的主题，该申请的全部内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜和一种成像装置。更具体的是，本发明适合于具有用于接收光的成像元件的照相机，如视频或数字静物照相机，并且本发明涉及适合于校正模糊的变焦透镜和配备有该变焦透镜的成像装置。
背景技术
已经知道这样一种方法，即通过利用由光电转换元件构成的成像元件而在该成像元件表面上形成物体的像，并通过利用这些光电转换元件将像的光量转换为电输出，所述光电转换元件如CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)。
随着最近在精细加工领域中的技术进步，提高了中央处理器(CPU)的处理速率和存储媒体的集成度，并且有可能高速处理大量图像数据。此外，提高了受光(light-receiving)元件的集成度从而可以以较高的空间频率进行记录，并且减小了受光元件的尺寸从而可以生产更加紧凑的照相机。
此外，非常需要变焦透镜来处理各种拍照情况，并且特别需要大变焦比的变焦透镜。
但是，在大变焦比的光学系统中，处于摄远端状态的视角小；因此，照相机的微小运动都会导致图像的严重模糊。在这种情况下已知的是一种所谓的电子模糊补偿系统，特别适用于大变焦比的摄像机，该电子模糊补偿系统移动受光元件的拍照区域来补偿模糊。
此外，已知一种模糊补偿光学系统，其中通过在与透镜系统的光轴相垂直的方向上移动透镜系统中一些透镜构成的一组透镜来防止在移动像的位置时光学性能的退化。
这种模糊补偿光学系统可包括检测单元，用于检测因释放快门等引起的照相机运动；控制单元，根据该检测单元输出的信号对一组透镜的位置进行校正；以及驱动单元，根据该控制单元的输出来移动该组透镜。
利用上述模糊补偿光学系统，通过驱动单元移动该组透镜，从而移动像，并补偿因照相机运动而引起的像的模糊。
在专利文件1、2和3中公开了这种模糊补偿光学系统。
在专利文件1的变焦透镜的情况下，布置在孔径光阑的像侧的第三透镜组包括负子组和正子组，通过移动该正子组来移动像。
在专利文件2的变焦透镜的情况下，布置在孔径光阑的像侧的第三透镜组包括正子组和负子组，通过移动该正子组来移动像。
在专利文件3的变焦透镜的情况下，通过移动整个第三透镜组来移动像。
专利文件1：日本专利公开JP2002-244037
专利文件2：日本专利公开JP2003-228001
专利文件3：日本专利公开JP2003-295057
在上述模糊补偿光学系统的情况下，移动位于孔径光阑附近的透镜组；因此，用于移动该透镜组的驱动机构、用于打开和关闭该孔径光阑的机构，以及用于在变焦和聚焦时沿光轴移动透镜的机构容易彼此干扰。为了避免这种干扰，必需使透镜筒的直径大。
发明内容
因此存在解决上述问题以及在不增加透镜数量的情况下提供紧凑的模糊补偿变焦透镜以及配备该变焦透镜的成像装置的需要。
根据本发明的实施例，提供一种变焦透镜，其包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组。第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列。当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于光轴方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于光轴方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于光轴方向固定。当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动。孔径光阑布置在第三透镜组附近。位于像侧并最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面。正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像。该变焦透镜满足由下面不等式限定的条件：“0.2＜f5p/ft0.5”，其中f5p是第五透镜组的正子组的焦距；ft是整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
根据本发明的实施例，提供一种成像装置，该成像装置包括变焦透镜和用于将变焦透镜形成的光学像转变为电信号的成像元件。该变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组。第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列。当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于光轴方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于光轴方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于光轴方向固定。当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动。孔径光阑布置在第三透镜组附近。位于像侧并且最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并且最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面。正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像。该变焦透镜满足由下面不等式限定的条件：“0.2＜f5p/ft＜0.5”，其中f5p是第五透镜组的正子组的焦距；ft是整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
如上所述，根据本发明的实施例，通过沿大致垂直于光轴的方向移动远离孔径光阑布置的透镜来移动像。
根据本发明实施例的变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组。第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列。当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于该光轴的方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于该光轴的方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于该光轴的方向固定。当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动。孔径光阑布置在第三透镜组附近。位于像侧并最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面。正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像。该变焦透镜满足由下面不等式限定的条件：“0.2＜f5p/ft＜0.5”，其中f5p是第五透镜组的正子组的焦距；ft是整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
根据本发明实施例的成像装置包括变焦透镜和用于将变焦透镜形成的光学像转变为电信号的成像元件。该变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组。第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列。当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于该光轴的方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于该光轴的方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于该光轴的方向固定。当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动。孔径光阑布置在第三透镜组附近。位于像侧并最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面。正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像。该变焦透镜满足由下面不等式限定的条件：“0.2＜f5p/ft＜0.5”，其中f5p是第五透镜组的正子组的焦距；ft是整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
如上所述，根据本发明的实施例，为了减少第四透镜组的透镜数量、减轻该第四透镜组的重量，并简化用于移动该第四透镜组的机构，将第五透镜组布置在可移动的第四透镜组的像侧。从而使透镜系统紧凑。
 如果根据本发明实施例的变焦透镜配备有模糊补偿机构，那么用于在大致垂直于光轴的方向上移动透镜的机构不会干扰用于变焦和聚焦的透镜驱动机构或者用于打开和关闭孔径光阑的机构。因此，可以使透镜筒很小，特别是使其直径很小。此外，通过满足不等式“0.2＜f5p/ft＜0.5”限定的条件，很好地补偿了彗形象差，并使用于补偿模糊的透镜移动机构紧凑。
如果根据本发明实施例的包括上述变焦透镜的成像装置配备有模糊补偿机构，那么该成像装置很紧凑，并且产生其中彗形象差得以很好补偿的像。
根据本发明的实施例，变焦透镜满足不等式“0.4＜rp/Df＜0.8”限定的条件，其中Df是沿光轴从孔径光阑到位于物侧并且最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面的距离；rp是位于物侧并且最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面的曲率半径。因此，降低了对负子组和正子组之间的光轴倾斜的敏感度，从而降低了装配精度对性能的影响。此外，减少了在补偿模糊时出现的在像面离轴区域中的彗形象差变化。
根据本发明的实施例，变焦透镜满足不等式“-0.2＜(rp-rn)/rp+rn)＜0.2”限定的条件，其中rn是位于像侧并且最接近像的负子组的透镜表面的曲率半径。因此，更好地补偿了在补偿模糊时于像面离轴区域中产生的彗形象差变化。
根据本发明的实施例，变焦透镜满足不等式“-0.2＜ft/f5＜0.2”限定的条件，其中f5是第五透镜组的焦距。因此，使变焦透镜更加紧凑。
根据本发明的实施例，正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。因此，减少了在补偿模糊时出现的彗形象差变化，并且进一步减少了变焦透镜的总长度。
附图说明
根据下面的附图详细地描述本发明的各个实施例，其中：
图1示出根据本发明实施例的变焦透镜的屈光力分布，以及在该变焦透镜改变屈光力的过程中每个透镜组的可动性；
图2示出本发明第一实施例的变焦透镜中的各个透镜；
图3以及图4至8都示出数值实例1的像差，其中数值中的具体值应用于本发明第一实施例的变焦透镜，特别是，图3示出处于广角端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图4示出处于中间焦距状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图5示出处于摄远端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图6示出处于广角端状态的横向像差；
图7示出处于中间焦距状态的横向像差；
图8示出处于摄远端状态的横向像差；
图9示出本发明第二实施例的变焦透镜中的各个透镜；
图10以及图11至15都示出数值实例2的像差，其中数值中的具体值应用于本发明变焦透镜的第二实施例，特别是，图10示出处于广角端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图11示出处于中间焦距状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图12示出处于摄远端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图13示出处于广角端状态的横向像差；
图14示出处于中间焦距状态的横向像差；
图15示出处于摄远端状态的横向像差；
图16示出本发明第三实施例的变焦透镜中的各个透镜；
图17以及图18至22都示出数值实例3的像差，其中数值中的具体值应用于本发明变焦透镜的第三实施例，特别是，图17示出处于广角端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图18示出处于中间焦距状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图19示出处于摄远端状态的球面象差、像散、畸变和彗形象差；
图20示出处于广角端状态的横向像差；
图21示出处于中间焦距状态的横向像差；
图22示出处于摄远端状态的横向像差；以及
图23是表示根据本发明实施例的成像装置的方框图，该成像装置用于数字静物照相机。
具体实施方式
下面通过参考附图详细地描述本发明的变焦透镜和配备有该变焦透镜的成像装置的各个优选实施例。
本发明的变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，以及具有正屈光力或负屈光力的第五透镜组，第一至第五透镜组按照所描述的顺序从物侧到像侧排列。
第二透镜组具有变焦功能，第四透镜组具有补偿功能。将这些功能组合可以使第二透镜组从物侧向像侧移动时，焦距从广角端状态向摄远端状态变化，而像面位置保持不变。
第四透镜组除了具有补偿功能之外还具有聚焦功能，当物体的位置改变时，该第四透镜组补偿像面的位置变化。
第五透镜组包括负子组和正子组。正子组布置在负子组的像侧，两者之间存在空气间隔。可通过在大致垂直于光轴的方向上移动正子组来移动像。
孔径光阑布置在第三透镜组的物侧。
在目前可用的沿垂直于光轴的方向移动整个第三透镜组或其一部分的方法的情况下，很难缩短变焦透镜的总长度，这是因为第三透镜组包括正子组和负子组，并且由第二透镜组散射的光线通量由第三透镜组进一步散射。
此外，孔径光阑布置在第三透镜组的物侧，可动的第二和第四透镜组分别布置在第三透镜组的物侧和像侧。因此，如果沿垂直于光轴的方向移动整个第三透镜组或其一部分，那么用于移动的机构会干扰用于驱动该可动透镜组的机构、用于打开和关闭孔径光阑的机构等；所以，必需增大这些透镜的直径，并提供沿光轴的大的间隔。这样，难以缩短变焦透镜的总长度，并且难以使其直径很小。
根据本发明的实施例，将包括负子组和正子组的第五透镜组布置在第四透镜组的像侧，并移动该正子组，从而能够防止干扰可动透镜组、用于打开和关闭孔径光阑的机构等，能够提高间隔效率，并能够使变焦透镜的总长度及其直径变小。
由于第五透镜组远离孔径光阑布置，因此穿过第五透镜组的离轴光线远离光轴；从而，当移动正子组时，很容易改变彗形象差。因此，满足下面两个要求是很重要的。
(a)尽可能减小正子组的屈光力。
(b)位于像侧并最接近像的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧并最接近物体的正子组的透镜表面是凸面。
如果增大正子组的屈光力，那么大孔径比的光线进入；因此，很好地补偿了轴上像差，但使其很难同时补偿离轴像差，特别是移动正子组时出现的彗形象差变化。
这样，重要的是，尽可能地减小正子组的屈光力。
如果正子组的屈光力减小得太多，那么变焦透镜变长。
为了减小正子组的屈光力，同时正子组到像面的距离保持不变，重要的是，位于物侧并最接近于物体的正子组的透镜表面是凸面。
但是，如果上述透镜表面是剧烈的凸面，那么在移动正子组时彗形象差的变化变得更大。
根据本发明，位于像侧并最接近于像的负子组的透镜表面是凹面，同时位于物侧并最接近于物体的正子组的透镜表面是凸面，因此朝像面上部和下部行进的光线的光程长度的变化减小，并很好地补偿了彗形象差。
利用上述结构，本发明的变焦透镜很紧凑，但是能够减小在移动第五透镜组的正子组时出现的像的劣化。
根据本发明实施例的变焦透镜必须满足下面不等式(1)限定的条件。
0.2＜f5p/ft＜0.5
其中f5p是第五透镜组的正子组的焦距；ft是整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。上面的不等式(1)限定了第五透镜组的正子组的焦距以满足上面的要求(a)。
如果f5p/ft低于下限0.2，那么穿过第五透镜组的离轴光线远离光轴；因此，难以补偿在垂直于光轴的方向上移动正子组时出现的彗形象差变化。
如果f5p/ft高于上限0.5，那么模糊校正因数减小，或者该变焦透镜变长。如果模糊校正因数减小，那么模糊校正需要大量移动正子组，这使得用于移动该正子组的机构也变大。如果变焦透镜变长，那么很难使透镜系统紧凑。
根据本发明实施例的变焦透镜需要满足下面不等式(2)限定的条件，从而在其制造时确保变焦透镜的稳定的光学性能。
0.4＜rp/Df＜0.8
其中Df是沿光轴从孔径光阑到位于物侧并且最接近物体的正子组的透镜表面的距离；rp是位于物侧并且最接近物体的正子组的透镜表面的曲率半径。上面的不等式(2)限定了第五透镜组的正子组的各个透镜的形状以满足上面的要求(b)。
如果rp/Df高于上限0.8(曲率半径变大)，那么正子组的主点的位置朝像侧移动，并且该正子组的屈光力变大。因此，当移动正子组时在像面离轴区域中出现的彗形象差变化变大，很难保证极好的光学性能。
如果rp/Df低于下限0.4(曲率半径变小)，那么通过制造变焦透镜时在负子组和正子组之间出现的微小轴倾斜而降低了像平面的离轴区域中的光学性能。如果消除该微小倾斜，那么需要复杂的机构，这种复杂机构增大了变焦透镜的制造成本。
根据本发明实施例的变焦透镜需要满足下面不等式(3)限定的条件，从而能够很好地补偿当校正模糊时(移动正子组)在像平面的离轴区域中出现的彗形象差变化。
-0.2＜(rp-rn)/(rp+rn)＜0.2
其中rn是位于像侧并且最接近像的负子组的透镜表面的曲率半径。上面的不等式(3)限定了在第五透镜组的负子组和正子组之间形成的空气间隔的形状。
如果(rp-rn)/(rp+rn)超过上限(位于前侧的R变宽)，那么当移动正子组时在像平面的离轴区域中出现的彗形象差变化变大，很难确保足够的光学性能。
如果(rp-rn)/(rp+rn)低于下限(位于前侧的R变窄)，那么需要加宽该空气间隔以防止在移动正子组时负子组和正子组彼此干扰，从而降低了间隔效率。此外，由于正子组的主点位置朝像侧移动，必须增大正子组的屈光力，并且很难减小在移动正子组时出现的“视角变化”。
上述“视角变化”指的是当移动正子组时，像平面中心区域的视角变化与像平面离轴区域的视角变化之差。如果“视角变化”变大，那么即使能够很好地校正中心区域的模糊也不能很好地校正离轴区域的模糊。这样，很难使像的位置稳定。
根据本发明实施例的变焦透镜需要满足下面不等式(4)限定的条件，并且为了紧凑还需要满足不等式(1)的条件。
-0.2＜ft/f5＜0.2
其中f5是第五透镜组的焦距。上面的不等式(4)限定了第五透镜组的焦距。
如果ft/f5高于上限(第五透镜组具有很强的正屈光力)，那么减小了第四透镜组的屈光力。当焦距从广角端状态向摄远端状态变化时第四透镜组的移动变大，以及当变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时第四透镜组的移动变大，使得很难充分减小变焦透镜的总长度。
如果ft/f5低于下限(第五透镜组具有很强的负屈光力)，那么增大了第一和第二透镜组的屈光力。特别是穿过第一透镜组的离轴光线远离光轴行进，需要大的透镜直径。
为了进一步减小变焦透镜的总长度，并减小当移动第五透镜组的正子组时出现的彗形象差变化，该正子组需要包括正透镜和负透镜，负透镜布置在正透镜的像侧。利用正子组的这种结构，可以使合成主点的位置朝物侧移动。这样，可以减小该正子组的焦距。
通过利用非球面透镜可以使本发明实施例的变焦透镜的光学性能非常好。通过特别是在第五透镜组中引入非球面，可以更多地提高中心性能。此外，通过在第二透镜组中利用非球面透镜，可以很好地补偿在广角端状态出现的因视角而引起的彗形象差变化。
此外，通过在光学系统中使用多个非球面，可以实现高光学性能。
而且，可以在透镜系统的像侧布置低通滤波器来防止出现莫尔条纹，或者可依照受光元件的光谱灵敏度特性在透镜系统的像侧布置红外截止滤波器。
下面将描述根据本发明各个实施例的变焦透镜和各个实施例规格的数值实例。
每个实施例中都使用非球面，且其形状由下面的公式定义。
x＝cy2/[1+{1-(1+κ)c2y2}1/2]+c4y4+c6y6+...
上面的y是距离光轴的高度；x是垂度；c是曲率；κ是圆锥常数；c4、c6、...，是非球面系数。
图1示出根据本发明实施例的变焦透镜的屈光力分布。按照所述的顺序从物侧到像侧依次排列正屈光力的第一透镜组G1、负屈光力的第二透镜组G2、负屈光力的第三透镜组G3、正屈光力的第四透镜组G4，以及正屈光力或负屈光力的第五透镜组G5。当从广角端状态向摄远端状态改变变焦透镜的屈光力时，第二透镜组G2朝像侧移动，以增大第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气间隔，并缩短第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气间隔，而第一、第三和第五透镜组G1、G3、G5不移动，第四透镜组G4移动来补偿由第二透镜组G2移动引起的像面的位置变化。此外，当变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组G4朝物侧移动。
图2示出本发明第一实施例的变焦透镜中的各个透镜。第一透镜组G1包括胶合透镜L11和正透镜L12。该胶合透镜L11包括凸面朝向物侧的弯月形负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。正透镜L12具有朝向物侧的凸面。第二透镜组G2包括负透镜L21和胶合透镜L22。负透镜L21具有朝向像侧的凹面。胶合透镜L22包括具有两个凹面的负透镜和一个凸面朝向物侧的正透镜。第三透镜组G3包括胶合正透镜L3，其包括具有两个凸面的正透镜和一个负弯月透镜。第四透镜组G4包括具有两个凸面的正透镜L4。第五透镜组G5包括凹面朝向像侧的负透镜L51、具有两个凸面的正透镜L52和凹面朝向物侧的弯月形负透镜L53。
在第一实施例中，孔径光阑“S”布置在第三透镜组G3的物侧，不管透镜怎么移动该孔径光阑都是固定的。
第五透镜组G5的负透镜L51起负子组的作用，第五透镜组G5的正透镜L52和负透镜L53起正子组的作用。当沿垂直于光轴的方向移动第五透镜组G5的正子组时，像移动。
低通滤波器“LPF”布置在第五透镜组G5的像侧。
表1示出第一实施例规格的数值实例。在下面的规格表中，f是焦距FNo是F数；2ω是视角。折射率和阿贝数是相对于d线(λ＝587.6nm)的。表1中曲率半径为0表示平面。
[表1]
f：             5.51           -22.61       -49.98
FNo.：          1.85           -2.23        -2.87
2ω：           65.96          -15.02       -6.66°
  表面编号   曲率半径   表面之间的距离   折射率   阿贝数
  1   49.4288   0.800   1.92286   20.9
  2   23.5646   2.800   1.75500   52.3
  3   584.7989   0.200
  4   23.4506   1.840   1.80420   46.5
  5   86.9721   (D5)
  6   86.9721   0.400   1.83500   43.0
  7   8.8702   1.700
  8   -9.8573   0.400   1.83500   43.0
  9   9.8060   1.980   1.92286   20.9
  10   -169.7152   (D10)
  11   0.0000   1.700   (孔径光阑)
  12   21.7655   4.800   1.69350   53.4
  13   -6.8222   0.600   1.83400   37.4
  14   -36.8849   (D14)
  15   18.4649   2.720   1.48749   70.4
  16   -14.0920   (D16)
  17   182.3135   0.500   1.75500   52.3
  18   12.3758   1.872
  19   11.1111   3.450   1.74400   44.8
  20   -19.1626   1.240
  21   -10.7316   0.500   1.92286   20.9
  22   -37.2620   5.842
  23   0.0000   2.050   1.51680   64.2
  24   0.0000   (Bf)
第12、15、16、19和20透镜表面是非球面。表2中示出这些非球面的系数。下面表中的“E-i”表示10-i。例如，“0.26029E-05”表示“0.26029×10-5”。
[表2]
[第12透镜表面]
κ＝-1.0601   C4＝+0.26029E-05  C6＝-0.90498E-06
              C8＝+0.63474E-07  C10＝-0.62466E-09
[第15透镜表面]
κ＝+0.5676   C4＝-0.71573E-04  C6＝+0.16061E-05
              C8＝-0.42143E-07  C10＝+0.51743E-09
[第16透镜表面]
κ＝+0.0000   C4＝+0.97327E-04  C6＝+0.35360E-06
              C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
[第19透镜表面]
κ＝-0.6164   C4＝+0.11407E-03  C6＝+0.10888E-05
              C8＝+0.44850E-07  C10＝+0.26525E-09
[第20透镜表面]
κ＝+0.0000   C4＝-0.84437E-05  C6＝+0.18646E-05
              C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
当透镜位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，第一和第二透镜组G1和G2之间面对面的距离d5、第二透镜组G2和孔径光阑“S”之间面对面的距离d10、第三和第四透镜组G3和G4面对面的距离d14，以及第四和第五透镜组G4和G5面对面的距离d16改变。表3示出位于广角端状态、中间焦距状态和摄远端状态的焦距f和面对面的距离d5、d10、d14和d16。
[表3]
(可变距离的表)
f          5.5102    2.612    49.982
d5        0.900     12.305   17.339
d10       17.239    5.834    0.800
d14       7.357     3.239    7.341
d16       1.600     5.718    1.616
Bf         2.494     2.494    2.494
表4示出在数值实例1中对应于等式(1)至(4)的值。
[表4]
f5p＝18.205
f5＝-464.742
(1)f5p/ft＝0.364
(2)rp/Df＝0.525
(3)(rp-rn)/(rp+rn)＝0.054
(4)ft/f5＝-0.108
图3、4和5示出在数值实例1中无穷远聚焦状态的像差。图3示出处于广角端状态(f＝5.510)的像差；图4示出处于中间焦距状态(f＝22.612)的像差；图5示出处于摄远端状态(f＝49.982)的像差。
图3、4和5的每个像散图表中的实线和虚线分别表示矢形图像(sagittal image)的像散和经向图像(meridional image)的像散。在彗形象差图表中，“A”表示视角。
图6、7和8示出在数值实例1中处于无穷远聚焦状态的横向像差，透镜移动相当于0.5度。图6示出处于广角端状态(f＝5.510)的横向像差；图7示出处于中间焦距状态(f＝22.612)的横向像差；图8示出处于摄远端状态(f＝49.982)的横向像差。
图3至8显示出充分地补偿了各种类型的像差，在数值实例1中的光学性能很高。
图9示出本发明第二实施例的变焦透镜中的各个透镜。第一透镜组G1包括胶合透镜L11和正透镜L12。该胶合透镜L11包括凸面朝向物侧的弯月形负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。正透镜L12具有朝向物侧的凸面。第二透镜组G2包括负透镜L21和胶合透镜L22。负透镜L21具有朝向像侧的凹面。胶合透镜L22包括具有两个凹面的负透镜和一个凸面朝向物侧的正透镜。第三透镜组G3包括胶合正透镜L3，其包括具有两个凸面的正透镜和一个负弯月透镜。第四透镜组G4包括具有两个凸面的正透镜L4。第五透镜组G5包括凹面朝向像侧的负透镜L51、具有两个凸面的正透镜L52和一个凹面朝向物侧的负透镜L53。
在第二实施例中，孔径光阑“S”布置在第三透镜组G3的物侧，不管透镜怎么移动该孔径光阑都是固定的。
在第二实施例中，第五透镜组G5的负透镜L51起负子组的作用，第五透镜组G5的正透镜L52和负透镜L53起正子组的作用。当沿垂直于光轴的方向移动第五透镜组G5的正子组时，像移动。
低通滤波器“LPF”布置在第五透镜组G5的像侧。
表5示出第二实施例的规格的数值实例。
[表5]
f：        5.51    -22.51     -49.97
FNo.：         1.85            -2.55         -2.88
2ω：          65.62           -15.05        -6.63°
  表面编号   曲率半径   表面之间的距离   折射率   阿贝数
  1   50.1290   0.800   1.92286   20.9
  2   24.1049   2.787   1.75500   52.3
  3   561.1862   0.200
  4   23.7975   1.830   1.80420   46.5
  5   87.2245   (D5)
  6   87.2245   0.400   1.88300   40.8
  7   9.1279   1.719
  8   -9.8560   0.400   1.83500   43.0
  9   10.8770   1.583   1.92286   20.9
  10   -72.5778   (D10)
  11   0.0000   1.300   (孔径光阑)
  12   24.4842   4.359   1.69350   53.4
  13   -6.9908   0.600   1.83400   37.4
  14   -36.6545   (D14)
  15   19.3363   2.719   1.48749   70.4
  16   -14.3481   (D16)
  17   400.6132   0.500   1.78800   47.5
  18   14.0404   1.774
  19   11.1111   3.500   1.69350   53.4
  20   -22.5620   2.400
  21   -17.6972   0.500   1.92286   20.9
  22   0.0000   4.192
  23   0.0000   2.050   1.51680   64.2
  24   0.0000   (Bf)
第12、15、16、19和20透镜表面是非球面。表6中示出这些非球面的系数。
[表6]
[第12透镜表面]
κ＝-2.8791   C4＝+0.16265E-04  C6＝-0.15272E-05
              C8＝+0.80818E-07  C10＝-0.76494E-09
[第15透镜表面]
κ＝+0.8494   C4＝-0.72890E-04  C6＝+0.25022E-05
              C8＝-0.49074E-07  C10＝+0.55713E-09
[第16透镜表面]
κ＝+0.0000   C4＝+0.79265E-04  C6＝+0.10623E-05
              C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
[第19透镜表面]
κ＝-5.0000   C4＝+0.43825E-03  C6＝-0.82652E-05
             C8＝+0.12196E-06  C10＝-0.21059E-08
[第20透镜表面]
κ＝+0.0000  C4＝+0.49138E-04  C6＝-0.29193E-05
             C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
当透镜位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，第一和第二透镜组G1和G2之间面对面的距离d5、第二透镜组G2和孔径光阑“S”之间面对面的距离d10、第三和第四透镜组G3和G4面对面的距离d14，以及第四和第五透镜组G4和G5面对面的距离d16改变。表7示出位于广角端状态、中间焦距状态和摄远端状态的焦距f和面对面的距离d5、d10、d14和d16。
[表7]
(可变距离的表)
f          5.510    22.511    49.971
d5        0.900    12.463    17.813
d10       17.713   6.151     0.800
d14       7.634    3.324     8.245
d16       2.229    6.538     1.618
Bf         2.493    2.493     2.493
表8示出在数值实例2中对应于等式(1)至(4)的值。
[表8]
f5p＝18.205
f5＝-371.49
(1)f5p/ft＝0.364
(2)rp/Df＝0.604
(3)(rp-rn)/(rp+rn)＝0.116
(4)ft/f5＝-0.135
图10、11和12示出在数值实例2中无穷远聚焦状态的像差。图10示出处于广角端状态(f＝5.510)的像差；图11示出处于中间焦距状态(f＝22.511)的像差；图12示出处于摄远端状态(f＝49.971)的像差。
图10、11和12的每个像散图表中的实线和虚线分别表示矢形图像的像散和经向图像的像散。在彗形象差图表中，“A”表示视角。
图13、14和15示出在数值实例2中处于无穷远聚焦状态的横向像差，透镜移动相当于0.5度。图13示出处于广角端状态(f＝5.510)的横向像差；图14示出处于中间焦距状态(f＝22.511)的横向像差；图15示出处于摄远端状态(f＝49.971)的横向像差。
图10至15显示出充分地补偿了各种类型的像差，在数值实例2中的光学性能很高。
图16示出本发明第三实施例的变焦透镜中的各个透镜。第一透镜组G1包括胶合透镜L11和正透镜L12。该胶合透镜L11包括凸面朝向物侧的弯月形负透镜和凸面朝向物侧的正透镜。正透镜L12具有朝向物侧的凸面。第二透镜组G2包括负透镜L21和胶合透镜L22。负透镜L21具有朝向像侧的凹面。胶合透镜L22包括具有两个凹面的负透镜和一个凸面朝向物侧的正透镜。第三透镜组G3包括胶合正透镜L3，其包括具有两个凸面的正透镜和一个负弯月透镜。第四透镜组G4包括具有两个凸面的正透镜L4。第五透镜组G5包括凹面朝向像侧的负透镜L51、具有两个凸面的正透镜L52和具有两个凹面的负透镜L53。
在第三实施例中，孔径光阑“S”布置在第三透镜组G3的物侧，不管透镜怎么移动该孔径光阑都是固定的。
在第三实施例中，第五透镜组G5的负透镜L51起负子组的作用，第五透镜组G5的正透镜L52和负透镜L53起正子组的作用。当沿垂直于光轴的方向移动第五透镜组G5的正子组时，像移动。
低通滤波器“LPF”布置在第五透镜组G5的像侧。
表9示出第三实施例的规格的数值实例。
[表9]
f：        5.51     -22.51    -49.97
FNo.：     1.85     -2.57     -2.88
2ω：      65.34    -15.03    -6.60°
  表面编号   曲率半径   表面之间的距离   折射率   阿贝数
  1   55.2831   0.800   1.92286   20.9
  2   25.0792   2.852   1.75500   52.3
  3   6503.5062   0.200
  4   23.0951   1.911   1.80420   46.5
  5   82.1129   (D5)
  6   82.1129   0.400   1.88300   40.8
  7   8.9664   1.755
  8   -9.7326   0.400   1.83500   43.0
  9   11.0265   1.602   1.92286   20.9
  10   -58.8098   (D10)
  11   0.0000   1.700   (孔径光阑)
  12   22.1061.   3.124   1.74430   49.2
  13   -8.2140   0.600   1.80610   33.3
  14   -87.3704   (D14)
  15   21.3761   2.402   1.48749   70.4
  16   -15.9699   (D16)
  17   77.4936   0.500   1.83500   43.0
  18   13.0720   1.552
  19   10.3455   2.947   1.69350   53.4
  20   -24.5154   2.588
  21   -28.9543   0.500   1.92286   20.9
  22   50.0000   3.255
  23   0.0000   2.050   1.51680   64.2
  24   0.0000   (Bf)
第12、15、16、19和20透镜表面是非球面。表10中示出这些非球面的系数。
[表10]
[第12透镜表面]
κ＝-3.4095   C4＝+0.95584E-06  C6＝-0.24827E-07
              C8＝+0.10298E-06  C10＝-0.14780E-08
[第15透镜表面]
κ＝+1.2205   C4-0.72115E-04  C6＝+0.37606E-05
              C8＝-0.82193E-07  C10＝+0.11348E-08
[第16透镜表面]
κ＝+0.0000   C4＝+0.56520E-04  C6＝+0.14912E-05
              C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
[第19透镜表面]
κ＝-5.0000   C4＝+0.51207E-03  C6＝-0.96104E-05
              C8＝+0.14548E-06  C10＝-0.19913E-08
[第20透镜表面]
κ＝+0.0000   C4＝+0.60733E-04  C6＝-0.19945E-05
              C8＝+0.00000E+00  C10＝+0.00000E+00
当透镜位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，第一和第二透镜组G1和G2之间面对面的距离d5、第二透镜组G2和孔径光阑“S”之间面对面的距离d10、第三和第四透镜组G3和G4面对面的距离d14，以及第四和第五透镜组G4和G5面对面的距离d16改变。表11示出位于广角端状态、中间焦距状态和摄远端状态的焦距f和面对面的距离d5、d10、d14和d16。
[表11]
(可变距离的表)
f           5.510      22.513    49.970
d5         0.900      12.356    17.758
d10        17.658     6.202     0.800
d14        8.061      3.344     9.674
d16        2.735      7.452     1.122
Bf          2.494      2.494     2.494
表12示出在数值实例3中与等式(1)至(4)限定的条件相对应的值。
[表12]
f5p＝16.6971
f5＝349.312
(1)f5p/ff＝0.334
(2)rp/Df＝0.500
(3)(rp-rn)/(rp+rn)＝0.116
(4)ft/f5＝0.143
图17、18和19示出在数值实例3中无穷远聚焦状态的像差。图17示出处于广角端状态(f＝5.510)的像差；图18示出处于中间焦距状态(f＝22.513)的像差；图19示出处于摄远端状态(f＝49.970)的像差。
图17、18和19的每个像散图表中的实线和虚线分别表示矢形图像的像散和经向图像的像散。在彗形象差图表中，“A”表示视角。
图20、21和22示出在数值实例3中处于无穷远聚焦状态的横向像差，透镜移动相当于0.5度。图20示出处于广角端状态(f＝5.510)的横向像差；图21示出处于中间焦距状态(f＝22.513)的横向像差；图22示出处于摄远端状态(f＝49.970)的横向像差。
图17至22显示出充分地补偿了各种类型的像差，在数值实例3中的光学性能很高。
图23示出使用根据本发明实施例的变焦透镜的成像装置的实施例。图23的实施例是将本发明的实施例应用于数字静物照相机的实施例。
数字静物照相机100包括具有成像功能的照相机块10；对获得的图像信号执行信号处理如模拟数字转换的照相机信号处理器20；记录和再现图像信号的图像处理器30；显示拍摄的图像等的LCD(液晶显示器)40；将数据写到存储卡51并从存储卡51读数据的R/W(读出器/写入器)50；控制整个装置的CPU60；输入单元70，用户通过该输入单元输入数据；以及控制对照相机块10中的透镜进行驱动的透镜驱动控制器80。此外，透镜驱动控制器80包括具有检测系统的模糊补偿机构，该检测系统用于检测所谓的照相机摇晃的方向和量，或者检测在拍摄照片中照相机的无意运动；和驱动系统，该驱动系统沿着消除因照相机摇晃产生的图像模糊的方向移动(平移)垂直于光轴的第五透镜组G5的正子组，并且根据上述检测系统的检测结果移动足够的量以消除这种图像模糊。
照相机块10包括具有应用本发明实施例的变焦透镜11(可以使用根据上述实施例或数字例1至3的变焦透镜)的光学系统，和成像元件12等如CCD。照相机信号处理器20对成像元件12的输出信号进行信号处理，如转换为数字信号、降低噪声、提高图像质量和转换为亮度/色差信号。图像处理器30执行图像信号的压缩/编码和解压缩/解码，并根据规定的图像数据格式进行诸如分辨率的数据规格的转换。
存储卡51是可拆卸的半导体存储器。R/W50将图像处理器30编码的图像数据写到存储卡51上，并从该存储卡51读取图像数据。CPU60是控制数字静物照相机中每个电路块的控制器，并根据输入单元70的指令输入信号等控制每个电路块。
输入单元70包括例如用于快门操作的快门释放按钮和用于选择操作方式的选择开关等，并根据用户的操作向CPU60输出指令输入信号。根据CPU60的控制信号，透镜驱动控制器80控制电动机等(未示出)以驱动变焦透镜11中的透镜。
现在，简要地说明数字静物照相机的工作。
在由CPU60控制的拍摄图片的待机状态中，将照相机块10获得的图像信号通过照相机信号处理器20输出到LCD40，并显示为照相机直视图片(camera through picture)。此外，当从输入单元70输入用于变焦的指令输入信号时，CPU60向透镜驱动控制器80输出控制信号，根据透镜驱动控制器80的控制移动变焦透镜11中的指定透镜。
然后，当根据输入单元70的指令输入信号释放快门(未示出)时(此时，启动上述模糊补偿机构，该模糊补偿机构补偿因照相机摇晃产生的图像移动)，获得的图像信号从照相机信号处理器20输出到图像处理器30，进行压缩和编码，并转换成规定数据格式的数字数据。已转换的数据输出到R/W50，并写到存储卡51上。
此外，当例如为了记录而接触或按压释放按钮时，根据CPU60的控制信号，通过移动变焦透镜11中指定透镜的透镜驱动控制器80进行聚焦。
当再现记录在存储卡51上的图像数据时，根据输入单元70的操作，由R/W50从存储卡51读取指定的图像数据，在通过图像处理器30解压缩和解码之后，将再现的图像信号输出到LCD40。从而显示再现的图像。
至此，已经描述了应用本发明各个实施例的数字静物照相机。但是，这种应用不限于数字静物照相机，不用说，本发明的各个实施例可应用于数字摄像机和其他类型的照相机。
前面的描述是关于本发明公开的一些优选实施例，并且如优选实施例所示的所有技术内容的配置和数值实例应该解释为说明性的而非限制性的。
根据本发明的上述实施例，可以提供一种变焦透镜和一种成像装置，它们小而轻、具有高性能并配备有能够广泛用于数字摄像机、数字静物照相机等的模糊补偿功能。
本领域技术人员应该理解，根据附属权利要求书或其等效方案的范围内的设计要求和其他因素可以进行各种修改、组合、变形和替换。

Claims (32)

1.一种变焦透镜，包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组，第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列；
其中，当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于光轴方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于光轴方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于光轴方向固定，当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动；
其中孔径光阑布置在第三透镜组附近；
其中位于像侧上并最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧上并最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面；
其中正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像；
其中该变焦透镜满足由下面不等式(1)限定的条件
0.2＜f5p/ft＜0.5
其中，f5p表示第五透镜组的正子组的焦距，ft表示整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
2.如权利要求1的变焦透镜，其中变焦透镜满足下面不等式(2)限定的条件
0.4＜rp/Df＜0.8
其中，Df表示沿光轴从孔径光阑到该正子组最接近物体的透镜表面的距离，rp表示该正子组最接近物体的透镜表面的曲率半径。
3.如权利要求1的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(3)限定的条件
-0.2＜(rp-rn)/(rp+rn)＜0.2
其中，rn表示负子组最接近像的透镜表面的曲率半径。
4.如权利要求2的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(3)限定的条件
-0.2＜(rp-rn)/(rp+rn)＜0.2。
5.如权利要求1的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2
其中，f5表示第五透镜组的焦距。
6.如权利要求2的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
7.如权利要求3的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
8.如权利要求4的变焦透镜，其中变焦透镜满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
9.如权利要求1的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
10.如权利要求2的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
11.如权利要求3的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
12.如权利要求4的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
13.如权利要求5的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
14.如权利要求6的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
15.如权利要求7的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
16.如权利要求8的变焦透镜，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
17.一种成像装置，包括变焦透镜和用于将变焦透镜形成的光学像转变为电信号的成像元件；
其中该变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有正屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和包括具有负屈光力的负子组和具有正屈光力的正子组的第五透镜组，第一至第五透镜组按照上述顺序从物侧到像侧排列；
其中，当透镜的位置状态从广角端状态向摄远端状态变化时，(i)第一透镜组相对于光轴方向固定，(ii)第二透镜组朝像侧移动，(iii)第三透镜组相对于光轴方向固定，(iv)第四透镜组沿光轴移动以补偿由第二透镜组移动引起的像面位置的变化，以及(v)第五透镜组相对于光轴方向固定，当该变焦透镜聚焦在短距离处的物体上时，第四透镜组沿光轴移动；
其中孔径光阑布置在第三透镜组附近；
其中位于像侧上并最接近像的第五透镜组的负子组的透镜表面是凹面，位于物侧上并最接近物体的第五透镜组的正子组的透镜表面是凸面；
其中正子组在与光轴大致垂直的方向上移动，从而移动像；
其中该变焦透镜满足由下面不等式(1)限定的条件
0.2＜f5p/ft＜0.5
其中，f5p表示第五透镜组的正子组的焦距，ft表示整个透镜系统处于摄远端状态的焦距。
18.如权利要求17的成像装置，其中成像装置满足下面不等式(2)限定的条件
0.4＜rp/Df＜0.8
其中，Df表示沿光轴从孔径光阑到该正子组最接近物体的透镜表面的距离，rp表示该正子组最接近物体的透镜表面的曲率半径。
19.如权利要求17的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(3)限定的条件
-0.2＜(rp-rn)/(rp+rn)＜0.2
其中，rn表示负子组最接近像的透镜表面的曲率半径。
20.如权利要求18的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(3)限定的条件
-0.2＜(rp-rn)/(rp+rn)＜0.2。
21.如权利要求17的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2
其中，f5表示第五透镜组的焦距。
22.如权利要求18的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
23.如权利要求19的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
24.如权利要求20的成像装置，其中成像装置满足由下面不等式(4)限定的条件
-0.2＜ft/f5＜0.2。
25.如权利要求17的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
26.如权利要求18的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
27.如权利要求19的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
28.如权利要求20的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
29.如权利要求21的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
30.如权利要求22的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
31.如权利要求23的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
32.如权利要求24的成像装置，其中正子组包括正透镜和负透镜，该负透镜布置在该正透镜的像侧。
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