变焦透镜和摄像装置转让专利
申请号 : CN200910128251.7
文献号 : CN101546029B
文献日 : 2011-04-06
发明人 : 藤原克哉
申请人 : 索尼株式会社
摘要 :
一种变焦透镜，从物体侧起顺次包括第一到第四透镜组，并具有正、负、正和正屈光力。所述第一透镜组从物体侧起顺次包括：具有负屈光力的单个第一透镜；使光路弯曲的直角棱镜；和包括至少一个具有正屈光力的透镜的第二透镜。所述第二透镜组从物体侧起顺次包括：包括非球面并具有负屈光力的第三透镜；具有负屈光力的第四透镜；具有正屈光力的第五透镜；和具有负屈光力的第六透镜。所述第二和第四透镜组在变焦期间沿光轴方向移动。
权利要求 :
1.一种变焦透镜，包括：
第一透镜组，所述第一透镜组从物体侧起顺次包括第一透镜、直角棱镜和第二透镜，所述第一透镜是具有负屈光力的单个透镜，所述直角棱镜使光路弯曲，所述第二透镜包括至少一个具有正屈光力的透镜，所述第一透镜组具有正屈光力；
第二透镜组，所述第二透镜组布置在所述第一透镜组的像面侧并从物体侧起顺次包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第三透镜包括非球面并具有负屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，所述第五透镜具有正屈光力，所述第六透镜具有负屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组在变焦期间沿光轴方向移动；
第三透镜组，所述第三透镜组布置在所述第二透镜组的像面侧，所述第三透镜组具有正屈光力；和第四透镜组，所述第四透镜组布置在所述第三透镜组的像面侧，所述第四透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组在变焦期间沿所述光轴方向移动。
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(1)：
0.62＜|fGP2/fw|＜0.7...(1)在条件表达式(1)中，fGP2是所述第二透镜组的焦距，而fw是所述变焦透镜的整个系统在广角端的焦距。
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(2)：
1.5＜|fG1/fG2|＜1.7...(2)
在条件表达式(2)中，fG1是所述第一透镜的焦距，fG2是所述第二透镜的焦距。
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(3)：NdL1＞1.75...(3)
在条件表达式(3)中，NdL1是所述第一透镜在d线的折射率。
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(4)：VdL1＜35...(4)
在条件表达式(4)中，VdL1是所述第一透镜在所述d线的阿贝数。
6.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，满足以下条件表达式(5)：NdP＞1.80...(5)
在条件表达式(5)中，NdP是所述直角棱镜在所述d线的折射率。
7.如权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述第二透镜的至少一个面是非球面。
8.一种摄像装置，包括：
变焦透镜，所述变焦透镜包括：
第一透镜组，所述第一透镜组从物体侧起顺次包括第一透镜、直角棱镜和第二透镜，所述第一透镜是具有负屈光力的单个透镜，所述直角棱镜使光路弯曲，所述第二透镜包括至少一个具有正屈光力的透镜，所述第一透镜组具有正屈光力，第二透镜组，所述第二透镜组布置在所述第一透镜组的像面侧并从物体侧起顺次包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第三透镜包括非球面并具有负屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，所述第五透镜具有正屈光力，所述第六透镜具有负屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组在变焦期间沿光轴方向移动，第三透镜组，所述第三透镜组布置在所述第二透镜组的像面侧，所述第三透镜组具有正屈光力，以及第四透镜组，所述第四透镜组布置在所述第三透镜组的像面侧，所述第四透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组在变焦期间沿所述光轴方向移动；和摄像元件，所述摄像元件具有像面，所述变焦透镜在所述像面上形成物体图像。
说明书 :
变焦透镜和摄像装置
技术领域
[0001] 本发明涉及变焦透镜(zoom lens)和摄像装置。
背景技术
[0002] 近年来，数字照相机等使用固态(solid-state)图像传感器的摄像装置变得流行。随着数字照相机变得流行，需要更高的图像质量。尤其是在高像素数字照相机中，需要一种具有良好成像性能以满足高像素固态图像传感器的摄影透镜，尤其需要一种高倍率变焦透镜。此外，还希望缩小尺寸。具体讲，需求一种薄变焦透镜。在日本未审查专利申请8-248318、2000-131610和2003-202500号公报中任一项所公开的变焦透镜中，通过在光学系统中插入棱镜而促进了光轴方向上尺寸的缩小。棱镜使光路弯曲。
发明内容
[0003] 然而，使用现有技术的变焦透镜，如果透镜的倍率增加，则物体侧透镜组(前透镜)和棱镜有可能变得过大。具体讲，摄像装置的厚度由棱镜和靠近棱镜的透镜确定。如果前透镜和棱镜变大，则不利于缩小摄像装置的厚度和尺寸。同时，如果尺寸被缩小，则像差变化增加，生产率下降，并且尺寸不适合于增加倍率。因此，难以通过现有技术来获得尺寸的缩小以及倍率的增加。
[0004] 希望的是提供能够使尺寸缩小并使倍率增加的新型改良变焦透镜和摄像装置。
[0005] 根据本发明的一实施方式，提供了一种变焦透镜，其包括：第一透镜组，所述第一透镜组从物体侧起顺次包括第一透镜、直角棱镜和第二透镜，所述第一透镜是具有负屈光力的单个透镜，所述直角棱镜使光路弯曲，所述第二透镜包括至少一个具有正屈光力的透镜，所述第一透镜组具有正屈光力；第二透镜组，所述第二透镜组布置在所述第一透镜组的像面侧并从物体侧起顺次包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第三透镜包括非球面并具有负屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，所述第五透镜具有正屈光力，所述第六透镜具有负屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组在变焦期间沿光轴方向移动；第三透镜组，所述第三透镜组布置在所述第二透镜组的像面侧，所述第三透镜组具有正屈光力；和第四透镜组，所述第四透镜组布置在所述第三透镜组的像面侧，所述第四透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组在变焦期间沿所述光轴方向移动。
[0006] 优选地，可以满足以下条件表达式(1)：
[0007] 0.62＜|fGP2/fw |＜0.7...(1)
[0008] 在条件表达式(1)中，fGP2是所述第二透镜组的焦距，而fw是变焦透镜的整个系统在广角端的焦距。
[0009] 优选地，可以满足以下条件表达式(2)：
[0010] 1.5＜|fG1/fG2|＜1.7...(2)
[0011] 在条件表达式(2)中，fG1是所述第一透镜的焦距，fG2是所述第二透镜的焦距。
[0012] 优选地，可以满足以下条件表达式(3)：
[0013] NdL1＞1.75...(3)
[0014] 在条件表达式(3)中，NdL1是所述第一透镜在d线的折射率。
[0015] 优选地，可以满足以下条件表达式(4)：
[0016] VdL1＜35...(4)
[0017] 在条件表达式(4)中，VdL1是所述第一透镜在所述d线的阿贝数。
[0018] 优选地，可以满足以下条件表达式(5)：
[0019] NdP＞1.80...(5)
[0020] 在条件表达式(5)中，NdP是所述直角棱镜在所述d线的折射率。
[0021] 优选地，所述第二透镜的至少一个面可以是非球面。
[0022] 根据本发明的另一实施方式，提供了一种摄像装置，其包括变焦透镜和摄像元件。所述变焦透镜包括：第一透镜组，所述第一透镜组从物体侧起顺次包括第一透镜、直角棱镜和第二透镜，所述第一透镜是具有负屈光力的单个透镜，所述直角棱镜使光路弯曲，所述第二透镜包括至少一个具有正屈光力的透镜，所述第一透镜组具有正屈光力；第二透镜组，所述第二透镜组布置在所述第一透镜组的像面侧并从物体侧起顺次包括第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第三透镜包括非球面并具有负屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，所述第五透镜具有正屈光力，所述第六透镜具有负屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组在变焦期间沿光轴方向移动；第三透镜组，所述第三透镜组布置在所述第二透镜组的像面侧，所述第三透镜组具有正屈光力；和第四透镜组，所述第四透镜组布置在所述第三透镜组的像面侧，所述第四透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组在变焦期间沿所述光轴方向移动。所述摄像元件具有像面，所述变焦透镜在所述像面上形成物体图像。
[0023] 使用上述构造，能够提供能使尺寸缩小并使倍率增加的变焦透镜和摄像装置。
附图说明
[0024] 图1是示出本发明的第一实施方式的变焦透镜的示意图；
[0025] 图2示出实例1的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0026] 图3示出实例1的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0027] 图4示出实例1的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0028] 图5是示出本发明的第二实施方式的变焦透镜的示意图；
[0029] 图6示出实例2的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0030] 图7示出实例2的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0031] 图8示出实例2的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0032] 图9是示出本发明的第三实施方式的变焦透镜的示意图；
[0033] 图10示出实例3的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0034] 图11示出实例3的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0035] 图12示出实例3的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0036] 图13是示出本发明的第四实施方式的变焦透镜的示意图；
[0037] 图14示出实例4的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0038] 图15示出实例4的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0039] 图16示出实例4的球面像差、像散和畸变的特征图；
[0040] 图17是示出本发明的一实施方式的摄像装置的示意图。
具体实施方式
[0041] 下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在说明书和附图中，相同标号指代具有大致相同功能的相同组件，因此省略对那些组件的冗余描述。
[0042] 首先，参考图1简单地描述本发明的各实施方式的变焦透镜100。如图1所示的变焦透镜100包括多个透镜组，通过改变透镜组之间的距离而执行变焦。变焦透镜100从物体侧起顺次包括：具有正屈光力(refractive power)的第一透镜组GP1；具有负屈光力的第二透镜组GP2；具有正屈光力的第三透镜组GP3；具有正屈光力的第四透镜组GP4；和具有负屈光力的第五透镜组GP5。
[0043] 第一透镜组GP1从物体侧起顺次包括第一透镜G1、直角棱镜G2和第二透镜G3。第一透镜G1是具有负屈光力的单个透镜。直角棱镜G2使光路弯曲。第二透镜G3包括至少一个具有正屈光力的透镜。第一透镜组GP1具有正屈光力。第二透镜组GP2从物体侧起顺次包括：具有非球面和负屈光力的第三透镜G4；具有负屈光力的第四透镜G5；具有正屈光力的第五透镜G6；和具有负屈光力的第六透镜G7。第二透镜组GP2具有负屈光力。
[0044] 第三透镜组GP3包括具有正屈光力的单个透镜即第七透镜G8。第三透镜组GP3具有正屈光力。第四透镜组GP4从物体侧起顺次包括第八透镜G9和第九透镜G10。第四透镜组GP4具有正屈光力。
[0045] 第五透镜组GP5从物体侧起顺次包括第十透镜G11和第十一透镜G12。第五透镜组GP5具有负屈光力。由于第五透镜组GP5具有负屈光力，因此第五透镜组GP5的尺寸能被缩小。具体讲，当通过光学图像稳定机构移动第五透镜组GP5以使图像稳定时，驱动机构的载荷以及驱动机构所占据的空间能被最小化。在各实施方式中，虽然第五透镜组GP5具有负屈光力，但是第五透镜组GP5可以具有正屈光力。
[0046] 参考图1，摄像元件20布置在第五透镜组GP5的后侧(非物体侧)。摄像元件20的物侧面用作像面IMG。低通滤波器(LPF)30布置在第五透镜组GP5和摄像元件20之间。
[0047] 第二透镜组GP2和第四透镜组GP4构成变焦系统。通过移动第二透镜组GP2和第四透镜组GP4来执行变焦。图1示出变焦透镜位于最广角侧的状态。通过将第二透镜组GP2从图1的状态朝箭头A1所示的方向移动并将第四透镜组GP4从图1的状态朝箭头A2所示的方向移动而变焦到望远侧(telephoto side)。
[0048] 在第二透镜组GP2和第四透镜组GP4中，第二透镜组GP2具有主变焦功能。此外，在任意变焦位置，通过只移动第四透镜组GP4而执行焦点调节。这时，通过将第四透镜组GP4朝物体侧(箭头A2)移动而获得在近距侧的聚焦，而通过将第四透镜组GP4朝像面侧移动而获得在无限远侧的聚焦。通过移动第四透镜组GP4而在例如变焦或物体距离改变的期间调节焦距和聚焦位置。
[0049] 如上所述，在第二透镜组GP2的像面侧依次布置具有正屈光力的第三透镜组GP3、具有正屈光力的第四透镜组GP4和具有负屈光力的第五透镜组GP5。为了变焦而移动第二透镜组GP2和第四透镜组GP4。因此，提供了小型化和高倍率的变焦透镜。
[0050] 下面，详细描述各透镜组的构造，尤其是第一透镜组GP1和第二透镜组GP2的构造。由于具有负屈光力的单个第一透镜G1布置为最靠近物体侧，因此第一透镜组GP1能使用负屈光力来聚集光束。因此，紧接着布置在第一透镜G1的摄像面侧的直角棱镜G2的尺寸能被缩小。因此，第一透镜组GP1的尺寸能被显著地缩小。具体讲，第一透镜组GP1具有通过使光轴弯曲而缩小摄像装置的厚度的功能。第一透镜组GP1的光轴在摄像装置的厚度方向上延伸，因此通过缩小第一透镜组GP1的尺寸能使摄像装置的厚度最小化。在该实施方式中，棱镜G2由具有使光路弯曲的功能的玻璃块形成。棱镜G2不具有正或负屈光力。或者，棱镜G2可以具有屈光力。
[0051] 为缩小棱镜G2的尺寸，第一透镜G1优选地具有强负屈光力。然而，由于第一透镜组GP1具有正屈光力，因此容易出现像差(aberration)。因此，第一透镜组GP1的透镜的至少一个面为非球面。因此，能轻松地纠正诸如畸变(distortion)和彗差(coma)等各种像差。例如，第二透镜G3的物侧面或像面侧的面可以为非球面。此外，第一透镜G1的物侧面s1对物体侧优选为凸面。当面s1对物体侧为凹面时，在凹面s1生成的负畸变会因为光束被弯曲而变大。难以通过整个透镜系统来纠正畸变。由于面s1对物体侧为凸面，因此光路能被逐渐弯曲，在第一透镜G1生成的畸变被有效地纠正。
[0052] 第二透镜组GP2具有强负屈光力，以使入射瞳(entrance pupil)位置更靠近第一透镜组GP1。由于变焦透镜的整个透镜系统的入射瞳位置更靠近物面侧，所以能缩小直角棱镜G2的尺寸，并能缩小变焦透镜在光轴方向上的厚度。
[0053] 当入射瞳位置缩回像面侧时，则第一透镜组GP1的尺寸增加，并且可能出现像差。因此，入射瞳位置优选为尽可能最靠近物体侧。具体讲，在倍率提高的变焦透镜中，入射瞳位置影响整个透镜系统。当入射瞳位置位于像面侧时，透镜系统的尺寸可能增加，并且在变焦期间可能发生像差变化。因此，在该实施方式中，第一透镜组GP1具有负屈光力，第二透镜组GP2具有正屈光力。因此，入射瞳位置得以更靠近物体侧。通过使整个透镜系统的入射瞳位置靠近物面侧，即使在倍率增加时也能缩小第一透镜组GP1和棱镜G2的尺寸，同时还能抑制变焦期间像差的变化。
[0054] 为增加负屈光力，第二透镜组GP2从物体侧起顺次包括：具有负屈光力的第三透镜G4；具有负屈光力的第四透镜G5；具有正屈光力的第五透镜G6；和具有负屈光力的第六透镜G7。使用具有负屈光力的第二透镜组GP2的这种构造，负屈光力未被集中在少数透镜。负屈光力能被分配给第三透镜G4、第四透镜G5和第六透镜G7。因此，能缩小像差。由于变焦期间第二透镜组GP2被移动，所以能使变焦期间的像差变化最小化。与第二透镜组GP2只包括具有负屈光力的透镜的情况相比，由于本第二透镜组GP2具有持正屈光力的第五透镜G6，所以能可靠地抑制像差。
[0055] 此外，在第二透镜组GP2中，具有负屈光力的第三透镜G4的物侧面是非球面。因此，能抑制第二透镜组GP2的负屈光力增加时所生成的像差。具体讲，能有效地纠正第二透镜组GP2的负屈光力增加时在广角侧生成的彗差以及在望远侧生成的球面像差。能可靠地抑制因尺寸缩小而生成的像差。这里，通过在物体侧布置非球面，能轻松地纠正轴外光束的像差。非球面被有效地用于有效地纠正广角侧的轴外光束的像差。此外，当朝望远侧执行变焦时，光束经过全部透镜。因此，不但能纠正轴外像差，而且还能纠正轴上像差。从而，能有效地纠正球面像差。由于第三透镜G4的物侧面是非球面，所以能可靠地抑制像差的出现。因此，能获得尺寸的缩小和倍率的增加。第三透镜G4的物侧面是凹面，因此，难以将凹面形成为非球面。然而，例如通过改进玻璃材料以及改进成型技术能实现将凹面形成为非球面。
能通过玻璃成型法(glass molding)形成具有非球面的第三透镜G4。
能通过玻璃成型法(glass molding)形成具有非球面的第三透镜G4。
[0056] 此外，在第二透镜组GP2中，具有负屈光力的第四透镜G5优选为与具有正屈光力的第五透镜G6胶合，或具有正屈光力的第五透镜G6优选为与具有负屈光力的第六透镜G7胶合。因此，能有效地纠正色差(chromaticaberration)。此外，还能防止胶合的透镜间的轴线不重合。当透镜胶合时，透镜沿光轴方向的长度增加。因此，能轻松地用透镜镜筒组装透镜。此外，透镜不会相对于透镜镜筒倾斜。因此，能确保精度。通过单个位置接合能有效地纠正色差。为缩小第二透镜组GP2的尺寸，不必在第二透镜组GP2中设置两个以上的接合面。
[0057] 在第三透镜组GP3中，第三透镜组GP3的透镜中至少一个面优选为非球面。具体讲，位于最物体侧的第七透镜G8的至少一个面优选为非球面。布置在孔径光圈(aperture stop)前后侧的透镜影响球面像差。因此，通过将第三透镜组GP3的布置为紧挨着孔径光圈的物体侧的那个透镜的面布置为非球面，能轻松地纠正球面像差，并能轻松地缩小整个透镜系统的尺寸。
[0058] 下面描述确定该实施方式的变焦透镜100的构造的条件表达式。该实施方式的变焦透镜100满足以下条件表达式(1)：
[0059] 0.62＜|fGP2/fw|＜0.7...(1)
[0060] 在条件表达式(1)中，fGP2是第二透镜组GP2的焦距，而fw是整个透镜系统在广角端的焦距。
[0061] 条件表达式(1)确定具有负屈光力的第二透镜组GP2的焦距与整个透镜系统在广角端的焦距的比值。也就是说，如果|fGP2/fw|的值在0.62以下，则第二透镜组GP2的负屈光力变得过强。生成在屏幕的周缘部的彗差和球面像差。难以纠正像差。如果|fGP2/fw|的值在0.7以上，则作为变化器(variator)的第二透镜组GP2的屈光力变弱。变焦期间第二透镜组GP2的移动距离增加，因此，透镜系统的尺寸增加。因此，难以缩小变焦透镜的尺寸并增加变焦透镜的倍率。通过满足条件表达式(1)，能缩小变化器的移动距离，同时可靠地纠正在屏幕的周缘部的彗差和球面像差。通过缩小第一透镜组GP1的尺寸，能获得尺寸的缩小和倍率的增加。
[0062] 该实施方式的变焦透镜100优选地满足以下条件表达式(2)：
[0063] 1.5＜|fG1/fG2|＜1.7...(2)
[0064] 在条件表达式(2)中，fG1是第一透镜G1的焦距，fG2是第二透镜G3的焦距。
[0065] 条件表达式(2)确定第一透镜组GP1中第一透镜G1的焦距fG1与第二透镜G3的焦距fG2的比值。也就是说，如果|fG1/fG2|的值在1.5以下，则第一透镜G1的负屈光力变得过强，物体侧的第一透镜G1的曲率变小，而光路被第一透镜G1显著地弯曲。因此，生成彗差和畸变，并且难以纠正像差。由于第一透镜G1的曲率半径变小，所以透镜的周缘部的下垂(sag)量(图1中的距离D)增加。这种构造不利于缩小第一透镜G1在光轴方向上的厚度。如果|fG1/fG2|的值在1.7以上，则第一透镜组GP1的正屈光力变强。因此，出现球面像差，并且难以纠正像差。
[0066] 为进一步促进尺寸的缩小和倍率的增加，优选的是满足条件表达式(1)和(2)两者。通过满足条件表达式(1)和(2)，能缩小变化器的移动距离，同时可靠地纠正球面像差和在屏幕周缘部的彗差。第一透镜组GP1的尺寸能被缩小，因此，能获得尺寸的缩小和倍率的增加。
[0067] 该实施方式的变焦透镜100优选地满足以下条件表达式(3)：
[0068] NdL1＞1.75...(3)
[0069] 在条件表达式(3)中，NdL1是第一透镜G1在d线的折射率。
[0070] 条件表达式(3)确定具有正屈光力的第一透镜组GP1中的具有负屈光力的单透镜第一透镜G1的材料。条件表达式(3)确定第一透镜G1引起的畸变量。第一透镜组GP1的负屈光力依赖于第一透镜G1。如果第一透镜G1的折射率减小，并且NdL1的值在条件表达式(3)所确定的范围外，则必须降低第一透镜G1的曲率来具有负屈光力。相对于第一透镜组GP1的必要的屈光力畸变量变得过大。因此，难以获得尺寸的缩小和倍率的增加。通过满足条件表达式(3)，能可靠地抑制畸变。
[0071] 该实施方式的变焦透镜100优选地满足以下条件表达式(4)：
[0072] VdL1＜35...(4)
[0073] 在条件表达式(4)中，VdL1是第一透镜G1的阿贝数(Abbe number)。
[0074] 条件表达式(4)确定具有正屈光力的第一透镜组GP1中的具有负屈光力的单透镜第一透镜G1引起的色差的量。也就是说，如果VdL1的值在条件表达式(4)所确定的范围外，则具有正屈光力的第一透镜组GP1内的色差的量增加。难以纠正作为整个透镜系统的色差。通过满足条件表达式(4)，能可靠地抑制色差。
[0075] 条件表达式(3)和(4)抑制因第一透镜组GP1的负屈光力增加而发生的像差。为纠正像差，优选的是满足条件表达式(3)和(4)两者。
[0076] 该实施方式的变焦透镜100优选地满足以下条件表达式(5)：
[0077] NdP＞1.80...(5)
[0078] 在条件表达式(5)中，NdP是直角棱镜在d线的折射率。
[0079] 条件表达式(5)确定棱镜G2的折射率。如果NdP值在1.8以下，则光路长度未被缩短，因此，棱镜G2的尺寸增加。通过满足条件表达式(5)以及增加棱镜G2的折射率，能获得尺寸的缩小和倍率的增加。
[0080] 关于变焦调节和焦点调节期间的各透镜组的移动，第一透镜组GP1优选为在变焦期间相对于像面固定。由于第一透镜组GP1中用于使光路弯曲的直角棱镜的重量相对较大，所以在移动第一透镜组GP1时施加载荷到驱动机构。由于第一透镜组GP1的光轴在摄像装置的厚度方向上延伸，所以驱动第一透镜组GP1的驱动机构引起摄像装置的厚度增加。因此，第一透镜组GP1优选为相对于像面固定。
[0081] 第一实施方式
[0082] 下面，参考具体实例来详细描述本发明的各实施方式的变焦透镜100。参考图1描述了第一实施方式的变焦透镜100。第一实施方式的变焦透镜100从物体侧起顺次包括：具有正屈光力的第一透镜组GP1；具有负屈光力的第二透镜组GP2；具有正屈光力的第三透镜组GP3；具有正屈光力的第四透镜组GP4；和具有负屈光力的第五透镜组GP5。
[0083] 第一透镜组GP1包括：负透镜G1；用于使光轴弯曲90度的直角棱镜G2；和在两面具有非球面的正透镜G3。第二透镜组GP2包括：负透镜G4；负透镜G5和正透镜G6的胶合透镜；和负透镜G7。第三透镜组GP3包括：在两面具有非球面的正透镜G8。第四透镜组GP4包括：正透镜G9和负透镜G10的胶合透镜。正透镜G9具有物体侧非球面。第五透镜组GP5包括负透镜G11和正透镜G12。
[0084] 当透镜位置从广角端变到望远端时，第二透镜组GP2和第四透镜组GP4沿箭头A1和A2所示的方向移动。
[0085] 实例1
[0086] 表1示出第一实施方式的变焦透镜100的具体构造的实例1的数值。在本说明书中，“Si”表示从物体侧的第i个面，“di”表示从物体侧的第i个面与第(i+1)个面之间的轴向面间隔，“ni”表示具有从物体侧的第i个面的介质在d线的折射率，而“vi”是具有从物体侧的第i个面的介质的阿贝数。此外，“无限远”表示平面，而“ASP”表示非球面。
[0087] 表1
[0088]Si ri 非球面 di ni vi
1 42.254 0.750 1.92286 20.9
2 10.891 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.732 ASP 2.271 1.69350 53.2
6 -21.260 ASP 变量
7 1012.476 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.033 ASP 0.775
9 -41.199 0.430 1.88300 40.8
10 6.662 1.486 1.84666 23.8
11 -12.712 0.319
12 -6.765 0.430 1.88300 40.8
13 -74.846 变量
14 13.030 ASP 1.417 1.58313 59.5
15 -12.975 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 12.176 ASP 2.799 1.58313 59.5
19 -6.121 0.430 1.71736 29.5
20 -11.911 变量
21 16.907 0.430 2.00069 25.5
22 5.753 1.660
23 8.669 1.698 1.48749 70.4
24 -162.408 6.252
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
1 42.254 0.750 1.92286 20.9
2 10.891 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.732 ASP 2.271 1.69350 53.2
6 -21.260 ASP 变量
7 1012.476 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.033 ASP 0.775
9 -41.199 0.430 1.88300 40.8
10 6.662 1.486 1.84666 23.8
11 -12.712 0.319
12 -6.765 0.430 1.88300 40.8
13 -74.846 变量
14 13.030 ASP 1.417 1.58313 59.5
15 -12.975 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 12.176 ASP 2.799 1.58313 59.5
19 -6.121 0.430 1.71736 29.5
20 -11.911 变量
21 16.907 0.430 2.00069 25.5
22 5.753 1.660
23 8.669 1.698 1.48749 70.4
24 -162.408 6.252
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
[0089] 在第一实施方式的变焦透镜中，当焦点位置改变时，第一透镜组GP1与第二透镜组GP2之间的轴向面间隔(空气间隔)d6、第二透镜组GP2与第三透镜组GP3之间的轴向面间隔(空气间隔)d13、孔径光圈IR与第四透镜组GP4之间的轴向面间隔(空气间隔)d16以及第四透镜组GP4与第五透镜组GP5之间的轴向面间隔(空气间隔)d19是变量。表2示出：在广角端、中间焦点位置和望远端的轴向面间隔(空气间隔)；F值Fno；半视角ω。参考符号f表示整个透镜系统的焦距。
[0090] 表2
[0091]f 6.102 10.493 22.702
Fno 3.63 3.80 4.77
ω 33.625 19.902 9.374
d6 0.397 3.712 6.602
d13 6.604 3.289 0.400
d17 7.483 4.821 0.602
d20 1.333 3.995 8.214
Fno 3.63 3.80 4.77
ω 33.625 19.902 9.374
d6 0.397 3.712 6.602
d13 6.604 3.289 0.400
d17 7.483 4.821 0.602
d20 1.333 3.995 8.214
[0092] 在第一实施方式中，第二透镜G3的两个面s5和s6、第七透镜G8的两个面s14和s15以及第八透镜G9的物侧面s17是非球面。表3示出数值实例1的面的圆锥常数(conic constants)K以及第4、第6、第8和第10级次的非球面系数A、B、C和D。在本说明书中，非球面形状由以下表达式(6)确定：
[0093]
[0094] 其中，x是在光轴方向上距透镜面的顶点的距离，y是在垂直于光轴的方向上的高度，c是在透镜顶点的近轴曲率(paraxial curvature)，K是圆锥常数，Ai是第i个级次的非球面系数。
[0095] 表3
[0096]si K A B C D
5 -0.508 -7.159E-05 -1.206E-07 2.892E-08 -2.253E-09
6 -0.149 2.392E-05 7.460E-07 -1.927E-08 -1.211E-09
7 0.000 1.861E-04 4.409E-06 1.553E-07 -7.470E-10
8 0.000 -3.101E-04 9.557E-06 -4.037E-07 1.495E-07
14 -2.296 -1.136E-04 6.949E-06 6.680E-07 2.631E-08
15 -0.767 5.280E-05 5.890E-06 5.722E-07 3.392E-08
18 0.000 -2.198E-04 5.181E-06 -4.126E-07 1.731E-08
5 -0.508 -7.159E-05 -1.206E-07 2.892E-08 -2.253E-09
6 -0.149 2.392E-05 7.460E-07 -1.927E-08 -1.211E-09
7 0.000 1.861E-04 4.409E-06 1.553E-07 -7.470E-10
8 0.000 -3.101E-04 9.557E-06 -4.037E-07 1.495E-07
14 -2.296 -1.136E-04 6.949E-06 6.680E-07 2.631E-08
15 -0.767 5.280E-05 5.890E-06 5.722E-07 3.392E-08
18 0.000 -2.198E-04 5.181E-06 -4.126E-07 1.731E-08
[0097] 图2-4是示出实例1的球面像差、像散(astigmatism)和畸变的特征图。在球面像差中，纵轴表示对开放F值的比值，而横轴表示散焦(defocus)。实线表示在d线的球面像差，虚线表示在g线的球面像差，而点划线表示在C线的球面像差。在像散中，纵轴表示像高，而横轴表示焦点(focus)。实线表示弧矢场曲率(sagittal field curvature)S，而虚线表示子午场曲率(meridional field curvature)M。在畸变中，纵轴表示像高，而横轴表示畸变率(％)。
[0098] 第二实施方式
[0099] 图5是示出第二实施方式的变焦透镜100的示意图。第二实施方式的变焦透镜100从物体侧起顺次包括：具有正屈光力的第一透镜组GP1；具有负屈光力的第二透镜组GP2；具有正屈光力的第三透镜组GP3；具有正屈光力的第四透镜组GP4；和具有负屈光力的第五透镜组GP5。
[0100] 第一透镜组GP1包括：负透镜G1；用于使光轴弯曲90度的直角棱镜G2；和在两面具有非球面的正透镜G3。第二透镜组GP2包括：负透镜G4；负透镜G5和正透镜G6的胶合透镜；和负透镜G7。第三透镜组GP3包括：在两面具有非球面的正透镜G8。第四透镜组GP4包括：正透镜G9和负透镜G10的胶合透镜。正透镜G9具有物体侧非球面。第五透镜组GP5包括负透镜G11和正透镜G12。
[0101] 当透镜位置从广角端变到望远端时，第二透镜组GP2和第四透镜组GP4沿箭头A1和A2所示的方向移动。
[0102] 实例2
[0103] 表4示出第二实施方式的变焦透镜100的具体构造的实例2的数值。
[0104] 表4
[0105]Si ri 非球面 di ni vi
1 36.704 0.750 1.92286 20.9
2 11.511 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.710 ASP 2.069 1.69350 53.2
6 -24.153 ASP 变量
7 -62.064 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 5.432 ASP 0.785
9 -51.275 0.430 1.78590 43.9
10 6.968 1.442 1.84666 23.8
11 -18.701 0.378
12 -6.924 0.430 1.80611 40.7
13 -26.916 变量
14 12.892 ASP 1.362 1.58313 59.5
15 -13.293 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 13.635 ASP 2.813 1.58313 59.5
19 -5.606 0.430 1.80610 33.3
20 -10.748 变量
21 18.029 0.430 2.00069 25.5
22 6.346 1.703
23 10.128 2.007 1.48749 70.4
24 -47.032 6.625
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
1 36.704 0.750 1.92286 20.9
2 11.511 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.710 ASP 2.069 1.69350 53.2
6 -24.153 ASP 变量
7 -62.064 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 5.432 ASP 0.785
9 -51.275 0.430 1.78590 43.9
10 6.968 1.442 1.84666 23.8
11 -18.701 0.378
12 -6.924 0.430 1.80611 40.7
13 -26.916 变量
14 12.892 ASP 1.362 1.58313 59.5
15 -13.293 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 13.635 ASP 2.813 1.58313 59.5
19 -5.606 0.430 1.80610 33.3
20 -10.748 变量
21 18.029 0.430 2.00069 25.5
22 6.346 1.703
23 10.128 2.007 1.48749 70.4
24 -47.032 6.625
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
[0106] 在第二实施方式的变焦透镜中，当焦点位置改变时，第一透镜组GP1与第二透镜组GP2之间的轴向面间隔(空气间隔)d6、第二透镜组GP2与第三透镜组GP3之间的轴向面间隔(空气间隔)d13、孔径光圈IR与第四透镜组GP4之间的轴向面间隔(空气间隔)d16以及第四透镜组GP4与第五透镜组GP5之间的轴向面间隔(空气间隔)d19是变量。表5示出：在广角端、中间焦点位置和望远端的轴向面间隔(空气间隔)；F值Fno；半视角ω。参考符号f表示整个透镜系统的焦距。
[0107] 表5
[0108]f 6.203 10.662 23.066
Fno 3.65 3.81 4.66
ω 33.207 19.556 9.229
d6 0.400 3.788 6.856
d13 6.856 3.468 0.400
d17 7.740 4.905 0.695
d20 0.900 3.735 7.945
Fno 3.65 3.81 4.66
ω 33.207 19.556 9.229
d6 0.400 3.788 6.856
d13 6.856 3.468 0.400
d17 7.740 4.905 0.695
d20 0.900 3.735 7.945
[0109] 在第二实施方式中，第二透镜G3的两个面s5和s6、第三透镜G4的两个面s7和s8、第七透镜G8的两个面s14和s15以及第八透镜G9的物侧面s17是非球面。表6示出实例2的面的圆锥常数K以及第4、第6、第8和第10级次的非球面系数A、B、C和D。
[0110] 表6
[0111]A B C D
si K
5 -0.079 -1.140E-04 5.552E-08 1.744E-08 -1.434E-09
6 0.007 1.018E-05 1.301E-06 -2.337E-08 -6.632E-10
7 0.000 7.799E-05 3.076E-06 1.623E-07 3.792E-10
8 0.000 -6.641E-04 7.335E-06 -2.056E-06 2.145E-07
14 0.000 -1.460E-04 1.482E-05 4.687E-07 3.397E-08
15 0.000 2.005E-04 8.456E-06 1.120E-06 9.509E-09
18 0.000 -1.001E-04 4.090E-06 -8.390E-08 6.934E-09
si K
5 -0.079 -1.140E-04 5.552E-08 1.744E-08 -1.434E-09
6 0.007 1.018E-05 1.301E-06 -2.337E-08 -6.632E-10
7 0.000 7.799E-05 3.076E-06 1.623E-07 3.792E-10
8 0.000 -6.641E-04 7.335E-06 -2.056E-06 2.145E-07
14 0.000 -1.460E-04 1.482E-05 4.687E-07 3.397E-08
15 0.000 2.005E-04 8.456E-06 1.120E-06 9.509E-09
18 0.000 -1.001E-04 4.090E-06 -8.390E-08 6.934E-09
[0112] 图6-8是示出实例2的球面像差、像散和畸变的特征图。在球面像差中，纵轴表示对开放F值的比值，而横轴表示散焦。实线表示在d线的球面像差，虚线表示在g线的球面像差，而点划线表示在C线的球面像差。在像散中，纵轴表示像高，而横轴表示焦点。实线表示弧矢场曲率S，而虚线表示子午场曲率M。在畸变中，纵轴表示像高，而横轴表示畸变率(％)。
[0113] 第三实施方式
[0114] 图9是示出第三实施方式的变焦透镜100的示意图。第三实施方式的变焦透镜100从物体侧起顺次包括：具有正屈光力的第一透镜组GP1；具有负屈光力的第二透镜组GP2；具有正屈光力的第三透镜组GP3；具有正屈光力的第四透镜组GP4；和具有负屈光力的第五透镜组GP5。
[0115] 第一透镜组GP1包括：在像面侧具有非球面的负透镜G1；用于使光轴弯曲90度的直角棱镜G2；和在两面具有非球面的正透镜G3。第二透镜组GP2包括：负透镜G4；负透镜G5和正透镜G6的胶合透镜；和负透镜G7。第三透镜组GP3包括：在两面具有非球面的正透镜G8。第四透镜组GP4包括：正透镜G9和负透镜G10的胶合透镜。正透镜G9具有物体侧非球面。第五透镜组GP5包括负透镜G11和正透镜G12。
[0116] 当透镜位置从广角端变到望远端时，第二透镜组GP2和第四透镜组GP4沿箭头A1和A2所示的方向移动。
[0117] 实例3
[0118] 表7示出第三实施方式的变焦透镜100的具体构造的实例3的数值。
[0119] 表7
[0120]Si 非球面 di ni vi
ri
1 34.026 0.750 1.92286 20.9
2 10.619 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 11.097 ASP 2.178 1.69350 53.2
6 -21.314 ASP 变量
7 无限远 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.044 ASP 0.795
9 -20.944 0.430 1.83400 37.3
10 6.271 1.540 1.84666 23.8
11 -12.075 0.290
12 -6.936 0.430 1.80611 40.7
13 -74.614 变量
14 13.176 ASP 1.401 1.58313 59.5
15 -13.294 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 13.245 ASP 2.772 1.58313 59.5
19 -5.497 0.430 1.80610 33.3
20 -10.568 变量
21 16.826 0.430 2.00069 25.5
22 6.093 1.673
23 9.250 1.878 1.48749 70.4
24 -94.034 6.673
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
ri
1 34.026 0.750 1.92286 20.9
2 10.619 1.550
3 无限远 8.100 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 11.097 ASP 2.178 1.69350 53.2
6 -21.314 ASP 变量
7 无限远 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.044 ASP 0.795
9 -20.944 0.430 1.83400 37.3
10 6.271 1.540 1.84666 23.8
11 -12.075 0.290
12 -6.936 0.430 1.80611 40.7
13 -74.614 变量
14 13.176 ASP 1.401 1.58313 59.5
15 -13.294 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 13.245 ASP 2.772 1.58313 59.5
19 -5.497 0.430 1.80610 33.3
20 -10.568 变量
21 16.826 0.430 2.00069 25.5
22 6.093 1.673
23 9.250 1.878 1.48749 70.4
24 -94.034 6.673
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
[0121] 在第三实施方式的变焦透镜中，当焦点位置改变时，第一透镜组GP1与第二透镜组GP2之间的轴向面间隔(空气间隔)d6、第二透镜组GP2与第三透镜组GP3之间的轴向面间隔(空气间隔)d13、孔径光圈IR与第四透镜组GP4之间的轴向面间隔(空气间隔)d16以及第四透镜组GP4与第五透镜组GP5之间的轴向面间隔(空气间隔)d19是变量。表8示出：在广角端、中间焦点位置和望远端的轴向面间隔(空气间隔)；F值Fno；半视角ω。参考符号f表示整个透镜系统的焦距。
[0122] 表8
[0123]f 6.206 10.656 23.033
Fno 3.66 3.83 4.73
ω 33.105 19.558 9.233
d6 0.400 3.800 6.854
d13 6.854 3.454 0.400
d17 7.660 4.880 0.615
d20 1.066 3.845 8.111
Fno 3.66 3.83 4.73
ω 33.105 19.558 9.233
d6 0.400 3.800 6.854
d13 6.854 3.454 0.400
d17 7.660 4.880 0.615
d20 1.066 3.845 8.111
[0124] 在第三实施方式中，第一透镜G1的像侧面s2、第二透镜G3的两个面s5和s6、第三透镜G4的两个面s7和s8、第七透镜G8的两个面s14和s15以及第八透镜G9的物侧面s17是非球面。表9示出实例3的面的圆锥常数K以及第4、第6、第8和第10级次的非球面系数A、B、C和D。
[0125] 表9
[0126]si K A B C D
5 -0.037 -1.198E-04 8.274E-08 3.048E-08 -3.256E-09
6 0.767 1.587E-05 1.371E-06 -2.358E-08 -2.035E-09
7 0.000 8.492E-05 -2.293E-06 6.614E-07 -1.816E-08
8 0.000 -3.211E-04 -4.123E-07 -5.470E-07 1.402E-07
14 -1.864 -9.157E-05 1.751E-06 3.719E-07 6.864E-09
15 -1.060 6.838E-05 2.363E-06 1.449E-07 1.596E-08
18 0.000 -1.029E-04 6.784E-06 -4.228E-07 2.385E-08
5 -0.037 -1.198E-04 8.274E-08 3.048E-08 -3.256E-09
6 0.767 1.587E-05 1.371E-06 -2.358E-08 -2.035E-09
7 0.000 8.492E-05 -2.293E-06 6.614E-07 -1.816E-08
8 0.000 -3.211E-04 -4.123E-07 -5.470E-07 1.402E-07
14 -1.864 -9.157E-05 1.751E-06 3.719E-07 6.864E-09
15 -1.060 6.838E-05 2.363E-06 1.449E-07 1.596E-08
18 0.000 -1.029E-04 6.784E-06 -4.228E-07 2.385E-08
[0127] 图10-12是示出实例3的球面像差、像散和畸变的特征图。在球面像差中，纵轴表示对开放F值的比值，而横轴表示散焦。实线表示在d线的球面像差，虚线表示在g线的球面像差，而点划线表示在C线的球面像差。在像散中，纵轴表示像高，而横轴表示焦点。实线表示弧矢场曲率S，而虚线表示子午场曲率M。在畸变中，纵轴表示像高，而横轴表示畸变率(％)。
[0128] 第四实施方式
[0129] 图13是示出第四实施方式的变焦透镜100的示意图。第四实施方式的变焦透镜100从物体侧起顺次包括：具有正屈光力的第一透镜组GP1；具有负屈光力的第二透镜组GP2；具有正屈光力的第三透镜组GP3；具有正屈光力的第四透镜组GP4；和具有负屈光力的第五透镜组GP5。
[0130] 第一透镜组GP1包括：在像面侧具有非球面的负透镜G1；用于使光轴弯曲90度的直角棱镜G2；和在两面具有非球面的正透镜G3。第二透镜组GP2包括：负透镜G4；负透镜G5和正透镜G6的胶合透镜；和负透镜G7。第三透镜组GP3包括：在两面具有非球面的正透镜G8。第四透镜组GP4包括：正透镜G9和负透镜G10的胶合透镜。正透镜G9具有物体侧非球面。第五透镜组GP5包括负透镜G11和正透镜G12。
[0131] 当透镜位置从广角端变到望远端时，第二透镜组GP2和第四透镜组GP4沿箭头A1和A2所示的方向移动。
[0132] 实例4
[0133] 表10示出第四实施方式的变焦透镜100的具体构造的实例4的数值。
[0134] 表10
[0135]Si ri 非球面 di ni vi
1 34.215 0.600 1.92286 20.9
2 10.751 1.550
3 无限远 7.900 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.682 ASP 2.207 1.69350 53.2
6 -21.178 ASP 变量
7 -60.002 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.250 ASP 0.709
9 -74.839 0.430 1.88300 40.8
10 7.153 1.463 1.84666 23.8
11 -12.180 0.296
12 -6.724 0.430 1.88300 40.8
13 -216.455 变量
14 13.020 ASP 1.399 1.58313 59.5
15 -12.311 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 12.511 ASP 1.993 1.58313 59.5
19 -6.573 0.430 1.71736 29.5
20 -12.457 变量
21 16.782 0.430 2.00069 25.5
22 5.958 1.700
23 9.153 1.801 1.48749 70.4
24 -205.292 6.769
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
1 34.215 0.600 1.92286 20.9
2 10.751 1.550
3 无限远 7.900 1.90366 42.984
4 无限远 0.200
5 10.682 ASP 2.207 1.69350 53.2
6 -21.178 ASP 变量
7 -60.002 ASP 0.600 1.85135 40.1
8 6.250 ASP 0.709
9 -74.839 0.430 1.88300 40.8
10 7.153 1.463 1.84666 23.8
11 -12.180 0.296
12 -6.724 0.430 1.88300 40.8
13 -216.455 变量
14 13.020 ASP 1.399 1.58313 59.5
15 -12.311 ASP 0.200
16 无限远 1.500
17 无限远 变量
18 12.511 ASP 1.993 1.58313 59.5
19 -6.573 0.430 1.71736 29.5
20 -12.457 变量
21 16.782 0.430 2.00069 25.5
22 5.958 1.700
23 9.153 1.801 1.48749 70.4
24 -205.292 6.769
25 无限远 0.800 1.51680 64.2
26 无限远 3.000
[0136] 在第四实施方式的变焦透镜中，当焦点位置改变时，第一透镜组GP1与第二透镜组GP2之间的轴向面间隔(空气间隔)d6、第二透镜组GP2与第三透镜组GP3之间的轴向面间隔(空气间隔)d13、孔径光圈IR与第四透镜组GP4之间的轴向面间隔(空气间隔)d16以及第四透镜组GP4与第五透镜组GP5之间的轴向面间隔(空气间隔)d19是变量。表11示出：在广角端、中间焦点位置和望远端的轴向面间隔(空气间隔)；F值Fno；半视角ω。参考符号f表示整个透镜系统的焦距。
[0137] 表11
[0138]f 6.452 11.095 23.998
Fno 3.66 3.86 4.87
ω 32.161 18.913 8.876
d6 0.500 3.637 6.383
d13 6.283 3.146 0.400
d17 7.710 4.976 0.692
d20 1.410 4.144 8.428
Fno 3.66 3.86 4.87
ω 32.161 18.913 8.876
d6 0.500 3.637 6.383
d13 6.283 3.146 0.400
d17 7.710 4.976 0.692
d20 1.410 4.144 8.428
[0139] 在第四实施方式中，第二透镜G3的两个面s5和s6、第三透镜G4的两个面s7和s8、第七透镜G8的两个面s14和s15以及第八透镜G9的物侧面s17是非球面。表12示出实例4的面的圆锥常数K以及第4、第6、第8和第10级次的非球面系数A、B、C和D。
[0140] 表12
[0141]si K A B C D
5 -0.357 -8.699E-05 9.149E-07 -1.599E-08 -1.437E-09
6 -0.393 1.591E-05 2.048E-06 -8.258E-08 -5.810E-12
7 0.000 -4.497E-04 9.678E-05 -6.634E-06 2.153E-07
8 0.000 -1.143E-03 9.652E-05 -5.147E-06 2.086E-07
14 -1.561 -1.100E-04 2.478E-05 -3.208E-07 1.441E-07
15 -1.391 7.858E-05 2.437E-05 -4.808E-07 1.554E-07
18 0.000 -1.908E-04 4.399E-06 -4.306E-07 1.996E-08
5 -0.357 -8.699E-05 9.149E-07 -1.599E-08 -1.437E-09
6 -0.393 1.591E-05 2.048E-06 -8.258E-08 -5.810E-12
7 0.000 -4.497E-04 9.678E-05 -6.634E-06 2.153E-07
8 0.000 -1.143E-03 9.652E-05 -5.147E-06 2.086E-07
14 -1.561 -1.100E-04 2.478E-05 -3.208E-07 1.441E-07
15 -1.391 7.858E-05 2.437E-05 -4.808E-07 1.554E-07
18 0.000 -1.908E-04 4.399E-06 -4.306E-07 1.996E-08
[0142] 图14-16是示出实例4的球面像差、像散和畸变的特征图。在球面像差中，纵轴表示对开放F值的比值，而横轴表示散焦。实线表示在d线的球面像差，虚线表示在g线的球面像差，而点划线表示在C线的球面像差。在像散中，纵轴表示像高，而横轴表示焦点。实线表示弧矢场曲率S，而虚线表示子午场曲率M。在畸变中，纵轴表示像高，而横轴表示畸变率(％)。
[0143] 表13示出对于上述各实施方式的实例1-4的条件表达式(1)-(5)的|fGP2/fw|、|fG1/fG2|、NdL1、VdL1和NdP的值。
[0144] 表13
[0145]实施方式 |fGP2/fw| |fG1/fG2| NdL1 VdL1 NdP
1 0.68 1.51 1.92286 20.9 1.90366
2 0.69 1.67 1.92286 20.9 1.90366
3 0.70 1.56 1.92286 20.9 1.90366
4 0.63 1.62 1.92286 20.9 1.90366
1 0.68 1.51 1.92286 20.9 1.90366
2 0.69 1.67 1.92286 20.9 1.90366
3 0.70 1.56 1.92286 20.9 1.90366
4 0.63 1.62 1.92286 20.9 1.90366
[0146] 如上所述，参考上述各表和像差图使用各实施方式的实例1-4，提供了小型化和高倍率的变焦透镜100，同时以平衡方式纠正了各种像差。
[0147] 下面描述本发明的一实施方式的摄像装置200。图17是示出摄像装置200构造的示意图。摄像装置200包括：根据上述实施方式中任一者的变焦透镜100；将变焦透镜100在摄像面上形成的光学图像转化成电子信号的摄像元件20。摄像元件20可以使用诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)等光电转换元件。
[0148] 由摄像元件20形成的电子信号被输入图像分离电路22。通过图像分离电路22将焦点控制信号从电子信号分离。焦点控制信号被输出到控制电路(CPU)10。将图像信号从图像分离电路22输出到图像处理电路24。输出到图像处理电路24的信号被加工成适合于后续处理的状态。处理过的信号被用于：显示在显示装置上；记录到记录媒体上；通过通信装置传送等等。
[0149] 控制电路10从外部(例如对变焦按钮的操作)接收操作信号。根据操作信号而执行各种处理。例如，当从变焦按钮输入变焦指令时，为获得基于该指令的焦距，则经由驱动电路12和16操作驱动马达14和18，以将第二透镜组GP2和第四透镜组GP4移动预定位置。
[0150] 第二透镜组GP2的位置信息以及第四透镜组GP4的位置信息通过传感器26和28获得，并被输入到控制电路10。基于从传感器26和28输入的位置信息，控制电路10将用于驱动驱动马达14和18的指令信号输出到驱动电路12和16。控制电路10基于从图像分离电路22输出的信号检测出聚焦状态(对焦状态)。控制电路10将第四透镜组GP4的位置控制到某一位置，以便能经由驱动电路7获得最佳的聚焦状态。
[0151] 当摄像装置200使用根据上述各实施方式中任一者的变焦透镜100时，摄像装置200的尺寸和厚度能被缩小，并能执行高倍率摄像。摄像装置200的具体产品可以是各种形式的产品。例如，摄像装置200可以应用于数字照相机、数字摄像机或诸如带有相机的移动式电话或带有相机的个人数字助理(PDA)等数字输入/输出装置的相机部。
[0152] 本申请包含2008年3月24日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2008-075927涉及的主题，其全部内容通过引用并入此文。
[0153] 虽然上面参考附图描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不局限于这些实施方式。本领域的技术人员应该了解，在权利要求或其等效物的范围内，可以根据设计要求及其它因素做出多种修改、组合、子组合和变更。