CN102062935B - 变焦透镜，成像设备，个人数据助理 - Google Patents

变焦透镜，成像设备，个人数据助理 Download PDF

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Abstract

本发明涉及变焦透镜，成像设备，个人数据助理。变焦透镜包含：具有正屈光力的第一透镜组，当改变所述变焦透镜的放大率时，所述第一透镜组不移动；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；具有负屈光力的第四透镜组，当改变所述变焦透镜的所述放大率时，所述第四透镜组不移动；以及具有正屈光力的第五透镜组，所述第一到第五透镜组从物侧开始沿所述变焦透镜的光轴顺次排布，其中当从广角端向远摄端改变所述变焦透镜的所述放大率时，至少所述第二透镜组，所述第三透镜组，以及所述第五透镜组被移动以进行所述放大率的改变；并且其中所述第三透镜组具有至少两个粘合表面。

Description

变焦透镜,成像设备,个人数据助理
本申请为下述申请的分案申请
原申请的申请日：2008年12月8日
原申请的申请号：200810186341.7
原申请的发明名称：变焦透镜，成像设备，个人数据助理
技术领域
本发明涉及一种在预定焦距范围之内如需要选择并设定焦距的变焦透镜。本发明进一步涉及一种被改进为除小尺寸，高图像质量以及高可变放大率比之外，具有大孔径，宽视角的变焦透镜。根据本发明的变焦透镜也可以用于利用银盐胶片的银盐照相机，但是该变焦透镜更适宜用于使用将图像转换为数字信息的电子摄像装置的成像设备。具体地，本发明涉及一种用于数字照相机，摄像机，个人计算机，可移动计算机，蜂窝电话，可移动信息终端设备，个人数字助理(PDA)等等的变焦透镜。
背景技术
近年来，对于有高图像质量，小尺寸，宽视角以及高可变放大率比等等的数字照相机，有增加的需求。与这些需求相对应的产品发展是必需的。所以，有5以上的高可变放大率比的变焦透镜作为照相透镜是必需的，并且为了将它用用于像素数超过一千万像素的光接收元件，需要有高图像质量，小尺寸，宽视角以及大孔径的变焦透镜。
例如，在JP2005-215165A，JP2005-352348A，JP2007-171456A以及JP2007-3598A等等中，公开了变焦透镜，其中从物侧开始顺次安置了具有正焦距的第一光学***或第一透镜组，具有负焦距的第二光学***或第二透镜组，具有正焦距的第三光学***或第三透镜组，具有负焦距的第四光学***或第四透镜组以及具有正焦距的第五光学***或第五透镜组，并且第一光学***包括例如反射构件等等的偏转光学元件。
另外，当高性能变焦透镜被用于高端(high end)数字照相机时，必须跨越整个变焦区域获得大约至少5百万到1千万像素的图像拾取装置相对应的分辨率。
此外，许多用户还需要有宽视角以及高可变放大率比的照相透镜。在变焦透镜广角端的半视角更可取地应该设定为38度以上。当转换为35mm银盐照相机(所谓的Leica版本)的焦距时，38度半视角等于28mm。另一方面，需要5以上的可变放大率比。
对于以上要求，JPH8-248318A和JP2005-215165A公开了一种传统的变焦透镜，其中通过在光学***之内***棱镜获得在照相机的光轴方向上更薄的形状。
即，JPH8-248318A公开了一种变焦透镜，其从物侧开始顺次安置由具有正屈光力(refractive power)的第一光学***和具有负屈光力的第二光学***构成的可变放大率***，孔径，固定的具有正屈光力的第三光学***，用于在到主体的距离改变时或当改变放大率等情况时调节焦点位置的具有正屈光力并且可移动的第四光学***。
变焦透镜的第一光学***从物侧开始顺次包括第一凹透镜，正交棱镜，第一凸透镜，第二凹透镜以及第二凸透镜的粘合透镜。
另外，JP2005-215165A公开了一种变焦透镜，其从物侧开始顺次包括具有正屈光力并且当变焦时固定的第一透镜组，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，具有负屈光力的第四透镜组，具有正屈光力的第五透镜组，其中变焦是通过移动至少第二透镜组以及第四透镜组进行的。变焦透镜的第一透镜组从物侧开始顺次包括具有负屈光力的单个的第一透镜，将光路弯曲90度的反射构件以及至少一个具有正屈光力的第二透镜。
然而，在JPH8-248318A以及JP2005-215165A中公开的变焦透镜最适合用于摄像机。在具体的实施例中，在JP2005-215165A中可变放大率比是8以上以及在JP2005-215165A中是7以上。但是和这样的大的可变放大率比成对比，在JPH8-248318A中在广角端半视角大约33是度，在JP2005-215165A中大约是34度，以致不满足施加于数字照相机的超过38度的要求。
在JP2005-215165A中，第二实施例的数字示例2公开有变焦比7的高倍放大变焦的变焦透镜的实例。然而，在这种情况下，孔径和第三光学***(第三透镜组)具有集成的构造以致当视角加宽时，安置在孔径之后向物侧的光学***变得过于大并且修正像差变得困难。所以，在此实例中，未实现38度以上的宽视角。
在JP2005-352348A中，第三实施例的数字示例3公开了一种高可变放大率和广角的变焦透镜的实例，其中变焦比大约是35并且宽视角超过38度。然而，在这种情况下，孔径和第三光学***(第三透镜组)具有集成的构造以致尺寸太大。另外，在这种情况下，畸变变得极度地大而不再实现高性能。
在JP2007-171456A中在第三实施例中公开一种高可变放大率和广角的变焦透镜，其中变焦比大约是7并且宽视角超过38度。然而，在这种情况下同样，孔径和第三光学***(第三透镜组)被整体地安置，以致光路只得由作为偏转光学元件的反射构件在作为图像拾取表面的图像拾取装置的短边方向被弯曲。所以，照相机的布局变得困难。在这样的构造下，为了在长边或纵向弯曲光路，作为反射构件的棱镜需要被放大以致第一光学***(第一透镜组)变大并且修正像差变得困难。
在JP2007-3598A的每个实施例中，公开了当从短焦端向长焦端改变放大率时，孔径和第三光学***(第三透镜组)之间的间隔被减小。然而，在这种情况下，没有实现38度以上的宽视角和5以上的高可变放大率比。此外，在这样的构造下，为了实现宽视角和高可变放大率比，需要满足在JP2007-3598A的权利要求1中所说明的条件。
发明内容
本发明的目标是变焦透镜，成像设备，个人数据助理，其中例如放大的色差，色彩的彗差，等等的各种像差可以适当地被修正，而同时在光轴方向的厚度方面小尺寸的本体，高性能，例如，38度以上的宽半视角，例如，5以上的高可变放大率比，例如，5×106到107像素的高分辨率。
为实现以上目标，根据本发明的实施例的变焦透镜包含：具有正屈光力的第一透镜组，当改变所述变焦透镜的放大率时，所述第一透镜组不移动；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；具有负屈光力的第四透镜组，当改变所述变焦透镜的所述放大率时，所述第四透镜组不移动；以及具有正屈光力的第五透镜组，所述第一到第五透镜组从物侧开始沿所述变焦透镜的光轴顺次排布，其中当从广角端向远摄端改变所述变焦透镜的所述放大率时，至少所述第二透镜组，所述第三透镜组，以及所述第五透镜组被移动以进行所述放大率的改变；并且其中所述第三透镜组具有至少两个粘合表面。
附图说明
图1是示意地图解根据本发明第一实施例的实例1的变焦透镜中的光学***沿该变焦透镜的光轴的结构的剖面图。
图2是图解根据图1所示的实例1的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图3是图解根据图1所示的实例1的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图4是图解根据图1所示的实例1的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图5是示意地图解根据本发明第一实施例的实例2的变焦透镜中的光学***沿该变焦透镜的光轴的结构的剖面图。
图6是图解根据图5所示的实例2的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图7是图解根据图5所示的实例2的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图8是图解根据图5所示的实例2的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图9是示意地图解根据本发明第一实施例的实例3的变焦透镜中的光学***沿该变焦透镜的光轴的结构的剖面图。
图10是图解根据图9所示的实例3的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图11是图解根据图9所示的实例3的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图12是图解根据图9所示的实例3的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图13是示意地图解根据本发明第一实施例的实例4的变焦透镜中的光学***沿该变焦透镜的光轴的结构的剖面图。
图14是图解根据图13所示的实例4的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图15是图解根据图13所示的实例4的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图16是图解根据图13所示的实例4的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图17是示意地图解根据本发明第一实施例的实例5的变焦透镜中的光学***沿该变焦透镜的光轴的结构的剖面图。
图18是图解根据图17所示的实例5的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图19是图解根据图17所示的实例5的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图20是图解根据图17所示的实例5的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图21是示意地图解根据本发明的实例6的变焦透镜中的光学***的结构的剖面图。
图22是图解根据实例6的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图23是图解根据实例6的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图24是图解根据实例6的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图25是示意地图解根据本发明的实例7的变焦透镜中的光学***的结构的剖面图。
图26是图解根据实例7的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图27是图解根据实例7的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图28是图解根据实例7的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图29是示意地图解根据本发明的实例8的变焦透镜中的光学***的结构的剖面图。
图30是图解根据实例8的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图31是图解根据实例8的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图32是图解根据实例8的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图33是示意地图解根据本发明的实例9的变焦透镜中的光学***的结构的剖面图。
图34是图解根据实例9的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图35是图解根据实例9的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图36是图解根据实例9的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图37是示意地图解根据本发明的实例10的变焦透镜中的光学***的结构的剖面图。
图38是图解根据实例10的变焦透镜在短焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图39是图解根据实例10的变焦透镜在中间焦距位置的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图40是图解根据实例10的变焦透镜在长焦端的球差，像散，畸变以及彗差的像差曲线的图。
图41A是根据本发明的第四实施例的照相机从前侧的，在坍缩状态的立体图。
图41B是根据本发明第四实施例的照相机的一部分在伸展状态的正视立体图。
图41C是根据本发明第四实施例的照相机的后视立体图。
图42是显示根据本发明第四实施例的照相机的***结构的方框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细地说明本发明的变焦透镜，成像设备，以及个人数据助理的最优方案。
首先，将解释根据本发明第一实施例的变焦透镜。
当前，对于数字照相机，高图像质量，小尺寸，以及广角方面的需要增加，并且，为了满足需要，作为这样的数字照相机中的成像光学***，负前导型(negative-leadtype)的变焦透镜是当前最关心的。另外，从可携带性和它的设计的观点，已经需要能够实现照相机总体上的低厚度的成像光学***，并且已经使用了具有安置在变焦透镜的光路上以反射和偏转光线的反射表面的变焦透镜。在该变焦透镜中，光路在该反射表面被弯曲。
作为一个例子，已经提出有一种变焦透镜，其中从物侧开始顺次排布具有正焦距的第一光学***，具有负焦距的第二光学***，具有正焦距的第三光学***，具有正焦距的第四光学***，具有负焦距的第五光学***，以及具有正焦距的第六光学***，并且第一光学***具有偏转光学元件。在这样的类型的变焦透镜中，由于第三光学***和第四光学***中的透镜组的偏心灵敏性而产生的影响趋向更大，并且这引起制造困难。
[第一实施例]
根据本发明第一实施例的变焦透镜包括具有正焦距的第一光学***或者第一透镜组G1，具有负焦距的第二光学***或者第二透镜组G2，具有正焦距的第三光学***或者第三透镜组G3，具有负焦距的第四光学***或者第四透镜组G4，以及具有正焦距的第五光学***或者第五透镜组G5，它们从物侧开始顺次排布。该变焦透镜也具有设置在第三光学***的物侧的孔径光阑，以及第一光学***可以包括偏转光学元件。
当从短焦端到长焦端改变变焦透镜的放大率时，第一光学***和第二光学***之间的间隔增加，第二光学***和孔径光阑之间的间隔减小，孔径光阑和第三光学***之间的间隔减小，第三光学***和第四光学***之间的间隔增加，以及第四光学***和第五光学***之间的间隔变化。
如果孔径光阑独立地设置在第三光学***上在第三光学***的物侧，并且当变焦透镜设定到短焦端时，孔径光阑被从第三光学***移动到更接近第二光学***，则可以避免由于广角改变而增加的离轴光，以致可以实现变焦透镜的小尺寸。从而，可以实现变焦透镜的小尺寸并且可以容易地修正离轴光的像差。
在这样的类型的变焦透镜中，第二光学***和第三光学***用作主要地用于改变变焦透镜的放大率的可变放大率光学***或者可变放大率透镜组。为了实现高可变放大率比，第二光学***和第三光学***之间的间隔是重要的。
为了实现5以上的可变放大率比，其实现38度以上的宽半视角，更适宜满足以下条件：
0.5＜(T23w/Y’)(ft/fw)＜1.0      (1)
其中T23w是在短焦端第二光学***和第三光学***之间的间隔，Y’是变焦透镜的最大像高度，ft是变焦透镜在长焦端的焦距，并且fw是变焦透镜在短焦端的焦距。
如果值小于条件(1)的下限，则第二光学***和第三光学***之间的间隔太小，于是第二光学***和第三光学***的光焦度被要求过于大，以致贯穿整个的变焦范围修正离轴像差是困难的。如果该值大于条件(1)的上限，则第二光学***和第三光学***之间的间隔太大，因此在短焦端通过第二光学***和第三光学***的离轴光较高，以致离轴像差的修正变得困难。
那么，为了实现变焦透镜的进一步的小尺寸和更高的性能，更适宜满足以下条件：
0.2＜Ts3w/T2sw＜1.5         (2)
其中Ts3w为在短焦端孔径光阑和第三光学***之间的间隔，T2sw为在短焦端第二光学***和孔径光阑之间的间隔。
如果值小于条件(2)的下限，则孔径离第二光学***太远以致经过排布在短焦端孔径光阑的物侧的透镜组的离轴光增加。所以，修正对于第一光学***或者第二光学***的离轴像差变得困难。另一方面，如果该值大于条件(2)的上限，则孔径光阑离第三光学***太远以致第三光学***的离轴光增加。所以，修正第三光学***离轴像差变得困难。
在长焦端孔径光阑的最大孔径Dt可以大于在短焦端孔径光阑的最大孔径Dw。在根据本发明的此实施例的结构中，如果从短焦端到长焦端孔径光阑的孔径相同，则在长焦端的变焦透镜的F值(F数)大于在短焦端的。从而，在长焦端的最大孔径被设定为大于在短焦端的最大孔径以致可以获得小的全孔径F值。如果最大孔径保持恒定并且在长焦端F值当从短焦端到长焦端改变放大率时被设定为较小，则在短焦端F值变得太小，因此修正在短焦端球差，彗差等等变得困难。
在此实施例中，更适宜满足以下条件：
2.0＞Dt/Dw＞1.1       (3)
其中Dt为在长焦端孔径光阑的最大孔径以及Dw为在短焦端孔径光阑的最大孔径。
如果值小于条件(3)的下限，则当在长焦端F值较小时，在短焦端F值变得太小。从而，修正在短焦端的球差，彗差等等变得困难。另一方面，如果值大于条件(3)的上限，则在长焦端F值变得太小，因此修正在长焦端的球差，彗差等等变得困难。
在此实施例中，更适宜满足以下条件：
-3.0＜f2/Y’＜-1.2    (4)
2.0＜f3/Y’＜4.0      (5)
其中f2为第二光学***的焦距以及f3为第三光学***的焦距。
如果值f2/Y’小于条件(4)的下限，则第二光学***的光焦度太大以致修正第二光学***中的像差变得困难。另一方面，如果值f2/Y’大于条件(4)的上限，则第二光学***的光焦度太小。当使用第二光学***改变放大率时，第二光学***的移动量较大以致经过在短焦端的第一光学***或者第二光学***的离轴光变得太大，因此变焦透镜的尺寸应该增加。从而，修正离轴像差变得困难。
如果值f3/Y’为小于条件(5)的下限，则第三光学***的光焦度太大以致修正第三光学***中的像差变得困难。另一方面，如果条件(5)的值f3/Y’大于条件(5)的上限，则第三光学***的光焦度太小，因此第三光学***的移动量太大而不能使用第三光学***来改变变焦透镜的放大率。从而，在短焦端进入第三光学***的离轴光变得太大以致修正离轴像差变得困难。
在根据本发明的此实施例的变焦透镜中，当从短焦端到长焦端改变变焦透镜的放大率时，第四光学***更适宜仍然保留。如果在改变变焦透镜的放大率的过程中第四光学***没有被移动而保持在固定位置，则可以简化在其中设置有变焦透镜的透镜筒结构，并且确保在光学***当中的偏心精度。虽然移动变焦透镜中的全部光学***对有效地修正像差来说是有利的，但是透镜筒的结构是复杂的以致容易出现制造错误。
因为第二光学***和第三光学***主要是改变变焦透镜放大率的可变放大率光学***，所以为了实现高性能以及高可变放大率比，更适宜满足以下条件：
3.5b2t/b2w＞2.0        (6)
3.0＞b3t/b3w＞1.5      (7)
其中b2t是在长焦端的第二光学***的横向放大率，b2w是在短焦端的第二光学***的横向放大率，b3t是在长焦端的第三光学***的横向放大率，以及b3w是在短焦端的第三光学***的横向放大率。
如果值b2t/b2w大于条件(6)的上限，则由于第二光学***而产生的可变放大率比太大，因此第二光学***的移动量太大。从而，需要变焦透镜的大尺寸并且通过在短焦端的第一光学***或者第二光学***的离轴光增加以致修正离轴像差变得困难。如果值b2t/b2w小于条件(6)的下限，则由于第二光学***而产生的可变放大率比较小，因此需要由于其它光学***而产生的大可变放大率比以致贯穿整个的变焦范围修正像差变得困难。
如果值b3t/b3w大于条件(7)的上限，则由于第三光学***而产生的可变放大率比太大，因此第三光学***的移动量太大。从而，需要变焦透镜的大尺寸并且通过在短焦端的第三光学***的离轴光增加以致修正离轴像差变得困难。如果值b3t/b3w小于条件(7)的下限，则由于第三光学***而产生的可变放大率比较小，因此需要由于第二光学***而产生的大可变放大率比以致贯穿变焦透镜的整个的变焦范围修正像差变得困难。
为了实现高性能以及高可变放大率比，更适宜满足以下条件：
1.0＞(b3t/b3w)/(b2t/b2w)＞0.5         (8)
其中b2t是在长焦端的第二光学***的横向放大率，b2w是在短焦端的第二光学***的横向放大率，b3t是在长焦端的第三光学***的横向放大率，以及3w是在短焦端的第三光学***的横向放大率。
如果值大于条件(8)的上限，则由于第三光学***而产生的可变放大率比变得太大，因此通过第三光学***的离轴光增加以致可以修正离轴像差。如果值小于条件(8)的下限，则由于第二光学***而产生的可变放大率比变得太大，因此通过第二光学***的离轴光增加以致修正离轴像差变得困难。
虽然以上说明了根据本发明第一实施例的变焦透镜的基本结构，但是将参考图1到16基于具体的数值实例详细说明根据此实施例的变焦透镜的各种实例。
(实例1)
将详细说明根据本发明第一实施例的变焦透镜的具体的实例。实例1，2，3，和4基于具体的数值实例显示根据此实施例的变焦透镜的具体的结构。在实例1到4中，显示结构和具体的数值实例。
在实例1到4中，变焦透镜进一步包括光学元件，其安置在第五透镜组的像侧并且以平行板形式形成。举例来说，该光学元件是，诸如光学低通滤光片，红外截止滤光片等等的光学过滤器，或者诸如CCD传感器等等的光接收元件的盖玻璃(密封玻璃)，并且在下文中称为滤光片。
另外，在实例1到4中，非球面设置在第一透镜组G1的最靠近物侧(most objectside)的透镜的像侧表面，在第二透镜组G2的最靠近物侧的透镜的像侧表面，以及在第三透镜组G3的最靠近物侧和最靠近像侧的表面两者中。虽然实例1到4中的每个非球面为所谓的非球面铸模透镜(mold lens)，但是每个非球面可以由在其中树脂膜被放置在球面透镜上以形成非球面的所谓的非球面混合透镜形成。
在实例1到4中，像差被充分地修正，并且可以将该变焦透镜应用于具有107像素的光接收元件。由于根据本发明的实施例的变焦透镜的结构，可以实现38度以上的宽半视角，充分小的尺寸的变焦透镜，以及极好的成像性能，
在下文中使用的参考号表示如下：
f：透镜***的总焦距
F(F No.)：F数(F值)
ω：半视角(度)
R：曲率半径
DA，DB，DC，DD，DE，DF：(可变的)间隔
Nd：折射率
vd：阿贝数(Abbe number)
K：非球面的圆锥常数
A4：四阶非球面系数
A6：六阶非球面系数
A8：八阶非球面系数
关于这一点，用于以下实例的非球面由以下方程限定：
X = CH 2 1 + 1 - ( K + 1 ) C 2 H 2 ) + A 4 · H 4 + A 6 · H 6 + A 8 · H 8 - - - ( 9 )
其中C是近轴曲率半径的倒数(近轴曲率)，H是从变焦透镜的光轴开始的高度。
图1显示根据本发明的实例1的变焦透镜的光学***的结构。在从短焦端，即广角端(WIDE)，通过中间的焦距位置(MEAN)向长焦端，即远摄端(TELE)改变的过程中每个透镜组的位置如图1所示。在变焦过程中每个透镜组的移动轨迹也示意地显示在图1中。
图1所示的变焦透镜包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，棱镜PR，孔径光阑FA以及以上说明的滤光片OF。在这种情况下，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，以及第三透镜L3构成第一光学***G1，第四到第六透镜L4到L6构成第二光学***G2，第七到第十透镜L7到L10构成第三光学***G3，第十一透镜L11单独地构成第四光学***G4，以及第十二透镜L12单独地构成第五光学***G5。每个光学***由合适的公共的底架等等支持，并且每个光学***在变焦过程中被整体地操作以改变第一光学***G1，第二光学***G2，孔径光阑FA，第三光学***G3，第四光学***G4，第五光学***G5以及滤光片OF间的相对距离或间隔。在图1中，显示有变焦透镜中光学表面的表面号码。
此外，图1中的每个参考号独立地用于每个实例以避免由于增加的参考号而导致在附图中累赘的说明。虽然图1中的相同的参考号在图5，9，和13中将用于变焦透镜的不同的结构，但是结构不限制于其。
在图1中，构成变焦透镜的光学***的每个光学元件，被串联地安置，例如，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，孔径光阑FA，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，以及滤光片OF被从物侧开始顺次串联地排布，以使像成像在滤光片OF的背面上。
第一透镜L1是负弯月透镜(neagative meniscus lens)，其具有在像侧的非球面以及在物侧的凸面。棱镜PR被用作偏转光路的偏转光学元件。棱镜PR反射光路并将其偏转，例如，90度。第二透镜L2是正透镜，其在物侧和像侧两侧都具有凸面。第三透镜L3是正透镜，其在两侧都具有凸面。第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，和第三透镜L3构成具有正焦距的第一光学***G1，并且在变焦过程中被成组操作。在这种情况下，当变焦时，第一光学***G1保持静止，即，在固定位置不移动。
第四透镜L4是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第五透镜L5是在两侧都具有凹面的负透镜以及第六透镜L6是在两侧都具有凸面的正透镜。第五透镜L5和第六透镜L6紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合(cement)以形成由该两透镜形成的粘合透镜(cemented lens)。第四到第六透镜L4到L6构成具有负焦距的第二光学***G2并且当变焦时成组操作。
当变焦时孔径光阑FA单独地操作。在这种情况下，当变焦时孔径光阑FA在固定位置不移动。
第七透镜L7是在两侧具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第八透镜L8是在两侧都具有凸面的正透镜以及第九透镜L9是在两侧都具有凹面的负透镜。第八透镜L8和第九透镜L9紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第十透镜L10是在两侧都具有凸面并且其中在像侧的凸面被形成为非球面的正透镜。上述第七到第十透镜L7到L10构成具有正焦距的第三光学***G3并且当变焦时成组操作。
第十一透镜L11是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第十一透镜L11单独地构成具有负焦距的第四光学***G4并且当变焦时成组操作。在这种情况下，当变焦时第四光学***G4在固定位置不移动。
第十二透镜L12是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第十二透镜L12单独地构成具有正焦距的第五光学***G5并且当变焦时成组操作。
在在短焦端(广角端)和长焦端(远摄端(telephoto end))之间改变变焦透镜的放大率的过程中，变焦透镜中的光学元件之间的间隔DA，DB，DC，DD，DE和DF是可变的。间隔DA是第一光学***G1在第一光学***G1的最靠近像侧的表面，即第三透镜L3在像侧的表面(9)，与第二光学***G2在最靠近物侧的表面，即第四透镜L4在物侧的表面(10)之间的间隔。间隔DB是第二光学***G2在第二光学***G2的最靠近像侧的表面，即第六透镜L6在像侧的表面(14)与孔径光阑FA的表面(15)之间的间隔。间隔DC是孔径光阑FA的表面(15)与第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近物侧的表面，即第七透镜L7在物侧的表面(16)之间的间隔。间隔DD是第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近像侧的表面，即第十透镜L10在像侧的表面(22)，与第四光学***G4在最靠近物侧的表面，即第十一透镜L11在物侧的表面(23)之间的间隔。间隔DE是第四光学***G4在第四光学***G4的最靠近像侧的表面，即第十一透镜L11在像侧的表面(24)，与第五光学***G5在最靠近物侧的表面，即第十二透镜L12在物侧的表面(25)之间的间隔。间隔DF是第五光学***G5在第五光学***G5的最靠近像侧的表面，即第十二透镜L12在像侧的表面(26)，与滤光片OF在最靠近物侧的表面(27)之间的间隔。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，第二光学***G2，第三光学***G3，与第五光学***G5被移动以使第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA逐渐地增加，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB逐渐地减小，孔径光阑FA与第三光学***G3之间的间隔DC逐渐地减小，第三光学***G3与第四光学***G4之间的间隔DD逐渐地增加，第四光学***G4与第五光学***G5之间的间隔DE逐渐地增加，以及第五光学***G5与滤光片OF之间的间隔DF逐渐地减小。
在当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时的移动中，第二光学***G2大致单调地向像侧移动，第三光学***G3大致单调地向物侧移动，以及第五光学***G5被大致单调地向像侧移动。
在实例1中，变焦透镜的焦距f和F值F分别地在f＝5.20到34.93和F＝3.69到5.40范围内变化。每个光学元件的光学性质如以下表所示。
[表1]
Figure BSA00000345538900161
在表1中，星号表示该表面是非球面。即，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，以及第二十五表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(9)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝-2.66318E-05(＝-2.66318x10-5)
A4＝-3.73542E-07
A6＝3.46456E-09
A8＝-3.54130E-11
非球面：第十一表面
K＝-1.16008E-05
A4＝1.75709E-06
A6＝-5.13170E-08
A8＝2.30633E-09
非球面：第十六表面
K＝-7.64600E-05
A4＝1.18832E-06
A6＝-7.00964E-08
A8＝1.35244E-09
非球面：第二十二表面
K＝-5.97807E-05
A4＝5.86433E-06
A6＝-8.40400E-07
A8＝2.09610E-08
非球面：第二十四表面
K＝1.51024E-04
A4＝9.33987E-06
A6＝-3.92025E-07
A8＝6.18211E-09
非球面：第二十五表面
K＝9.38549E-05
A4＝1.41070E-05
A6＝6.64229E-07
A8＝1.20242E-08
当变焦时，第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB，孔径光阑FA和第三光学***G3之间的间隔DC，第三光学***G3和第四光学***G4之间的间隔DD，第四光学***G4和第五光学***G5之间的间隔DE，以及第五光学***G5和滤光片OF之间的间隔DF如以下表所示改变。
[表2]
  短焦端   中间焦距位置   长焦端
  f   5.20   13.49   34.93
  F数   3.69   5.50   5.40
  DA   0.50   7.06   12.87
  DB   12.88   6.32   0.51
  DC   9.55   3.71   0.49
  DD   1.00   6.84   10.06
  DE   1.46   4.26   8.85
  DF   8.14   5.34   0.75
根据此实例1中的条件的值如下：
用于实例1的条件的值：
Dw＝2.40
Dt＝3.50
b2t＝-1.453
b2w＝-0.510
b3t＝-0.962
b3w＝-0.528
f2＝-9.720
f3＝14.358
实例1的条件的值：
(T23w/Y’)/(ft/fw)＝0.795
(Ts3w/T2sw)＝0.741
Dt/Dw＝1.458
f2/Y’＝-2.314
f3/Y’＝3.419
b2t/b2w＝2.849
b3t/b3w＝1.822
(b3t/b3w)/(b2t/b2w)＝0.640
从而，根据实例1中上述条件的数值在所述条件范围之内。
图2到4显示根据图1所示的实例1的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图2显示在短焦端(广角端)的像差曲线，图3显示在中间焦距位置的像差曲线，图4显示在长焦端(远摄端)的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面，粗线表示d线，并且细线表示g线。
根据图2到4所示的像差曲线，据发现，在图1所示的实例1的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
(实例2)
图5显示根据本发明的实例2的变焦透镜的光学***的结构。在从短焦端，即广角端(WIDE)，通过中间的焦距位置(MEAN)向长焦端，即远摄端(TELE)改变的过程中每个透镜组的位置如图5所示。在变焦过程中每个透镜组的移动轨迹也示意地显示在图5中。
图5所示的变焦透镜包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，棱镜PR，孔径光阑FA以及滤光片OF。在这种情况下，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，以及第三透镜L3构成第一光学***G1，第四到第六透镜L4到L6构成第二光学***G2，第七到第十透镜L7到L10构成第三光学***G3，第十一透镜L11单独地构成第四光学***G4，以及第十二透镜L12单独地构成第五光学***G5。每个光学***由合适的公共的底架等等支持，并且每个光学***在变焦过程中被整体地操作以改变第一光学***G1，第二光学***G2，孔径光阑FA，第三光学***G3，第四光学***G4，第五光学***G5以及滤光片OF间的相对距离或间隔。在图5中，显示有变焦透镜中光学表面的表面号码。此外，图5中的每个参考号独立地用于每个实例以避免由于增加的参考号而导致在附图中累赘的说明。
在图5中，构成变焦透镜的光学***的每个光学元件，被串联地安置，例如，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，孔径光阑FA，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，以及滤光片OF被从物侧开始顺次串联地排布，以使像成像在滤光片OF的背面上。
第一透镜L1是负弯月透镜，其具有在像侧的非球面以及在物侧的凸面。棱镜PR被用作偏转光路的偏转光学元件。棱镜PR反射光路并将其偏转，例如，90度。第二透镜L2是正透镜，其在物侧和像侧两侧都具有凸面。第三透镜L3是正透镜，其在两侧都具有凸面。第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，和第三透镜L3构成具有正焦距的第一光学***G1，并且在变焦过程中成组操作。在这种情况下，当变焦时第一光学***G1在固定位置不移动。
第四透镜L4是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第五透镜L5是在两侧具有凹面的负透镜以及第六透镜L6是在两侧都具有凸面的正透镜。第五透镜L5和第六透镜L6紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第四到第六透镜L4到L6构成具有负焦距的第二光学***G2并且当变焦时成组操作。
当变焦时孔径光阑FA单独地操作。
第七透镜L7是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第八透镜L8是在两侧都具有凸面的正透镜以及第九透镜L9是在两侧都具有凹面的负透镜。第八透镜L8和第九透镜L9紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第十透镜L10是在两侧都具有凸面并且其中在像侧的凸面被形成为非球面的正透镜。上述第七到第十透镜L7到L10构成具有正焦距的第三光学***G3并且当变焦时成组操作。
第十一透镜L11是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第十一透镜L11单独地构成具有负焦距的第四光学***G4并且当变焦时成组操作。在这种情况下，当变焦时第四光学***G4在固定位置不移动。
第十二透镜L12是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第十二透镜L12单独地构成具有正焦距的第五光学***G5并且当变焦时成组操作。
在在短焦端(广角端)和长焦端(远摄端)之间改变变焦透镜的放大率的过程中，变焦透镜中的光学元件之间的间隔DA，DB，DC，DD，DE和DF是可变的。间隔DA是第一光学***G1在第一光学***G1的最靠近像侧的表面，即第三透镜L3在像侧的表面(9)，与第二光学***G2在最靠近物侧的表面，即第四透镜L4在物侧的表面(10)之间的间隔。间隔DB是第二光学***G2在第二光学***G2的最靠近像侧的表面，即第六透镜L6在像侧的表面(14)与孔径光阑FA的表面(15)之间的间隔。间隔DC是孔径光阑FA的表面(15)与第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近物侧的表面，即第七透镜L7在物侧的表面(16)之间的间隔。间隔DD是第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近像侧的表面，即第十透镜L10在像侧的表面(22)，与第四光学***G4在最靠近物侧的表面，即第十一透镜L11在物侧的表面(23)之间的间隔。间隔DE是第四光学***G4在第四光学***G4的最靠近像侧的表面，即第十一透镜L11在像侧的表面(24)，与第五光学***G5在最靠近物侧的表面，即第十二透镜L12在物侧的表面(25)之间的间隔。间隔DF是第五光学***G5在第五光学***G5的最靠近像侧的表面，即第十二透镜L12在像侧的表面(26)，与滤光片OF在最靠近物侧的表面(27)之间的间隔。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，第二光学***G2，孔径光阑FA，第三光学***G3，以及第五光学***G5被移动以使第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA逐渐地增加，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB逐渐地减小，孔径光阑FA与第三光学***G3之间的间隔DC逐渐地减小，第三光学***G3与第四光学***G4之间的间隔DD逐渐地增加，第四光学***G4与第五光学***G5之间的间隔DE逐渐地增加，以及第五光学***G5与滤光片OF之间的间隔DF逐渐地减小。
在当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时的移动中，第二光学***G2大致单调地向像侧移动，孔径光阑FA曾被移到物侧，然后移到像侧，第三光学***G3向物侧移动，以及第五光学***G5大致单调地向像侧移动。
在实例2中，变焦透镜的焦距f和F值F分别地在f＝5.19到35.05和F＝3.82到5.71范围内变化。每个光学元件的光学性质如以下表所示。
[表3]
Figure BSA00000345538900231
在表3中，星号表示该表面是非球面。即，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，以及第二十五表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(9)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝-2.95802E-05
A4＝-4.14571E-07
A6＝3.44622E-09
A8＝-3.41502E-11
非球面：第十一表面
K＝-3.85674E-05
A4＝1.37916E-06
A6＝4.03783E-08
A8＝4.34243E-10
非球面：第十六表面
K＝-5.39246E-05
A4＝7.86322E-07
A6＝-4.46790E-08
A8＝8.13937E-10
非球面：第二十二表面
K＝2.31019E-05
A4＝1.42982E-06
A6＝3.67689E-07
A8＝7.19641E-09
非球面：第二十四表面
K＝1.63010E-04
A4＝4.29213E-06
A6＝-1.93397E-08
A8＝1.76094E-09
非球面：第二十五表面
K＝1.15198E-04
A4＝7.39314E-06
A6＝2.38598E-07
A8＝3.98643E-09
当变焦时，第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB，孔径光阑FA和第三光学***G3之间的间隔DC，第三光学***G3和第四光学***G4之间的间隔DD，第四光学***G4和第五光学***G5之间的间隔DE，以及第五光学***G5和滤光片OF之间的间隔DF如以下表所示改变。
[表4]
  短焦端   中间焦距位置   长焦端
  f   5.19   13.53   35.05
  F数   3.82   4.92   5.71
  DA   0.55   7.95   14.91
  DB   18.52   5.70   0.48
  DC   5.63   5.16   0.48
  DD   1.00   6.89   9.83
  DE   1.45   5.19   9.01
  DF   8.11   4.37   0.55
根据此实例2中条件的值如下：
用于实例2的条件的值：
Dw＝2.80
Dt＝3.50
b2t＝1.377
b2w＝-0.482
b3t＝-0.907
b3w＝-0.497
f2＝-10.640
f3＝15.002
实例2的条件的值：
(T23w/Y’)/(ft/fw)＝0.852
(Ts3w/T2sw)＝0.304
Dt/Dw＝1.250
f2/Y’＝-2.533
f3/Y’＝3.572
b2t/b2w＝2.858
b3t/b3w＝1.826
(b3t/b3w)/(b2t/b2w)＝0.639
从而，根据实例2中上述条件的数值在所述条件范围之内。
图6到8显示根据图5所示的实例2的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图6显示在短焦端(广角端)的像差曲线，图7显示在中间焦距位置的像差曲线，以及图8显示在长焦端(远摄端)的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面，粗线表示d线，并且细线表示g线。
根据图6到8所示的像差曲线，据发现，在图5所示的实例2的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
(实例3)
图9显示根据本发明的实例3的变焦透镜的光学***的结构。在从短焦端，即，广角端(WIDE)通过中间的焦距位置(MEAN)向长焦端，即远摄端(TELE)改变的过程中每个透镜组的位置如图9所示。在变焦过程中每个透镜组的移动轨迹也示意地显示在图9中。
图9所示的变焦透镜包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，棱镜PR，孔径光阑FA以及滤光片OF。在这种情况下，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，以及第三透镜L3构成第一光学***G1，第四到第六透镜L4到L6构成第二光学***G2，第七到第十透镜L7到L10构成第三光学***G3，第十一透镜L11单独地构成第四光学***G4，以及第十二透镜L12单独地构成第五光学***G5。每个光学***由合适的公共的底架等等支持，并且每个光学***在变焦过程中被整体地操作以改变第一光学***G1，第二光学***G2，孔径光阑FA，第三光学***G3，第四光学***G4，第五光学***G5以及滤光片OF间的相对距离或间隔。
在图9中，显示变焦透镜中光学表面的表面号码。此外，图9中的每个参考号独立地用于每个实例以避免由于增加的参考号而导致在附图中累赘的说明。
在图9中，构成变焦透镜的光学***的每个光学元件，被串联地安置，例如，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，孔径光阑FA，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，以及滤光片OF被从物侧开始顺次串联地排布，以使像成像在滤光片OF的背面上。
第一透镜L1是负弯月透镜，其具有在像侧的非球面以及在物侧的凸面。棱镜PR被用作偏转光路的偏转光学元件。棱镜PR反射光路并将其偏转，例如，90度。第二透镜L2是正透镜，其在物侧和像侧两侧都具有凸面。第三透镜L3是正弯月透镜，其在所述物侧具有凸面。第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，和第三透镜L3构成具有正焦距的第一光学***G1，并且在变焦过程中成组操作。在这种情况下，当变焦时第一光学***G1在固定位置不移动。
第四透镜L4是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第五透镜L5是在两侧都具有凹面的负透镜以及第六透镜L6是在两侧都具有凸面的正透镜。第五透镜L5和第六透镜L6紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第四到第六透镜L4到L6构成具有负焦距的第二光学***G2并且当变焦时成组操作。
当变焦时孔径光阑FA单独地操作。在这种情况下，当变焦时孔径光阑FA在固定位置不移动。
第七透镜L7是在物侧具有非球面凸面的正弯月透镜。第八透镜L8是在两侧都具有凸面的正透镜以及第九透镜L9是在两侧都具有凹面的负透镜。第八透镜L8和第九透镜L9紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第十透镜L10是在两侧都具有凸面并且其中在像侧的凸面被形成为非球面的正透镜。上述第七到第十透镜L7到L10构成具有正焦距的第三光学***G3并且当变焦时成组操作。
第十一透镜L11是负弯月透镜，其具有在像侧的非球面并且被形成为向物侧凸出的形状。第十一透镜L11单独地构成具有负焦距的第四光学***G4并且当变焦时成组操作。在这种情况下，当变焦时第四光学***G4在固定位置不移动。
第十二透镜L12是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第十二透镜L12单独地构成具有正焦距的第五光学***G5并且当变焦时成操作。
在在短焦端(广角端)和长焦端(远摄端)之间改变变焦透镜的放大率的过程中，变焦透镜中的光学元件之间的间隔DA，DB，DC，DD，DE和DF是可变的。间隔DA是第一光学***G1在第一光学***G1的最靠近像侧的表面，即第三透镜L3在像侧的表面(9)，与第二光学***G2在最靠近物侧的表面，即第四透镜L4在物侧的表面(10)之间的间隔。间隔DB是第二光学***G2在第二光学***G2的最靠近像侧的表面，即第六透镜L6在像侧的表面(14)与孔径光阑FA的表面(15)之间的间隔。间隔DC是孔径光阑FA的表面(15)与第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近物侧的表面，即第七透镜L7在物侧的表面(16)之间的间隔。间隔DD是第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近像侧的表面，即第十透镜L10在像侧的表面(22)，与第四光学***G4在最靠近物侧的表面，即第十一透镜L11在物侧的表面(23)之间的间隔。间隔DE是第四光学***G4在第四光学***G4的最靠近像侧的表面，即第十一透镜L11在像侧的表面(24)，与第五光学***G5在最靠近物侧的表面，即第十二透镜L12在物侧的表面(25)之间的间隔。间隔DF是第五光学***G5在第五光学***G5的最靠近像侧的表面，即第十二透镜L12在像侧的表面(26)，与滤光片OF在最靠近物侧的表面(27)之间的间隔。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，第二光学***G2，第三光学***G3，与第五光学***G5被移动以使第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA逐渐地增加，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB逐渐地减小，孔径光阑FA与第三光学***G3之间的间隔DC逐渐地减小，第三光学***G3与第四光学***G4之间的间隔DD逐渐地增加，第四光学***G4与第五光学***G5之间的间隔DE逐渐地增加，以及第五光学***G5与滤光片OF之间的间隔DF逐渐地减小。
在当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时的移动中，第二光学***G2大致单调地向像侧移动，第三光学***G3大致单调地向物侧移动，以及第五光学***G5大致单调地向像侧移动。
在实例3中，变焦透镜的焦距f和F值F分别地在f＝5.20到34.98和F＝3.62到5.79范围内变化。每个光学元件的光学性质如以下表所示。
[表5]
Figure BSA00000345538900301
在表5中，星号表示该表面是非球面。即，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，以及第二十五表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(9)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝-2.73941E-05
A4＝-5.56990-07
A6＝5.77314E-09
A8＝-4.10151E-11
非球面：第十一表面
K＝-5.23771E-06
A4＝1.27345E-06
A6＝6.12964E-08
A8＝-1.67148E-09
非球面：第十六表面
K＝-2.76178E-05
A4＝1.03357E-06
A6＝-2.95254E-08
A8＝6.46288E-10
非球面：第二十二表面
K＝1.77835E-04
A4＝8.92306E-06
A6＝-8.94259E-07
A8＝1.85251E-08
非球面：第二十四表面
K＝6.56471E-05
A4＝1.60998E-05
A6＝-7.66122E-07
A8＝1.46091E-08
非球面：第二十五表面
K＝-2.32383E-05
A4＝2.50045E-05
A6＝-1.03941E-06
A8＝1.65508E-08
当变焦时，第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB，孔径光阑FA和第三光学***G3之间的间隔DC，第三光学***G3和第四光学***G4之间的间隔DD，第四光学***G4和第五光学***G5之间的间隔DE，以及第五光学***G5和滤光片OF之间的间隔DF如以下表所示改变。
[表6]
  短焦端   中间焦距位置   长焦端
  f   5.20   13.50   34.98
  F数   3.62   5.48   5.79
  DA   0.50   6.86   11.59
  DB   11.59   5.23   0.50
  DC   12.00   5.93   0.50
  DD   1.00   7.07   12.50
  DE   1.43   3.78   7.43
  DF   6.50   4.15   0.50
根据此实例3中条件的值如下：
用于实例3的条件的值：
Dw＝2.50
Dt＝3.80
b2t＝-1.446
b2w＝-0.554
b3t＝1.157
b3w＝-0.568
f2＝-9.967
f3＝15.311
实例3的条件的值：
(T23w/Y’)/(ft/fw)＝0.835
(Ts3w/T2sw)＝1.035
Dt/Dw＝1.520
f2/Y’＝-2.373
f3/Y’＝3.645
b2t/b2w＝2.608
b3t/b3w＝2.036
(b3t/b3w)/(b2t/b2w)＝0.780[0057]
从而，根据实例3中上述条件的数值在所述条件范围之内。
图10到12显示根据图9所示的实例3的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图10显示在短焦端(广角端)的像差曲线，图11显示在中间焦距位置的像差曲线，以及图12显示在长焦端(远摄端)的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面，粗线表示d线，并且细线表示g线。
根据图10到12所示的像差曲线，据发现，在图9所示的实例3的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
(实例4)
图13显示根据本发明的实例3的变焦透镜的光学***的结构。在从短焦端，那即广角端(WIDE)通过中间的焦距位置(MEAN)向长焦端，即远摄端(TELE)改变的过程中每个透镜组的位置如图13所示。在变焦过程中每个透镜组的移动轨迹也示意地显示在图13中。
在这种情况下，变焦透镜进一步包括例如第六透镜组的第六光学***。
图13所示的变焦透镜包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，第十三透镜L13，棱镜PR，孔径光阑FA以及滤光片OF。
在这种情况下，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，以及第三透镜L3构成第一光学***G1，第四到第六透镜L4到L6构成第二光学***G2，第七到第十透镜L7到L10构成第三光学***G3，第十一透镜L11单独地构成第四光学***G4，，第十二透镜L12单独地构成第五光学***G5，以及第十三透镜L13单独地构成第六光学***G6。每个光学***由合适的公共的底架等等支持，并且每个光学***在变焦过程中被整体地操作以改变第一光学***G1，第二光学***G2，孔径光阑FA，第三光学***G3，第四光学***G4，第五光学***G5，第六光学***G6以及滤光片OF间的相对距离或间隔。
在图13中，显示有变焦透镜中光学表面的表面号码。此外，图13中的每个参考号独立地用于每个实例以避免由于增加的参考号而导致在附图中累赘的说明。
在图13中，构成变焦透镜的光学***的每个光学元件，被串联地安置，例如，第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5，第六透镜L6，孔径光阑FA，第七透镜L7，第八透镜L8，第九透镜L9，第十透镜L10，第十一透镜L11，第十二透镜L12，第十三透镜L13，以及滤光片OF被从物侧开始顺次串联地排布，以使像成像在滤光片OF的背面上。
第一透镜L1是负弯月透镜，其具有在像侧的非球面以及在物侧的凸面。棱镜PR被用作偏转光路的偏转光学元件。棱镜PR反射光路并将其偏转，例如，90度。第二透镜L2是正透镜，其在物侧和像侧两侧都具有凸面。第三透镜L3是正弯月透镜，其在物侧具有凸面。
第一透镜L1，棱镜PR，第二透镜L2，和第三透镜L3构成具有正焦距的第一光学***G1，并且在变焦过程中成组操作。在这种情况下，当变焦时第一光学***G1在固定位置不移动。
第四透镜L4是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第五透镜L5是在两侧都具有凹面的负透镜以及第六透镜L6是在两侧都具有凸面的正透镜。第五透镜L5和第六透镜L6紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第四到第六透镜L4到L6构成具有负焦距的第二光学***G2并且当变焦时成组操作。
当变焦时孔径光阑FA单独地操作。在这种情况下，当变焦时孔径光阑FA在固定位置不移动。
第七透镜L7是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第八透镜L8是在两侧都具有凸面的正透镜以及第九透镜L9是在两侧都具有凹面的负透镜。第八透镜L8和第九透镜L9紧密地附着于彼此，并且被整体地粘合以形成由该两透镜形成的粘合透镜。第十透镜L10是在两侧都具有凸面并且其中在像侧的凸面被形成为非球面的正透镜。上述第七到第十透镜L7到L10构成具有正焦距的第三光学***G3并且当变焦时成组操作。
第十一透镜L11是在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜。第十一透镜L11单独地构成具有负焦距的第四光学***G4并且当变焦时成组操作。在这种情况下，当变焦时，第四光学***G4保持静止，即，在固定位置不移动。
第十二透镜L12是在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜。第十二透镜L12单独地构成具有正焦距的第五光学***G5并且当变焦时成组操作。
第十三透镜L13是负弯月透镜，其具有在物侧的非球面并且形成为向像侧凸出的形式。第十二透镜L12单独地构成具有正焦距的第五光学***G5并且当变焦时成组操作。第十三透镜L13单独地构成具有负焦距的第六光学***并且成组操作。在这种情况下，第六光学***整体地设置在滤光片OF上，并且在变焦过程中，在固定位置不移动。
在在短焦端(广角端)和长焦端(远摄端)之间改变变焦透镜的放大率的过程中，变焦透镜中的光学元件之间的间隔DA，DB，DC，DD，DE和DF是可变的。间隔DA是第一光学***G1在第一光学***G1的最靠近像侧的表面，即第三透镜L3在像侧的表面(9)，与第二光学***G2在最靠近物侧的表面，即第四透镜L4在物侧的表面(10)之间的间隔。间隔DB是第二光学***G2在第二光学***G2的最靠近像侧的表面，即第六透镜L6在像侧的表面(14)与孔径光阑FA的表面(15)之间的间隔。间隔DC是孔径光阑FA的表面(15)与第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近物侧的表面，即第七透镜L7在物侧的表面(16)之间的间隔。间隔DD是第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近像侧的表面，即第十透镜L10在像侧的表面(22)，与第四光学***G4在最靠近物侧的表面，即第十一透镜L11在物侧的表面(23)之间的间隔。间隔DE是第四光学***G4在第四光学***G4的最靠近像侧的表面，即第十一透镜L11在像侧的表面(24)，与第五光学***G5在最靠近物侧的表面，即第十二透镜L12在物侧的表面(25)之间的间隔。间隔DF是第五光学***G5在第五光学***G5的最靠近像侧的表面，即第十二透镜L12在像侧的表面(26)，与第十三透镜L13在物侧的表面(27)之间的间隔。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，第二光学***G2，第三光学***G3，与第五光学***G5被移动以使第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA逐渐地增加，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB逐渐地减小，孔径光阑FA与第三光学***G3之间的间隔DC逐渐地减小，第三光学***G3与第四光学***G4之间的间隔DD逐渐地增加，第四光学***G4与第五光学***G5之间的间隔DE逐渐地增加，以及第五光学***G5与第六光学***之间的间隔DF逐渐地减小。
在当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时移动中，第二光学***G2大致单调地向像侧移动，第三光学***G3大致单调地向物侧移动，以及第五光学***G5大致单调地向像侧移动。
在实例4中，变焦透镜的焦距f和F值F分别地在f＝5.21到35.01和F＝3.58到5.85范围内变化。每个光学元件的光学性质如以下表所示。
[表7]
Figure BSA00000345538900371
在表7中，星号表示该表面是非球面。即，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，第二十五表面以及第二十七表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(9)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝-2.71728E-06
A4＝-3.58900E-07
A6＝1.70392E-09
A8＝4.11931E-13
非球面：第十一表面
K＝-1.24369E-04
A4＝1.17040E-06
A6＝-9.36061E-08
A8＝-1.94537E-09
非球面：第十六表面
K＝-5.03986E-05
A4＝1.88819E-07
A6＝-4.04258E-09
A8＝4.05202E-11
非球面：第二十二表面
K＝2.35721E-04
A4＝1.56156E-06
A6＝-1.45635E-07
A8＝2.75915E-09
非球面：第二十四表面
K＝3.77794E-04
A4＝1.16807E-05
A6＝6.58942E-07
A8＝-4.47280E-08
非球面：第二十五表面
K＝1.70399E-04
A4＝2.68367E-05
A6＝1.09834E-08
A8＝-3.07464E-08
非球面：第二十七表面
K＝3.59460E-04
A4＝-5.08998E-05
A6＝1.62131E-06
A8＝0.00000E+00
当变焦时，第一光学***G1和第二光学***G2之间的间隔DA，第二光学***G2和孔径光阑FA之间的间隔DB，孔径光阑FA和第三光学***G3之间的间隔DC，第三光学***G3和第四光学***G4之间的间隔DD，第四光学***G4和第五光学***G5之间的间隔DE，以及第五光学***G5和第六光学***G6之间的间隔DF如以下表所示改变。
[表8]
  短焦端   中间焦距位置   长焦端
  f   5.21   13.50   35.01
  F数   3.58   5.69   5.85
  DA   0.89   5.00   8.83
  DB   8.57   4.46   0.63
  DC   11.19   5.75   0.50
  DD   5.42   10.86   16.11
  DE   1.00   3.35   3.48
  DF   3.02   0.67   0.54
根据此实例4中条件的值如下：
用于实例4的条件的值：
Dw＝2.50
Dt＝3.60
b2t＝-1.550
b2w＝-0.562
b3t＝-1.328
b3w＝-0.627
f2＝-7.001
f3＝13.908
实例4的条件的值：
(T23w/Y’)/(ft/fw)＝0.700
(Ts3w/T2sw)＝1.306
Dt/Dw＝1.440
f2/Y’＝1.667
f3/Y’＝3.311
b2t/b2w＝2.757
b3t/b3w＝2.119
(b3t/b3w)/(b2t/b2w)＝0.768
从而，根据实例4中上述条件的数值在所述条件范围之内。
图14到16显示根据图13所示的实例4的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图14显示在短焦端(广角端)的像差曲线，图15显示在中间焦距位置的像差曲线，以及图16显示在长焦端(远摄端)的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面，粗线表示d线，并且细线表示g线。
根据图14到16所示的像差曲线，据发现，在图13所示的实例4的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
[第二实施例]
接下来，根据本发明第二实施例的变焦透镜将被作为实例5到10参考附图来详细说明。
图17和21显示根据第二实施例的变焦透镜的结构的剖面图。图17显示实例5的变焦透镜的结构，图21显示实例6的变焦透镜的结构。
根据实例5的变焦透镜包括五个透镜组，即，“正，负，正，负，和正”透镜组G1到G5。在该变焦透镜中，第二透镜组G2用作具有主要改变变焦透镜的放大率的功能的所谓的变化器。第三透镜组G3和其后的镜头组也配置为具有改变变焦透镜的放大率的功能，以致第二透镜组在放大率改变上的负担被减少，并且即使像差修正由于有高可变放大率比而变得困难，也确保修正像差的自由度。第五透镜组用作所谓的补偿器以修正伴随改变放大率的成像表面的位置变化，以及第四透镜组具有随着物点的移动进行聚焦的功能。第一透镜组G1和第四透镜组G4当改变变焦透镜的放大率时被固定，即，不移动，以致可以防止透镜筒单元的大尺寸，以及即使当透镜组的光学元件的数目相对地大时也实现广角度和高可变放大率比。
根据本发明第二实施例的变焦透镜，如以下实例(实例5和6)所示，可以提供具有小尺寸的本体并且其中像差被充分地修正的变焦透镜。所以，使用以上变焦透镜，可以提供个自都具有小尺寸的本体和高性能的成像设备，照相机和个人数据助理。
由于本体的小尺寸，可以通过元件尺寸缩小和减少元件的数目实现节能。
如下，将以变焦透镜的两个具体的实例解释本发明的第二实施例。
在以下实例中，如图17所示，变焦透镜可以包括光学元件，其被安置在第五透镜组G5的像侧并且以平行板形式形成。举例来说，光学元件可以是，诸如光学低通滤光片，红外截止滤光片等等的光学过滤器，或诸如CCD传感器的光接收元件的盖玻璃(密封玻璃)，相当于以上元件的透明的平行板等等，其被称为平行板P。
图17显示根据实例5的变焦透镜的结构以及当从广角端通过中间焦距位置向远摄端改变放大率时的变焦移动轨迹。
在图17中，变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，以及具有正屈光力的第五透镜组G5。变焦透镜进一步包括第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑S，以及平行板被安置在第五透镜组G5的背面，即，其像侧。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，以及第五透镜组G5和平行板P之间的间隔(F)减小。
在本发明的第二实施例中，第一透镜组G1和第四透镜组G4在变焦过程中保持静止，即，在固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧具有凸面的正透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且被配置为当改变变焦透镜的放大率时向像侧移动。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在两侧都具有非球面的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及由负弯月透镜L10和在像侧具有非球面的正弯月透镜L11形成的粘合透镜。在正弯月透镜L7中，具有比另一个更强的凸面的非球面向着物侧。
第四透镜组G4包括在物侧具有凸面并且在像侧具有非球面的负弯月透镜L12。
第五透镜组G5包括在两侧都具有非球面的正弯月透镜L13。
根据此实施例中的变焦透镜的结构，即使当应用了10.1的高可变放大率比时，也可以有效地修正色差和放大率的其它像差。
在第二实施例中，如图17和21中实例5和6所示，平行板P被安置在第五透镜组G5和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的极限分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者被配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
[第三实施例]
接下来，将参考图25，29，33，和37解释本发明的第三实施例。
在图25，29，33和37中，虽然基本结构是共同的，但是成像光学***中的一些元件是不同的，并且分别地在实例7，8，9，和10中以剖面图显示。
在这里以下将如图25所示的实例7具体地解释根据第三实施例的变焦透镜。
根据本发明第三实施例的的变焦透镜包括六个透镜组，即，“正，负，正，负，正和正或负”透镜组G1到G6。在该变焦透镜中，第二透镜组G2用作具有主要改变变焦透镜的放大率的功能的所谓的变化器。第三透镜组G3和其后镜头组也被配置为具有改变变焦透镜的放大率的功能，以致第二透镜组在放大率改变上的负担被减少，并且即使像差修正由于有高可变放大率比而变得困难，也确保修正像差的自由度。第五透镜组用作所谓的补偿器以随着改变放大率修正成像表面的位置变化，并且具有随着物点的移动进行聚焦的功能。第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4，和第六透镜组当改变变焦透镜的放大率时被固定，即，不移动，以致可以防止透镜筒单元的大尺寸，以及即使当透镜组的光学元件的数目相对地大时也实现高可变放大率比。
图25是显示本发明的第三实施例的实例7的结构以及在从广角端通过某一中间焦距位置向远摄端变焦的过程中的变焦移动轨迹的剖面图。
根据第三实施例的变焦透镜沿变焦透镜的光轴，从物侧开始顺次包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，具有正屈光力的第五透镜组G5，具有负屈光力的第六透镜组G6，以及安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，并且第五透镜组G5和第六透镜组G6之间的间隔(F)减小。
在本发明的第三实施例中，第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4和第六透镜组G6的每个都在变焦过程中在固定状态不移动。第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面和在像侧的非球面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的正透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。
第三透镜组G3包括在物侧具有非球面并且其中比另一个更强的凸面向着物侧的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及在两侧具有凸面的正透镜L10。
第四透镜组G4包括在物侧具有凸面并且在像侧具有非球面的负弯月透镜L11。
第五透镜组G5包括在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正弯月透镜L12。
第六透镜组G6包括负弯月透镜L13，其具有在物侧的非球面以及在像侧的凸面。
在第三实施例中，如由实例7和10所示，平行板P被安置在第六透镜组G6和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的极限分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者被配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
根据本发明的第二实施例的变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组，第一透镜组当改变变焦透镜的放大率时不移动，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组G4当改变变焦透镜的放大率时不移动，以及具有正屈光力的第五透镜组G5，第一到第五透镜组从物侧开始沿变焦透镜的光轴顺次排布。当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，至少第二透镜组G2，第三透镜组G3，以及第五透镜组G5被移动以进行放大率改变。第三透镜组G3具有至少两个粘合表面。从而，如果该变焦透镜被应用在数字照相机等等中，则可以实现光轴方向上的较薄的本体以及小尺寸的本体。第三透镜组G3具有至少两个粘合表面以致作为在具有高可变放大率比的传统的变焦透镜中产生的问题的放大率的色差可以被有效地修正。这里，第一透镜组G1可以具有弯曲光路的反射光学元件。
根据第二实施例的变焦透镜，更适宜满足以下条件：
0.5 < f 1 fw &times; ft < 2 - - - ( 10 )
其中f1是第一透镜组的焦距，fw是变焦透镜在广角端的焦距，以及ft是变焦透镜在远摄端的焦距。通过满足以上条件(10)，可以适当地设定第一透镜组G1的焦距。如果值大于条件(10)的下限，则可以防止第一透镜组的屈光力太大并且可以防止像差的出现。如果值小于条件(10)的上限，则可以适当地确保第一透镜组的正屈光力以致可以缩短变焦透镜的总的长度。
在根据本发明的第二实施例的变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
- 1.0 < f 2 fw &times; ft < - 0.3 - - - ( 11 )
其中f2是第二透镜组的焦距，fw是变焦透镜在广角端的焦距，以及ft是变焦透镜在远摄端的焦距。
通过满足以上条件(11)，可以适当地设定第二透镜组的焦距。如果值大于条件(11)的下限，则可以适当地维持第二透镜组的负屈光力并且可以减少第二透镜组的移动量以获得期望的变焦比以致可以缩短变焦透镜的总的长度。如果值小于条件(11)的上限，则可以防止第二透镜组的太大的屈光力以致可以控制第二透镜组的像差的出现。
根据本发明的第二实施例的变焦透镜可以包括配置为当改变变焦透镜的放大率时移动的孔径光阑。在这种情况下，可以适当地修正色彗差(chromatic comaaberration)。
在根据本发明第二实施例的变焦透镜中，更可取的是至少第二透镜组和其后朝向像侧的每个都具有至少一个非球面。在这种情况下，可以适当地修正伴随放大率改变的像差的变化。
在根据第二实施例的变焦透镜中，可以利用在改变变焦透镜的放大率的过程中不移动的第四透镜组进行聚焦。
在根据第二实施例的变焦透镜中，有可能实现5以上的放大率比。
根据本发明第二实施例的变焦透镜可以被用于与图像拾取装置结合的成像设备。在这种情况下，可以提供具有以上变焦透镜的有利的效果的成像设备。
通过使用该变焦透镜作为照相机中的成像光学***，可以实现具有以上有利的效果的照相机。
通过使用根据第二实施例的变焦透镜作为个人数据助理中的成像光学***，可以提供具有以上有利的效果的个人数据助理。
接下来，将解释第三实施例的操作。
根据第三实施例的变焦透镜被配置为将光从物体导向包括相对的长边和相对的短边的成像表面，并且包括具有正屈光力的第一透镜组，第一透镜组当改变变焦透镜的放大率时保持静止，具有负屈光力的第二透镜组，具有正屈光力的第三透镜组，具有负屈光力的第四透镜组，当改变变焦透镜的放大率时第四透镜组保持静止，具有正屈光力的第五透镜组以及具有正或负屈光力的第六透镜组，第一到第六透镜组从物侧开始沿变焦透镜的光轴顺次排布。当从广角端向远摄端改变变焦透镜的放大率时，至少第二透镜组，第三透镜组，以及第五透镜组被移动以进行放大率改变。第一透镜组具有弯曲光路的反射光学元件。光路通过反射光学元件沿成像表面的纵向被弯曲。
从而，在变焦透镜被用于数字照相机等等的情况下，可以减少照相机在照相机光轴方向的厚度。成像表面可以是例如照相机的成像设备的图像拾取装置的图像拾取表面或光接收表面。在使用反射光学元件的变焦透镜中，因为第一透镜组相对于成像表面固定，所以为了实现高可变放大率比，需要光学***的大的总体长度。然而，如果沿成像表面的短边方向弯曲光路，则使用变焦透镜的照相机是以垂直地长的形式形成以致难以缩小变焦透镜，照相机等等的尺寸。另一方面，在根据本发明第三实施例的变焦透镜中，因为光路沿纵向弯曲，所以其中设置有变焦透镜的透镜筒单元安置在照相机的横向以致有可能缩小照相机尺寸。
在根据此实施例的变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
0.5＜fw/Y’＜1.4            (12)
其中fw是变焦透镜在广角端的焦距，而Y’是变焦透镜的最大像高度。
通过满足以上条件(12)，可以通过变焦透镜实现宽视角。
在变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
0.15＜Lr1/Lr2＜0.22         (13)
其中Lr1是在变焦透镜的光轴上，变焦透镜中的透镜组的最靠近物侧的表面和反射光学元件的反射面之间的距离，Lr2是在变焦透镜的光轴上反射面和成像表面或图像拾取表面之间的距离。通过满足以上条件(13)，有可能优化照相机大小和像差修正的平衡以实现广角度。如果值小于条件(13)的下限，则照相机的总体长度变得大，因此变得难以减少照相机横向的照相机大小。如果值大于条件(13)的上限，则第一透镜组的尺寸变大，因此在厚度方面缩小照相机尺寸变得困难。
在根据此实施例的变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
3＜Lg1/fw＜7            (14)
其中Lg1是第一透镜组在变焦透镜的光轴方向的厚度，fw是变焦透镜在广角端的厚度。在这种情况下，有可能优化照相机大小和像差修正的平衡以实现宽视角。如果值小于条件(14)的下限，则每个光学元件的光焦度太大，因此修正像差变得困难。如果值大于条件(14)的上限，则第一透镜组的尺寸增加以致难以在厚度方面缩小照相机尺寸。
在根据此实施例的变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
1＜Lr2/ft＜3        (15)
其中ft是变焦透镜在远摄端的焦距而Lr2是在变焦透镜的光轴上反射光学元件的反射面和成像表面之间的距离。在这种情况下，有可能优化有高可变放大率比的变焦透镜的照相机大小和像差修正的平衡。如果值小于条件(15)的下限，则每个光学元件的光焦度太大，以致修正像差变得困难。如果值大于条件(15)的上限，则变焦透镜的尺寸增加以致不能实现厚度方面照相机的尺寸缩小。
在根据此实施例的变焦透镜中，更适宜满足以下条件：
2＜|fL1/fw|＜5        (16)
其中fL1是安置在反射光学元件的物侧上的至少一个光学元件的合成焦距以及fw是变焦透镜在广角端的焦距。在这种情况下，有可能优化照相机大小和像差修正的平衡以实现宽视角。如果值小于条件(16)的下限，则每个光学元件的光焦度太大，以致修正像差变得困难。如果值大于条件(15)的上限，则变焦透镜的尺寸增加以致不能实现厚度方面照相机的尺寸缩小。
符合此实施例的变焦透镜可以包括孔径光阑，并且更适宜满足以下条件：
0.3＜Tap/T＜0.7        (17)
其中Tap是在变焦透镜的光轴上变焦透镜的最靠近物侧的表面和孔径光阑之间的距离，以及T是变焦透镜沿变焦透镜的光轴的总体长度，例如，最靠近物侧的表面和成像表面之间的距离。在这种情况下，有可能设定涉及孔径光阑位置的条件。如果值小于条件(16)的下限，则孔径光阑后面的每个光学元件的光焦度变太大，以致修正像差变得困难。如果值大于条件(15)的上限，则第一透镜组的尺寸增加以致不能实现照相机的尺寸缩小。
在成像设备包括图像拾取装置和根据此实施例的变焦透镜的情况下，可以提供具有以上变焦透镜的有利的效果的成像设备。
在照相机包括根据此实施例的变焦透镜作为成像光学***的情况下，可以提供具有以上变焦透镜的有利的效果的照相机。
在个人数据助理包括照相机功能的成像光学***并且该成像光学***是根据此实施例的变焦透镜的情况下，可以提供具有以上有利的效果的个人数据助理。
将分别地参考作为实例5和6的图17和21，基于具体的数值实例详细说明根据本发明第二实施例的变焦透镜的各种实例。图17和21以剖面图显示在改变变焦透镜的放大率过程中变焦透镜的结构和透镜组的移动轨迹。
如下所述，以下实例的变焦透镜中的像差被充分地修正。由于根据此实施例的变焦透镜的结构，可以实现38度的宽半视角，5以上的可变放大率比，小尺寸的本体，以及对于5×106到107像素相对应的高分辨率的极好的性能，如以下实例所示。
在下文中使用的参考号表示如下：
f：透镜***的总焦距
F(F数)：F数(F值)
ω：半视角(度)
R：曲率半径
A，B，C，D，E，F：可变的间隔
Nd：折射率
vd：阿贝数
K：非球面的圆锥常数
A4：四阶非球面系数
A6：六阶非球面系数
A8：八阶非球面系数
A10：十阶非球面系数
关于这一点，用于以下实例的非球面由以下方程限定：
X CH 2 1 + 1 - ( 1 + K ) C 2 H 2 + A 4 &CenterDot; H 4 + A 6 &CenterDot; H 6 + A 8 &CenterDot; H 8 + A 10 &CenterDot; H 10 - - - ( 18 )
其中C是近轴曲率半径的倒数(近轴曲率)，以及H是从变焦透镜的光轴开始的高度。
在以下附图中，显示球差，像散，畸变，以及彗差的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面，粗线表示d线(587.56nm)，并且细线表示g线(435.83nm)。
在以下实例中，使用相同的参考号。虽然一般地使用例如焦距，曲率半径，表面间隔，等等的长度单位“mm”，但是光学***不限制于其，并且由于相同的光学性能，可以被按比例地放大或缩小。
(实例5)
图17是显示根据本发明的第二实施例的实例5的变焦透镜结构的剖面图。
实例5的变焦透镜在广角端，在中间焦距位置，以及在远摄端的结构分别地显示在图17的上侧，中间，以及下侧。
因为上面说明了透镜结构，所以那些在以下说明中从略。
当从广角端(短焦端)向远摄端(长焦端)改变变焦透镜的放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，以及第四透镜组G4和第五透镜组G5的间隔(E)增加。
在广角端和远摄端之间改变变焦透镜的放大率的过程中，变焦透镜中光学元件之间的间隔A，B，C，D，E和F是可变的。间隔A是第一光学***G1在第一光学***G1的最靠近像侧的表面，即第三透镜L3在像侧的表面(9)，与第二光学***G2在最靠近物侧的表面(10)之间的间隔。间隔B是第二光学***G2在第二光学***G2的最靠近像侧的表面，即第六透镜L6在像侧的表面(14)与孔径光阑S之间的间隔。间隔C是孔径光阑S和第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近物侧的表面(16)之间的间隔。间隔D是第三光学***G3在第三光学***G3的最靠近像侧的表面，即第十一透镜L11在像侧的表面(24)，与第四光学***G4在最靠近物侧的表面，即第十二透镜L12在物侧的表面(25)之间的间隔。间隔E是第四光学***G4在第四光学***G4最靠近像侧的表面，即第十二透镜L12在像侧的表面(26)，与第五光学***G5在最靠近物侧表面，即第十三透镜L13在物侧的表面(27)之间间隔。间隔F是第五光学***G5在第五光学***G5的最靠近像侧的表面，即表面(28)，与光学过滤器在物侧的表面之间的间隔。
在实例5中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.2-52.46
FNo(F数)：3.50-5.30
半视角ω：38.9-4.58
每个光学表面的性质如以下表(表9)所示。
[表9]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   44.95792   1.40000   2.00330   28.27
  2   18.19123   5.55487
  3   ∞   11.14295   1.92286   18.90
  4   ∞   11.14295   1.92286   18.90
  5   ∞   0.10000
  6   42.90852   4.64526   1.49700   81.54
  7   -35.50750   0.10000
  8   40.99892   2.48547   1.60300   65.44
  9G   -306.68404   可变(A)
  10   -49.71461   0.80000   1.49700   81.54
  11   11.26080   3.41169
  12   -9.34227   0.80000   1.49700   81.54
  13   147.19076   1.23588   1.92286   18.90
  14G   -45.10958   可变(B)
  15G   ∞(孔径光阑)   可变(C)
  16   8.79196   5.37097   1.48749   70.24
  17   143.92676   0.85963
  18   14.53706   4.04747   1.49700   81.54
  19   -6.95171   0.80000   1.78590   44.20
  20   17.97317   0.00000
  21   17.97317   0.10194
  22   8.23791   0.80076   1.80400   46.57
  23   5.79925   3.12722   1.58913   61.15
  24G   642.44812   可变(D)
  25   31.31937   1.76501   1.74320   49.29
  26G   11.95705   可变(E)
  27   -12.08678   3.50000   1.49700   81.54
  28G   -7.25904   可变(F)
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表9中，第十表面，第十一表面，第十六表面，第十七表面，第二十四表面，第二十六表面，第二十七表面，以及第二十八表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第十表面
K＝0.000000
A4＝1.449910E-04
A6＝1.720900E-06
A8＝-2.943860E-08A10＝3.977810E-10
非球面：第十一表面
K＝0.000000
A4＝2.864370E-05
A6＝3.837370E-06
A8＝-1.006410E-07
A10＝3.355980E-09
非球面：第十六表面
K＝0.000000
A4＝-5.069080E-06
A6＝1.438890E-08
A8＝-1.007550E-08
A10＝2.118830E-10
非球面：第十七表面
K＝0.000000
A4＝-1.510860E-05
A6＝-1.211030E-06
A8＝-1.655590E-08
A10＝-1.507840E-10
非球面：第二十四表面
K＝0.000000
A4＝5.407590E-04
A6＝3.325480E-06
A8＝3.846210E-08
A10＝-9.465650E-10
非球面：第二十六表面
K＝0.000000
A4＝-6.584630E-05
A6＝5.465910E-06
A8＝4.646620E-08
A10＝6.650220E-09
非球面：第二十七表面
K＝0.000000
A4＝-3.624090E-04
A6＝3.250060E-05
A8＝6.245630E-07
A10＝-2.931100E-08
非球面：第二十八表面
K＝0.000000
A4＝3.902200E-04
A6＝1.416010E-05
A8＝6.486340E-07
A10＝1.940390E-08
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与平行板P之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表10)所示改变。
[表10]
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   0.70000   14.37866   19.74336
  B   23.13449   13.72404   0.70000
C 11.75905 3.43101 0.55000
  D   0.80663   4.86646   15.40681
  E   2.81618   6.42695   8.06503
  F   3.99341   1.72324   0.70770
根据实例5中的条件的参数的值如下。
(条件相对应的值)
f1＝29.27
f2＝-11.50
fw＝5.2
ft＝52.46
条件(10)：
Figure BSA00000345538900551
条件(11)：
Figure BSA00000345538900552
从而，根据实例5中的上述条件(10)与(11)的数值在所述条件范围之内。
图18到20显示根据图17所示的实例5的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图18显示在广角端的像差曲线，图19显示在中间焦距位置的像差曲线，并且图20显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图18到20所示的像差曲线，据发现，在图17所示的实例5的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正-负-正透镜组的五个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上的宽半视角以及在短焦端3.5以下的F数FNo的变焦透镜。
(实例6)
图21是显示实例6的结构以及在从广角端通过某一中间焦距位置向远摄端变焦的过程中变焦的移动轨迹的剖面图。
在图17中，变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，以及具有正屈光力的第五透镜组G5。变焦透镜进一步包括第二透镜组以及第三透镜组之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，以及第五透镜组G5和平行板P之间的间隔(F)减小。
在实例6中，第一透镜组G1和第四透镜组G4在变焦过程中以固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的正透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且被配置为当改变变焦透镜的放大率时朝向像侧移动。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在两侧具有非球面的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及由负弯月透镜L10和在像侧具有非球面的正弯月透镜L11形成的粘合透镜。
第四透镜组G4包括在物侧具有凸面并且在像侧具有非球面的负弯月透镜L12。
第五透镜组G5包括在两侧具有非球面的正弯月透镜L13。
在实例6中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.2-52.46mm
FNo(F数)：3.50-5.28
半视角ω：38.9-4.58
每个光学表面的性质如以下表(表11)所示。
[表11]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   45.44447   1.40000   2.00330   28.27
  2   18.52295   5.58515
  3   ∞   11.26822   1.92286   18.90
  4   ∞   11.26822   1.92286   18.90
  5   ∞   0.10000
  6   42.39953   4.73728   1.49700   81.54
  7   -35.60337   0.10000
  8   38.18565   2.45785   1.60300   65.44
  9G   -2519.99255   可变(A)
  10   -50.86147   0.80000   1.49700   81.54
  11   10.98019   3.46346
  12   -9.11946   0.80000   1.49700   81.54
  13   263.17588   1.22924   1.92286   18.90
  14G   -40.13952   可变(B)
  15G   0.00000   可变(C)
  16   8.80095   5.35627   1.48749   70.24
  17   188.97641   0.80757
  18   14.99886   4.04394   1.49700   81.54
  19   -6.91983   0.80000   1.78590   44.20
  20   18.21225   0.00000
  21   18.21225   0.19013
  22   8.19502   0.80000   1.80400   46.57
  23   5.82912   3.14711   1.58913   61.15
  24G   1294.77163   可变(D)
  25   34.63553   1.63261   1.74320   49.29
  26G   12.18727   可变(E)
  27   -13.24964   3.44828   1.49700   81.54
  28G   -7.54523   可变(F)
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表11中，第十表面，第十一表面，第十六表面，第十七表面，第二十四表面，第二十六表面，第二十七表面，以及第二十八表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第十表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.439630E-04
A6＝1.538730E-06
A8＝-2.395260E-08
A10＝3.838090E-10
非球面：第十一表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.712430E-05
A6＝3.725930E-06
A8＝-1.083730E-07
A10＝3.775690E-09[0106]
非球面：第十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝-2.680710E-06
A6＝6.003040E-08
A8＝-1.010940E-08
A10＝1.992350E-10
非球面：第十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.276190E-05
A6＝-1.201450E-06
A8＝-1.590580E-08
A10＝-2.483700E-10
非球面：第二十四表面
K＝0.00000E+00
A4＝5.412620E-04
A6＝3.506740E-06
A8＝3.839610E-08
A10＝-5.639540E-10
非球面：第二十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝-6.846690E-05
A6＝5.731070E-06
A8＝-4.983040E-08
A10＝8.913470E-09
非球面：第二十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝-3.541520E-04
A6＝3.170650E-05
A8＝5.801420E-07
A10＝-2.597480E-08
非球面：第二十八表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.922150E-04
A6＝1.290590E-05
A8＝7.421130E-07
A10＝2.059480E-08
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与平行板P之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表12)所示改变。
[表12]
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   0.70000   14.51205   19.90799
  B   23.06270   13.65072   0.70000
  C   11.83274   3.41268   0.55000
  D   0.89104   4.91104   15.32850
  E   3.19236   6.68222   8.37879
  F   3.99544   1.72530   0.70975
根据实例6中条件(10)到(11)的参数的值如下。
(条件相对应的值)
f1＝29.63
f2＝-11.4
fw＝5.2
ft＝52.46
条件(10)： f 1 fw &times; ft = 1.79
条件(11)： f 2 fw &times; ft = - 0.69
从而，根据实例6中的上述条件(10)与(11)的数值在所述条件范围之内。
图22到24显示根据图21所示的实例6的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图22显示在广角端的像差曲线，图23显示在中间焦距位置的像差曲线，以及图24显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图22到24所示的像差曲线，据发现，在图21所示的实例6的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正-负-正透镜组的五个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上的宽半视角以及在短焦端3.5以下的F数FNo的变焦透镜。
即使实现了10.1的高可变放大率比，也可以适当地修正色差等等。
关于本发明的第三实施例，将参考图25，29，33，和37解释根据第三实施例的变焦透镜的具体的实例。
在以下实例中，如图25中的实例7所示，变焦透镜可以包括光学元件，其安置在第六透镜组G6的像侧并且以平行板形式形成。举例来说，光学元件可以是，诸如光学低通滤光片，红外截止滤光片等等的光学过滤器，或例如CCD传感器的光接收元件的盖玻璃(密封玻璃)，相当于以上元件的透明的平行板等等，其称为平行板P。
(实例7)
图25是显示本发明的第三实施例的实例7的结构以及在从广角端通过某一中间焦距位置向远摄端变焦的过程中的变焦移动轨迹的剖面图。
变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，具有正屈光力的第五透镜组G5，以及具有负屈光力的第六透镜组G6。变焦透镜进一步包括第二透镜组以及第三透镜组之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，以及第五透镜组G5和第六透镜组G6之间的间隔(F)减小。
在实例7中，第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4和第六透镜组G6在变焦过程中以固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面和在像侧的非球面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的正透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在物侧具有非球面并且其中比另一个更强的凸面向着物侧的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及在两侧都具有凸面的正透镜L10。
第四透镜组G4包括在物侧具有凸面并且在像侧具有非球面的负弯月透镜L11。
第五透镜组G5包括在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正弯月透镜L12。
第六透镜组G6包括正弯月透镜L13，其具有在物侧的非球面以及在像侧的凸面。
如实例7所示，平行板P安置在第六透镜组G6和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的极限分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
在实例7中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.2-35.0mm
FNo(F数)：3.41-5.91
半视角ω：38.9-6.8
每个光学表面的性质如以下表(表13)所示。
[表13]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   28.71520   0.70000   1.92286   18.90
  2   10.60780   4.30000
  3   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  4   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  5   ∞   0.10000
  6   71.87173   2.64346   1.51633   64.14
  7   -16.44232   0.10000
  8   16.69061   1.85042   1.64000   60.08
  9   70.74017   可变(A)
  10   -18.06772   0.80000   2.00330   28.27
  11   13.70265   1.34310
  12   -8.40441   0.80000   1.58913   61.15
  13   35.84699   1.37144   1.92286   18.90
  14   -14.82566   可变(B)
  15   ∞(孔径光阑)   可变(C)
  16   10.40018   2.55979   1.71700   47.93
  17   695.19360   4.38175
  18   10.62658   3.03220   1.61800   63.33
  19   -8.68306   0.80000   1.90366   31.32
  20   7.41539   0.47196
  21   7.95016   2.41954   1.48749   70.24
  22   -28.32715   可变(D)
  23   21.13305   0.80000   1.92286   18.90
  24   10.38558   可变(E)
  25   20.33524   3.00000   1.48749   70.24
  26   -11.38514   可变(F)
  27   -12.24222   0.80000   1.77250   49.60
  28   -20.52607   0.37154
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表13中，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，第二十五表面，以及第二十七表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝0.00000E+00
A4＝-3.94417E-05
A6＝-4.97773E-07
A8＝4.02699E-09
A10＝-5.50352E-11
非球面：第十一表面
K＝0.00000E+00
A4＝-9.62647E-05
A6＝5.51477E-07
A8＝-7.04684E-08
A10＝1.55863E-09
非球面：第十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝-4.74120E-05
A6＝1.07836E-07
A8＝-5.65417E-09
A10＝6.42398E-11
非球面：第二十二表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.93283E-04
A6＝1.97214E-06
A8＝-2.90612E-07
A10＝5.81603E-09
非球面：第二十四表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.10126E-04
A6＝3.13472E-06
A8＝8.92131E-07
A10＝3.31098E-08
非球面：第二十五表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.54388E-04
A6＝1.44637E-05
A8＝4.02382E-08
A10＝-9.54432E-09
非球面：第二十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝5.46346E-04
A6＝-2.99878E-05
A8＝6.59274E-07
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表14)所示改变。
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   1.174   6.241   10.769
  B   10.164   5.098   0.569
  C   12.128   6.705   0.500
  D   2.688   8.111   14.316
  E   2.410   5.032   5.150
  F   3.228   0.606   0.488
根据实例7中条件(12)到(17)的参数的值如下。
(条件相对应的值)
fw＝5.2
fT＝35
Y′＝4.2
Lr1＝13
Lr2＝69
Lg1＝25.7
fL1＝-18.57
T＝82
Tap＝41.3
条件(12)：fw/Y′＝1.24
条件(13)：Lr1/Lr2＝0.19
条件(14)：Lg1/fw＝4.94
条件(15)：Lr2/ft＝1.97
条件(16)：|fL1/fw|＝3.57
条件(17)：Tap/T＝0.5
从而，根据作为实例7的图25所示的上述条件(12)以及(17)的数值在所述条件范围之内。
图26到28显示根据图25所示的实例7的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图26显示在广角端的像差曲线，图27显示在中间焦距位置的像差曲线，图28显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图26到28所示的像差曲线，据发现，在图25所示的实例7的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正-负-正-负透镜组的六个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上的宽半视角以及在短焦端3.5以下的F数FNo的变焦透镜。
根据实例7，所述变焦透镜可以适当地应用于具有小尺寸的本体以及高性能的数字照相机，因此可以提供具有38度以上的宽半视角，5以上的高可变放大率比，以及用于具有5×106到107像素的图像拾取装置的高分辨率相对应的高性能的变焦透镜。
(实例8)
接下来，将参考图29解释根据实例8的变焦透镜。
图29是显示本发明的第三实施例的实例8的结构以及在从广角端通过某一中间焦距位置向远摄端变焦的过程中的变焦移动轨迹的剖面图。
变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，具有正屈光力的第五透镜组G5，以及第六透镜组G6。变焦透镜进一步包括第二透镜组和第三透镜组之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，并且第五透镜组G5和第六透镜组G6之间的间隔(F)减小。
在实例8中，第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4和第六透镜组G6在变焦过程中以固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面和在像侧的非球面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的正透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在两侧都具有凸面并且其中比另一个更强的凸面向着物侧并形成为非球面的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及在两侧都具有凸面的正透镜L10。
第四透镜组G4包括在物侧具有凹面并且在像侧的凹面被形成为非球面的负弯月透镜L11。
第五透镜组G5包括在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜L12。
第六透镜组G6包括负弯月透镜L13，其具有在物侧的非球面以及在像侧的凸面。
如实例8所示，平行板P安置在第六透镜组G6和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的极限分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者被配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
在实例8中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.23-35.0mm
FNo(F数)：3.33-5.99
半视角ω：38.9-6.8
每个光学表面的性质如以下表(表15)所示。
[表15]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   24.29547   0.70000   1.92286   18.90
  2   9.75657   4.29950
  3   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  4   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  5   ∞   0.10000
  6   200.55230   2.42139   1.51633   64.14
  7   -14.69376   0.10000
  8   15.42392   2.12568   1.64000   60.08
  9   496.30189   可变(A)
  10   -20.83647   0.80000   2.00330   28.27
  11   11.05282   2.25137
  12   -7.66956   0.80022   1.58913   61.15
  13   41.04884   1.22166   1.92286   18.90
  14   -14.90628   可变(B)
  15   ∞(孔径光阑)   可变(C)
  16   10.68546   2.65245   1.71700   47.93
  17   -926.63252   4.14070
  18   11.96583   3.20000   1.61800   63.33
  19   -8.48903   0.80000   1.90366   31.32
  20   8.29429   0.42399
  21   8.50827   2.57944   1.48749   70.24
  22   -22.42544   可变(D)
  23   -32.79524   0.80000   1.92286   18.90
  24   36.06477   可变(E)
  25   20.95609   3.00000   1.48749   70.24
  26   -10.32363   可变(F)
  27   -14.44984   0.80000   1.77250   49.60
  28   -22.23806   0.11068
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表15中，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，第二十五表面，以及第二十七表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝0.00000E+00
A4＝-2.35463E-05
A6＝-7.98971E-07
A8＝8.43797E-09
A10＝-1.02004E-10
非球面：第十一表面
K＝0.00000E+00
A4＝-1.22211E-04
A6＝-6.95451E-08
A8＝-2.75080E-08
A10＝-7.03527E-10
非球面：第十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝-4.53961E-05
A6＝1.71251E-07
A8＝-4.14722E-09
A10＝4.77677E-11
非球面：第二十二表面
K＝0.00000E+00
A4＝2.10011E-04
A6＝2.54274E-06
A8＝-1.70205E-07
A10＝2.68822E-09
非球面：第二十四表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.15812E-04
A6＝2.37810E-06
A8＝6.93382E-07
A10＝-2.86333E-08
非球面：第二十五表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.47734E-04
A6＝1.57338E-05
A8＝-1.57764E-07
A10＝-8.67412E-09
非球面：第二十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.25997E-04
A6＝-5.01278E-05
A8＝1.45864E-06
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表16)所示改变。
[表16]
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   0.968   4.567   8.035
  B   7.573   3.973   0.506
  C   12.508   6.489   0.500
  D   5.119   11.138   17.127
  E   1.000   3.848   4.653
  F   3.982   1.133   0.329
根据实例8中条件(12)到(17)的参数的值如下。
(条件相对应的值)
fw＝5.2
fT＝35
Y′＝4.2
Lr1＝13
Lr2＝68.5
Lg1＝25.75
fL1＝-18.08
T＝81.5
Tap＝39.4
条件(12)：fw/Y′＝1.24
条件(13)：Lr1/Lr2＝0.19
条件(14)：Lg1/fw＝4.95
条件(15)：Lr2/ft＝1.96
条件(16)：|fL1/fw|＝3.48
条件(17)：Tap/T＝0.48
相应地，根据作为实例8的图25所示的上述条件(12)以及(17)的数值在所述条件范围之内。
图30到32显示根据图29所示的实例8的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图30显示在广角端的像差曲线，图31显示在中间焦距位置的像差曲线，并且图32显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图30到32所示的像差曲线，据发现，在图29所示的实例8的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正-负-正-负透镜组的六个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上的宽半视角以及在短焦端3.5以下的F数FNo的变焦透镜。
根据以上实例8，所述变焦透镜可以适当地应用于具有小尺寸的本体以及高性能的数字照相机，因此可以提供具有38度以上的宽半视角，5以上的高可变放大率比，以及用于具有5×106到107像素的图像拾取装置的高分辨率相对应的高性能的变焦透镜。
(实例9)
接下来，将参考图33解释根据实例9的变焦透镜。
图33是显示本发明的第三实施例的实例9的结构以及在从广角端通过某一中间焦距位置向远摄端变焦的过程中的变焦移动轨迹的剖面图。
变焦透镜包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，具有正屈光力的第五透镜组G5，以及具有负屈光力的第六透镜组G6。变焦透镜进一步包括第二透镜组以及第三透镜组之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，以及第五透镜组G5和第六透镜组G6之间的间隔(F)减小。
在实例9中，第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4和第六透镜组G6在变焦过程中以固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面和在像侧的非球面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的负透镜L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在两侧都具有凸面并且其中比另一个更强的凸面向着物侧并形成为非球面的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及在两侧具有凸面的正透镜L10。
第四透镜组G4包括在物侧具有凸面并且在像侧具有非球面的负弯月透镜L11。
第五透镜组G5包括在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜L12。
第六透镜组G6包括负弯月透镜L13，其具有在物侧的非球面以及在像侧的凸面。
如实例9所示，平行板P安置在第六透镜组G6和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的极限分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者被配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
在实例9中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.2-35.0mm
FNo(F数)：3.39-5.80
半视角ω：38.9-6.8
每个光学表面的性质如以下表(表17)所示。
[表17]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   32.03396   0.69892   1.92286   18.90
  2   10.76472   4.30259
  3   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  4   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  5   ∞   1.75841
  6   115.94523   2.93171   1.51633   64.14
  7   -16.97664   0.09982
  8   18.09178   1.82222   1.64000   60.08
  9   47.88622   可变(A)
  10   -18.80287   0.80040   2.00330   28.27
  11   17.51536   1.31481
  12   -10.84426   0.80000   1.58913   61.15
  13   30.97094   2.75616   1.92286   18.90
  14   -19.18998   可变(B)
  15   ∞(孔径光阑)   可变(C)
  16   10.41903   2.52085   1.71700   47.93
  17   464.64637   4.42532
  18   9.76213   2.75103   1.61800   63.33
  19   -9.30396   0.80000   1.90366   31.32
  20   6.70577   0.55354
  21   7.65800   2.14226   1.48749   70.24
  22   -40.70216   可变(D)
  23   20.37002   0.79978   1.92286   18.90
  24   9.00942   可变(E)
  25   30.29651   2.99986   1.48749   70.24
  26   -9.79500   可变(F)
  27   -12.24779   0.80451   1.77250   49.60
  28   -16.18715   0.10004
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表17中，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，第二十五表面，以及第二十七表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝0.00000E+00
A4＝-4.00372E-05
A6＝-5.29555E-07
A8＝5.09620E-09
A10＝-6.84250E-11
非球面：第十一表面
K＝0.00000E+00
A4＝-4.18732E-05
A6＝8.80211E-07
A8＝-8.86591E-08
A10＝2.43942E-09
非球面：第十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝4.08532E-05
A6＝5.83588E-08
A8＝-6.04882E-09
A10＝6.61854E-11
非球面：第二十二表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.02687E-04
A6＝-5.99383E-07
A8＝-3.0147E-07
A10＝4.04148E-09
非球面：第二十四表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.91184E-04
A6＝6.74675E-06
A8＝1.26729E-06
A10＝-5.59803E-08
非球面：第二十五表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.84460E-04
A6＝1.50591E-05
A8＝2.64295E-07
A10＝-1.77378E-08
非球面：第二十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝7.14836E-04
A6＝-5.38187E-05
A8＝1.24153E-06
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表18)所示改变。
[表18]
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   1.30888   8.95756   14.52007
  B   13.77021   6.12143   0.55838
  C   11.76575   7.50884   0.50038
  D   3.57353   7.83025   14.83876
  E   2.67224   5.71149   5.82142
  F   3.55702   0.51762   0.40777
根据实例9中条件(12)到(17)的参数的值如下。
(条件相对应的值)
fw＝5.2
fT＝35
Y′＝4.2
Lr1＝13
Lr2＝75.7
Lg1＝27.61
fL1＝-17.85
T＝88.7
Tap＝48.4
条件(12)：fw/Y′＝1.24
条件(13)：Lr1/Lr2＝0.17
条件(14)：Lg1/fw＝5.31
条件(15)：Lr2/ft＝2.16
条件(16)：|fL1/fw|＝3.43
条件(17)：Tap/T＝0.55
从而，根据作为实例9的图33所示的上述条件(12)以及(17)的数值在所述条件范围之内。
图34到36显示根据图33所示的实例8的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图34显示在广角端的像差曲线，图35显示在中间焦距位置的像差曲线，图36显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图34到36所示的像差曲线，据发现，在图33所示的实例9的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正负-正-负透镜组的六个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上的宽半视角以及在短焦端3.4以下的F数FNo的变焦透镜。
根据以上实例8，所述变焦透镜可以适当地应用于具有小尺寸的本体以及高性能的数字照相机，因此可以提供具有38度以上的宽半视角，5以上的高可变放大率比，以及用于具有5×106到107像素的图像拾取装置的高分辨率相对应的高性能的变焦透镜。
(实例10)
接下来，将参考图37解释根据第二实施例的实例10的变焦透镜。
图37是显示根据第二实施例的实例10的变焦透镜的结构以及当从广角端通过中间焦距位置向远摄端改变变焦透镜的放大率时的变焦移动轨迹的剖面图。
变焦透镜从物侧开始顺次包括具有正屈光力的第一透镜组G1，具有负屈光力的第二透镜组G2，具有正屈光力的第三透镜组G3，具有负屈光力的第四透镜组G4，具有正屈光力的第五透镜组G5，以及具有负屈光力的第六透镜组G6。变焦透镜进一步包括第二透镜组以及第三透镜组之间的孔径光阑S。
当从广角端向远摄端改变变焦透镜放大率时，第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔(A)增加，第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的间隔(B+C)减小，第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的间隔(D)增加，第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的间隔(E)增加，以及第五透镜组G5和第六透镜组G6之间的间隔(F)减小。
在实例10中，第一透镜组G1，孔径光阑S，第四透镜组G4和第六透镜组G6在变焦过程中以固定状态不移动。
第一透镜组G1从物侧开始顺次包括具有在物侧的凸面和在像侧的非球面的负弯月透镜L1，棱镜PR，以及两个正透镜L2，L3。
第二透镜组G2从物侧开始顺次具有在两侧都具有凹面并且其中在像侧的凹面被形成为非球面的负透镜L4，以及粘合透镜，其中在两侧都具有凹面的负透镜L5和在两侧都具有凸面的负透镜15L6紧密地附着于彼此以形成粘合透镜。
孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。
第三透镜组G3从物侧开始顺次包括在两侧都具有凸面并且其中比另一个更强的凸面向着物侧并形成为非球面的正弯月透镜L7，由在两侧都具有凸面的正透镜L8和在两侧都具有凹面的负透镜L9形成的粘合透镜，以及在两侧都具有凸面的正透镜L10。
第四透镜组G4包括在两侧都具有凹面并且在像侧的凹面被形成为非球面的负弯月透镜L11。
第五透镜组G5包括在两侧都具有凸面并且其中在物侧的凸面被形成为非球面的正透镜L12。
第六透镜组G6包括负弯月透镜L13，其具有在物侧的非球面以及在像侧的凸面。
如实例10所示，平行板P安置在第六透镜组G6和成像表面I之间。这里，平行板P对应于光学元件，例如，光学过滤器，例如被配置为截除例如安置在成像表面I的CCD等等的固态图像感测装置的限制分辨率的超额量相对应的空间频率的低通滤光片，或者被配置为保护图像感测装置的盖玻璃。
在实例10中，随着从广角端向远摄端改变焦距，变焦透镜的焦距f，F数FNo，与半视角ω分别地改变如下。
变焦透镜的焦距f：5.2-35.0mm
FNo(F数)：3.57-5.85
半视角ω：38.9-6.8
每个光学表面的性质如以下表(表19)所示。
[表19]
  表面号   R   D   Nd   vd
  1   28.31032   0.70000   1.92286   18.90
  2   11.25635   4.30000
  3   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  4   ∞   8.00000   1.88300   40.76
  5   ∞   0.10000
  6   85.85108   2.71603   1.51633   64.14
  7   -17.03452   0.10000
  8   16.20458   2.25308   1.64000   60.08
  9   910.38236   可变(A)
  10   -31.86938   0.80000   2.00330   28.27
  11   9.20213   2.94713
  12   -7.46158   1.06977   1.58913   61.15
  13   35.36813   1.23606   1.92286   18.90
  14   -16.73301   可变(B)
  15   ∞(孔径光阑)   可变(C)
  16   10.71389   2.84516   1.71700   47.93
  17   -3109.41267   4.32612
  18   11.54987   3.02339   1.61800   63.33
  19   -8.68996   0.80000   1.90366   31.32
  20   8.58883   0.44713
  21   8.82218   2.40401   1.48749   70.24
  22   -19.30681   可变(D)
  23   -104.23069   0.80000   1.92286   18.90
  24   16.11154   可变(E)
  25   21.61061   3.00000   1.48749   70.24
  26   -10.11978   可变(F)
  27   -10.32054   0.80000   1.77250   49.60
  28   -12.64506   0.10000
  29   ∞   0.30000   1.52300   58.00
  30   ∞   0.10000
  31   ∞   0.50000   1.50000   64.00
  32   ∞
在表19中，第二表面，第十一表面，第十六表面，第二十二表面，第二十四表面，第二十五表面，以及第二十七表面的每个都是非球面，并且对于每个非球面的方程(18)中的参数如下。
非球面：第二表面
K＝0.00000E+00
A4＝-2.71728E-06
A6＝-3.58900E-07
A8＝1.70392E-09
A10＝4.11931E-13
非球面：第十一表面
K＝0.00000E+00
A4＝-1.24369E-04
A6＝1.17040E-06
A8＝-9.36061E-08
A10＝-1.94537E-09
非球面：第十六表面
K＝0.00000E+00
A4＝-5.03986E-05
A6＝1.88819E-07
A8＝-4.04258E-09
A10＝4.05202E-11
非球面：第二十二表面
K＝0.00000E+00
A4＝2.35721E-04
A6＝1.56156E-06
A8＝-1.45635E-07
A10＝2.75915E-09
非球面：第二十四表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.77794E-04
A6＝1.16807E-05
A8＝6.58942E-07
A10＝-4.47280E-08
非球面：第二十五表面
K＝0.00000E+00
A4＝1.70399E-04
A6＝2.68367E-05
A8＝1.09834E-08
A10＝-3.07464E-08
非球面：第二十七表面
K＝0.00000E+00
A4＝3.59460E-04
A6＝-5.08998E-05
A8＝1.62131E-06
第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的可变的间隔A，第二透镜组G2与孔径光阑S之间的可变的间隔B，孔径光阑S与第三透镜组G3之间的可变的间隔C，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的可变的间隔D，第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的可变的间隔E，第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的可变的间隔F在变焦过程中如以下表(表20)所示改变。
[表20]
  广角端   中间焦距位置   远摄端
  A   0.889   5.001   8.828
  B   8.566   4.454   0.628
  C   11.188   5.755   0.500
  D   5.424   10.858   16.113
  E   1.000   3.351   3.485
  F   3.167   0.816   0.682
根据实例10中条件(12)到(17)的参数的值如下。
(条件相对应的值)
fw＝5.2
fT＝35
Y′＝4.2
Lr1＝13
Lr2＝69.5
Lg1＝26.17
fL1＝-20.65
T＝82.5
Tap＝41.7
条件(12)：fw/Y′＝1.24
条件(13)：Lr1/Lr2＝0.19
条件(14)：Lg1/fw＝5.03
条件(15)：Lr2/ft＝1.99
条件(16)：|fL1/fw|＝3.97
条件(17)：Tap/T＝0.51
从而，根据作为实例10的图37所示的上述条件(12)以及(17)的数值在所述条件范围之内。
图38到40显示根据图37所示的实例10的变焦透镜中的球差，像散，畸变，和彗差的像差曲线。图38显示在广角端的像差曲线，图39显示在中间焦距位置的像差曲线，并且图40显示在远摄端的像差曲线。在球差曲线中，虚线表示正弦条件，而在像散曲线中，实线表示弧矢像平面，虚线表示子午像平面。
根据图38到40所示的像差曲线，据发现，在图37所示的实例10的变焦透镜中，像差被充分地修正或控制。
由于以上结构，在具有正-负-正-负-正-负透镜组的六个透镜组的变焦透镜中，有可能适当地修正各种像差并提供具有足够的小尺寸和高性能而同时实现38度以上宽半视角以及在短焦端35以下的F数FNo的变焦透镜。
根据此实例，所述变焦透镜可以适当地应用于具有小尺寸的本体以及高性能的数字照相机，因此可以提供具有38度以上的宽半视角，5以上的高可变放大率比，以及用于具有5×106到107像素的图像拾取装置的高分辨率相对应的高性能的变焦透镜。
[第四实施例]
接下来，将参考附图详细说明例如使用根据本发明的实施例的变焦透镜作为成像光学***的照相机，个人数据助理等等的成像设备。
图41A到41C是图解通过采用根据本发明的上述实例1到10的任何一个的变焦透镜的成像光学***构成的照相机的外部结构的立体图。在这些之内，图41A是以框架形式图解从前侧(物体侧，那就是说，发光的主体的侧)察看的照相机的坍缩(collapse)状态(也就是说，其中照相透镜单元被坍缩的状态)的外观的立体图。图41B是图解从前侧察看的，照相机的使用中状态(也就是说，其中照相透镜单元伸展的状态)的部分外观的立体图。图41C是以框架形式图解从背面(摄影者的侧)察看的照相机的外观的立体图。另外，图42是图解图41中图解的照相机的功能构造的方框图。
图41A，41B和41C中图解的照相机120包括照相透镜121，取景器122，闪光灯123，快门按钮124，变焦杆125，液晶显示(LCD)监视器126，操作按钮单元127，电源开关130，存储器槽129以及通信卡槽128等等。
此外，如在图42中图解的，照相机120的功能块包括中央处理单元(CPU)131，图像处理器132，信号处理器133，半导体存储器134，LCD监视器126，通信卡135等等，以及光接收元件136。
首先，说明在图41A到41C以及图42中图解的照相机的总体结构。
在图41A到41C中图解的照相机包括照相透镜121和未图解的光接收元件(面积传感器，那就是说，随后说明的光接收元件136)，其中通过照相透镜121形成的被照相目标的图像被构成为由光接收元件136读取。
在图42中，从光接收元件136(面积传感器)的输出由信号处理器133处理(信号处理器133由中央处理单元131控制)并转变为数字信息。由信号处理器133数字化的图像信息在图像处理器132中被图像处理(图像处理器132由中央处理器131控制)。然后图像信息被记录在半导体存储器134里。照相过程中的图像或记录在半导体存储器134里的图像可以显示在液晶监视器126中。另外，记录在半导体存储器134里的图像能够使用通信卡135等等向外部发出。
当照相机被携带在口袋等等中时，照相透镜121是在如在图41A中图解的坍缩状态。当用户通过操作电源开关130开启电源时，透镜筒如在图41B中图解的被伸展。此刻，透镜筒内的变焦透镜的每个透镜组都被，例如，安置在广角端。变焦透镜的每个透镜组的布局通过操作变焦杆125被改变，并且可以进行向远摄端的放大率改变。此刻，取景器122还通过耦合到照相透镜121的视角改变，来改变放大率。
通过按下快门按钮124一半，进行聚焦。可以通过透镜元件的移动或光接收元件136相对于照相透镜光学***的相对运动进行聚焦。当快门按钮124被进一步按下时进行照相并且其后进行上述处理。
操作按钮127用于当记录在半导体存储器134里的图像被显示在LCD监视器126中或使用通信卡135等等向外部发出时的操作。半导体存储器134和通信卡135等等分别地被***用于使用的专用的或通用的槽(在此，存储卡槽129和通信卡槽128)中。
另外，在上述照相机中，所述变焦透镜能被使用作为照相透镜光学***。所以，可以实现使用5百万到1千万像素的等级的光接收元件136的小尺寸的和高图像质量的照相机。
接下来，说明采用本发明的成像设备的，在图41A到41C和图42中图解的照相机的更详细的构造。然而，虽然以下说明是对于照相机作出，但是近年来发布了结合照相机功能的所谓的PDA(个人数据助理)或蜂窝电话等等的可移动信息终端装置。虽然这样的可移动信息终端装置具有稍微不同的外观，但是它们可以结合实际上与在图41A到41C和图42中图解的照相机等同的功能和构造，并且在这样的可移动信息终端装置中可以采用根据本发明的成像设备的成像光学***。
根据本发明的照相机包括照相透镜121作为照相透镜光学***，并且包括光接收元件136(图42)作为CCD(电荷耦合装置)图像拾取装置等等的面积传感器。由照相透镜121(成像光学***)形成的发光的主体的图像被构成以被光接收元件136读取。图17等等中说明的根据本发明的成像设备的成像光学***被用作照相透镜121。具体地，如上所述，作为构成照相透镜光学***(变焦透镜)的光学元件的透镜用于构成透镜单元。该透镜单元具有夹持每个透镜的机构等等以致至少每个透镜组都通过操作可移动。并入根据本发明的照相机的照相透镜121通常以该透镜单元的形式被并入。
根据本发明的实施例，可以提供其中可以获得充分地小的本体以及高可变放大率比而同时实现高性能和宽视角的变焦透镜，成像设备，和个人数据助理。
虽然已经按照示范性实施例说明了本发明，但是它不限制于此。应该理解的是如果没有脱离如以下权利要求限定的本发明的范围，可以由所属技术领域的专业人员在说明的实施例中作出变化。

Claims (9)

1.一种变焦透镜，其特征在于，包含：
具有正屈光力的第一透镜组，当改变所述变焦透镜的放大率时，所述第一透镜组不移动；
具有负屈光力的第二透镜组；
具有正屈光力的第三透镜组；
具有负屈光力的第四透镜组，当改变所述变焦透镜的所述放大率时，所述第四透镜组不移动；以及
具有正屈光力的第五透镜组，所述第一到第五透镜组从物侧开始沿所述变焦透镜的光轴顺次排布，
其中当从广角端向远摄端改变所述变焦透镜的所述放大率时，至少所述第二透镜组，所述第三透镜组，以及所述第五透镜组被移动以进行所述放大率的改变；并且
其中所述第三透镜组包括从物侧顺序排列的正透镜、粘合透镜以及另一粘合透镜，所述粘合透镜包括正透镜和负透镜，并具有朝向像侧凸出的表面的粘合表面，并且所述另一粘合透镜包括负透镜和正透镜，并具有朝向物侧凸出的表面的粘合表面，并且
所述变焦透镜满足以下条件：
0.5 < f 1 fw &times; ft < 2
其中f1是所述第一透镜组的焦距，fw是所述变焦透镜在所述广角端的焦距，ft是所述变焦透镜在所述远摄端的焦距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，满足以下条件：
- 1.0 < f 2 fw &times; ft < - 0.3
其中f2是所述第二透镜组的焦距，fw是所述变焦透镜在所述广角端的焦距，ft是所述变焦透镜在所述远摄端的焦距。
3.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，进一步包括被配置为当改变所述变焦透镜的所述放大率时移动的孔径光阑。
4.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，至少所述第二透镜组以及其后朝向所述像侧的每个透镜组都具有至少一个非球面。
5.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，聚焦是利用所述第四透镜组进行的。
6.如权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，放大率比是5以上。
7.一种成像设备，其特征在于，所述成像设备包括图像拾取装置以及如权利要求1所述的变焦透镜。
8.一种包括成像光学***的照相机，其特征在于，所述成像光学***是如权利要求1所述的变焦透镜。
9.一种包含照相机功能中的成像光学***的个人数据助理，其特征在于，所述成像光学***是如权利要求1所述的变焦透镜。
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