变焦透镜和装配有该变焦透镜的图像拾取装置的制作方法

专利名称：变焦透镜和装配有该变焦透镜的图像拾取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变焦透镜和装配有该变焦透镜的图像拾取装置。

背景技术：
近年来，使用诸如CCD或CMOS传感器的图像拾取元件来拾取物体图像的数字摄像机已代替了胶片摄像机而成为主流。此外，已开发了从大众价格的小型摄像机到专业人员使用的高级类型摄像机的多种类别的数字摄像机。本发明尤其专注于大众价格的小型摄像机这一类别。
这种大众价格的数字摄像机的用户通常希望在任何时间任何地方的各种拍照区域(拍摄情况)中享受容易和简单的拍摄。为此原因，这些用户喜欢小型数字摄像机，尤其是在厚度方向较小并且可以方便地在衣服口袋或包中携带的摄像机。因此，需要拍摄透镜系统的尺寸进一步缩小。在另一方面，图像拾取元件的像素数量已增加，并且需要与图像拾取元件像素数量的增加相称的更高光学性能。另外，为了便于大量生产，必须使得光学性能的退化对制造和组装镜头期间出现的制造错误的灵敏度很小。具有5到7或更大的高变焦比的变焦透镜已变得流行，因为它们可用于更广泛类型的拍照区域。在需要进一步增加变焦比的同时，也需要增大视场角。为了满足这些需要，已开发了各种类型的变焦透镜系统。
作为现有技术，存在已知类型的变焦比相对较高的小型变焦透镜，即从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元、和具有正折射率的第四透镜单元的变焦透镜。这种类型的变焦透镜在以下专利文献中公开。
专利文献1日本特开2006-171055号公报， 专利文献2日本特开平11-52244号公报， 专利文献3日本特开平11-6958号公报， 专利文献4日本特开平8-271788号公报， 专利文献5日本特开2005-326743号公报，和 专利文献6日本特开2005-78979号公报。
然而，文献1中公开的变焦透镜不适于缩小变焦透镜的尺寸，因为透镜系统的整个长度很大。在文献2到4中公开的变焦透镜中，在广角端的视场角大约为60度，并且它们在像差的角度不具有良好的性能。文献5和6中公开的变焦透镜具有大约为5的变焦比，这不是够大的。可以说，这些变焦透镜系统没有一个能够很好地平衡变焦比、光学性能和透镜的整个长度。


发明内容
考虑到上述问题做出本发明，本发明的目的是提供一种变焦透镜和装置，其有利于实现更高变焦比和更广视场角以满足用户对于比从前更广泛种类的拍照区域的需要，适于与例如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，并且没有困难地实现良好的图像质量。
根据本发明的第一类型的变焦透镜从其物侧起按顺序包括 具有正折射率的第一透镜单元； 具有负折射率的第二透镜单元；和 具有正折射率的第三透镜单元，其中 通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦， 所述第二透镜单元包括两个负透镜元件和一个正透镜元件，并且所述第二透镜单元中的最接近物侧的透镜元件是负透镜元件，并且 所述变焦透镜满足以下条件表达式 0.60＜∑d2G/Imw＜1.95...(1-1) 1.830＜N2ave＜2.000...(1-2) 其中∑d2G是所述第二透镜单元在光轴上的厚度，Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且N2ave是所述第二透镜单元中的所有透镜元件对d线的折射率的平均值，其中，术语“透镜元件”指满足0.1＜L/Imw的光学部件，其中L是所述第二透镜单元的光学部件在光轴上的厚度。
根据本发明的第二类型的变焦透镜从其物侧起按顺序包括 具有正折射率的第一透镜单元； 具有负折射率的第二透镜单元；和 具有正折射率的第三透镜单元，其中 通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦， 所述第一透镜单元包括一个负透镜元件和至少一个正透镜元件，并且 所述变焦透镜满足以下条件表达式 2.00＜nd1n＜2.30...(2-1) 13.0＜vd1n＜30.0...(2-2) 其中nd1n是所述第一透镜单元中的负透镜元件对d线的折射率，并且vd1n是所述第一透镜单元中的负透镜元件的Abbe数。
根据本发明的第三类型的变焦透镜从其物侧起按顺序包括 具有正折射率的第一透镜单元； 具有负折射率的第二透镜单元；和 具有正折射率的第三透镜单元，其中 通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦，并且 所述第二透镜单元包括满足以下条件表达式的至少一个正透镜元件 -0.50＜f2/ft＜-0.03...(3-1) 2.00＜nd2p＜2.30...(3-2) 13.0＜vd2p＜30.0...(3-3) 其中f2是所述第二透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，nd2p是所述第二透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率，并且vd2p是所述第二透镜单元中的正透镜元件的Abbe数。
根据本发明的第四类型的变焦透镜从其物侧起按顺序包括 具有正折射率的第一透镜单元； 具有负折射率的第二透镜单元；和 具有正折射率的第三透镜单元，其中 通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦， 所述第一透镜单元由一个负透镜元件和一个正透镜元件组成，并且 所述变焦透镜满足以下条件表达式 0.1＜f1/ft＜1.05...(4-1) 1.70＜nd1p＜2.20...(4-2) 其中f1是所述第一透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且nd1p是所述第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率。



图1A到1E是根据本发明第一实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜分别在广角端(图1A)、在第一中间焦距状态(图1B)、在第二中间变焦状态(图1C)、在第三中间变焦状态(图1D)和在摄远端(图1E)聚焦在无穷远处的物点上的状态下的剖面图； 图2A到2E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第二实施方式的变焦透镜的剖面图； 图3A到3E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第三实施方式的变焦透镜的剖面图； 图4A到4E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第四实施方式的变焦透镜的剖面图； 图5A到5E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第五实施方式的变焦透镜的剖面图； 图6A到6E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第六实施方式的变焦透镜的剖面图； 图7A到7E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第七实施方式的变焦透镜的剖面图； 图8A到8E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第八实施方式的变焦透镜的剖面图； 图9A到9E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第九实施方式的变焦透镜的剖面图； 图10A到10E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十实施方式的变焦透镜的剖面图； 图11A到11E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十一实施方式的变焦透镜的剖面图； 图12A到12E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十二实施方式的变焦透镜的剖面图； 图13A到13E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十三实施方式的变焦透镜的剖面图； 图14A到14E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十四实施方式的变焦透镜的剖面图； 图15A到15E是类似于图1A到1E的示出根据本发明第十五实施方式的变焦透镜的剖面图； 图16A、16B和16C是根据第一实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图17D和17E是根据第一实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图18A、18B和18C是根据第二实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图19D和19E是根据第二实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图20A、20B和20C是根据第三实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图21D和21E是根据第三实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图22A、22B和22C是根据第四实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图23D和23E是根据第四实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图24A、24B和24C是根据第五实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图25D和25E是根据第五实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图26A、26B和26C是根据第六实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图27D和27E是根据第六实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图28A、28B和28C是根据第七实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图29D和29E是根据第七实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图30A、30B和30C是根据第八实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图31D和31E是根据第八实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图32A、32B和32C是根据第九实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图33D和33E是根据第九实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图34A、34B和34C是根据第十实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图35D和35E是根据第十实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图36A、36B和36C是根据第十一实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图37D和37E是根据第十一实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图38A、38B和38C是根据第十二实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图39D和39E是根据第十二实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图40A、40B和40C是根据第十三实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图41D和41E是根据第十三实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图42A、42B和42C是根据第十四实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图43D和43E是根据第十四实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图44A、44B和44C是根据第十五实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的像差图； 图45D和45E是根据第十五实施方式的变焦透镜在其中变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下的另一像差图； 图46是示出失真校正的图； 图47是示出装配有根据本发明的变焦透镜的数字摄像机的外观的正视图； 图48是所述数字摄像机的后视图； 图49是所述数字摄像机的剖面图；和 图50是所述数字摄像机的主要部分的内部电路的框图。

具体实施例方式 根据本发明的第一方面的变焦透镜从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，其中通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦，第二透镜单元具有两个负透镜元件和一个正透镜元件，第二透镜单元中的最接近物侧的透镜元件是负透镜元件，并且该变焦透镜满足以下条件表达式 0.60＜∑d2G/Imw＜1.95...(1-1) 1.830＜N2ave＜2.000...(1-2) 其中∑d2G是第二透镜单元在光轴上的厚度，Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且N2ave是第二透镜单元中的所有透镜元件对d线的折射率的平均值，其中术语“透镜元件”指满足0.1＜L/Imw的光学部件，其中L是第二透镜单元的光学部件在光轴上的厚度。
以下，将描述为何采用上述结构的原因及其优点。
在本发明第一方面采用的结构中，变焦透镜按从物侧起的顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，并且，通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦。通过此结构，有效地在透镜单元之间分散(或分担)了缩放变化，由此使得在变焦期间像差的变化较小。另外，防止了各个透镜单元的移动量变大，这使得光学系统小型化。
此外，通过将负折射率分散到两个负透镜元件，可以将第二透镜单元设计为具有相对较高的负折射率。
在最前面的透镜单元具有正折射率的类型的变焦透镜中，具有负折射率的第二透镜单元沿着光轴的厚度往往很大。第二透镜单元在光轴上的厚度的增加可能使得第一透镜单元的直径必须增加。考虑到此情况，为了使得透镜单元在镜筒折叠的状态下在厚度方向更薄并且在直径方向更小，非常重要的是使得第二透镜单元尽可能地薄。具体来说，优选地满足条件表达式(1-1)。如果未超过条件表达式(1-1)的上限，则防止了第二透镜单元在光轴上的厚度变得过大，这有利于缩小透镜系统的尺寸。如果未超过条件表达式(1-1)的下限，则防止了透镜的厚度变得过小，并且因此容易提供所需要的折射率。另外，透镜的制造(或加工)变得容易，这使得能够降低透镜的制造成本。
在变焦透镜结构包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元和具有正折射率的第三透镜单元的情况下，如果要在使得尺寸较小的同时使得视场角较大，则需要第二透镜单元具有强折射率。另一方面，为了使得第二透镜单元的厚度更小，必须减小第二透镜单元中的每个透镜元件的厚度并且使得每个透镜表面的近轴曲率半径更大。然而，这使得第二透镜单元难以具有所需要的折射率。如果按满足条件表达式(1-2)的方式来选择第二透镜单元中的透镜元件的玻璃材料以使得每个透镜元件具有高折射率，则同时实现了减小的厚度和足够的倍率。
第二透镜单元的负折射率的增加使得负透镜元件的近轴曲率半径必须减小。第二透镜单元中的负透镜元件的近轴曲率半径的减小导致轴上像差和离轴像差的增加，尤其是摄远端和视场弯曲处的球面像差和广角端的彗形像差(coma)，这是不受欢迎的。可以通过增加负透镜元件的折射率来增加第二透镜单元中的负透镜元件的近轴曲率半径。为了通过消除负透镜元件和正透镜元件的像差特性而获得良好的像差特性，按如下方式来选择正透镜元件的玻璃材料是理想的使其与负透镜元件的玻璃材料相比，具有更大折射率和更高色散度。在本文中，如果满足条件表达式(1-2)，则可以使得第二透镜单元中的负透镜元件的近轴曲率半径较大，因此可使得像差量最小。
为了上述原因，通过按满足条件表达式(1-2)的方式设计变焦透镜，可容易地提供具有宽视场角、高变焦比和良好光学性能的小型光学系统。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-1)修改为以下条件表达式(1-1’)，并且满足此修改后的条件表达式(1-1’) 0.90＜∑d2G/Imw＜1.80...(1-1’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-1)修改为以下条件表达式(1-1”)，并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-1”) 1.30＜∑d2G/Imw＜1.60....(1-1”)。
仅条件表达式(1-1)的上限或下限可由条件表达式(1-1’)或(1-1”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-2)修改为以下条件表达式(1-2’)，并且满足此修改后的条件表达式(1-2’) 1.840＜N2ave＜1.965...(1-2’)。
此外，更优选的是，条件表达式(1-2)修改为以下条件表达式(1-2”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-2”) 1.855＜N2ave＜1.930...(1-2”)。
仅条件表达式(1-2)的上限或下限可由条件表达式(1-2’)或(1-2”)的上限或下限代替。
优选的是，可以按满足以下条件表达式的方式来选择第二透镜单元的倍率 0.02＜|f2/ft|＜0.05...(1-3) 其中，f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
该条件表达式涉及尺寸缩小和像差校正之间的平衡或折中。
如果未超过条件表达式(1-3)的上限，则防止了第二透镜单元的倍率变弱，并且防止了整个透镜系统的尺寸变大。如果未超过条件表达式(1-3)的下限，则防止了第二透镜单元的倍率变强，这有利于减小在广角端产生的离轴像差和摄远端产生的球面像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-3)修改为以下条件表达式(1-3’)，并且满足此修改后的条件表达式(1-3’) 0.05＜|f2/ft|＜0.31...(1-3’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-3)修改为以下条件表达式(1-3”)，并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-3”) 0.09＜|f2/ft|＜0.16...(1-3”)。
仅条件表达式(1-3)的上限或下限可由条件表达式(1-3’)或(1-3”)的上限或下限代替。
为了使得第二透镜单元的尺寸较小，优选的是，满足以下条件表达式(1-4)和(1-5) -0.65＜f2/R22f＜0.35...(1-4) -0.65＜f2/R23r＜0.35...(1-5) 其中f2是第二透镜单元的焦距，R22f是第二透镜单元中的第二接近物侧的透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，R23r是第二透镜单元中的第三接近物侧的透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
如果未超过条件表达式(1-4)的上限，则防止了相关透镜表面的近轴曲率在负方向上变大。因此，透镜的凹度不会变深，并且防止了第二透镜单元的厚度变大。另外，可防止Petzval和的劣化。
如果未超过条件表达式(1-4)的下限，则防止了相关透镜表面的近轴曲率在正方向上变大。在该透镜元件是正透镜元件的情况下，防止了透镜元件的厚度变大以提供透镜边缘处的足够厚度，由此防止了第二透镜单元的厚度变大。在该透镜元件是负透镜元件的情况下，防止了负折射率的不足，并且获得足够的折射率。
如果未超过条件表达式(1-5)的上限，则防止了相关透镜表面的近轴曲率在负方向上变大。在该透镜元件是正透镜元件的情况下，防止了透镜厚度变大以提供透镜边缘处的足够厚度，由此防止了第二透镜单元的厚度变大。在该透镜元件是负透镜元件的情况下，防止了负折射率的不足，并且获得足够的折射率。如果未超过条件表达式(1-5)的下限，则防止了相关透镜表面的近轴曲率在正方向上变大。因此，透镜的凹度不会变深，并且防止了第二透镜单元的厚度变大。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-4)修改为以下条件表达式(1-4’)并且满足此修改后的条件表达式(1-4’) -0.45＜f2/R22f＜0.19...(1-4’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-4)修改为以下条件表达式(1-4”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-4”) -0.2＜f2/R22f＜0.1...(1-4”)。
仅条件表达式(1-4)的上限或下限可由条件表达式(1-4’)或(1-4”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-5)修改为以下条件表达式(1-5’)并且满足此修改后的条件表达式(1-5’) -0.45＜f2/R23r＜0.25...(1-5’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-5)修改为以下条件表达式(1-5”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-5”) -0.25＜f2/R23r|＜-0.03...(1-5”)。
仅条件表达式(1-5)的上限或下限可由条件表达式(1-5’)或(1-5”)的上限或下限代替。
必须优化设计第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的形状，以通过在良好平衡的情况下将负倍率分散到其两个透镜表面来提供足够的折射率并且保持有利的像差状态。具体来说，优选的是满足以下条件表达式(1-6) 0.4＜SF21＜1.5...(1-6) 其中SF21由SF21＝(R21f+R21r)/(R21f-R21r)定义，R21f是第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，R21r是第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
如果未超过条件表达式(1-6)的上限，则获得足够的负倍率，并且第二透镜单元在变焦期间的移动量不会过大，这有利于使得光学系统的尺寸较小。此外，在物侧表面上折射光线的效果不会减小。因此，防止了第一透镜单元中的光线高度变大。这有利于在直径方向的尺寸减小。如果未超过条件表达式(1-6)的下限，则防止了该透镜元件的物侧表面的近轴曲率变大。这有利于恰当地校正在广角端的视场弯曲。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-6)修改为以下条件表达式(1-6’)并且满足此修改后的条件表达式(1-6’) 0.60＜SF21＜1.20...(1-6’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-6)修改为以下条件表达式(1-6”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-6”) 0.84＜SF21＜0.96...(1-6”)。
仅条件表达式(1-6)的上限或下限可由条件表达式(1-6’)或(1-6”)的上限或下限代替。
为了获得光学性能的进一步改进，优选的是，第二透镜单元中的至少一个负透镜元件具有非球面。当要将变焦透镜设计为具有小尺寸、高变焦比和宽视场角时，需要第二透镜单元具有强负倍率，这导致产生大量负像差。如果在第二透镜单元中的至少一个负透镜元件中使用非球面，则可有利地校正像差。通过在第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的物侧表面和像侧表面中的一个或两个中使用非球面，可有利地校正广角端的彗形像差和视场弯曲。另外，通过在第二透镜单元中的最接近像侧的透镜表面中使用非球面，可有利地校正摄远端的球面像差和彗形像差。因此，可获得光学性能的进一步改进。
第二透镜单元可由三个透镜组成，这是在减薄透镜和像差校正的角度的最小透镜数量。这有利于减小尺寸和成本。
优选的是，第一透镜单元由两个或更少透镜组成。通过由这样少量的透镜来构成第一透镜单元，可获得光轴方向和直径方向上的小型化。优选的是，第一透镜单元具有负透镜元件和正透镜元件。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可彼此接合。使用这种接合的透镜有利于有效地校正轴上色像差，当摄远端的焦距随着变焦比的增加而增加时该轴上色像差是有害的。另外，使用接合的透镜使得能够减少由于组装误差所造成的透镜元件的相对离心而引起的光学性能劣化，因此有助于改进生产量和降低成本。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可以是彼此不接合的独立(或分离)的透镜元件。该结构有利于更有效地校正广角端的失真和彗形像差以及摄远端的彗形像差。
优选的是，按满足以下条件表达式的方式来选择第一透镜单元的折射率 0.2＜f1/ft＜1.6...(1-7) 其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(1-7)的上限，则第一透镜单元可以具有足够的折射率。这有利于使得变焦透镜的整个长度较短并且使得镜筒较小。如果未超过条件表达式(1-7)的下限，则防止了折射率变强。这有利于减小摄远端的球面像差和彗形像差的产生，以获得良好的光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-7)修改为以下条件表达式(1-7’)并且满足此修改后的条件表达式(1-7’) 0.40＜f1/ft＜0.95...(1-7’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-7)修改为以下条件表达式(1-7”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-7”) 0.62＜f1/ft＜0.68...(1-7”)。
仅条件表达式(1-7)的上限或下限可由条件表达式(1-7’)或(1-7”)的上限或下限代替。
根据本发明第一方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下四个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元、和具有正折射率的第四透镜单元。在该情况下，优选的是，在该变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
根据本发明第一实施方式的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下五个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元、具有负折射率的第四透镜单元、和具有正折射率的第五透镜单元。在该情况下，优选的是，在该变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元以它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元以它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
通过如上所述地移动所有透镜单元，可以有效地为每个透镜单元提供缩放改变功能，因此，即使当视场角和变焦比增加时，也可获得优异性能。移动孔径光阑使得不仅能够有效校正缩放的色像差和失真以提供性能上的优点，而且能够适当控制入瞳的位置和出瞳的位置。因此，可获得广角端的离轴光束的光线高度和摄远端的离轴光束的光线高度之间的良好平衡，并且可在良好平衡的情况下使得第一透镜单元的外径和最接近像侧的透镜单元的外径较小。具体来说，第一透镜单元的外径的减小有利地导致透镜在厚度方向(即，沿着光轴的方向)的尺寸减小。此外，因为可控制在变焦期间出瞳位置的变化或者可使得其较小，所以可将光线在CCD或CMOS传感器等上的入射角保持在适当范围内，并且可防止在图片区域的外周区域中出现亮度下降(或荫蔽)。这在变焦透镜与电子图像拾取元件一起使用时是有利的。
优选的是，根据本发明第一方面的变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。透镜元件数量的增加将导致变焦透镜的成本和尺寸的增加。
优选的是，根据本发明第一方面的变焦透镜满足以下条件表达式 4.0＜ft/fw＜20.0...(1-8) 其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
如果超过条件表达式(1-8)的上限，则难以通过采用根据本发明第一方面的结构来获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(1-8)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第一方面的结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-8)修改为以下条件表达式(1-8’)并且满足此修改后的条件表达式(1-8’) 5.5＜ft/fw＜15.0...(1-8’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-8)修改为以下条件表达式(1-8”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-8”) 7.0＜ft/fw＜12.0...(1-8”)。
仅条件表达式(1-8)的上限或下限可由条件表达式(1-8’)或(1-8”)的上限或下限代替。
优选的是，根据本发明第一方面的变焦透镜满足以下条件表达式 0.50＜Imw/fw＜1.00...(1-9) 其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
如果超过条件表达式(1-9)的上限，则难以通过采用根据本发明第一方面的结构来获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(1-9)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第一方面的结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(1-9)修改为以下条件表达式(1-9’)并且满足此修改后的条件表达式(1-9’) 0.60＜Imw/fw＜0.95...(1-9’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(1-9)修改为以下条件表达式(1-9”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(1-9”) 0.70＜Imw/fw＜0.80...(1-9”)。
仅条件表达式(1-9)的上限或下限可由条件表达式(1-9’)或(1-9”)的上限或下限代替。
通过使用将变焦透镜形成的像转换为电信号的图像拾取元件，可提供有利于在无困难地保持所拾取图像的良好图像质量的同时减小尺寸并且获得高变焦比和宽视场角的电子图像拾取装置。
此外，优选的是，图像拾取装置设置有图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。因此，允许在变焦透镜形成的像中留有失真。这提供了减小变焦透镜中的透镜元件的数量和使得变焦透镜的尺寸更小的进一步优点。
为了满足用户对于比从前更广泛种类的拍照区域的需要，本发明根据其第一方面可提供一种变焦透镜和装置，该变焦透镜和装置有利于获得更高的变焦比和更宽的视场角，并适于与诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，并且可毫无困难地提供具有良好图像质量的图像。
根据本发明第二方面的变焦透镜从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，其中通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，第一透镜单元由一个负透镜元件和至少一个正透镜元件组成，并且该变焦透镜满足以下条件表达式 2.00＜nd1n＜2.30...(2-1) 13.0＜vd1n＜30.0...(2-2) 其中nd1n是第一透镜单元中的负透镜元件对d线的折射率，并且vd1n是第一透镜单元中的负透镜元件的Abbe数。
以下，将描述为何采用上述结构的原因及其优点。
在本发明第二方面采用的结构中，变焦透镜从物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，并且通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦。通过此结构，有效地在透镜单元之间分散(或分担)了缩放变化，由此使得在变焦期间像差的变化较小。另外，防止了各个透镜单元的移动量变大，这使得光学系统小型化。此外，在第一透镜单元中具有一个负透镜元件和一个正透镜元件使得能够良好地进行像差校正。
在变焦透镜结构从物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元和具有正折射率的第三透镜单元的情况下，如果要使得变焦透镜的尺寸较小，则需要第一透镜单元具有强折射率。为了校正与正折射率相关联的像差，必须使负透镜元件的折射率大到某种程度。为此原因，负透镜元件往往具有较小的近轴曲率半径。在具有正折射率的第一透镜单元中，通常将负透镜元件设计为具有相对较高的色散度以满足校正色像差的需要。如果负透镜元件的近轴曲率半径较小，则可能出现更高阶的像差。具体来说，由于高色散的影响，往往出现缩放的更高阶色像差。由此产生的色像差的量将超过正透镜元件产生的色像差的量，导致所拾取图像的图像质量的显著劣化。色像差的量在离开光轴时增加，并且其有害效果随着在广角端的视场角的增加而增加。因此，难以获得缩放色像差在广角端和摄远端之间的良好平衡。
考虑到以上情况，适当选择第一透镜单元中的负透镜元件的玻璃材料是非常重要的。具体来说，优选的是，可以按满足条件表达式(2-1)和(2-2)的方式来选择负透镜元件的玻璃材料。
如果未超过条件表达式(2-1)的上限，则可以使用某些适当的玻璃材料。如果超过了条件表达式(2-1)的上限，则几乎不能使用玻璃材料，因为例如难以找到满足所需要的条件的玻璃材料。如果未超过条件表达式(2-1)的下限，则不必使得负透镜元件的近轴曲率半径非常小以获得足够的负折射率。这有利于减小像差，例如缩放的离轴色像差。另外，负透镜元件可具有足够的负折射率，这有利于校正由正透镜元件产生的例如球面像差和彗形像差的各种像差。
按不超过条件表达式(2-1)的上限的方式来设计负透镜元件有利于校正轴上色像差。如果未超过条件表达式(2-2)的下限，则玻璃材料的部分色散比(或相对部分色散)不会过大，并且可使得在相对较短的波长范围中产生的色像差的量较小。这有利于校正色像差的次级光谱。由于上述原因，如果满足条件表达式(2-1)和(2-2)，则可无困难地实现具有宽视场角、高变焦比和良好光学性能的小型光学系统。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-1)修改为以下条件表达式(2-1’)并且满足此修改后的条件表达式(2-1’) 2.04＜nd1n＜2.25...(2-1’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-1)修改为以下条件表达式(2-1”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-1”) 2.08＜nd1n＜2.20...(2-1”)。
仅条件表达式(2-1)的上限或下限可由条件表达式(2-1’)或(2-1”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-2)修改为以下条件表达式(2-2’)并且满足此修改后的条件表达式(2-2’) 14.0＜vd1n＜25.0...(2-2’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-2)修改为以下条件表达式(2-2”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-2”) 15.0＜vd1n＜20.0...(2-2”)。
仅条件表达式(2-2)的上限或下限可由条件表达式(2-2’)或(2-2”)的上限或下限代替。
优选的是，第一透镜单元中的负透镜元件具有凸面朝向物侧的凹凸形状。通过此特征，使得离轴光线在其透镜表面上的入射角较小，由此可减小像差的产生。在该情况下，优选的是满足以下条件表达式 1.0＜SF1n＜15.0...(2-3) 其中SF1n由SF1n＝(R1nf+R1nr)/(R1nf-R1nr)定义，R1nf是第二透镜单元中的负透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R1nr是第一透镜单元中的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
如果未超过条件表达式(2-3)的上限，则不必使得透镜两个表面的近轴曲率半径都很小以获得适当负倍率。这有利于减小更高阶的色像差。如果未超过条件表达式(2-3)的下限，则负透镜元件具有足够的折射率。这有利于消除由该透镜单元中的正透镜元件产生的像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-3)修改为以下条件表达式(2-3’)并且满足此修改后的条件表达式(2-3’) 4.0＜SF1n＜12.0...(2-3’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-3)修改为以下条件表达式(2-3”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-3”) 7.5＜SF1n＜9.3...(2-3”)。
仅条件表达式(2-3)的上限或下限可由条件表达式(2-3’)或(2-3”)的上限或下限代替。
优选的是，使得第一透镜单元的厚度在适当范围内尽可能地小。这使得能够减小在镜筒折叠的状态下变焦透镜在厚度方向的尺寸。此外，这还使得能够减小入射在变焦透镜上的光线高度，这导致减小在直径方向的尺寸。具体来说，优选的是满足以下条件表达式 0.40＜∑d1G/Imw＜3.00...(2-4) 其中∑d1G是第一透镜单元在光轴上的厚度，Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
按未超过条件表达式(2-4)的上限的方式设计变焦透镜有利于减小在镜筒折叠的状态下透镜框(或镜筒)的厚度及其直径。如果未超过条件表达式(2-4)的上限，则可容易地将构成第一透镜单元的每个透镜元件设计为具有足够的折射率。另外，可防止每个透镜元件在光轴上的厚度及其在其边缘处的厚度变小。这有利于容易地加工(或制造)透镜元件。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-4)修改为以下条件表达式(2-4’)并且满足此修改后的条件表达式(2-4’) 0.70＜∑d1G/Imw＜2.10...(2-4’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-4)修改为以下条件表达式(2-4”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-4”) 1.05＜∑d1G/Imw＜1.25...(2-4”)。
仅条件表达式(2-4)的上限或下限可由条件表达式(2-4’)或(2-4”)的上限或下限代替。
第一透镜单元可由包括一个负透镜元件和一个正透镜元件的两个或更少的透镜元件组成。通过用这样小数量的透镜构成第一透镜单元，可使得在光轴方向和直径方向的尺寸较小。在该情况下，优选的是将第一透镜单元构成为包括负透镜元件和正透镜元件。因此，负透镜元件可令人满意地校正由正透镜元件产生的像差。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可相互接合。使用这种接合的透镜使得能够有效地校正轴上色像差，当摄远端的焦距随着变焦比的增加而增加时该轴上色像差是有害的。另外，使用接合的透镜使得能够减少由于组装误差所造成的透镜元件的相对离心而引起的光学性能劣化，因此有助于改进生产量和降低成本。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可以是相互不接合的独立(或分离)透镜组件。该结构使得能够更有效地校正广角端的失真和彗形像差以及摄远端的彗形像差。
在其中第一透镜单元由两个透镜元件组成的情况下，为了在将第一透镜单元设计为具有相对较强的正折射率的同时减小单色像差和色像差以获得良好的像差性能，优选的是，使得负透镜元件和正透镜元件的折射率尽可能大，并且使得这些透镜元件的Abbe数尽可能大。另一方面，玻璃材料的Abbe数越大，其折射率往往越小。
考虑到此情况，优选的是，负透镜元件和正透镜元件的玻璃材料满足以下条件表达式(2-5)和(2-6) 0.20＜nd1n-nd1p＜0.55...(2-5) 20.0＜vd1p-vd1n＜55.0...(2-6) 其中nd1n是第一透镜单元中的负透镜元件对d线的折射率，vd1p是第一透镜单元中的正透镜元件的Abbe数，nd1p是第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率，并且vd1n是第一透镜单元中的负透镜元件的Abbe数。
如果超过条件表达式(2-5)的上限，则在第一透镜单元中的正透镜元件的折射率变得较高的同时，其Abbe数相应地变得较小。在该情况下，正透镜元件和负透镜元件在彼此之间在Abbe数上没有足够差异，并且不能令人满意地获得色像差的校正。如果超过条件表达式(2-5)的下限，则正透镜元件的折射率变低，并且因此需要使得透镜表面的曲率半径较小。在该情况下，产生过大量的彗形像差，尤其是在摄远端。
如果超过条件表达式(2-6)的上限，则在第一透镜单元中的正透镜元件的Abbe数变得较大的同时，其折射率相应地变得较低。因此，需要使得透镜表面的曲率半径较小。在该情况下，产生过大量的彗形像差，尤其是在摄远端。如果超过条件表达式(2-6)的下限，则第一透镜单元中的色像差变得不足。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-5)修改为以下条件表达式(2-5’)并且满足此修改后的条件表达式(2-5’) 0.25＜nd1n-nd1p＜0.50...(2-5’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-5)修改为以下条件表达式(2-5”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-5”) 0.30＜nd1n-nd1p＜0.45...(2-5”)。
仅条件表达式(2-5)的上限或下限可由条件表达式(2-5’)或(2-5”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-6)修改为以下条件表达式(2-6’)并且满足此修改后的条件表达式(2-6’) 25.0＜vd1p-vd1n＜47.0...(2-6’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-6)修改为以下条件表达式(2-6”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-6”) 31.0＜vd1p-vd1n＜38.0...(2-6”)。
仅条件表达式(2-6)的上限或下限可由条件表达式(2-6’)或(2-6”)的上限或下限代替。
优选的是，按满足以下条件表达式的方式来选择第一透镜单元的折射率 0.2＜f1/ft＜1.0...(2-7) 其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(2-7)的上限，则防止了第一透镜单元的折射率变得过弱，这有利于使得整个变焦透镜系统的整个长度较短并且使得镜筒的尺寸较小。如果未超过条件表达式(2-7)的下限，则防止了第一透镜单元的折射率变得过强，这有利于校正摄远端的球面像差和彗形像差并且获得良好的光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-7)修改为以下条件表达式(2-7’)并且满足此修改后的条件表达式(2-7’) 0.40＜f1/ft＜0.75...(2-7’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-7)修改为以下条件表达式(2-7”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-7”) 0.62＜f1/ft＜0.68...(2-7”)。
仅条件表达式(2-7)的上限或下限可由条件表达式(2-7’)或(2-7”)的上限或下限代替。
优选的是，按满足以下条件表达式的方式来选择第二透镜单元的焦距 0.02＜|f2/ft|＜0.50...(2-8) 其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
条件表达式(2-8)涉及尺寸减小和像差性能之间的平衡。如果未超过条件表达式(2-8)的上限，则防止了第二透镜单元的折射率变得过弱，这有利于减小整个透镜系统的尺寸。如果未超过条件表达式(2-8)的下限，则防止了第二透镜单元的折射率变得过强，这有利于减小在广角端的离轴像差和在摄远端的球面像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-8)修改为以下条件表达式(2-8’)并且满足此修改后的条件表达式(2-8’) 0.08＜|f2/ft|＜0.36...(2-8’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-8)修改为以下条件表达式(2-8”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-8”) 0.12＜|f2/ft|＜0.16...(2-8”)。
仅条件表达式(2-8)的上限或下限可由条件表达式(2-8’)或(2-8”)的上限或下限代替。
根据本发明第二方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下四个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元、和具有正折射率的第四透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。在移动期间，第一透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第二透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第三透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元可按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，或者它可按在摄远端比在广角端更接近像侧的方式移动。第四透镜单元可单调移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。
根据本发明第二方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下五个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元，具有负折射率的第四透镜单元、和具有正折射率的第五透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。在移动期间，第一透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第二透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第三透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第五透镜单元可按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，或者它可按在摄远端比在广角端更接近像侧的方式移动。第五透镜单元可单调移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。
优选的是，孔径光阑布置在第二透镜单元和第三透镜单元之间，并且在变焦期间孔径光阑与第三透镜单元一体地移动。通过此特征，可使得入瞳位置更接近物侧，并且可使得出瞳位置更远离像平面。因为孔径光阑布置在离轴光线的高度较低的位置处，所以孔径光阑的尺寸不需要很大，并且可使得移动孔径光阑的静区(dead space)很小。可由快门单元代替孔径光阑。
通过如上所述地移动所有透镜单元，可以有效地为每个透镜单元提供缩放改变功能，因此，即使当视场角和变焦比增加时，也可获得优异性能。移动孔径光阑使得不仅能够有效校正缩放的色像差和失真以提供性能上的优点，而且能够适当控制入瞳的位置和出瞳的位置。这意味着可获得广角端的离轴光束的光线高度和摄远端的离轴光束的光线高度之间的良好平衡，并且可在良好平衡的情况下使得第一透镜单元的外径和最接近像侧的透镜单元的外径较小。具体来说，在广角端，第一透镜单元的外径的减小有利地导致透镜在厚度方向(即，沿着光轴的方向)的尺寸减小。此外，因为可控制在变焦(即缩放改变)期间出瞳位置的变化或者可使得其较小，所以可将光线在CCD或CMOS传感器等上的入射角保持在适当范围内，从而可防止在图片区域的外周区域中出现亮度下降(或荫蔽)。因此，该变焦透镜适于与电子图像拾取元件一起使用。
优选的是，根据本发明第二方面的变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。透镜元件数量的增加将导致变焦透镜的成本和尺寸的增加。
优选的是，根据本发明第二方面的变焦透镜满足以下条件表达式 4.0＜ft/fw＜20.0...(2-9) 其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
如果超过条件表达式(2-9)的上限，则难以通过采用根据本发明第二方面的结构来获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(2-9)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第二方面的结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-9)修改为以下条件表达式(2-9’)并且满足此修改后的条件表达式(2-9’) 6.5＜ft/fw＜15.0...(2-9’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-9)修改为以下条件表达式(2-9”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-9”) 9.5＜ft/fw＜12.0...(2-9”)。
仅条件表达式(2-9)的上限或下限可由条件表达式(2-9’)或(2-9”)的上限或下限代替。
优选的是，根据本发明第二方面的变焦透镜满足以下条件表达式 0.50＜Imw/fw＜1.00...(2-10) 其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
如果超过条件表达式(2-10)的上限，则难以通过采用根据本发明第二方面的结构来获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(2-10)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第二方面的结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-10)修改为以下条件表达式(2-10’)并且满足此修改后的条件表达式(2-10’) 0.60＜Imw/fw＜0.95...(2-10’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-10)修改为以下条件表达式(2-10”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-10”) 0.70＜Imw/fw＜0.80...(2-10”)。
仅条件表达式(2-10)的上限或下限可由条件表达式(2-10’)或(2-10”)的上限或下限代替。
优选的是，按满足以下条件表达式的方式来确定变焦透镜的整个长度 5.0＜Lt/Imw＜17.5...(2-11) 其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
如果未超过条件表达式(2-11)的上限，则可使得变焦透镜系统的整个长度较短，这有利于减小在镜筒折叠的状态下的透镜框的尺寸。如果未超过条件表达式(2-11)的下限，则防止了各个透镜单元的折射率变得过强，这有利于减小它们产生的像差的量。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(2-11)修改为以下条件表达式(2-11’)并且满足此修改后的条件表达式(2-11’) 8.0＜Lt/Imw＜16.8...(2-11’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(2-11)修改为以下条件表达式(2-11”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(2-11”) 14.0＜Lt/Imw＜16.0...(2-11”)。
仅条件表达式(2-11)的上限或下限可由条件表达式(2-11’)或(2-11”)的上限或下限代替。
通过使用将变焦透镜形成的像转换为电信号的图像拾取元件，可提供有利于在无困难地保持所拾取图像的良好图像质量的同时减小尺寸并且获得高变焦比和宽视场角的电子图像拾取装置。
此外，优选的是，图像拾取装置设置有图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。因此，允许在变焦透镜形成的像中留有失真。这提供了减小变焦透镜中的透镜元件的数量和使得变焦透镜的尺寸更小的进一步优点。
还优选的是，图像拾取装置设置有图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。通过电子地校正变焦透镜的缩放的色像差，可获得优异图像。
如根据上面描述将清楚理解的，根据本发明的第二方面，可提供一种变焦透镜和装置，该变焦透镜和装置有利于实现摄像机尺寸的减小、更高的变焦比和更宽的视场角，并适于与诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，并且可毫无困难地提供具有良好图像质量的图像。由此，该变焦透镜和装置满足了用户对于比从前更广泛种类的拍照区域的需要，而不会损害便携性。
根据本发明第三方面的变焦透镜从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，其中通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，并且第二透镜单元包括满足以下条件表达式的至少一个正透镜元件 -0.50＜f2/ft＜-0.03...(3-1) 2.00＜nd2p＜2.30...(3-2) 13.0＜vd2p＜30.0...(3-3) 其中f2是第二透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，nd2p是第二透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率，并且vd2p是第二透镜单元中的正透镜元件的Abbe数。
在由本发明第三方面采用的结构中，变焦透镜按从物侧起的顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，并且通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦。通过此结构，有效地在透镜单元之间分散(或分担)了缩放变化，由此使得在变焦期间像差的变化较小。另外，防止了各个透镜单元的移动量变大，这使得光学系统小型化。
如果要在使得变焦透镜尺寸较小的同时使得视场角较宽，则往往需要第一透镜单元和第二透镜单元具有强折射率。因为第二透镜单元尤其是提供缩放变化的主要量的透镜单元，所以必须尽可能多地减少第二透镜单元的像差以在整个变焦范围内获得良好的光学性能。为了实现这一点，优选的是，按满足条件表达式(3-1)的方式选择第二透镜单元的折射率。该条件表达式涉及尺寸减小和像差性能之间的平衡(或折中)。如果未超过条件表达式(3-1)的上限，则防止了第二透镜单元的折射率变得过强，这有利于减小在广角端产生的离轴像差和在摄远端产生的球面像差。如果未超过条件表达式(3-1)的下限，则防止了第二透镜单元的折射率变得过弱，这有利于防止整个透镜系统的尺寸变大并且获得足够的视场角。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-1)修改为以下条件表达式(3-1’)并且满足此修改后的条件表达式(3-1’) -0.30＜f2/ft＜-0.07...(3-1’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-1)修改为以下条件表达式(3-1”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-1”) -0.16＜f2/ft＜-0.12...(3-1”)。
仅条件表达式(3-1)的上限或下限可由条件表达式(3-1’)或(3-1”)的上限或下限代替。
条件表达式(3-2)和(3-3)涉及第二透镜单元中的正透镜元件的玻璃材料。
如上所述，第二透镜单元具有相对较强的负折射率。因此，很可能由负透镜元件产生大量像差。为了消除负透镜元件产生的像差以获得有效像差校正，优选的是，在第二透镜单元中提供正透镜元件并且适当选择该正透镜元件的玻璃材料。具体来说，优选的是满足条件表达式(3-2)。
如果未超过条件表达式(3-2)的上限，则确保了可使用玻璃材料，防止了成本增加，并且有利于其大量生产。如果未超过条件表达式(3-2)的下限，则不需要透镜元件较厚以提供所需要倍率，由此防止了增加透镜系统的尺寸。此外，可使得离轴像差(例如广角端的彗形像差和视场弯曲以及摄远端的球面像差)较小，并且可获得良好的光学性能。
条件表达式(3-3)涉及色像差的校正。如果未超过条件表达式(3-3)的上限，则可有效地校正对于C线和F线的色像差。如果未超过条件表达式(3-3)的下限，则可使得相对较短的波长范围中的部分色散比很小，由此可减小残余的次级光谱。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-2)修改为以下条件表达式(3-2’)并且满足此修改后的条件表达式(3-2’) 2.05＜nd2p＜2.25...(3-2’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-2)修改为以下条件表达式(3-2”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-2”) 2.08＜nd2p＜2.15...(3-2”)。
仅条件表达式(3-2)的上限或下限可由条件表达式(3-2’)或(3-2”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-3)修改为以下条件表达式(3-3’)并且满足此修改后的条件表达式(3-3’) 14.0＜vd2p＜25.0...(3-3’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-3)修改为以下条件表达式(3-3”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-3”) 15.0＜vd2p＜20.0...(3-3”)。
仅条件表达式(3-3)的上限或下限可由条件表达式(3-3’)或(3-3”)的上限或下限代替。
此外，在上述的根据本发明第三方面的变焦透镜中，优选的是采用以下特征中的任何一个。
优选的是，第二透镜单元由包括两个负透镜元件和一个正透镜元件的三个或更少的透镜元件组成。通过将第二透镜单元的负倍率分散到两个负透镜元件，防止了这些透镜元件中的每一个的曲率半径过小，由此可防止产生过大量的像差。小至三个或者小于三个的透镜元件的数量有利于减小变焦透镜系统的尺寸。
第二透镜单元按从物侧起的顺序可由第一负透镜元件、正透镜元件、和第二负透镜元件组成。通过该布置，改进了透镜结构的对称性，由此在第二透镜单元中可实现有效的像差校正。
在该情况下，为了进一步减小第二透镜单元中产生的像差，优选的是，按满足以下条件表达式的方式来设计第二透镜单元中的正透镜元件的形状 0.2＜SF2p1＜3.50...(3-4) 其中SF2p1由SF2p1＝(R2pf1+R2pr1)/(R2pf1-R2pr1)定义，R2pf1是第二透镜单元中的在第一负透镜元件和第二负透镜元件之间布置的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R2pr1是第二透镜单元中的在第一负透镜元件和第二负透镜元件之间布置的正透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
如果未超过条件表达式(3-4)的上限，则正透镜表面具有足够的折射率，这有利于校正负透镜元件产生的球面像差和彗形像差。如果未超过条件表达式(3-4)的下限，则防止了正透镜元件的两个表面的曲率变高，由此防止了正透镜元件产生的球面像差和彗形像差的量相反地变大。按未超过条件表达式(3-4)的上限和下限的方式来设计正透镜元件有利于改进光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-4)修改为以下条件表达式(3-4’)并且满足此修改后的条件表达式(3-4’) 0.50＜SF2p1＜2.50...(3-4’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-4)修改为以下条件表达式(3-4”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-4”) 0.80＜SF2p1＜1.40...(3-4”)。
仅条件表达式(3-4)的上限或下限可由条件表达式(3-4’)或(3-4”)的上限或下限代替。
第二透镜单元按从物侧起的顺序可由第一负透镜元件、第二负透镜元件和正透镜元件组成。该结构有利于在保持适当的折射率的同时增加变焦比并且减薄第二透镜单元沿着光轴方向的厚度，由此提供用于进行缩放变化的足够空间。
在该情况下，为了进一步减小在第二透镜单元中产生的像差量，优选的是，按满足以下条件表达式的方式来设计第二透镜单元的形状 -4.5＜SF2p2＜-0.5...(3-5) 其中SF2p2由SF2p2＝(R2pf2+R2pr2)/(R2pf2-R2pr2)定义，R2pf2是第二透镜单元中的最接近像侧的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R2pr2是第二透镜单元中的最接近像侧的正透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
如果未超过条件表达式(3-5)的上限，则防止了正透镜元件的两个表面的曲率变高，由此防止了球面像差和彗形像差的量变大。如果未超过条件表达式(3-5)的下限，则正透镜表面具有足够的折射率，这有利于校正负透镜元件产生的球面像差和彗形像差。按未超过条件表达式 (3-5)的上限和下限的方式来设计正透镜元件有利于改进光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-5)修改为以下条件表达式(3-5’)并且满足此修改后的条件表达式(3-5’) -3.0＜SF2p2＜-0.7...(3-5’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-5)修改为以下条件表达式 (3-5”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-5”) -1.7＜SF2p2＜-0.9...(3-5”)。
仅条件表达式(3-5)的上限或下限可由条件表达式(3-5’)或(3-5”)的上限或下限代替。
根据本发明第三方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下四个透镜单元组成正的第一透镜单元、负的第二透镜单元、正的第三透镜单元和正的第四透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。在移动期间，第一透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第二透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第三透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元可按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，或者它可按在摄远端比在广角端更接近像侧的方式移动。第四透镜单元可单调移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。
根据本发明第三方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下五个透镜单元组成正的第一透镜单元、负的第二透镜单元、正的第三透镜单元、负的第四透镜单元和正的第五透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。在移动期间，第一透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第二透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第三透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。第四透镜单元可仅朝向物侧移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。第五透镜单元可按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，或者它可按在摄远端比在广角端更接近像侧的方式移动。第五透镜单元可单调移动，或者它可沿着朝向物侧或像侧凸出的轨迹移动。
优选的是，在第二透镜单元和第三透镜单元之间布置孔径光阑，并且在变焦期间孔径光阑与第三透镜单元一体地移动。通过此特征，可使得入瞳位置更接近物侧，并且可使得出瞳位置更远离像平面。因为孔径光阑布置在离轴光线的高度较低的位置处，所以不需要孔径光阑的尺寸很大，并且可使得移动孔径光阑的静区较小。可由快门单元代替孔径光阑。
通过如上所述地移动所有透镜单元，可以有效地向每个透镜单元提供缩放改变功能，并且因此即使当视场角和变焦比增加时，也可获得优异性能。移动孔径光阑使得不仅能够有效校正缩放的色像差和失真以提供在性能上的优点，而且能够适当控制入瞳的位置和出瞳的位置。
这意味着可获得广角端的离轴光束的光线高度和摄远端的离轴光束的光线高度之间的良好平衡，并且可在良好平衡的情况下使得第一透镜单元的外径和最接近像侧的透镜单元的外径较小。特别是在广角端处，第一透镜单元的外径的减小有利地导致透镜在厚度方向(即，沿着光轴的方向)的尺寸减小。此外，因为可控制在变焦(即，缩放改变)期间出瞳位置的变化或者可使得其较小，所以可将光线在CCD或CMOS传感器等上的入射角保持在适当范围内，由此可容易地防止图片区域的外周区域中的亮度下降(或荫蔽)。因此，该变焦透镜适于与电子图像拾取元件一起使用。
优选的是，根据本发明第三方面的变焦透镜满足以下条件表达式 4.0＜ft/fw＜20.0...(3-6) 其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(3-6)的上限，则通过采用根据本发明第三方面的结构可容易地获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(3-6)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第三方面的该结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-6)修改为以下条件表达式(3-6’)并且满足此修改后的条件表达式(3-6’) 5.5＜ft/fw＜15.0...(3-6’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-6)修改为以下条件表达式(3-6”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-6”) 7.0＜ft/fw＜12.0...(3-6”)。
仅条件表达式(3-6)的上限或下限可由条件表达式(3-6’)或(3-6”)的上限或下限代替。
优选的是，根据本发明第三方面的变焦透镜满足以下条件表达式 0.50＜Imw/fw＜1.00...(3-7) 其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
如果未超过条件表达式(3-7)的上限，则通过采用根据本发明第三方面的结构可容易地获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(3-7)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第三方面的该结构相关联的在尺寸和成本角度上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-7)修改为以下条件表达式(3-7’)并且满足此修改后的条件表达式(3-7’) 0.60＜Imw/fw＜0.95...(3-7’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-7)修改为以下条件表达式(3-7”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-7”) 0.70＜Imw/fw＜0.80...(3-7”)。
仅条件表达式(3-7)的上限或下限可由条件表达式(3-7’)或(3-7”)的上限或下限代替。
优选的是，第一透镜单元由两个或更少的透镜元件组成。通过由这样少数量的透镜元件构成第一透镜单元，可获得光轴方向和直径方向上的小型化。
优选的是，第一透镜单元具有负透镜元件和正透镜元件。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可相互接合。使用这样接合的透镜使得能够有效地校正轴上色像差，当摄远端的焦距随着变焦比的增加而增加时该轴上色像差是有害的。另外，使用接合的透镜使得能够减少由于组装误差所造成的透镜元件的相对离心而引起的光学性能劣化，因此有助于改进生产量和降低成本。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可以是相互不接合的独立(或分离)透镜元件。该结构使得能够更有效地校正广角端的失真和彗形像差以及摄远端的彗形像差。
为了达到小型化和光学性能之间的平衡，优选的是，按满足以下条件表达式的方式来选择第一透镜单元的折射率 0.40＜f1/ft＜1.30...(3-8) 其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(3-8)的上限，则防止了第一透镜单元的折射率过弱，并且防止了整个变焦透镜系统的整个长度变大。这有利于减小镜筒的尺寸。
如果未超过条件表达(3-8)的下限，则防止了第一透镜单元的折射率变强，并且可减小在摄远端的球面像差和彗形像差。这有利于获得良好的光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-8)修改为以下条件表达式(3-8’)并且满足此修改后的条件表达式(3-8’) 0.50＜f1/ft＜1.00...(3-8’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-8)修改为以下条件表达式(3-8”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-8”) 0.60＜f1/ft＜0.70...(3-8”)。
仅条件表达式(3-8)的上限或下限可由条件表达式(3-8’)或(3-8”)的上限或下限代替。
可按满足以下条件表达式的方式来选择第三透镜单元的折射率 0.10＜f3/ft＜0.75...(3-9) 其中f3是第三透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(3-9)的上限，则防止了第三透镜单元的折射率变弱，并且可使得用于缩放变化的移动量较小。如果未超过条件表达式(3-9)的下限，则防止了近轴像缩放过小，由此防止了用于缩放变化的移动量过大。这有利于校正像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-9)修改为以下条件表达式(3-9’)并且满足此修改后的条件表达式(3-9’) 0.15＜f3/ft＜0.50...(3-9’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-9)修改为以下条件表达式(3-9”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-9”) 0.20＜f3/ft＜0.25...(3-9”)。
仅条件表达式(3-9)的上限或下限可由条件表达式(3-9’)或(3-9”)的上限或下限代替。
优选的是，在变焦透镜中，将具有正折射率的透镜单元GR布置为最接近像侧。通过此特征，可适当控制出瞳位置，由此可以使得光线有效地入射到诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件上。
优选的是，按满足以下条件表达式的方式来选择该透镜单元GR的折射率 0.10＜fR/ft＜0.50...(3-10) 其中fR是整个变焦透镜系统中的最接近像侧的透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(3-10)的上限，则防止了透镜单元GR的折射率变弱，这有利于在整个变焦范围内校正像散和失真。如果未超过条件表达式(3-10)的下限，则防止了透镜单元GR的折射率变强，由此在整个变焦位置上防止了出现对像散和失真的过校正。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(3-10)修改为以下条件表达式(3-10’)并且满足此修改后的条件表达式(3-10’) 0.15＜fR/ft＜0.40...(3-10’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(3-10)修改为以下条件表达式(3-10”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(3-10”) 0.20＜fR/ft＜0.30...(3-10”)。
仅条件表达式(3-10)的上限或下限可由条件表达式(3-10’)或(3-10”)的上限或下限代替。
在根据本发明第三方面的上述模式中，更优选的是，同时采用可以任意选择的某些条件和特征。在对于各个条件表达式的数值范围的修改(或进一步限制)中，可仅对上限值或下限值进行修改。此外，可以按任何可能的组合采用上述各种特征。
通过使用将变焦透镜形成的像转换为电信号的图像拾取元件，可提供有利于在无困难地保持所拾取图像的良好图像质量的同时减小尺寸并且获得高变焦比和宽视场角的电子图像拾取装置。
此外，优选的是，图像拾取装置设置有图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。因此，允许在变焦透镜形成的像中留有失真。这提供了减小变焦透镜中的透镜元件的数量和使得变焦透镜的尺寸更小的进一步优点。
为了满足用户对于比从前更广泛的种类的拍照区域的需要而不损害便携性，本发明根据其第三方面可提供一种变焦透镜和装置，该变焦透镜和装置有利于获得摄像机尺寸的减小、更高的变焦比和更宽的视场角，并适于与诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，并且可无困难地提供具有良好图像质量的图像。
根据本发明第四方面的变焦透镜从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，其中通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，第一透镜单元具有一个负透镜元件和一个正透镜元件，并且变焦透镜满足以下条件表达式 0.1＜f1/ft＜1.05...(4-1) 1.70＜nd1p＜2.20...(4-2) 其中f1是第一透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且nd1p是第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率。
以下，将描述为何采用上述结构的原因及其优点。
在本发明第四方面采用的结构中，变焦透镜按从物侧起的顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元，并且通过改变这些透镜单元之间的距离进行变焦。通过此结构，有效地在透镜单元之间分散(或分担)了缩放变化，由此使得在变焦期间像差的变化较小。另外，防止了各个透镜单元的移动量变大，这使得光学系统小型化。此外，在第一透镜单元中具有一个负透镜元件和一个正透镜元件使得能够良好地进行像差校正。
第一透镜单元由两个透镜元件，即一个负透镜和一个正透镜组成。通过由这样小数量的透镜元件构成第一透镜单元，可使得沿着光轴方向的厚度较小，并且可使得在镜筒折叠的状态下透镜框较小。因为在该情况下使得入瞳位置更接近物侧，所以可使得第一透镜表面上的光线高度更低，这有利于减小在直径方向的尺寸。
在变焦透镜结构按从物侧起的顺序包括具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、和具有正折射率的第三透镜单元的情况下，如果要使得变焦透镜的尺寸较小，则需要第一透镜单元具有强折射率。为了达到尺寸减小和像差性能之间的平衡，优选的是，第一透镜单元的焦距满足以下条件表达式 0.1＜f1/ft＜1.05...(4-1) 其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(4-1)的上限，则防止了第一透镜单元的折射率过弱，这有利于使得整个变焦透镜系统的整个长度较短以及减小镜筒的尺寸。如果未超过条件表达式(4-1)的下限，则防止了第一透镜单元的折射率过强，这有利于减小在摄远端产生的球面像差和彗形像差以及获得良好的光学性能。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-1)修改为以下条件表达式(4-1’)并且满足此修改后的条件表达式(4-1’) 0.3＜f1/ft＜0.8...(4-1’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-1)修改为以下条件表达式(4-1”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-1”) 0.4＜f1/ft＜0.68...(4-1”)。
仅条件表达式(4-1)的上限或下限可由条件表达式(4-1’)或(4-1”)的上限或下限代替。
因为本发明旨在减小尺寸，如上所述，所以第一透镜单元中的正透镜元件的折射率往往较强，并且因此像差可能较大。在这种情况下，使得透镜的折射率尽可能高有利于获得足够的像差性能。这使得透镜表面的曲率更小并且使得能够在将像差的产生抑制为最小的同时提供所需要的折射率。
具体来说，优选的是满足以下条件表达式(4-2) 1.70＜nd1p＜2.20...(4-2) 其中nd1p是第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率。
如果未超过条件表达式(4-2)的上限，则可使得玻璃材料的成本较低，并且可使得玻璃材料的可用性更高。如果未超过条件表达式(4-2)的下限，则防止了第一透镜单元中的正透镜元件的折射率过低，并且防止了该正透镜元件的透镜表面的曲率过高。这有利于减小像差，尤其是在摄远端产生的球面像差和彗形像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-2)修改为以下条件表达式(4-2’)并且满足此修改后的条件表达式(4-2’) 1.71＜nd1p＜1.90...(4-2’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-2)修改为以下条件表达式(4-2”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-2”) 1.74＜nd1p＜1.78...(4-2”)。
仅条件表达式(4-2)的上限或下限可由条件表达式(4-2’)或(4-2”)的上限或下限代替。
此外，在上述根据本发明第四方面的变焦透镜中，更优选的是，采用以下特征中的一个或一些。
为了获得足够的像差性能，优选的是，将第一透镜单元中的透镜元件设计为具有如下指定的形状。优选的是，第一透镜单元中的负透镜元件具有朝向像侧的凹面，并且正透镜元件具有朝向物侧的凸面。通过这些特征，可使得光线在正透镜元件上的入射角较小，并且因此可使得离轴像差(例如广角端的彗形像差和视场弯曲、以及摄远端的球面像差和彗形像差)较小。在该情况下，优选的是满足以下条件表达式(4-3)和(4-4) 0.5＜R1pf/f1p＜10.0...(4-3) -2.0＜R1nr/f1n＜-0.10...(4-4) 其中R1pf是第一透镜单元中的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且f1p是第一透镜单元中的正透镜元件的焦距，R1nr是第一透镜单元中的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径，并且f1n是第一透镜单元中的负透镜元件的焦距。
如果未超过条件表达式(4-3)的上限，则防止了正透镜元件的物侧表面的曲率变低，并且它可具有足够的正折射率，这有利于减小变焦透镜的整个长度。如果未超过条件表达式(4-3)的下限，则防止了曲率变高，这有利于减小离轴像差，例如广角端的彗形像差和视场弯曲以及摄远端的球面像差和彗形像差。
如果未超过条件表达式(4-4)的上限，则防止了第一透镜单元中的负透镜元件的像侧表面的曲率变低。这有利于防止负透镜元件产生的像差的量变得大于消除正透镜元件产生的像差所需要的量。如果未超过条件表达式(4-4)的下限，则负透镜元件可具有足够的负折射率。这有利于令人满意地消除第一透镜单元中的正透镜元件产生的像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-3)修改为以下条件表达式(4-3’)并且满足此修改后的条件表达式(4-3’) 0.65＜R1pf/f1p＜6.0...(4-3’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-3)修改为以下条件表达式(4-3”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-3”) 0.77＜R1pf/f1p＜1.6...(4-3”)。
仅条件表达式(4-3)的上限或下限可由条件表达式(4-3’)或(4-3”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-4)修改为以下条件表达式(4-4’)并且满足此修改后的条件表达式(4-4’) -1.00＜R1nr/f1n＜-0.19...(4-4’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-4)修改为以下条件表达式(4-4”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-4”) -0.32＜R1nr/f1n＜-0.22...(4-4”)。
仅条件表达式(4-4)的上限或下限可由条件表达式(4-4’)或(4-4”)的上限或下限代替。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可相互接合以构成接合的透镜。使用这样接合的透镜使得能够有效地校正轴上色像差，当摄远端的焦距随着变焦比的增加而增加时该轴上色像差可能是有害的。另外，使用接合的透镜使得能够减少由于组装误差所造成的透镜元件的相对离心而引起的光学性能劣化，因此有助于改进生产量和降低成本。
第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件可以是相互不接合的独立(或分离)透镜元件。该结构使得能够通过利用这两个透镜之间形成的空气透镜而更有效地校正广角端的失真和彗形像差以及摄远端的彗形像差。
根据本发明第四方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下四个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元、和具有正折射率的第四透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
根据本发明第四方面的变焦透镜可由从物侧起按顺序布置的以下五个透镜单元组成具有正折射率的第一透镜单元、具有负折射率的第二透镜单元、具有正折射率的第三透镜单元，具有负折射率的第四透镜单元、和具有正折射率的第五透镜单元。在该情况下，优选的是，在变焦透镜光学系统中提供孔径光阑，并且在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
通过如上所述地移动所有透镜单元，可以有效地向每个透镜单元提供缩放改变功能，并且因此即使当视场角和变焦比增加时也可获得优异性能。移动孔径光阑使得不仅能够有效校正缩放的色像差和失真以提供在性能上的优点，而且能够适当控制入瞳的位置和出瞳的位置。这意味着可获得广角端的离轴光束的光线高度和摄远端的离轴光束的光线高度之间的良好平衡，并且可在良好平衡的情况下使得第一透镜单元的外径和最接近像侧的透镜单元的外径较小。特别是在广角端处，第一透镜单元的外径的减小有利地导致透镜在厚度方向(即，沿着光轴的方向)的尺寸减小。此外，因为可控制在变焦(即缩放改变)期间出瞳位置的变化或者可使得其较小，所以可将光线在CCD或CMOS传感器等上的入射角保持在适当范围内，由此可防止出现图片区域的外周区域中的亮度下降(或荫蔽)。因此，变焦透镜适于与电子图像拾取元件一起使用。
为了达到尺寸减小和像差性能之间的平衡，优选的是，第二透镜单元满足以下条件表达式 0.02＜|f2/ft|＜0.50...(4-5) 其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果未超过条件表达式(4-5)的上限，则防止了第二透镜单元的折射率过弱，这有利于减小整个透镜系统的尺寸。如果未超过条件表达式(4-5)的下限，则防止了第二透镜单元的折射率过强，这有利于减小广角端的离轴像差和摄远端的球面像差。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-5)修改为以下条件表达式(4-5’)并且满足此修改后的条件表达式(4-5’) 0.08＜|f2/ft|＜0.36...(4-5’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-5)修改为以下条件表达式(4-5”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-5”) 0.10＜|f2/ft＜0.16...(4-5”)。
仅条件表达式(4-5)的上限或下限可由条件表达式(4-5’)或(4-5”)的上限或下限代替。
优选的是，根据本发明第四方面的变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。透镜元件数量的增加将导致变焦透镜的成本和尺寸的增加。
优选的是，根据本发明第四方面的变焦透镜满足以下条件表达式 5.0＜ft/fw＜30.0...(4-6) 其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
如果超过条件表达式(4-6)的上限，则难以通过采用根据本发明第四方面的结构获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(4-6)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第四方面的结构相关联的在尺寸和成本上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-6)修改为以下条件表达式(4-6’)并且满足此修改后的条件表达式(4-6’) 6.5＜ft/fw＜20.0...(4-6’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-6)修改为以下条件表达式(4-6”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-6”) 9.0＜ft/fw＜15.0...(4-6”)。
仅条件表达式(4-6)的上限或下限可由条件表达式(4-6’)或(4-6”)的上限或下限代替。
优选的是，根据本发明第四方面的变焦透镜满足以下的条件表达式 0.50＜Imw/fw＜1.00...(4-7) 其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是变焦透镜在广角端的焦距。
如果超过条件表达式(4-7)的上限，则难以通过采用根据本发明第四方面的结构获得足够的光学性能。如果超过条件表达式(4-7)的下限，则可用更简单的结构实现本发明的目的，并且因此不能享受与根据本发明第四方面的结构相关联的在尺寸和成本上的优点。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-7)修改为以下条件表达式(4-7’)并且满足此修改后的条件表达式(4-7’) 0.60＜Imw/fw＜0.95...(4-7’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-7)修改为以下条件表达式(4-7”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-7”) 0.70＜Imw/fw＜0.80...(4-7”)。
仅条件表达式(4-7)的上限或下限可由条件表达式(4-7’)或(4-7”)的上限或下限代替。
为了实现尺寸减小和良好的像差性能，优选的是，根据本发明第四方面的变焦透镜满足以下条件表达式 5.0＜Lt/Imw＜22.5...(4-8) 其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
如果未超过条件表达式(4-8)的上限，则防止了变焦透镜系统的整个长度过长，这有利于减小在镜筒折叠的状态下透镜框的尺寸。如果未超过条件表达式(4-8)的下限，则防止了各个透镜单元的折射率过强，这有利于获得良好的像差校正。
更优选的是，满足以下条件表达式 8.0＜Lt/Imw＜17.5...(4-8’)。
更优选的是，满足以下条件表达式 11.5＜Lt/Imw＜14.5...(4-8”)。
仅条件表达式(4-8)的上限或下限可由条件表达式(4-8’)或(4-8”)的上限或下限代替。
通过使用将根据本发明第四方面的变焦透镜形成的像转换为电信号的图像拾取元件，可提供有利于在无困难地保持所拾取图像的良好图像质量的同时减小尺寸并且获得高变焦比和宽视场角的电子图像拾取装置。
类似于根据本发明第四方面的变焦透镜的情况，在第一透镜单元中的正透镜元件仅包括具有相对较强折射率的一个正透镜元件的情况下，优选的是，将具有高折射率的玻璃材料用于该正透镜元件，以使得单色像差量较小，如前所述。
另一方面，从校正色像差的角度来说，使用具有高折射率的玻璃材料往往是不利的。这是因为，在现有的玻璃材料中，存在玻璃材料的折射率越高，其Abbe数就越小的趋势，并且难以在第一透镜单元中的正透镜元件和负透镜元件之间提供Abbe数的足够差异。为了在第一透镜单元中的正透镜元件和负透镜元件之间提供Abbe数的足够差异，可在负透镜元件中使用具有更小Abbe数的玻璃材料。然而，玻璃材料的Abbe数越小，其部分色散比往往越高。因此，使用这种玻璃材料导致负透镜元件产生的相对较短波长范围中的色像差的增加。例如，即使相对于d线使得对于c线和f线的色像差较小，对于g线的色像差也很大。
具体来说，缩放的色像差可能是显著的问题，并且它的有害影响随着广角端的视场角的增加而增加，由此使得难以获得广角端的缩放色像差和摄远端的缩放色像差的良好平衡。
考虑到此情况，为了获得具有改进图像质量的图像，优选的是，提供图像转换部，其将代表变焦透镜形成的像的电信号转换为其中通过图像处理校正了由缩放色像差造成的颜色失调的图像信号。这种对变焦透镜的色像差的电子校正使得能够减小所拾取图像中的色彩模糊并且改进分辨率。
在通常的电子静态摄像机中，将物体的图像分离为三基色(即第一基色、第二基色和第三基色)的图像，并且通过计算来叠加各个输出信号，从而再现彩色图像。在其中变焦透镜具有缩放色像差的情况下，如果将第一基色光的图像用作基准，那么第二基色光和第三基色光的图像形成位置将与第一基色光的图像形成位置有所移位。
为了电子地校正图像的缩放的色像差，可基于关于变焦透镜像差的信息而预先对于图像拾取元件的每个像素获得第二基色光和第三基色光的图像位置相对于第一基色光的图像位置的位移量。可按校正相对于第一基色光的图像位置的位移的方式来对于所拾取图像的每个像素执行坐标变换。例如，在其中图像由红色(R)通道、绿色(G)通道和蓝色(B)通道的三个输出信号组成的情况下，可预先对于每个像素获得R和B通道中的图像位置距离G通道中的图像位置的位移，并且可对所拾取图像执行坐标变换以校正距离G通道中的图像位置的位移，并且可输出校正之后的R和B信号。
因为缩放的色像差依赖于变焦位置、聚焦位置和光阑值而变化，所以优选的是，将对于每个透镜位置(即变焦位置、聚焦位置和光阑值)的第二和第三基色的图像位置相对于第一基色的图像位置的位移量作为校正数据存储在存储装置中。可根据变焦位置来参照这种校正数据。因此，可输出已校正了相对于第一基色信号的位移的第二和第三基色信号。
通过以下方式协作地使用变焦透镜中的光学像差校正和摄像机中的电子像差校正是有效的。可在正透镜元件中使用具有高折射率的玻璃材料以使得单色像差较小。在该透镜元件中使用具有高折射率的玻璃材料导致Abbe数较小。为了补偿正透镜元件和负透镜元件之间的Abbe数的差异的减小，可在负透镜元件中使用具有更小Abbe数的玻璃材料，以由此提供相对于正透镜元件的Abbe数的足够差异。因此，可在变焦透镜中极好地校正在大约从c线到f线的波长范围中的缩放的色像差。在接近并短于g线的波长范围(其中由于在负透镜元件中使用具有小Abbe数的玻璃材料导致的部分色散比的增加将产生大量的缩放色像差)中的缩放色像差可主要由电子方式来校正。因此，可以在减小尺寸和增加变焦比的同时获得良好的光学性能。
图像拾取元件的每个通道在特定宽度的波长范围中灵敏。例如，在具有基色过滤器的CCD的情况下，R通道在大约从550nm到700nm的波长范围中灵敏，G通道在大约从450nm到600nm的波长范围中灵敏，并且B通道在大约从400nm到500nm的波长范围中灵敏。如果在这些波长范围中未能将色像差光学地校正到某种程度，则即使执行电子校正，也不能按期望实现色彩模糊的减少或分辨率的改进。考虑到此情况，优选的是，按满足以下条件表达式的方式在变焦透镜中进行对缩放色像差的光学校正 2.0＜|Δc07-Δf07|/p＜15.0...(4-9) 2.0＜|Δg10|/p＜15.0...(4-10) 其中Δc07、Δf07、和Δg07分别是在等于最大对角像高度的70％的像高度处c线、f线和g线相对于d线的缩放色像差的量，Δg10是在最大对角像高度处g线相对于d线的缩放色像差的量，并且p是图像拾取元件的像素间距。
如果未超过条件表达式(4-9)和(4-10)的上限，则在每个通道中获得足够的色像差校正，这对于享受通过电子校正来获得减少色彩模糊和改进分辨率的优点是优选的。如果超过条件表达式(4-9)和(4-10)的下限，则不需要对缩放的色像差进行电子校正。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-9)修改为以下条件表达式(4-9’)并且满足此修改后的条件表达式(4-9’) 2.5＜|Δc07-Δf07|/p＜12.0...(4-9’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-9)修改为以下条件表达式(4-9”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-9”) 3.0＜|Δc07-Δf07|/p＜5.0...(4-9”)。
仅条件表达式(4-9)的上限或下限可由条件表达式(4-9’)或(4-9”)的上限或下限代替。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-10)修改为以下条件表达式(4-10’)并且满足此修改后的条件表达式(4-10’) 2.5＜|Δg10|/p＜12.0...(4-10’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-10)修改为以下条件表达式(4-10”)并且满足此进一步修改后的条件表达式(4-10”) 3.0＜|Δg10|/p＜7.0...(4-10”)。
仅条件表达式(4-10)的上限或下限可由条件表达式(4-10’)或(4-10”)的上限或下限代替。
在相对较短的波长范围中，缩放的色像差的量往往随着位置变得远离光轴而剧烈地增加。为了通过简单算法实现在接近中间像高度的像高度处的缩放色像差和接近最大像高度的像高度处的缩放色像差之间良好平衡的情况下校正缩放色像差，优选的是，使得不同像高度之间的缩放色像差的量的变化尽可能小。具体来说，优选的是在透镜单元中按满足以下条件表达式的方式来校正缩放的色像差 |Δg10-Δg07|/p＜12.0...(4-11) 其中Δg07是在等于最大对角像高度的70％的像高度处g线相对于d线的缩放色像差量，Δg10是在最大对角像高度处g线相对于d线的缩放色像差量，并且p是图像拾取元件的像素间距(pixel pitch)。
如果未超过条件表达式(4-11)的上限，则可使得接近中间像高度的像高度处的缩放的色像差和接近最大像高度的像高度处的缩放色像差之间的差异较小。这有利于简化用于获得电子校正量的算法。这还有利于减小用于校正的电路尺寸，有利于减小计算处理的负载，并且有利于改进处理速度。
更优选的是，将上面给出的条件表达式(4-11)修改为以下条件表达式(4-11’)并且满足此修改后的条件表达式(4-11’) |Δg10-Δg07|/p＜8.0...(4-11’)。
此外，更优选的是，将条件表达式(4-11)修改为以下条件表达式(4-11”)并且满足此进一步修改后的条件表达式 |Δg10-Δg07|/p＜5.0...(4-11”)。
仅条件表达式(4-11)的上限或下限可由条件表达式(4-11’)或(4-11”)的上限或下限代替。
此外，优选的是提供图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由根据本发明第四方面的变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。因此，允许在变焦透镜形成的像中留有失真。这提供了减小变焦透镜中的透镜元件的数量和使得变焦透镜的尺寸更小的进一步优点。
为了满足用户对于比从前更广泛的种类的拍照区域的需要，本发明根据其第四方面可提供一种变焦透镜和装置，该变焦透镜和装置有利于获得摄像机尺寸的减小、更高的变焦比和更宽的视场角，并适于与诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，并且可无困难地提供具有良好图像质量的图像。
以下，将参考附图详细描述根据本发明的变焦透镜和图像拾取装置的实施方式。然而，应当理解，本发明不限于这些实施方式。
以下，将描述根据本发明的变焦透镜的第一到第十五实施方式。图1A、1B、1C、1D和1E到15A、15B、15C、15D和15E是根据第一到第十五实施方式的变焦透镜在变焦透镜聚焦在无限远处的物点上的状态下分别在广角端(图1A到15A)、在第一中间焦距状态下(图1B到15B)、在第二中间焦距状态下(图1C到15C)、在第三中间焦距状态下(图1D到15D)、以及在摄远端(图1E到15E)的剖面图。在图1A到15E中，第一透镜单元由G1表示，第二透镜单元由G2表示，孔径光阑由S表示，第三透镜单元由G3表示，第四透镜单元由G4表示，其上涂覆了遮蔽或减小红外光以构成低通滤光器的波长范围限制涂层的面平行板由F表示，构成电子图像拾取元件的保护玻璃的面平行板由C表示，并且像平面由I表示。防护玻璃C可在其表面上涂覆有用于波长范围限制的多层涂层。可将防护玻璃C设计为具有低通滤光器的功能。
下面给出的所有数值数据都是针对其中变焦透镜聚焦到无限远处的物体上的状态。在这些数值数据中，直径用mm(毫米)为单位并且角度用度为单位。在所有的实施方式中，通过移动最接近像侧的透镜单元来进行聚焦。在第一到第九实施方式的全体中，像高度IH是3.88mm。将对于在广角端(WE)、在第一到第三中间焦距状态(分别为ST1、ST2和ST3)、以及在摄远端(TE)的状态给出变焦数据。
如图1A到1E中所示，根据第一实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图2A到2E中所示，根据第二实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图3A到3E中所示，根据第三实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
按从物侧起的顺序，第一透镜单元G1由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜、凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图4A到4E中所示，根据第四实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图5A到5E中所示，根据第五实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图6A到6E中所示，根据第六实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由如下的两个接合透镜组成第一个接合透镜由双凹负透镜和凸面朝向物侧的正凹凸透镜组成，第二个接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的凸面朝向物侧的正凹凸透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在七个非球面。
如图7A到7E中所示，根据第七实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
各个透镜单元的移动方式不限于上述的那些方式。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图8A到8E中所示，根据第八实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2仅朝向物侧移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
各个透镜单元的移动方式不限于上述的那些方式。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由双凸正透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由凸面朝向像侧的正凹凸透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、第三透镜单元G3中的凸面朝向物侧的负凹凸透镜的像侧表面、以及第四透镜单元G4中的凸面朝向像侧的正凹凸透镜的像侧表面，即存在八个非球面。
如图9A到9E中所示，根据第九实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，第三透镜单元G3仅朝向物侧移动，并且第四透镜单元G4仅朝向像侧移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由双凹负透镜和凸面朝向物侧的正凹凸透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的正凹凸透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图10A到10E中所示，根据第十实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和凸面朝向像侧的负凹凸透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由双凸正透镜和双凹负透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的凸面朝向像侧的负凹凸透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图11A到11E中所示，根据第十一实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图12A到12E中所示，根据第十二实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、具有负折射率的第四透镜单元G4、和具有正折射率的第五透镜单元G5，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，第三透镜单元G3仅朝向物侧移动，并且第四透镜单元G4仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第五透镜单元G5沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。第三透镜单元G3由双凸正透镜组成。第四透镜单元G4接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第五透镜单元G5由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第五透镜单元G5中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图13A到13E中所示，根据第十三实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图14A到14E中所示，根据第十四实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向像侧的正凹凸透镜和双凹负透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的凸面朝向物侧的负凹凸透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的双凹负透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在八个非球面。
如图15A到15E中所示，根据第十五实施方式的变焦透镜具有具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、孔径光阑S、具有正折射率的第三透镜单元G3、和具有正折射率的第四透镜单元G4，它们从物侧起按上述顺序布置。
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元G1仅朝向物侧移动，第二透镜单元G2沿着朝向物侧凸起的轨迹移动，并且第三透镜单元G3仅朝向物侧移动。在从广角端到某个中间变焦位置的变焦期间，第四透镜单元G4沿着朝向像侧凸起的轨迹移动，并且在从该中间变焦位置到摄远端的变焦期间，它沿着朝向物侧凸起的轨迹移动。
第一透镜单元G1由接合透镜组成，所述接合透镜按从物侧起的顺序由凸面朝向物侧的负凹凸透镜和双凸正透镜组成。按从物侧起的顺序，第二透镜单元G2由双凹负透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由双凹负透镜和凸面朝向物侧的正凹凸透镜组成。按从物侧起的顺序，第三透镜单元G3由双凸正透镜和接合透镜组成，所述接合透镜由凸面朝向物侧的正凹凸透镜和凸面朝向物侧的负凹凸透镜组成。第四透镜单元G4由双凸正透镜组成。
将非球面用于第一透镜单元G1中的双凸正透镜的像侧表面、第二透镜单元G2中的最接近物侧的双凹负透镜的两个表面、第二透镜单元G2中的另一(或相邻)双凹负透镜的物侧表面、第二透镜单元G2中的最接近像侧的凸面朝向物侧的正凹凸透镜的像侧表面、第三透镜单元G3中的双凸正透镜的两个表面、以及第四透镜单元G4中的双凸正透镜的两个表面，即存在九个非球面。
下面示出上述的每个实施方式的数值数据。除了上述符号之外，f表示整个变焦透镜系统的焦距，FNO表示F编号，ω表示半像角，WE表示广角端，ST表示中间状态，TE表示摄远端，各个r1、r2、...表示各个透镜表面的曲率半径，各个d1、d2、...表示两个透镜之间的距离，各个nd1、nd2、...表示各个透镜对d线的折射率，并且各个vd1、vd2、...表示各个透镜的Abbe数。
随后将描述的透镜系统的整个长度是通过将后焦点加到从第一透镜表面直到最后透镜表面的距离而获得的长度。BF(后焦点)是从最后透镜表面直到近轴像平面的距离的基于空气换算(air conversion)来表示的单位。
当使x为以光的传播方向为正(方向)的光轴并且使y为沿着垂直于该光轴的方向时，通过以下表达式描述非球面的形状。
x＝(y2/r)/[1+{1-(K+1)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12 其中，r表示近轴曲率半径，K表示圆锥系数，A4、A6、A8、A10、和A12分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、和十二阶的非球面系数。而且，在非球面系数中，“e-n”(其中，n为整数)表示“10-n”。
此外，为了去除或遮蔽可能造成幻像、镜头眩光等的有害光，除了孔径光阑之外，还可提供杂散光阑(flare stop)。
所述杂散光阑可布置在第一透镜单元的物侧上、在第一透镜单元和第二透镜单元之间、在第二透镜单元和第三透镜单元之间、在第三透镜单元和第四透镜单元之间、在第四透镜单元和第五透镜单元之间、或者在最接近像侧的透镜单元和像平面之间。可采用框部件来去除杂散光线。另选的是，可为此目的提供单独的部件。可通过直接印刷、涂覆或通过粘贴薄片而在光学系统的部件上提供杂散光阑。杂散光阑的孔径可具有各种形状，例如圆形、椭圆形、矩形、或多边形，或者，可通过由数学函数指定的曲线来定义孔径的形状。杂散光阑不仅可去除有害光束，而且可去除可能造成图片区域的外周区域中的彗形像差眩光的光束。
理想的是，通过移动最接近像侧的透镜单元来进行用于调节焦点位置的聚焦。因为最接近像侧的透镜单元的重量较轻，所以由该透镜单元进行聚焦使得电机的负载更小。另外，由该透镜单元进行聚焦有利于使得透镜框小型化，因为在聚焦期间变焦透镜的整个长度不改变并且驱动电机可布置在透镜框内。尽管如上所述优选的是由最接近像侧的透镜单元进行聚焦，但是也可由第一、第二、第三或第四透镜单元进行聚焦。另选的是，可通过移动多个透镜单元进行聚焦。另选的是，可通过推进整个透镜系统进行聚焦。另选的是，可通过向前或向后移动部分透镜进行聚焦。
可通过移动CCD传感器中的微透镜来减少图像的外周区域中的亮度下降(或荫蔽)。例如，可根据光线在对应像高度处的入射角来改变CCD传感器中的微透镜的设计。
可通过图像处理来校正图像的外周区域中的亮度下降。
在第十六到第三十实施方式中，根据第一到第十五实施方式的变焦透镜分别用于具有电子校正失真的功能的图像拾取装置，其中，有效图像拾取区域的形状在变焦期间发生改变。因此，在第十六到第三十实施方式中，变焦位置的像高度和视场角不同于各个对应实施方式中的像高度和视场角。每个图像拾取装置装配有如下的变焦透镜该变焦透镜在广角端具有大于34度的半视场角ω。在第十六到第三十实施方式中，电子地校正在广角变焦位置出现的桶形失真，并且记录或显示由此进行了校正的图像。
在根据这些实施方式的变焦透镜中，在广角端，在矩形光电转换表面上出现桶形失真。然而，在摄远端以及在接近中间焦距状态的变焦位置，抑制了失真。为了电子地校正失真，将有效图像拾取区域设计为在广角端具有桶形形状并且在中间焦距状态和在摄远端具有矩形形状。另外，通过使用图像处理的图像转换，将预先设置的有效图像拾取区域转换为减少了失真的矩形图像信息。将广角端的像高度IHw设计为小于中间焦距状态的像高度IHs和摄远端的像高度IHt。
在第十六到第三十实施方式中，按如下的方式来设计有效图像拾取区域使得广角端的有效图像拾取区域的较短边方向的尺寸等于光电转换表面的较短边的尺寸，并且在图像处理之后剩下大约-3％的失真。当然，可将小于上述区域的桶形区域设置为有效图像拾取区域，并且可记录/再现将该区域转换为矩形区域而产生的图像。
可将防反射涂层涂覆到各个透镜元件以减少幻像和眩光。优选的是涂覆多涂层，因为它可有效地减少幻像和眩光。此外，可将红外切割涂层涂覆到透镜表面上或防护玻璃表面上等。
此外，为防止出现幻像和眩光，通常将防反射涂层涂覆到与空气接触的透镜的表面。
另一方面，在接合透镜的接合面，粘合剂的折射率相比于空气的折射率是非常高的。因此，在许多情况下，反射系数原本是单层涂层的级别或更低，并且在很少的情况下涂覆涂层。然而，当即使对接合面也积极地涂覆防反射涂层时，可以进一步减少幻像和眩光，并且获得更令人满意的图像。
具体来说，最近，已在摄像机的光学系统中广泛地使用具有高折射率的玻璃材料，以对像差校正产生较大的效果。然而，当将具有高折射率的玻璃材料用作接合透镜时，在接合面的反射变得不可忽视。在该情况下，在接合面上涂覆防反射涂层是尤其有效的。
在日本特开平2-27301号公报、特开2001-324676号公报、特开2005-92115号公报和美国第7116482号专利中已公开了接合面涂层的有效使用。在这些专利文献中，已描述了正的前述变焦透镜系统的第一透镜单元中的接合透镜表面涂层，并且可对本发明的具有正倍率的第一透镜单元中的接合透镜表面实施如在这些专利文献中公开的接合透镜表面涂层。
作为要使用的涂层材料，根据粘合剂材料的折射率和作为基底的透镜的折射率，可适当选择具有相对较高折射率的涂层材料，例如Ta2O5、TiO2、Nb2O5、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2、In2O3、ZnO、和Y2O3，以及具有相对较低折射率的涂层材料，例如MgF2、SiO2和Al2O3，并且将其设置为满足相位条件的膜厚度。
自然地，类似于接触空气的透镜的表面上的涂层，也可使接合面上的涂层是多层涂层。通过适当地组合不少于两层的膜数的涂层材料和膜厚度，可以进一步减小反射率并且控制光谱特性和角度特性。
而且，不言而喻，对于除了第一透镜单元中的透镜之外的透镜接合面，基于类似思想将涂层涂覆到接合面上是有效的。
实施例1 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 124.448 0.802.0017020.64 217.142 3.621.7725049.60 3* -205.108可变 4* -255.5910.801.8348142.71 5* 6.840 2.60 6-173.7371.632.1022516.79 7-18.519 0.801.8348142.71 8* 49.763 可变 9(S) ∞ 0.30 10* 5.805 2.491.6935053.21 11* -19.622 0.13 12 5.459 1.461.4970081.54 13 37.187 0.782.0033028.27 14 3.624 可变 15*31.175 2.981.7433049.33 16*-14.538可变 17 ∞ 0.401.5477162.84 18 ∞ 0.50 19 ∞ 0.501.5163364.14 20 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝6.81891e-06，A6＝2.74618e-09，A8＝-2.00369e-10， A10＝1.08689e-12 第四表面 k＝9.661，A4＝-1.41838e-05，A6＝-5.59393e-07，A8＝1.82188e-08， A10＝-1.50719e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝3.41139e-05，A6＝5.52480e-06，A8＝-3.10379e-07， A10＝2.53040e-09 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.62339e-04，A6＝-2.34270e-06，A8＝1.00616e-07， A10＝-6.28966e-09 第十表面 k＝1.006，A4＝-1.09878e-03，A6＝-2.81148e-05，A8＝-2.28722e-06， A10＝5.34921e-10 第十一表面 k＝-5.208，A4＝3.43986e-04，A6＝9.45047e-06，A8＝-2.32836e-06， A10＝2.56249e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝5.71049e-05，A6＝-2.81592e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.31030e-04，A6＝-5.22363e-06，A8＝4.69431e-08 单位焦距 f1＝31.94f2＝-7.24f3＝10.92f4＝13.72 变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.098.8415.8528.3449.20 FNO. 3.224.164.92 5.67 6.00 2ω(°)81.22 47.23 26.8615.398.96 BF 5.434.795.10 4.78 4.65 总长度 42.84 46.75 52.0456.7857.56 d3 0.183.428.37 12.7316.17 d8 16.03 12.14 8.57 5.70 1.75 d142.818.0111.6215.1816.59 d163.983.333.64 3.32 3.19 实施例2 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 124.7500.802.1022516.79 219.1183.621.7680249.24 3* -178.118 可变 4* -285.349 0.801.8348142.71 5* 6.941 2.47 6-267.977 1.782.1022516.79 7-18.223 0.801.8348142.71 8* 40.283可变 9(S)∞0.30 10* 5.411 2.571.6935053.21 11* -22.837 0.02 12 5.448 1.461.4970081.54 13 34.2740.622.0033028.27 14 3.582 可变 15* 36.5603.311.7680249.24 16* -14.197 可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞0.37 像平面(光接收平面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.60141e-06，A6＝-6.14494e-10，A8＝-1.66413e-10， A10＝9.96800e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-6.41121e-05，A6＝-3.75130e-07，A8＝3.89598e-08， A10＝-3.76958e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝-2.06875e-05，A6＝4.78893e-06，A8＝-5.64122e-07， A10＝1.10339e-08 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.76904e-04，A6＝7.91618e-07，A8＝1.71181e-08， A10＝-5.12772e-09 第十表面 k＝0.971，A4＝-1.16819e-03，A6＝-2.45336e-05，A8＝-3.08002e-06， A10＝2.76241e-08 第十一表面 k＝-4.177，A4＝6.64728e-04，A6＝3.58772e-05，A8＝-4.27344e-06， A10＝6.89037e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝4.94926e-05，A6＝-3.22056e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.33322e-04，A6＝-5.96091e-06，A8＝5.14652e-08 单位焦距 f1＝31.90f2＝-7.23f3＝10.90f4＝13.70 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.098.8615.8228.2649.13 FNO. 3.224.134.89 5.54 6.00 2ω(°) 81.16 47.13 26.9115.418.99 BF 5.484.975.21 4.97 4.65 总长度 42.76 46.51 51.9356.4757.47 d3 0.183.388.35 12.8516.11 d8 15.93 11.89 8.46 5.56 1.74 d14 2.637.7211.3514.5416.42 d16 4.023.523.76 3.52 3.19 实施例3 单位mm 表面数据 表面编号r d nd vd 1 24.8630.802.0017020.64 217.3120.10 317.2103.621.7725049.60 4* -191.434 可变 5* -246.633 0.801.8348142.71 6* 6.889 2.58 7-335.277 1.622.1022516.79 8-19.220 0.10 9-17.266 0.801.8348142.71 10* 57.203可变 11(S)∞0.30 12* 5.805 2.491.6935053.21 13* -19.580 0.12 14 5.460 1.461.4970081.54 15 36.6800.782.0033028.27 16 3.621 可变 17* 30.8562.961.7433049.33 18* -14.638 可变 19 ∞0.401.5477162.84 20 ∞0.50 21 ∞0.501.5163364.14 22 ∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第四表面 k＝0.000，A4＝7.34610e-06，A6＝3.10401e-09，A8＝-2.13114e-10， A10＝1.21240e-12 第五表面 k＝9.661，A4＝1.06284e-05，A6＝-1.57115e-06，A8＝3.70202e-08， A10＝-2.77466e-10 第六表面 k＝0.420，A4＝2.60126e-05，A6＝4.72986e-06，A8＝-4.04118e-07， A10＝3.41610e-09 第十表面 k＝-1.493，A4＝-3.50300e-04，A6＝-1.64241e-06，A8＝1.22037e-07， A10＝-6.35735e-09 第十二表面 k＝1.007，A4＝-1.10618e-03，A6＝-2.77540e-05，A8＝-2.42568e-06， A10＝9.10635e-09 第十三表面 k＝-5.208，A4＝3.37105e-04，A6＝9.77823e-06，A8＝-2.56919e-06， A 10＝2.74290e-07 第十七表面 k＝0.000，A4＝6.21981e-05，A6＝-2.54082e-06 第十八表面 k＝0.000，A4＝1.38383e-04，A6＝-5.28746e-06，A8＝5.23493e-08 单位焦距 f1＝31.90f2＝-7.24f3＝10.92f4＝13.74 变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.098.83 15.8228.2749.16 FNO. 3.234.16 4.93 5.67 6.00 2ω(°) 80.92 47.1726.8915.438.98 BF5.454.81 5.13 4.82 4.68 总长度42.97 46.8952.1856.9 157.69 d40.183.42 8.36 12.7316.17 d1016.0312.148.57 5.70 1.75 d162.80 7.98 11.5915.1416.56 d183.99 3.36 3.67 3.36 3.22 实施例4 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 1 24.339 0.802.0017020.64 2 17.110 3.621.7725049.60 3* -202.575可变 4* -177.7400.801.8348142.71 5* 6.950 2.59 6 -163.7661.612.1022516.79 7 -18.781 0.801.8348142.71 8* 50.365 可变 9(S) ∞ 0.30 10*5.888 2.491.6935053.21 11*-20.595 0.13 12 5.424 1.461.4970081.54 13 32.252 0.782.0033028.27 14 3.641 可变 15*27.021 2.981.7433049.33 16*-14.981 0.00 17 ∞ 可变 18 ∞ 0.401.5477162.84 19 ∞ 0.50 20 ∞ 0.501.5163364.14 21 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝6.92624e-06，A6＝-4.15511e-09，A8＝-1.07707e-10， A10＝6.92597e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-5.69038e-06，A6＝-7.03182e-07，A8＝2.57624e-08， A10＝-2.53661e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝7.71420e-05，A6＝6.38529e-06，A8＝-3.31172e-07， A10＝4.46651e-09 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.79273e-04，A6＝-4.05713e-06，A8＝2.48706e-07， A10＝-9.23062e-09 第十表面 k＝1.109，A4＝-1.12706e-03，A6＝-3.54246e-05，A8＝-1.41383e-06， A10＝-7.53254e-08 第十一表面 k＝-6.647，A4＝3.14775e-04，A6＝-7.34049e-06，A8＝8.54655e-07， A10＝3.16244e-08 第十五表面 k＝0.000，A4＝7.18255e-05，A6＝-2.29705e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.37632e-04，A6＝-3.98775e-06，A8＝3.38066e-08 单位焦距 f1＝31.73f2＝-7.24f3＝11.12f4＝13.37 变焦数据 WE ST1 ST2 ST3TE f(mm) 5.08 8.7516.50 28.17 49.11 FNO. 3.26 4.195.215.68 6.00 2ω(°) 81.5247.76 25.91 15.46 8.96 BF5.52 4.924.274.86 4.65 总长度42.884 6.895 1.7456.92 57.54 d30.18 3.438.1912.76 16.17 d816.0312.20 8.425.75 1.75 d14 2.80 7.9712.29 15.17 16.59 d17 4.06 3.462.813.40 3.19 实施例5 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 1 26.4840.801.9459517.98 2 19.0393.571.7680249.24 3*-142.037 可变 4*-83.779 0.801.8513540.10 5*7.043 2.45 6 -209.901 1.821.9459517.98 7 -14.409 0.701.7680249.24 8*59.068可变 9(S) ∞0.30 10* 5.492 2.381.6935053.21 11* -18.302 0.10 125.217 1.461.4970081.54 1334.0740.512.0033028.27 14 3.421可变 15*25.754 2.631.7680249.24 16*-16.836 可变 17 ∞ 0.401.5477162.84 18 ∞ 0.50 19 ∞ 0.501.5163364.14 20 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.85007e-06，A6＝6.48772e-10，A8＝-1.78686e-10， A10＝9.92964e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝3.86707e-05，A6＝-9.71266e-07，A8＝4.00322e-08， A10＝-4.59818e-10 第五表面 k＝0.487，A4＝3.15015e-05，A6＝6.21890e-06，A8＝-5.15861e-07， A10＝1.52931e-08 第八表面 k＝-1.686，A4＝-3.65583e-04，A6＝-2.14376e-06，A8＝9.39262e-08， A10＝-8.53029e-09 第十表面 k＝1.266，A4＝-1.65072e-03，A6＝-5.88005e-05，A8＝-5.46088e-06， A10＝-2.59951e-07 第十一表面 k＝-6.076，A4＝1.19118e-04，A6＝4.57799e-06，A8＝-7.41918e-06， A10＝5.32189e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝7.57492e-05，A6＝-5.18922e-07 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.02405e-04，A6＝-1.89883e-06，A8＝2.69622e-08 单位焦距 f1＝31.70f2＝-7.19f3＝10.94f4＝13.62 变焦数据 WE ST1 ST2 ST3TE f(mm) 5.128.7615.9328.29 48.96 FNO. 3.304.235.00 5.62 6.01 2ω(°)80.52 47.40 26.7315.35 9.02 BF 5.404.855.16 4.86 4.82 总长度 42.12 46.19 51.7556.15 56.94 d3 0.223.628.54 13.19 16.42 d8 15.50 11.82 8.18 5.41 1.39 d143.498.3912.3515.18 16.80 d163.943.403.71 3.40 3.36 实施例6 单位mm 表面数据 表面编号 rd nd vd 126.198 0.802.001702 0.64 217.942 3.621.7725049.60 3* -154.362 可变 4-144.967 0.601.8160046.62 55.9800.301.6349423.22 6* 7.0112.75 7-89.6171.362.1022516.79 8-20.6830.701.8348142.71 9* 148.535可变 10(S)∞ 0.30 11* 5.46 22.38 1.6935053.21 12* -20.9530.10 13 5.602 1.461.4970081.54 14 39.362 0.702.0033028.27 15 3.555 可变 16* 22.339 2.631.7680249.24 17* -18.692可变 18 ∞ 0.401.5477162.84 19 ∞ 0.50 20 ∞ 0.501.5163364.14 21 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝6.47947e-06，A6＝-1.14895e-10，A8＝-7.34270e-11， A10＝2.62802e-13 第六表面 k＝0.487，A4＝6.04053e-05，A6＝7.39262e-06，A8＝-3.44043e-07， A10＝2.04347e-09 第九表面 k＝-2.956，A4＝-3.38640e-04，A6＝-8.97078e-07，A8＝6.18615e-08， A10＝-5.19623e-09 第十一表面 k＝0.983，A4＝-1.18677e-03，A6＝-3.05018e-05，A8＝-3.05952e-06， A10＝5.76584e-08 第十二表面 k＝-9.993，A4＝4.92954e-04，A6＝2.24028e-05，A8＝-3.36465e-06， A10＝5.75191e-07 第十六表面 k＝0.000，A4＝6.91126e-05，A6＝-1.44097e-06 第十七表面 k＝0.000，A4＝9.80410e-05，A6＝-3.86622e-06，A8＝4.27893e-08 单位焦距 f1＝32.98f2＝-7.48f3＝11.03f4＝13.63 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.128.8215.9328.2949.12 FNO. 3.314.225.07 5.81 6.00 2ω(°) 80.02 47.02 26.7815.448.97 BF 5.154.764.95 4.80 4.71 总长度 42.77 46.29 51.8556.7857.16 d3 0.203.698.52 13.2017.05 d9 16.21 12.00 8.32 5.37 1.25 d15 3.538.1512.3715.7216.45 d17 3.693.303.49 3.34 3.25 实施例7 单位mm 表面数据 表面编号r d nd vd 1 25.2460.802.0017020.64 217.5043.621.7725049.60 3* -153.282 可变 4* -305.214 0.801.8348142.71 5* 6.969 2.49 6-113.524 1.412.1022516.79 7-17.342 0.801.8348142.71 8* 47.705可变 9(S) ∞0.30 10* 5.785 2.491.6935053.21 11* -18.928 可变 12 5.454 1.461.4970081.54 13 39.5190.752.0033028.27 14 3.569 可变 15* 23.5472.891.7433049.33 16* -15.630 可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.44440e-06，A6＝-8.33092e-09，A8＝-3.71821e-11， A10＝2.91551e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-4.32718e-05，A6＝-6.38714e-07，A8＝1.71954e-08， A10＝-9.58527e-11 第五表面 k＝0.420，A4＝4.73224e-05，A6＝4.90359e-06，A8＝-3.23846e-07， A10＝-8.16179e-09 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.78547e-04，A6＝-4.88735e-06，A8＝4.57516e-07， A10＝-1.06817e-08 第十表面 k＝1.107，A4＝-1.22603e-03，A6＝-4.54873e-05，A8＝-1.89979e-06， A10＝-8.94718e-08 第十一表面 k＝-5.742，A4＝2.69445e-04，A6＝-1.08481e-05，A8＝-9.14413e-07， A10＝1.47216e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝7.97694e-05，A6＝-1.04934e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.25993e-04，A6＝-1.93046e-06，A8＝1.76452e-08 单位焦距 f1＝31.77f2＝-7.19f3＝6.66f4＝-7.01f5＝13.05 变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.118.7415.9128.38 49.06 FNO. 3.274.165.05 5.706.00 2ω(°)80.17 47.41 26.7115.33 8.98 BF 5.474.864.80 4.624.72 总长度 42.62 46.19 51.2756.36 57.18 d3 0.183.428.11 12.68 16.18 d8 16.03 12.06 8.40 5.721.74 d110.110.210.32 0.280.26 d143.037.8411.83 15.27 16.48 d164.013.403.343.163.26 实施例8 单位mm 表面数据 表面编号r d nd vd 1 21.9040.801.9228618.90 2 15.5983.501.7432049.34 3* -364.392 可变 4* -65.692 0.801.8348142.71 5* 4.791 2.33 6 29.0981.541.9459517.98 7 -17.375 0.601.8348142.71 8* 23.863可变 9(S)∞0.30 10* 4.239 2.701.4970081.54 11* -11.441 0.10 12 6.648 0.702.0017020.64 13* 4.236 可变 14 -33.457 1.501.7432049.34 15* -12.642 0.00 16 ∞可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞ 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝8.76629e-06，A6＝-1.37971e-08 第四表面 k＝0.000，A4＝1.11297e-03，A6＝-5.43425e-05，A8＝1.17052e-06， A10＝-1.01620e-08 第五表面 k＝0.000，A4＝1.54233e-03，A6＝5.60992e-05，A8＝-3.36931e-06， A10＝-1.08279e-08 第八表面 k＝0.000，A4＝-7.67930e-04，A6＝-1.87891e-05，A8＝-1.16081e-07， A10＝-8.50836e-10 第十表面 k＝0.000，A4＝-1.24286e-03，A6＝-7.89741e-05，A8＝-3.23347e-06， A10＝-7.17385e-08 第十一表面 k＝0.000，A4＝-3.26412e-04，A6＝-1.72582e-05，A8＝1.59265e-06， A10＝-3.09326e-08 第十三表面 k＝0.000，A4＝1.41264e-03，A6＝9.83944e-05 第十五表面 k＝0.000，A4＝3.00000e-05 单位焦距 f1＝30.55f2＝-5.35f3＝9.32f4＝26.40 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)4.948.3914.4026.6947.06 FNO.3.50 4.47 5.15 4.73 6.00 2ω(°) 82.2849.9329.2516.049.36 FB 8.12 7.65 7.28 6.45 5.64 总长度 36.7840.3047.0852.7958.36 d3 0.36 2.69 8.20 13.6515.58 d8 10.467.06 5.31 3.56 1.37 d13 2.98 8.03 11.4214.2520.90 d16 7.04 6.58 6.21 5.39 4.58 实施例9 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 126.8240.801.9459517.98 219.3463.571.7680249.24 3* -154.401 可变 4* -128.260 0.801.8513540.10 5* 6.303 2.50 6-279.380 0.701.7291654.68 718.4721.062.1022516.79 8* 76.616可变 9(S) ∞0.30 10* 5.755 2.381.6935053.21 11* -18.998 0.10 12 5.340 1.461.4970081.54 13 22.6670.512.0033028.27 14 3.587 可变 15* 22.6742.631.7680249.24 16* -20.422 可变 17∞0.401.5477162.84 18∞0.50 19∞0.501.5163364.14 20∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.12229e-06，A6＝9.11239e-09，A8＝-2.77095e-10， A10＝1.37494e-12 第四表面 k＝0.000，A4＝-1.91222e-05，A6＝-8.95933e-07，A8＝3.48869e-08， A10＝-3.07714e-10 第五表面 k＝0.000，A4＝1.45289e-04，A6＝1.20898e-05，A8＝-5.45063e-07， A10＝5.13417e-09 第八表面 k＝0.000，A4＝-2.92513e-04，A6＝-2.92168e-06，A8＝1.95347e-07， A 10＝-4.02860e-09 第十表面 k＝0.000，A4＝-5.66147e-04，A6＝-5.92936e-06，A8＝-1.97982e-06， A10＝1.47438e-07 第十一表面 k＝0.000，A4＝3.01744e-04，A6＝4.10563e-06，A8＝-3.64960e-06， A10＝3.09816e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝4.35091e-05，A6＝-2.12004e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝5.32277e-05，A6＝-4.48825e-06，A8＝4.83770e-08 单位焦距 f1＝32.43f2＝-7.23f3＝11.02f4＝14.37 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.118.7615.9628.3949.04 FNO. 3.354.305.16 5.72 6.00 2ω(°) 81.05 47.66 26.6715.268.96 BF 5.494.894.57 4.61 4.67 总长度 41.64 45.80 51.9256.1956.76 d3 0.243.708.89 13.7117.14 d8 15.50 11.75 8.65 5.56 1.48 d14 3.608.6412.9915.5016.66 d16 4.033.433.11 3.16 3.21 实施例10 单位mm 表面数据 表面编号r d nd vd 物平面 ∞∞ 1 26.0570.901.9228620.88 2 20.3243.801.5891361.14 3* -90.043 可变 4* -228.052 0.801.8513540.10 5* 6.471 3.38 6 -49.444 1.781.9459517.98 7 -13.033 0.701.7432049.34 8* -200.000可变 9(S) ∞ 0.00 10*6.0843.321.5920167.02 11*-14.229 0.14 12 8.7761.881.4970081.54 13 -6.821 0.391.6129337.00 14 4.070可变 15*22.340 2.721.5254255.78 16*-16.652 0.00 17 ∞ 可变 18 ∞ 0.401.5163364.14 19 ∞ 0.50 20 ∞ 0.501.5163364.14 21 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 K＝0.000 A4＝7.76723e-06，A6＝-5.17775e-09，A8＝-3.05628e-11， A10＝3.05364e-13，A12＝-1.22198e-15 第四表面 K＝0.000 A4＝5.91800e-05，A6＝-2.71411e-06，A8＝2.98672e-08， A10＝-2.27323e-10 第五表面 K＝0.000 A4＝2.01000e-04，A6＝7.54437e-06，A8＝-3.08734e-07， A10＝1.56410e-08，A12＝-8.56105e-10 第八表面 K＝0.000 A4＝-2.82631e-04，A6＝-6.23538e-06，A8＝4.00871e-07， A10＝-1.47767e-08，A12＝2.95296e-10 第十表面 K＝0.000 A4＝-4.86039e-04，A6＝-8.24264e-06，A8＝6.61180e-07， A10＝-7.89566e-08，A12＝2.77593e-09 第十一表面 K＝0.000 A4＝3.02859e-04，A6＝-7.10097e-06，A8＝1.24832e-06， A10＝-1.31994e-07，A12＝5.25802e-09 第十五表面 K＝0.000 A4＝5.85000e-05，A6＝-1.20206e-06，A8＝-7.74180e-28 第十六表面 K＝0.000 A4＝2.70961e-05，A6＝-2.27806e-06，A8＝3.88946e-28 单位焦距 f1＝39.37f2＝-7.56f3＝11.52f4＝18.60 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.098.8415.4528.0649.11 FNO. 3.244.305.17 5.65 6.02 2ω(°) 81.12 47.49 27.6015.378.88 像高度 3.883.833.83 3.83 3.83 BF 6.124.965.51 5.74 5.43 总长度 44.97 48.88 55.4262.7465.89 d30.303.569.1416.53 21.35 d815.75 11.28 7.524.791.64 d14 2.989.2713.44 15.87 17.67 d17 4.593.474.024.243.91 实施例11 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 123.1500.802.1022516.79 218.5543.501.6935053.21 3* -123.339 可变 4* -90.927 0.801.8348142.71 5* 7.048 2.48 6-1266.286 1.642.1022516.79 7-20.159 0.801.8348142.71 8* 45.980可变 9(S) ∞0.30 10* 5.509 2.741.6935053.21 11* -20.746 0.02 12 5.150 1.461.4970081.54 13 21.6500.402.0033028.27 14 3.456 可变 15* 46.8483.281.7680249.24 16* -14.048 0.00 17 ∞可变 18 ∞0.401.5477 162.84 19 ∞0.50 20 ∞0.501.5163364.14 21∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝9.42966e-06，A6＝-1.39631e-09，A8＝-1.83250e-10， A10＝1.09250e-12 第四表面 k＝0.000，A4＝1.82511e-05，A6＝1.01175e-07，A8＝-2.98947e-09 第五表面 k＝0.420，A4＝5.25802e-05，A6＝6.14527e-06，A8＝-3.73155e-07， A10＝9.45056e-09 第八表面 k＝0.000，A4＝-3.62054e-04，A6＝1.24874e-07，A8＝-1.06766e-07， A10＝-2.94196e-09 第十表面 k＝0.000，A4＝-5.73729e-04，A6＝-4.44838e-06，A8＝-2.33375e-06， A10＝1.73331e-07 第十一表面 k＝0.000，A4＝3.93312e-04，A6＝3.45965e-06，A8＝-3.57062e-06， A10＝3.52884e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝4.51650e-05，A6＝-3.05790e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.02788e-04，A6＝-5.60166e-06，A8＝5.10869e-08 单位焦距 f1＝32.05f2＝-7.30f3＝11.00f4＝14.41 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.8515.8528.2749.16 FNO. 3.214.144.88 5.58 6.00 2ω(°) 80.70 47.19 26.9415.489.03 BF 5.674.915.27 4.94 4.67 总长度 42.89 46.71 51.8356.4057.43 d3 0.183.408.39 12.8616.21 d8 16.12 12.18 8.48 5.59 1.72 d14 2.718.0011.4714.8016.62 d17 4.213.453.82 3.48 3.21 实施例12 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 124.7640.802.1022516.79 219.1243.621.7680249.24 3* -179.186 可变 4* -285.754 0.801.8348142.71 5* 7.075 2.43 6-181.865 1.662.1022516.79 7-18.046 0.801.8348142.71 8* 37.195可变 9(S) 0.30 10* 5.451 2.541.6935053.21 11* -22.369 可变 12 5.367 1.461.4970081.54 13 44.3070.592.0033028.27 14 3.586 可变 15*27.9143.241.7680249.24 16*-15.386 可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.40763e-06，A6＝-4.51297e-09，A8＝-1.21322e-10， A10＝8.60726e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-9.35774e-05，A6＝1.71199e-06，A8＝2.91403e-09， A10＝-1.86109e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝-2.83857e-05，A6＝4.80878e-06，A8＝-5.87642e-07， A10＝1.52660e-08 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.69280e-04，A6＝2.24600e-06，A8＝1.60947e-08， A10＝-6.38051e-09 第十表面 k＝1.063，A4＝-1.24122e-03，A6＝-3.06956e-05，A8＝-3.12274e-06， A 10＝-4.08825e-08 第十一表面 k＝-4.382，A4＝6.02183e-04，A6＝2.88488e-05，A8＝-4.06429e-06， A10＝6.22236e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝7.41118e-05，A6＝-2.05696e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.27914e-04，A6＝-3.62263e-06，A8＝2.93175e-08 单位焦距 f1＝31.95f2＝-7.11f3＝6.57f4＝-6.99f5＝13.35 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.7415.7928.1349.31 FNO. 3.254.104.89 5.55 6.00 2ω(°) 80.48 47.63 26.9615.478.95 BF 5.605.085.08 4.91 4.65 总长度 42.89 46.13 51.3556.2457.49 d3 0.183.388.19 12.7816.12 d8 16.00 11.818.285.55 1.80 d11 0.040.160.26 0.25 0.27 d14 2.847.4611.2914.5216.42 d16 4.143.623.63 3.45 3.19 实施例13 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 124.0900.802.0017020.64 216.8813.621.7725049.60 3* -237.720 可变 4* 19139.546 0.801.8348142.71 5* 7.022 2.48 6-246.0091.432.1022516.79 7-18.939 0.801.8348142.71 8* 36.202 可变 9(S) 0.30 10* 5.737 2.491.6935053.21 11* -75.021 0.37 12 7.276 1.461.6516058.55 13 6.906 0.792.1022516.79 14 3.848 可变 15* 33.027 2.991.7433049.33 16* -13.749 可变 17 ∞ 0.401.5477162.84 18 ∞ 0.50 19 ∞ 0.501.5163364.14 20 ∞ 0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝6.30333e-06，A6＝2.48277e-09，A8＝-1.15085e-10， A10＝5.00853e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-6.45703e-05，A6＝-3.41266e-07，A8＝2.96809e-08， A10＝-2.94996e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝2.39561e-05，A6＝4.75914e-06，A8＝-4.61329e-07， A10＝1.26489e-08 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.85138e-04，A6＝-1.26117e-06，A8＝6.50838e-09， A10＝-5.27597e-09 第十表面 k＝1.007，A4＝-7.28139e-04，A6＝-8.13409e-06，A8＝-1.80592e-06， A10＝1.36333e-07 第十一表面 k＝-10.317，A4＝9.53729e-04，A6＝4.31457e-05，A8＝-1.37217e-06， A10＝6.57763e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝4.17738e-05，A6＝-1.04874e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.13058e-04，A6＝-2.39178e-06，A8＝2.38835e-08 单位焦距 f1＝32.01f2＝-7.24f3＝11.03f4＝13.43 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.7815.7528.2149.21 FNO. 3.274.194.94 5.67 6.00 2ω(°) 81.26 47.58 27.1215.528.99 BF 5.444.885.26 4.84 4.54 总长度 43.00 46.88 52.1056.8357.45 d3 0.183.458.37 12.7616.18 d8 16.03 12.17 8.49 5.69 1.76 d14 3.028.0411.6515.2016.64 d16 3.983.423.80 3.38 3.09 实施例14 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 124.0900.802.0017020.64 216.8813.621.7725049.60 3* -237.720 可变 4* 19139.546 0.801.8348142.71 5* 7.022 2.48 6-246.009 1.432.1022516.79 7-18.939 0.801.8348142.71 8* 36.202可变 9(S) 0.30 10* 5.737 2.491.6935053.21 11* -75.021 0.37 12 7.276 1.461.6516058.55 13 6.906 0.792.1022516.79 14 3.848 可变 15* 33.0272.991.7433049.33 16* -13.749 可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝6.30333e-06，A6＝2.48277e-09，A8＝-1.15085e-10， A10＝5.00853e-13 第四表面 k＝9.661，A4＝-6.45703e-05，A6＝-3.41266e-07，A8＝2.96809e-08， A10＝-2.94996e-10 第五表面 k＝0.420，A4＝2.39561e-05，A6＝4.75914e-06，A8＝-4.61329e-07， A10＝1.26489e-08 第八表面 k＝-1.493，A4＝-3.85138e-04，A6＝-1.26117e-06，A8＝6.50838e-09， A10＝-5.27597e-09 第十表面 k＝1.007，A4＝-7.28139e-04，A6＝-8.13409e-06，A8＝-1.80592e-06， A10＝1.36333e-07 第十一表面 k＝-10.317，A4＝9.53729e-04，A6＝4.31457e-05，A8＝-1.37217e-06， A10＝6.57763e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝4.17738e-05，A6＝-1.04874e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝1.13058e-04，A6＝-2.39178e-06，A8＝2.38835e-08 单位焦距 f1＝32.01f2＝-7.24f3＝11.03f4＝13.43 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.7815.7528.2149.21 FNO. 3.274.194.94 5.67 6.00 2ω(°) 81.26 47.58 27.1215.528.99 BF 5.444.885.26 4.84 4.54 总长度 43.00 46.88 52.1056.8357.45 d30.183.458.3712.7616.18 d816.03 12.17 8.495.69 1.76 d14 3.028.0411.65 15.2016.64 d16 3.983.423.803.38 3.09 实施例15 单位mm 表面数据 表面编号 r d nd vd 126.6490.801.9459517.98 219.0243.571.7680249.24 3* -131.627 可变 4* -76.902 0.801.8513540.10 5* 6.873 2.45 6* -49.076 0.701.7680249.24 718.9331.762.1022516.79 8* 226.488 可变 9(S) 0.30 10* 5.456 2.381.6935053.21 11* -19.210 0.10 12 5.302 1.461.4970081.54 13 27.7330.512.0033028.27 14 3.419 可变 15* 25.9752.631.7680249.24 16* -16.829 可变 17 ∞0.401.5477162.84 18 ∞0.50 19 ∞0.501.5163364.14 20 ∞0.37 像平面(光接收面) 非球面数据 第三表面 k＝0.000，A4＝7.94392e-06，A6＝5.89517e-09，A8＝-2.47525e-10， A10＝1.30153e-12 第四表面 k＝0.000，A4＝9.88808e-06，A6＝-2.28574e-06，A8＝7.63451e-08， A10＝-6.47994e-10 第五表面 k＝0.000，A4＝2.28618e-04，A6＝1.24535e-05，A8＝-5.66191e-07， A10＝4.27110e-08 第六表面 k＝0.000，A4＝3.04014e-04，A6＝-7.11000e-07，A8＝8.93657e-07， A10＝-1.62614e-08 第八表面 k＝0.000，A4＝-9.92982e-05，A6＝-2.54438e-06，A8＝4.71636e-07， A10＝-1.99720e-08 第十表面 k＝0.000，A4＝-6.50584e-04，A6＝-1.72392e-05，A8＝-1.40723e-06， A10＝4.91904e-08 第十一表面 k＝0.000，A4＝3.18580e-04，A6＝-1.69612e-05，A8＝-1.30044e-06， A10＝1.11576e-07 第十五表面 k＝0.000，A4＝6.38253e-05，A6＝-1.25797e-06 第十六表面 k＝0.000，A4＝8.12873e-05，A6＝-2.41254e-06，A8＝2.35806e-08 单位焦距 f1＝31.53f2＝-7.19f3＝10.99f4＝13.66 变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.118.7015.8728.1949.05 FNO. 3.294.224.99 5.61 6.00 2ω(°) 81.29 47.79 26.8415.419.00 BF 5.464.925.21 4.89 4.74 总长度 42.11 46.17 51.7556.1156.88 d3 0.253.628.56 13.2016.42 d8 15.50 11.83 8.20 5.41 1.40 d14 3.448.3512.3315.1516.86 d16 4.003.463.75 3.43 3.29 第十六实施方式中使用的变焦透镜与根据第一实施方式的变焦透镜相同。
第十七实施方式中使用的变焦透镜与根据第二实施方式的变焦透镜相同。
第十八实施方式中使用的变焦透镜与根据第三实施方式的变焦透镜相同。
第十九实施方式中使用的变焦透镜与根据第四实施方式的变焦透镜相同。
第二十实施方式中使用的变焦透镜与根据第五实施方式的变焦透镜相同。
第二十一实施方式中使用的变焦透镜与根据第六实施方式的变焦透镜相同。
第二十二实施方式中使用的变焦透镜与根据第七实施方式的变焦透镜相同。
第二十三实施方式中使用的变焦透镜与根据第八实施方式的变焦透镜相同。
第二十四实施方式中使用的变焦透镜与根据第九实施方式的变焦透镜相同。
第二十五实施方式中使用的变焦透镜与根据第十实施方式的变焦透镜相同。
第二十六实施方式中使用的变焦透镜与根据第十一实施方式的变焦透镜相同。
第二十七实施方式中使用的变焦透镜与根据第十二实施方式的变焦透镜相同。
第二十八实施方式中使用的变焦透镜与根据第十三实施方式的变焦透镜相同。
第二十九实施方式中使用的变焦透镜与根据第十四实施方式的变焦透镜相同。
第三十实施方式中使用的变焦透镜与根据第十五实施方式的变焦透镜相同。
第十六实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.098.8415.8528.3449.20 FNO. 3.224.164.92 5.67 6.00 2ω(°) 78.29 47.23 26.8615.398.96 像高度3.703.883.88 3.88 3.88 第十七实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1ST2ST3 TE f(mm) 5.09 8.86 15.82 28.26 49.13 FNO. 3.22 4.13 4.89 5.546.00 2ω(°) 78.2347.13 26.91 15.41 8.99 像高度3.70 3.88 3.88 3.883.88 第十八实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.098.8315.8228.2749.16 FNO. 3.234.164.93 5.67 6.00 2ω(°) 78.19 47.17 26.8915.438.98 像高度 3.713.883.88 3.88 3.88 第十九实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.088.7516.5028.17 49.11 FNO.3.264.195.21 5.686.00 2ω(°) 78.59 47.76 25.9115.46 8.96 像高度 3.703.883.88 3.883.88 第二十实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.128.7615.93 28.29 48.96 FNO. 3.304.235.005.626.01 2ω(°) 77.87 47.40 26.73 15.35 9.02 像高度 3.713.883.883.883.88 第二十一实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.128.8215.93 28.29 49.12 FNO. 3.314.225.075.816.00 2ω(°) 77.71 47.022 6.7815.44 8.97 像高度 3.733.883.883.883.88 第二十二实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.118.74 15.9128.38 49.06 FNO. 3.274.16 5.05 5.706.00 2ω(°) 77.93 47.4126.7115.33 8.98 像高度 3.743.88 3.88 3.883.88 第二十三实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 4.948.39 14.4026.69 47.06 FNO. 3.504.47 5.15 4.736.00 2ω(°) 79.88 49.9329.2516.04 9.36 像高度3.733.88 3.88 3.883.88 第二十四实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.118.7615.96 28.39 49.04 FNO.3.354.305.165.726.00 2ω(°) 78.14 47.66 26.67 15.26 8.96 像高度 3.703.883.883.883.88 第二十五实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.098.8415.4528.06 49.11 FNO. 3.244.305.17 5.656.02 2ω(°)75.59 47.47 27.5915.36 8.88 像高度 3.523.833.83 3.833.83 第二十六实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.8515.85 28.27 49.16 FNO. 3.214.144.885.586.00 2ω(°) 78.05 47.19 26.94 15.48 9.03 像高度 3.723.883.883.883.88 第二十七实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm)5.108.7415.7928.13 49.31 FNO. 3.254.104.89 5.55 6.00 2ω(°) 78.00 47.63 26.9615.47 8.95 像高度 3.723.883.88 3.88 3.88 第二十八实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据WE ST1ST2 ST3 TE f(mm)5.108.78 15.75 28.21 49.21 FNO. 3.274.19 4.945.676.00 2ω(°) 78.14 47.58 27.12 15.52 8.99 像高度 3.693.88 3.883.883.88 第二十九实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.108.7815.75 28.21 49.21 FNO.3.274.194.945.676.00 2ω(°) 78.14 47.58 27.12 15.52 8.99 像高度 3.693.883.883.883.88 第三十实施方式中的像高度和总图像角的数据如下所示。
变焦数据 WE ST1 ST2 ST3 TE f(mm) 5.118.7015.87 28.19 49.05 FNO. 3.294.224.995.616.00 2ω(°) 78.19 47.79 26.84 15.41 9.00 像高度3.683.883.883.883.88 图16A到45E是根据第一到第十五实施方式的变焦透镜在变焦透镜聚焦到无限远处的物点上的状态下的像差图。这些像差图在用后缀“A”编号的图16A到44A中示出了广角端的球面像差(SA)、像散(AS)、失真(DT)和缩放色像差(CC)，在用后缀“B”编号的图16B到44B中示出了在第一中间焦距状态下的球面像差(SA)、像散(AS)、失真(DT)和缩放色像差(CC)，在用后缀“C”编号的图16C到44C中示出了在第二中间焦距状态下的球面像差(SA)、像散(AS)、失真(DT)和缩放色像差(CC)，在用后缀“D”编号的图17D到45D中示出了在第三中间焦距状态下的球面像差(SA)、像散(AS)、失真(DT)和缩放色像差(CC)，并且在用后缀“E”编号的图17E到45E中示出了摄远端的球面像差(SA)、像散(AS)、失真(DT)和缩放色像差(CC)。在这些图中，符号“ω”代表半视场角。
条件表达式(1-1)到(1-9)的值如下所示。 实施例1 实施例2 实施例3实施例4实施例5 (1-1)∑d2G/Imw 1.503 1.508 1.519 1.494 1.486 (1-2)N2ave1.924 1.924 1.924 1.924 1.855 (1-3)f2/ft0.147 0.147 0.147 0.147 0.147 (1-4)f2/R22f 0.042 0.027 0.022 0.044 0.034 (1-5)f2/R23r -0.146 -0.180-0.127 -0.144 -0.122 (1-6)SF21 0.948 0.953 0.946 0.925 0.845 (1-7)f1/ft0.649 0.649 0.649 0.646 0.647 (1-8)ft/fw9.664 9.648 9.661 9.675 9.564 (1-9)Imw/fw 0.762 0.762 0.763 0.764 0.758 实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10 (1-1)∑d2G/Imw 1.471 1.417 1.359 1.306 1.742 (1-2)N2ave 1.918 1.924 1.879 1.894 1.847 (1-3)f2/ft 0.152 0.147 0.114 0.147 0.154 (1-4)f2/R22f-1.251 0.063 -0.184 0.026 0.153 (1-5)f2/R23r0.362 -0.151 -0.224 -0.094 0.038 (1-6)SF21 0.921 0.955 0.864 0.906 0.945 (1-7)f1/ft 0.671 0.648 0.649 0.661 0.801 (1-8)ft/fw 9.596 9.606 9.524 9.596 9.654 (1-9)Imw/fw 0.758 0.760 0.785 0.759 0.752 实施例16 实施例17 实施例18 实施例19 实施例20 (1-1)∑d2G/Imw 1.576 1.581 1.588 1.567 1.553 (1-2)N2ave 1.924 1.924 1.924 1.924 1.855 (1-3)f2/ft 0.147 0.147 0.147 0.147 0.147 (1-4)f2/R22f0.042 0.027 0.022 0.044 0.034 (1-5)f2/R23r-0.146 -0.180 -0.127 -0.144 -0.122 (1-6)SF21 0.948 0.953 0.946 0.925 0.845 (1-7)f1/ft 0.649 0.649 0.649 0.646 0.647 (1-8)ft/fw 9.664 9.648 9.661 9.675 9.564 (1-9)Imw/fw 0.727 0.726 0.729 0.729 0.725 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25 (1-1)∑d2G/Imw 1.529 1.471 1.414 1.370 1.742 (1-2)N2ave 1.918 1.924 1.879 1.894 1.847 (1-3)f2/ft 0.152 0.147 0.114 0.147 0.154 (1-4)f2/R22f -1.251 0.063 -0.184 0.026 0.153 (1-5)f2/R23r 0.362 -0.151 -0.224 -0.094 0.038 (1-6)SF21 0.921 0.955 0.864 0.906 0.945 (1-7)f1/ft 0.671 0.648 0.649 0.661 0.801 (1-8)ft/fw 9.596 9.606 9.524 9.596 9.654 (1-9)Imw/fw0.729 0.732 0.755 0.724 0.691 条件表达式(2-1)到(2-11)的值如下所示。以下，“Ex.”意味着“实施例”。Ex.2 Ex.11 Ex.12 Ex.17 Ex.26 Ex.27 (2-1)nd1n2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 2.102 (2-2)vd1n16.79 16.79 16.79 16.79 16.79 6.79 (2-3)SF1n7.79 9.07 7.78 7.79 9.07 7.78 (2-4)∑d1G/Imw 1.139 1.108 1.139 1.195 1.157 1.187 (2-5)nd1n-nd1p 0.334 0.409 0.334 0.334 0.409 0.334 (2-6)vd1p-vd1n 32.45 36.42 32.45 32.45 36.42 32.45 (2-7)f1/ft 0.649 0.652 0.648 0.649 0.652 0.648 (2-8)|f2/ft| 0.147 0.148 0.144 0.147 0.148 0.144 (2-9)ft/fw 9.648 9.644 9.660 9.648 9.644 9.660 (2-10)Imw/fw 0.762 0.761 0.760 0.726 0.729 0.729 (2-11)Lt/Imw 14.893 14.883 14.899 15.622 15.535 15.528 条件表达式(3-1)到(3-10)的值如下所示。
实施例1 实施例2实施例3实施例4实施例13 (3-1)f2/ft 0.147 -0.147 -0.147 -0.147 -0.147 (3-2)nd2p 2.10225 2.102252.102252.102252.10225 (3-3)vd2p 16.79 16.79 16.79 16.79 16.79 (3-4)SF2p1 1.239 1.146 1.122 1.259 1.167 (3-5)SF2p2 - - - - - (3-6)ft/fw 9.664 9.648 9.661 9.646 9.650 (3-7)Imw/fw 0.762 0.762 0.763 0.764 0.760 (3-8)f1/ft 0.649 0.649 0.649 0.646 0.650 (3-9)f3/ft 0.222 0.222 0.222 0.226 0.224 (3-10)fR/ft 0.279 0.279 0.279 0.272 0.273 实施例14实施例9 实施例15实施例7 (3-1)f2/ft -0.147 -0.147 -0.147 -0.147 (3-2)nd2p 2.10225 2.10225 2.10225 2.10225 (3-3)vd2p 16.79 16.79 16.79 16.79 (3-4)SF2p 11.167 - - 1.361 (3-5)SF2p2 - -1.635 -1.182 - (3-6)ft/fw 9.642 9.596 9.607 9.606 (3-7)Imw/fw 0.760 0.759 0.760 0.760 (3-8)f1/ft 0.650 0.661 0.643 0.648 (3-9)f3/ft 0.224 0.225 0.224 0.136 (3-10)fR/ft 0.273 0.293 0.279 0.266 实施例16实施例17实施例18实施例19实施例28 (3-1)f2/ft -0.147 -0.147 -0.147 -0.147 -0.147 (3-2)nd2p 2.10225 2.10225 2.10225 2.10225 2.10225 (3-3)vd2p 16.79 16.79 16.79 16.79 16.79 (3-4)SF2p1 1.239 1.146 1.122 1.259 1.167 (3-5)SF2p2 - - - - - (3-6)ft/fw 9.664 9.648 9.661 9.675 9.642 (3-7)Imw/fw 0.727 0.726 0.729 0.729 0.723 (3-8)f1/ft 0.649 0.649 0.649 0.646 0.650 (3-9)f3/ft 0.222 0.222 0.222 0.226 0.224 (3-10)fR/ft 0.279 0.279 0.279 0.272 0.273 实施例29实施例24实施例30实施例22 (3-1)f2/ft -0.147 -0.147 -0.147 -0.147 (3-2)nd2p 2.10225 2.10225 2.10225 2.10225 (3-3)vd2p 16.79 16.79 16.79 16.79 (3-4)SF2p1 1.167 - - 1.361 (3-5)SF2p2 - -1.635 -1.182 - (3-6)ft/fw 9.642 9.596 9.607 9.606 (3-7)Imw/fw 0.723 0.724 0.722 0.732 (3-8)f1/ft 0.650 0.661 0.643 0.648 (3-9)f3/ft 0.224 0.225 0.224 0.136 (3-10)fR/ft 0.273 0.293 0.279 0.266 条件表达式(4-1)到(4-11)的值如下所示。 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 (4-1)f1/ft0.649 0.649 0.649 0.646 0.647 (4-2)nd1p 1.773 1.768 1.773 1.773 1.768 (4-3)R1pf/f1p 0.830.840.840.830.86 (4-4)R1nr/f1n-0.28 -0.23 -0.29 -0.28 -0.25 (4-5)|f2/ft 0.147 0.147 0.147 0.147 0.147 (4-6)ft/fw9.664 9.648 9.661 9.675 9.564 (4-7)Imw/fw 0.762 0.762 0.763 0.764 0.758 (4-8)Lt/Imw(在空气中) 13.412 13.384 13.448 13.335 13.338 (4-9)|Δc07-Δf07|/p 4.354.954.404.304.20 (4-10)|Δg10|/p 3.905.853.854.156.50 (4-11)|Δg10-Δg07|/p 3.654.303.653.654.55 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 (4-1)f1/ft 0.671 0.648 0.648 0.661 (4-2)nd1p 1.773 1.773 1.747 1.768 (4-3)R1pf/f1p 0.850.850.780.86 (4-4)R1nr/f1n -0.30 -0.29 -0.25 -0.25 (4-5)|f2/ft| 0.152 0.147 0.113 0.147 (4-6)ft/fw 9.596 9.606 9.540 9.596 (4-7)Imw/fw0.758 0.760 0.785 0.759 (4-8)Lt/Imw(在空气中) 13.363 13.214 12.134 13.381 (4-9)|Δc07-Δf07|/p 4.353.803.204.50 (4-10)|Δg10|/p4.755.556.355.35 (4-11)|Δg10-Δg07|/p 4.504.502.803.65 实施例16实施例17实施例18实施例19实施例20 (4-1)f1/ft 0.649 0.649 0.649 0.647 0.645 (4-2)nd1p 1.773 1.768 1.773 1.773 1.768 (4-3)R1pf/f1p 0.830.840.840.830.86 (4-4)R1nr/f1n -0.28 -0.23 -0.29 -0.28 -0.25 (4-5)|f2/ft| 0.147 0.147 0.147 0.148 0.146 (4-6)ft/fw 9.603 9.604 9.606 9.630 9.606 (4-7)Imw/fw0.723 0.723 0.725 0.726 0.725 (4-8)Lt/Imw(在空气中) 14.063 14.039 14.058 13.986 13.942 (4-9)|Δc07-Δf07|/p 4.354.954.404.304.20 (4-10)|Δg10|/p3.905.853.854.156.50 (4-11)|Δg10-Δg07|/p 3.654.303.653.654.55 实施例21实施例22实施例23实施例24 (4-1)f1/ft 0.671 0.646 0.627 0.661 (4-2)nd1p 1.773 1.773 1.747 1.768 (4-3)R1pf/f1p 0.850.850.780.86 (4-4)R1nr/f1n -0.30 -0.29 -0.25 -0.25 (4-5)|f2/ft|0.152 0.146 0.110 0.147 (4-6)ft/fw 9.607 9.612 9.625 9.593 (4-7)Imw/fw 0.729 0.730 0.736 0.723 (4-8)Lt/Imw(在空气中) 13.898 13.715 12.626 14.038 (4-9)|Δc07-Δf07|/p 4.353.803.204.50 (4-10)|Δg10|/p 4.755.556.355.35 (4-11)|Δg10-Δg07|/p 4.504.502.803.65 (失真的校正) 此外，当使用本发明的变焦透镜系统时，电子地执行对像失真的数字校正。下面将描述对于像失真的数字校正的基本概念。
例如，如图46中所示，以光轴和图像拾取平面的交点为中心，将与有效图像拾取平面的较长边内接的半径R的圆周(像高度)上的缩放固定，并且使该圆周为校正的基准。接下来，大致按辐射方向移动除了半径R之外的任意半径r(ω)的圆周(像高度)上的每个点，并且通过在同心圆上移动以使得半径变为r′(ω)来执行校正。
例如，在图46中，将位于半径R的圆的内侧的任意半径r1(ω)的圆周上的点P1朝向圆的中心移动到要校正的半径r1′(ω)的圆周上的点P2。而且，将位于半径R的圆的外侧的任意半径r2(ω)的圆周上的点Q1朝向从圆的中心离开的方向移动到要校正的半径r2′(ω)的圆周上的点Q2。
这里，r′(ω)可表示为如下。
r′(ω)＝α·f·tanω(0≤α≤1) 其中，ω是物体的半像角并且f是成像光学系统(本发明中的变焦透镜系统)的焦距。
这里，当使与半径R的圆(像高度)对应的理想像高度为Y时，那么 α＝R/Y＝R/(f·tanω)。
理想的是，光学系统相对于光轴旋转对称。换言之，失真也按相对于光轴旋转对称的方式出现。因此，如上所述，在电子地校正光学失真的情况下，当可以通过以下处理来执行校正时在数据量和计算量的角度上可以认为是有利的，所述处理包括在以再现图像上的光轴和图像拾取平面的交点为中心的情况下固定与有效图像拾取平面的较长边内接的半径R的圆周(像高度)上的缩放，大致按辐射方向移动除了半径R之外的任意半径r(ω)的圆周(像高度)上的每个点，并且在同心圆上移动以使得半径变为r′(ω)。
此外，光学像在由电子图像拾取元件拾取图像的时间点不再是连续的量(由于采样)。因此，只要电子图像拾取元件上的像素不是放射状地布置，在光学图像上精确描绘的半径R的圆就不再是精确的圆。
换言之，关于针对各个离散坐标点表示的图像数据的形状校正，不存在可固定缩放的圆。因此，对于各个像素(Xi，Yj)，可使用确定移动目的地坐标(Xi’，Yj’)的方法。当两个或更多个点(Xi，Yj)移动到坐标(Xi’，Yj’)时，取各个像素的值的平均值。而且，当不存在已移动的点时，可通过使用一些周围像素的坐标(Xi’，Yj’)的值来进行内插。
当在特别是具有变焦透镜系统的电子图像拾取装置中由于光学系统或电子图像拾取元件的制造误差等而使得相对于光轴的失真很显著时，并且当在光学像上描绘的半径R的圆不对称时，这种方法对于校正是有效的。而且，当在图像拾取元件或各种输出装置中将信号再现为图像时出现几何失真时，它对于校正是有效的。
在本发明的电子图像拾取装置中，为计算校正量r′(ω)-r(ω)，可进行如下设置将r(ω)(即半像角)和像高度之间的关系、或者真实像高度r和理想像高度r’/α之间的关系记录在内置于电子图像拾取装置中的记录介质中。
为了失真校正后的图像在短边方向上的两端处不会出现光量的极端不足，半径R可满足以下条件表达式。
0≤R≤0.6Ls 其中，Ls是有效图像拾取面的短边的长度。
优选的是，半径R满足以下条件表达式。
0.3Ls≤R≤0.6Ls 此外，最有利的是，使半径R和大致有效图像拾取平面的短边方向的内接圆的半径一致。在半径R＝0附近(即轴附近)固定缩放的校正情况下，从实质图像数量的角度来说有些不利，但是可以确保即使加宽角度也使得尺寸较小的效果。
需要校正的焦距区间分割为多个焦点区域。而且，可用如在所分割的焦点区域中的摄远端附近基本满足以下条件表达式的校正结果的情况下的校正量来执行校正 r′(ω)＝α·f·tanω 然而，在该情况下，在所分割的焦点区域中的广角端，在所分割的焦点区域的广角端的桶形失真有一定程度的残留。而且，当所分割的区域的数量增加时，出现额外地在记录介质中保持校正所必需的特定数据的需要。因此，增加所分割区域的数量不是优选的。因此，预先计算与所分割的焦点区域中的各个焦距相关联的一个或多个系数。可基于通过模拟或通过实际设备的测量来确定这些系数。
可计算在所分割的焦点区域中的摄远端附近基本满足以下关系的校正结果的情况下的校正量 r′(ω)＝α·f·tanω 并且可通过针对该校正量统一地乘以各个焦距的系数来使其成为最终的校正量。
此外，当通过对无限远处的物体的成像(形成像)而获得的像中不存在失真时，以下关系成立 f＝y/tanω 这里，y表示像点离光轴的高度(像高度)，f表示成像系统(本发明中的变焦透镜系统)的焦距，并且ω表示与从图像拾取平面上的中心连接到y的位置的像点对应的物点方向相对于光轴的角度(物体半像角)。
当在成像系统中存在桶形失真时，关系变为 f＞y/tanω。
换言之，当成像系统的焦距f和像高度y固定时，ω的值变得很大。
(数字摄像机) 图47到49是根据本发明的其中将上述变焦透镜系统并入拍摄光学系统141的数字摄像机的结构的概念图。图47是示出数字摄像机140的外观的正视图，图48是数字摄像机140的后视图，并且图49是示出数字摄像机140的结构的示意性剖面图。在图47和图49中，示出了拍摄光学系统141的未折叠状态。在该实施例的情况下，数字摄像机140包括具有拍摄光路142的拍摄光学系统141、具有取景器光路144的取景器光学系统143、快门按钮145、闪光灯146、液晶显示器147、焦距改变按钮161、和设置改变开关162等，并且，在拍摄光学系统141的未折叠状态下，通过滑动盖子160，由盖子160覆盖拍摄光学系统141、取景器光学系统143、和闪光灯146。此外，当盖子160打开并且将数字摄像机设置于拍照状态中时，拍摄光学系统141采用如图47中所示的未折叠状态，当按下布置在数字摄像机140的上部的快门按钮145时，与快门按钮145的按下同步，拍摄光学系统141(例如第一实施方式中的变焦透镜系统)拍摄照片。拍摄光学系统141形成的物体像经由其上应用波长区域限制涂层的低通滤光器和防护玻璃C而形成在CCD 149的图像拾取表面上。通过处理装置151，将由CCD 149作为光接收的物体像作为电子图像显示在液晶显示器147上，该液晶显示器147设置在数字摄像机140的背面上。而且，记录装置152连接到处理装置151，并且它也可以记录所拍摄的电子图像。记录装置152可与处理装置151分离地设置，或者可通过电子地写入软盘、存储卡、或MO等进行记录来形成记录装置152。而且，可将摄像机形成为其中布置有银盐膜来代替CCD 149的银盐摄像机。
此外，取景器物镜光学系统153布置在取景器光路144上。取景器物镜光学系统153由多个透镜单元(该图中为三个单元)和两个棱镜组成，并且由其中焦距与拍摄光学系统141的变焦透镜系统同步地变化的变焦光学系统制成。由取景器物镜光学系统153形成的物体像形成在作为正像元件的正像棱镜155的视场框157上。在正像棱镜155的背侧，布置有将正像引导到观看者的眼球的目镜光学系统159。在目镜光学系统159的出射侧布置有盖元件150。
因为以这种方式构成的数字摄像机140具有根据本发明的拍摄光学系统141，在折叠状态下具有极小的厚度，并且按高缩放在整个变焦区域中具有极稳定的成像性能，所以可以实现高性能、小尺寸、和宽视场角。
(内部电路结构) 图50是数字摄像机140的主要部件的内部电路的结构框图。在以下描述中，上述的处理装置151例如包括CDS/ADC部124、临时存储器117、和图像处理部118，存储装置152例如由存储介质部119组成。
如图50中所示，数字摄像机140包括操作部112、连接到操作部112的控制部113、经由总线114和总线115连接到控制部113的控制信号输出端口的临时存储器117和图像形成驱动电路116、图像处理部118、存储介质部119、显示部120、和设置信息存储部121。
临时存储器117、图像处理部118、存储介质部119、显示部120和设置信息存储部121被构造为能够经由总线122互相输入和输出数据。而且，CCD 149和CDS/ADC部124连接到图像形成驱动电路116。
操作部112包括各种输入按钮和开关，并且是向控制部通知从外部(由数字摄像机的用户)经由这些输入按钮和开关输入的事件信息的电路。
控制部113是中央处理单元(CPU)，并且具有图中未示出的内置计算机程序存储器。控制部113是根据该计算机程序存储器中存储的计算机程序，在接收到摄像机用户经由操作部112输入的指令和命令时控制整个数字摄像机140的电路。
CCD 149接收作为光的经由根据本发明的拍摄光学系统141形成的物体像。CCD 149是如下的图像拾取元件其由图像形成驱动电路116驱动和控制，并且将针对物体像的各个像素的光的量转换为电信号并输出到CDS/ADC部124。
CDS/ADC部124是如下的电路其对从CCD 149输入的电信号进行放大，并执行模拟/数字转换，并且将仅经过放大并转换为数字数据的图像原始数据(裸数据，以下称为“原始数据”)输出到临时存储器117。
临时存储器117是例如包括SDRAM(同步动态随机存取存储器)的缓存器，并且是临时存储从CDS/ADC部124输出的原始数据的存储装置。图像处理部118是如下的电路其读取临时存储器117中存储的原始数据或者存储介质部119中存储的原始数据，并且基于控制部113指定的图像质量参数来电子地执行各种图像处理，包括失真校正。
存储介质部119是按例如可拆卸地安装的包括闪速存储器的卡或棒形式的记录介质。存储器介质部119是装置的控制电路，其中在卡式闪速存储器和棒式闪速存储器中记录和保持有从临时存储器117转送的原始数据和在图像处理部118中进行了图像处理的图像数据。
显示部120包括液晶显示器，并且是在液晶显示器上显示图像和操作菜单的电路。设置信息存储部121包括其中预先存储了各种图像质量参数的ROM部、和存储了通过操作部112上的输入操作在从ROM部读取的图像质量参数中选择的图像质量参数的RAM部。设置信息存储部121是控制到存储器的输入和从存储器的输出的电路。
以这种方式构造的数字摄像机140具有根据本发明的拍摄光学系统141，该拍摄光学系统141在具有足够的广角区域和小型化的结构同时，按高缩放在整个缩放区域中具有极稳定的成像性能。因此，可实现高性能、小尺寸、和宽视角。而且，可以在广角端和摄远端迅速进行聚焦操作。
产业适用性 如从前述将理解的，根据本发明的变焦透镜有利于获得高变焦比和宽视场角，以满足用户对于比从前更广泛种类的拍照区域(可拍摄情况)的需求。另外，该变焦透镜适于与诸如CCD或CMOS传感器的电子图像拾取元件一起使用，因为可无困难地获得所拾取图像的良好图像质量。
权利要求
1.一种变焦透镜，该变焦透镜从其物侧起按顺序包括
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；和
具有正折射率的第三透镜单元，其中
通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，
第二透镜单元包括两个负透镜元件和一个正透镜元件，第二透镜单元中的最接近物侧的透镜元件是负透镜元件，并且
所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.60＜∑d2G/Imw＜1.95...(1-1)
1.830＜N2ave＜2.000 ...(1-2)
其中∑d2G是第二透镜单元在光轴上的厚度，Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且N2ave是第二透镜单元中的所有透镜元件对d线的折射率的平均值，其中术语“透镜元件”指满足0.1＜L/Imw的光学部件，其中L是第二透镜单元中的所述光学部件在光轴上的厚度。
2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.02＜|f2/ft|＜0.05 ...(1-3)
其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
3.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
-0.65＜f2/R22f＜0.35 ...(1-4)
-0.65＜f2/R23r＜0.35 ...(1-5)
其中f2是第二透镜单元的焦距，R22f是第二透镜单元中的第二接近物侧的透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R23r是第二透镜单元中的第三接近物侧的透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
4.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.4＜SF21＜1.5...(1-6)
其中SF21由SF21＝(R21f+R21r)/(R21f-R21r)定义，R21f是第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R21r是第二透镜单元中的最接近物侧的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
5.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，在第二透镜单元中的透镜元件的至少一个表面中使用非球面。
6.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，第二透镜单元由三个透镜元件组成。
7.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元由两个或更少的透镜元件组成。
8.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.2＜f1/ft＜1.6 ...(1-7)
其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
9.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从其物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；和
具有正折射率的第四透镜单元。
10.根据权利要求9所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
11.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从其物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；
具有负折射率的第四透镜单元；和
具有正折射率的第五透镜单元。
12.根据权利要求11所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
13.根据权利要求1所述的变焦透镜，该变焦透镜整体上由九个或更少的透镜元件组成。
14.根据权利要求9所述的变焦透镜，该变焦透镜整体上由九个或更少的透镜元件组成。
15.根据权利要求11所述的变焦透镜，该变焦透镜整体上由九个或更少的透镜元件组成。
16.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0 ...(1-8)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
17.根据权利要求9所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0 ...(1-8)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
18.根据权利要求11所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0 ...(1-8)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
19.根据权利要求1所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(1-9)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
20.根据权利要求9所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(1-9)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
21.根据权利要求11所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(1-9)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
22.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求1所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
23.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求9所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
24.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求11所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
25.根据权利要求22所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将包含由所述变焦透镜造成的失真的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
26.根据权利要求23所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将包含由所述变焦透镜造成的失真的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
27.根据权利要求24所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将包含由所述变焦透镜造成的失真的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
28.一种变焦透镜，该变焦透镜从其物侧起按顺序包括
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；和
具有正折射率的第三透镜单元，其中
通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，
第一透镜单元包括一个负透镜元件和至少一个正透镜元件，并且
所述变焦透镜满足以下条件表达式
2.00＜nd1n＜2.30 ...(2-1)
13.0＜vd1n＜30.0 ...(2-2)
其中nd1n是第一透镜单元中的负透镜元件对d线的折射率，并且vd1n是第一透镜单元中的负透镜元件的Abbe数。
29.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元中的负透镜元件具有凸面朝向物侧的凹凸形状并且满足以下条件表达式
1.0＜SF1n＜15.0 ...(2-3)
其中SF1n由SF1n＝(R1nf+R1nr)/(R1nf-R1nr)定义，R1nf是第二透镜单元中的负透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R1nr是第一透镜单元中的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
30.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.40＜∑d1G/Imw＜3.00...(2-4)
其中∑d1G是第一透镜单元在光轴上的厚度，Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度。
31.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元由一个负透镜元件和一个正透镜元件组成。
32.根据权利要求31所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.20＜nd1n-nd1p＜0.55...(2-5)
20.0＜vd1p-vd1n＜55.0...(2-6)
其中nd1n是第一透镜单元中的负透镜元件对d线的折射率，vd1p是第一透镜单元中的正透镜元件的Abbe数，nd1p是第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率，并且vd1n是第一透镜单元中的负透镜元件的Abbe数。
33.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.2＜f1/ft＜1.0 ...(2-7)
其中f1是第一透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
34.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.02＜|f2/ft|＜0.50 ...(2-8)
其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
35.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从其物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；和
具有正折射率的第四透镜单元。
36.根据权利要求35所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
37.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从其物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；
具有负折射率的第四透镜单元；和
具有正折射率的第五透镜单元。
38.根据权利要求37所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
39.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
40.根据权利要求35所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
41.根据权利要求37所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
42.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0...(2-9)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
43.根据权利要求35所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0 ...(2-9)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
44.根据权利要求37所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0 ...(2-9)
其中ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
45.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(2-10)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
46.根据权利要求35所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(2-10)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
47.根据权利要求37所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(2-10)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
48.根据权利要求28所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜17.5 ...(2-11)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度。
49.根据权利要求35所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜17.5...(2-11)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度。
50.根据权利要求37所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜17.5...(2-11)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度。
51.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求28所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
52.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求35所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
53.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求37所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
54.根据权利要求51所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
55.根据权利要求52所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
56.根据权利要求53所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
57.根据权利要求51所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
58.根据权利要求52所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
59.根据权利要求53所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
60.一种变焦透镜，该变焦透镜从其物侧起按顺序包括
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；和
具有正折射率的第三透镜单元，其中
通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，并且
第二透镜单元包括满足以下条件表达式的至少一个正透镜元件
-0.50＜f2/ft＜-0.03...(3-1)
2.00＜nd2p＜2.30 ...(3-2)
13.0＜vd2p＜30.0 ...(3-3)
其中f2是第二透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，nd2p是第二透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率，并且vd2p是第二透镜单元中的正透镜元件的Abbe数。
61.根据权利要求60所述的变焦透镜，其中，
第二透镜单元由两个或更少的负透镜元件和一个正透镜元件组成。
62.根据权利要求61所述的变焦透镜，其中，第二透镜单元从物侧起按顺序由以下部件组成第一负透镜元件、正透镜元件和第二负透镜元件。
63.根据权利要求62所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.2＜SF2p1＜3.50 ...(3-4)
其中SF2p1由SF2p1＝(R2pf1+R2pr1)/(R2pf1-R2pr1)定义，R2pf1是第二透镜单元中的在第一负透镜元件和第二负透镜元件之间布置的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R2pr1是第二透镜单元中的在第一负透镜元件和第二负透镜元件之间布置的正透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
64.根据权利要求61所述的变焦透镜，其中，第二透镜单元从物侧起按顺序由以下部件组成第一负透镜元件、第二负透镜元件和正透镜元件。
65.根据权利要求64所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
-4.5＜SF2p2＜-0.5...(3-5)
其中SF2p2由SF2p2＝(R2pf2+R2pr2)/(R2pf2-R2pr2)定义，R2pf2是第二透镜单元中的最接近像侧的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且R2pr2是第二透镜单元中的最接近像侧的正透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径。
66.根据权利要求60所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；和
具有正折射率的第四透镜单元。
67.根据权利要求66所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
68.根据权利要求60所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；
具有负折射率的第四透镜单元；和
具有正折射率的第五透镜单元。
69.根据权利要求68所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
70.根据权利要求60所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0...(3-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
71.根据权利要求66所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0...(3-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
72.根据权利要求68所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
4.0＜ft/fw＜20.0...(3-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
73.根据权利要求60所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(3-7)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
74.根据权利要求66所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(3-7)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
75.根据权利要求68所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(3-7)
其中Imw是所述变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距。
76.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求60所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
77.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求66所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
78.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求68所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
79.根据权利要求76所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
80.根据权利要求77所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
81.根据权利要求78所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
82.一种变焦透镜，该变焦透镜从其物侧起按顺序包括
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；和
具有正折射率的第三透镜单元，其中
通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，
第一透镜单元由一个负透镜元件和一个正透镜元件组成，并且
所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.1＜f1/ft＜1.05 ...(4-1)
1.70＜nd1p＜2.20 ...(4-2)
其中f1是第一透镜单元的焦距，ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距，并且nd1p是第一透镜单元中的正透镜元件对d线的折射率。
83.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元从物侧起按顺序由凹面朝向像侧的负透镜元件和凸面朝向物侧的正透镜元件组成，并且所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.5＜R1pf/f1p＜10.0 ...(4-3)
-2.0＜R1nr/f1n＜-0.10...(4-4)
其中R1pf是第一透镜单元中的正透镜元件的物侧表面的近轴曲率半径，并且f1p是第一透镜单元中的正透镜元件的焦距，R1nr是第一透镜单元中的负透镜元件的像侧表面的近轴曲率半径，并且f1n是第一透镜单元中的负透镜元件的焦距。
84.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件构成接合透镜。
85.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，第一透镜单元中的负透镜元件和正透镜元件是相互不接合的独立透镜元件。
86.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；和
具有正折射率的第四透镜单元。
87.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
88.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜从物侧起按顺序由以下部件组成
具有正折射率的第一透镜单元；
具有负折射率的第二透镜单元；
具有正折射率的第三透镜单元；
具有负折射率的第四透镜单元；和
具有正折射率的第五透镜单元。
89.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜包括孔径光阑，并且
在从广角端到摄远端的变焦期间，第一透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第二透镜单元移动，第三透镜单元按它在摄远端比在广角端更接近物侧的方式移动，第四透镜单元移动，第五透镜单元移动，并且孔径光阑移动。
90.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.02＜|f2/ft|＜0.50...(4-5)
其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
91.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.02＜|f2/ft|＜0.50...(4-5)
其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
92.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.02＜|f2/ft|＜0.50 ...(4-5)
其中f2是第二透镜单元的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
93.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
94.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
95.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，
所述变焦透镜由九个或更少的透镜元件组成。
96.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜ft/fw＜30.0 ...(4-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
97.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜ft/fw＜30.0 ...(4-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
98.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜ft/fw＜30.0 ...(4-6)
其中fw是整个变焦透镜系统在广角端的焦距，并且ft是整个变焦透镜系统在摄远端的焦距。
99.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(4-7)
其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是变焦透镜在广角端的焦距。
100.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(4-7)
其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是变焦透镜在广角端的焦距。
101.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
0.50＜Imw/fw＜1.00...(4-7)
其中Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度，并且fw是变焦透镜在广角端的焦距。
102.根据权利要求82所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜22.5 ...(4-8)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
103.根据权利要求86所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜22.5 ...(4-8)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
104.根据权利要求88所述的变焦透镜，其中，所述变焦透镜满足以下条件表达式
5.0＜Lt/Imw＜22.5 ...(4-8)
其中Lt是整个变焦透镜系统在摄远端的整个长度，并且Imw是变焦透镜的广角端的最大像高度。
105.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求82所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
106.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求86所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
107.一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括
如权利要求88所述的变焦透镜；和
图像拾取元件，其将所述变焦透镜形成的像转换为电信号。
108.根据权利要求105所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
109.根据权利要求106所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
110.根据权利要求107所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表由所述变焦透镜形成的像的电信号转换为其中校正了由缩放色像差造成的色彩失调的图像信号。
111.根据权利要求108所述的图像拾取装置，其中，该图像拾取装置在整个变焦范围内满足以下条件表达式
2.0＜|Δc07-Δf07|/p＜15.0...(4-9)
2.0＜|Δg10|/p＜15.0 ...(4-10)
|Δg10-Δg07|/p＜12.0 ...(4-11)
其中Δc07、Δf07、和Δg07分别是在等于最大对角像高度的70％的像高度处c线、f线和g线相对于d线的缩放色像差的量，Δg10是在最大对角像高度处g线相对于d线的缩放色像差的量，并且p是图像拾取元件的像素间距。
112.根据权利要求109所述的图像拾取装置，其中，该图像拾取装置在整个变焦范围内满足以下条件表达式
2.0＜|Δc07-Δf07|/p＜15.0...(4-9)
2.0＜|Δg10|/p＜15.0 ...(4-10)
|Δg10-Δg07|/p＜12.0 ...(4-11)
其中Δc07、Δf07、和Δg07分别是在等于最大对角像高度的70％的像高度处c线、f线和g线相对于d线的缩放色像差的量，Δg10是在最大对角像高度处g线相对于d线的缩放色像差的量，并且p是图像拾取元件的像素间距。
113.根据权利要求110所述的图像拾取装置，其中，该图像拾取装置在整个变焦范围内满足以下条件表达式
2.0＜|Δc07-Δf07|/p＜15.0...(4-9)
2.0＜|Δg10|/p＜15.0 ...(4-10)
|Δg10-Δg07|/p＜12.0 ...(4-11)
其中Δc07、Δf07、和Δg07分别是在等于最大对角像高度的70％的像高度处c线、f线和g线相对于d线的缩放色像差的量，Δg10是在最大对角像高度处g线相对于d线的缩放色像差的量，并且p是图像拾取元件的像素间距。
114.根据权利要求105所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
115.根据权利要求106所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
116.根据权利要求107所述的图像拾取装置，该图像拾取装置还包括图像转换部，该图像转换部通过图像处理将代表包含由所述变焦透镜造成的失真的像的电信号转换为其中校正了失真的图像信号。
全文摘要
本发明提供变焦透镜和装配有该变焦透镜的图像拾取装置。变焦透镜从其物侧起按顺序包括具有正折射率的第一透镜单元G1、具有负折射率的第二透镜单元G2、和具有正折射率的第三透镜单元，其中通过改变这些透镜单元之间的距离来进行变焦，第二透镜单元具有两个负透镜元件和一个正透镜元件，并且最接近物侧的透镜元件是负透镜元件。所述变焦透镜满足以下条件表达式0.60＜∑d2G/Imw＜1.95…(1-1)和1.830＜N2ave＜2.000…(1-2)，其中术语“透镜元件”指满足0.1＜L/Imw的光学部件。
文档编号G02B15/16GK101493571SQ20091000235
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月7日 优先权日2008年1月8日
发明者左部校之 申请人:奥林巴斯映像株式会社