CN102112905B - 变焦镜头、具有其的光学设备、和制造变焦镜头的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变焦镜头，能够通过使用可移动光学***移位图像而实现模糊校正，由此实现更高可变倍率和减小的性能劣化，其中该光学***可移动以具有垂直于光轴的分量。这个变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组(G1)、具有负折射光焦度的第二透镜组(G2)、具有正折射光焦度的第三透镜组(G3)、具有负折射光焦度的第四透镜组(G4)，和具有正折射光焦度的第五透镜组(G5)，其中第四透镜组(G4)的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时在每一个透镜组之间的距离改变，并且以下条件表达式被满足：0.01＜f5/ft＜0.30，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。

Description

变焦镜头、具有其的光学设备、和制造变焦镜头的方法
技术领域
本发明涉及一种变焦镜头、一种具有这个变焦镜头的光学设备，和一种制造该变焦镜头的方法。
背景技术
已经提出了适用于照相机、电子静态照相机和摄影机的、具有手部运动模糊校正功能的变焦镜头(例如见专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报No.2006-227526
发明内容
本发明所要解决的问题
然而，在传统变焦镜头的情形中，用于校正运动模糊的机构应该被内置于镜筒中，并且在镜筒的全长和外径方面，紧凑度趋向于被减弱。另一问题在于，如果可变倍率增加，则具有运动模糊校正功能的变焦镜头的光学性能显著地劣化。
鉴于前述，本发明的一个目的在于提供：一种变焦镜头，该变焦镜头能够使用可移动光学***移位图像从而具有垂直于光轴的分量，并且能够校正手部运动模糊，其中每一个透镜组的适当折射光焦度得以设定从而在增加可变倍率的同时性能的劣化得以最小化；一种具有这个变焦镜头的光学设备；和一种制造该变焦镜头的方法。
问题解决方案
为了实现这个目的，根据本发明的第一方面的一种变焦镜头按照从物体的次序包括：具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有负折射光焦度的第四透镜组，和具有正折射光焦度的第五透镜组，其中第四透镜组的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，并且以下条件表达式得以满足：
0.01＜f5/ft＜0.30，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.577＜(-f2)/(-f4)＜1.200，在此处f2表示第二透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.01＜(-f4)/ft＜0.25，在此处f4表示第四透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是第四透镜包括具有负折射光焦度的透镜组GA，和被置放成邻接透镜组GA的图像侧并且具有负折射光焦度的透镜组GB。
在该变焦镜头中，优选的是透镜组GB包括至少一个非球面。
在该变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.05＜(-fA)/ft＜0.40，在此处fA表示移动从而具有垂直于光轴的分量的透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：1.10＜f5/(-f4)＜2.00，在此处f4表示第四透镜组的焦距，并且f5表示第五透镜组的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.11＜f5/fw＜3.20，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
在该变焦镜头中，优选的是第四透镜组具有胶合透镜。
在该变焦镜头中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加，在第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小，在第三透镜组和第四透镜组之间的距离增加，并且在第四透镜组和第五透镜组之间的距离减小。
在该变焦镜头中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第三透镜组和第五透镜组一起移动。
在该变焦镜头中，优选的是，第三透镜组具有三个具有正折射光焦度的透镜组。
在该变焦镜头中，优选的是，第三透镜组包括至少两个胶合透镜。
在该变焦镜头中，优选的是，第五透镜组具有至少两个具有正折射光焦度的透镜组，和具有负折射光焦度的透镜组。
在该变焦镜头中，优选的是，第五透镜组包括至少一个胶合透镜。
在该变焦镜头中，优选的是，第二透镜组至少具有非球面。
在该变焦镜头中，优选的是，第四透镜组具有至少一个非球面。
在该变焦镜头中，优选的是，通过沿着光轴方向移动第二透镜组的至少一部分而执行从处于无穷远的物体到处于近距离的物体的聚焦。
根据本发明的一种光学设备包括根据本发明的第一方面的变焦镜头。
根据本发明的第二方面的一种变焦镜头按照从物体的次序包括：具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有负折射光焦度的第四透镜组，和具有正折射光焦度的第五透镜组，其中第四透镜组的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，并且以下条件表达式得以满足：
0.01＜(-f4)/ft＜0.20，在此处f4表示第四透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.80＜f5/(-f4)＜3.50，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.45＜(-f2)/(-f4)＜1.25，在此处f2表示第二透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：3.45＜f1/(-f4)＜6.00，在此处f1表示第一透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.05＜f5/ft＜0.35，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：1.35＜(Bft-Bfw)/f3＜1.80，在此处Bft表示在远摄端状态中的后焦距离(back focus)，Bfw表示在广角端状态中的后焦距离，并且f3表示第三透镜组的焦距。
根据本发明的一种光学设备包括根据本发明的第二方面的变焦镜头。
根据本发明第三方面的一种变焦镜头按照从物体的次序包括：具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有负折射光焦度的第四透镜组，和具有正折射光焦度的第五透镜组，其中第四透镜组的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，并且以下条件表达式得以满足：3.45＜f1/(-f4)＜6.00，在此处f1表示第一透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的第二方面的变焦镜头中，优选的是以下条件表达式得以满足：3.50＜f1/f3＜4.60，在此处f1表示第一透镜组的焦距，并且f3表示第三透镜组的焦距。
根据本发明的一个方面的一种制造变焦镜头的方法是制造按照从物体的次序具有第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组的变焦镜头的方法，包括以下步骤：置放每一个透镜从而第一透镜组具有正折射光焦度，第二透镜组具有负折射光焦度，第三透镜组具有正折射光焦度，第四透镜组具有负折射光焦度，并且第五透镜组具有正折射光焦度；将第四透镜组的至少一部分置放成能够移动从而具有垂直于光轴的分量；和，置放第一透镜组到第五透镜组从而在从广角端状态到远摄端状态变焦时在每一个透镜组之间的距离改变，并且从而以下条件表达式得以满足：
0.01＜f5/ft＜0.30，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
在根据本发明的一个方面的制造变焦镜头的方法中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.577＜(-f2)/(-f4)＜1.200，在此处f2表示第二透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的一个方面的制造变焦镜头的方法中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.05＜(-fA)/ft＜0.40，在此处fA表示移动从而具有垂直于光轴的分量的透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上的变焦镜头的焦距。
根据本发明的第二方面的一种制造变焦镜头的方法是一种制造按照从物体的次序具有第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组的变焦镜头的方法，包括以下步骤：置放每一个透镜从而第一透镜组具有正折射光焦度，第二透镜组具有负折射光焦度，第三透镜组具有正折射光焦度，第四透镜组具有负折射光焦度，并且第五透镜组具有正折射光焦度，第四透镜组的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量；和，置放第一透镜组到第五透镜组从而在从广角端状态到远摄端状态变焦时在每一个透镜组之间的距离改变，并且从而以下条件表达式得以满足：
0.01＜(-f4)/ft＜0.20，在此处f4表示第四透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
在根据本发明的第二方面的制造变焦镜头的方法中，优选的是以下条件表达式得以满足：0.80＜f5/(-f4)＜3.50，在此处f5表示第五透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
在根据本发明的第二方面的制造变焦镜头的方法中，优选的是以下条件表达式得以满足：3.45＜f1/(-f4)＜6.00，在此处f1表示第一透镜组的焦距，并且f4表示第四透镜组的焦距。
本发明的有利效果
根据本发明，能够提供一种变焦镜头、一种具有这个变焦镜头的光学设备，和一种制造该变焦镜头的方法，该变焦镜头能够使用可移动光学***移位图像从而具有垂直于光轴的分量，并且能够校正手部运动模糊，在此处每一个透镜组的适当的折射光焦度得以设定，从而在增加可变倍率的同时性能劣化得以最小化。
附图简要说明
图1是描绘根据实例1的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图2A是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图2B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图3A是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图3B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图4是描绘根据实例2的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图5A是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图5B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图6A是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图6B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图7是描绘根据实例3的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图8A是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图8B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图9A是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，并且图9B是示出在图像模糊被校正之后的横像差的曲线图；
图10是描绘根据实例4的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图11A和11B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图12是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图13A和13B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图14是描绘根据实例5的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图15A和15B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图16是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图17A和17B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图18是描绘根据实例6的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图19A和19B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图20是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图21A和21B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图22是描绘根据实例7的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图23A和23B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图24是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图25A和25B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图26是描绘根据实例8的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图27A和27B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图28是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图29A和29B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图30是描绘根据实例9的变焦镜头***的配置和变焦轨迹的图表；
图31A和31B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.58°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；
图32是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图；
图33A和33B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在0.18°旋转模糊被校正之后的子午横像差的曲线图；并且
图34是具有作为图像捕捉镜头的、带有以上配置的变焦镜头的数字单镜头反射照相机CAM(光学设备)的横截面视图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的优选实施例。在以下说明中，优选实施例被分成与本发明的上述第一到第三方面相应的第一到第三实施例。
(第一实施例)
如图1所示，根据第一实施例的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5，并且通过移动第四透镜组G4的至少一部分从而具有垂直于光轴的分量，在产生手部运动模糊时图像平面被校正。
在本实施例中，由比其它透镜组更少数目的透镜构成的并且其透镜直径能够被减小的第四透镜组G4适合于封装隔振机构。因为这种配置，镜筒的尺寸能够减小，并且由于手部运动模糊校正引起的像差波动能够被良好地校正。
在以上配置中，优选的是以下条件表达式(1)得以满足，在此处f5表示第五透镜组G5的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
0.01＜f5/ft＜0.30…(1)
条件表达式(1)相对于在远摄端状态中的焦距ft规定了第五透镜组G5的焦距f5。通过满足条件表达式(1)，这个变焦镜头能够减小像差和在除了第五透镜组G5之外的透镜组上的变焦负担，并且因此能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(1)的上限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变得太弱，并且其它透镜组的折射光焦度变强从而保证变焦比，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(1)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变得太强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(1)的上限数值是0.24。然后第五透镜组G5的焦距能够被更加适当地设定，并且在远摄端状态中的球面像差能够被更好地校正。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(1)的下限数值是0.05。然后第五透镜组G5的焦距能够被更加适当地设定，并且在广角端状态中的彗差能够被更好地校正。
为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(1)的上限数值是0.175。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(1)的下限数值是0.10。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(2)得以满足，在此处f2表示第二透镜组G2的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。0.577＜(-f2)/(-f4)＜1.200…(2)
条件表达式(2)相对于第四透镜组G4的焦距f4规定了第二透镜组G2的焦距f2。通过满足条件表达式(2)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能，并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(2)的上限数值，则第二透镜组G2的折射光焦度变得太弱，这使得难以在广角端状态中保证环境光量。如果其它透镜组的折射光焦度增加以缓和这个影响，则变得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(2)的下限数值，则第二透镜组G2的折射光焦度变得太强，并且因此在广角端状态中的场曲和像散劣化。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(2)的上限数值是1.000。然后第二透镜组G2和第四透镜组G4的焦距能够被更加适当地设定，并且在远摄端状态中的球面像差能够被更好地校正。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(2)的下限数值是0.580。然后第二长度组G2和第四透镜组G4的焦距能够被更加适当地设定，并且在广角端状态中的场曲和像散能够被更好地校正。
为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(2)的上限数值是0.900。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(2)的下限数值是0.590。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(3)得以满足，在此处f4表示第四透镜组G4的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
0.01＜(-f4)/ft＜0.25…(3)
条件表达式(3)相对于在远摄端状态中的焦距ft规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(3)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(3)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变得太弱，并且用于校正手部运动模糊的第四透镜组G4的移位量增加。并且校正在校正手部运动模糊时的像散波动也是困难的。在另一方面，如果条件低于条件表达式(3)的下限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(3)的上限数值是0.18。然后第四透镜组G4的焦距能够被更加适当地设定，并且在校正手部运动模糊时的像散波动能够被更好地控制。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(3)的下限数值是0.02。然后第四透镜组G4的焦距能够被更加适当地设定，并且在远摄端状态中的球面像差能够被更好地校正。
为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(3)的上限数值是0.135。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(3)的下限数值是0.05。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4具有：具有负折射光焦度的透镜组GA，和邻接透镜组GA的图像侧的、具有负折射光焦度的透镜组GB。优选的是透镜组GB包括至少一个非球面。然后在远摄端状态中在校正手部运动模糊时的场曲波动和偏心彗差波动能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是条件表达式(4)得以满足，在此处fA表示是移动从而具有垂直于光轴的分量的隔振透镜组的透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时的变焦镜头的焦距。
0.05＜(-fA)/ft＜0.40…(4)
条件表达式(4)相对于在远摄端状态中的焦距ft规定了隔振透镜组的焦距fA。通过满足条件表达式(4)，这个变焦镜头能够保证在校正手部运动模糊时的光学性能，并且缓和由于制造误差引起的光学性能劣化。如果条件超过条件表达式(4)的上限数值，则隔振透镜组的折射光焦度降低，并且这个透镜组的移位量增加，这使得难以校正在校正手部运动模糊时的像散波动。在另一方面，如果条件低于条件表达式(4)的下限数值，则隔振透镜组的折射光焦度变强，并且制造误差成为一个敏感问题，并且在远摄端状态中的球面像差的校正变得困难。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(4)的下限数值是0.08。然后隔振透镜组的焦距fA能够被更加适当地设定，并且在远摄端状态中的球面像差能够被更好地校正。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(4)的上限数值是0.30。然后隔振透镜组的焦距fA能够被更加适当地设定，并且在校正手部运动模糊时的像散波动能够被更好地校正。
为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(4)的下限数值是0.10。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(4)的上限数值是0.25。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(5)得以满足，在此处f4表示第四透镜组G4的焦距，并且f5表示第五透镜组G5的焦距。
1.10＜f5/(-f4)＜2.00…(5)
条件表达式(5)相对于第四透镜组G4的焦距f4规定了第五透镜组G5的焦距f5。通过满足条件表达式(5)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(5)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变得太强，并且在校正手部运动模糊时的偏心彗差增加，并且场曲的波动增加。如果条件低于条件表达式(5)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变得太强，并且彗差、场曲和畸变增加。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(5)的上限数值是1.80。然后第四透镜组G4的焦距f4和第五透镜组G5的焦距f5能够被更加适当地设定，并且在校正手部运动模糊时的偏心彗差能够被减小，并且场曲的波动能够降低。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(5)的下限数值是1.20。然后第四透镜组G4的焦距f4和第五透镜组G5的焦距f5能够被更加适当地设定，并且彗差，场曲和畸变能够被良好地校正。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(6)得以满足，在此处f5表示第五透镜组G5的焦距，并且fw表示在广角端状态中聚焦于无穷远上时变焦镜头的焦距。
0.11＜f5/fw＜3.20…(6)
条件表达式(6)相对于在广角端状态中变焦镜头的焦距fw规定了第五透镜组G5的焦距f5。通过满足条件表达式(6)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(6)的上限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变得太弱，并且其它透镜组的折射光焦度变强从而保证变焦比，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。如果条件低于条件表达式(6)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变得太强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(6)的上限数值是2.60。然后相对于在广角端状态中的变焦镜头的焦距fw，第五透镜组G5的焦距f5能够被更加适当地设定，并且在远摄端状态中的球面像差能够被良好地校正。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(6)的下限数值是0.50。然后相对于在广角端状态中的变焦镜头的焦距fw，第五透镜组G5的焦距f5能够被更加适当地设定，并且在广角端状态中的彗差能够被更好地校正。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4具有胶合透镜。因为这种配置，纵色像差和横色像差这两者均能够被良好地校正。
在本实施例中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。然后能够在有效地校正球面像差和场曲的波动的同时保证预定的变焦比。
在本实施例中，优选的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。然后能够在保证预定的变焦比的同时降低由于在制造期间第五透镜组G5的偏心而引起的性能劣化。
在本实施例中，优选的是第三透镜组G3具有三个具有正折射光焦度的透镜组，并且这三个透镜组包括至少两个胶合透镜。然后在广角端状态中的场曲和在远摄端状态中的球面像差能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是，通过沿着光轴方向移动第二透镜组G2的至少一部分而执行从无穷远物体到近距离物体的聚焦。然后在聚焦于近距离物体上时球面像差和场曲的波动能够降低。通过使用这个小尺寸透镜组作为聚焦透镜组，能够快速地执行聚焦。
(第二实施例)
如图10所示，根据第二实施例的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5，并且通过移动第四透镜组G4的至少一部分从而具有垂直于光轴的分量，在产生手部运动模糊时图像平面被校正。
在本实施例中，由比其它透镜组更少数目的透镜构成的并且其透镜直径能够被减小的第四透镜组G4适合于封装运动模糊校正机构。因为这种配置，镜筒的尺寸能够降低，并且由于手部运动模糊校正引起的像差波动能够被良好地校正。
在以上配置中，优选的是以下条件表达式(7)得以满足，在此处f4表示第四透镜组G4的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
0.01＜(-f4)/ft＜0.20…(7)
条件表达式(7)相对于第四透镜组G4的焦距f4规定了在远摄端状态中的焦距ft。通过满足这个条件表达式(7)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件低于条件表达式(7)的下限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。如果条件超过条件表达式(7)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变弱，并且第四透镜组G4的移位量增加，这使得难以校正在校正手部运动模糊时的像散的波动。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(7)的下限数值是0.07。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(7)的上限数值是0.13。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(8)得以满足，在此处f5表示第五透镜组G5的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。
0.80＜f5/(-f4)＜3.50…(8)
条件表达式(8)相对于第五透镜组G5的焦距f5规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(8)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(8)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(8)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(8)的下限数值是1.10。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(8)的上限数值是2.90。
为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(8)的下限数值是1.40。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(8)的上限数值是1.70。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(9)得以满足，在此处f2表示第二透镜组G2的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。
0.45＜(-f2)/(-f4)＜1.25…(9)
条件表达式(9)相对于第二透镜组G2的焦距f2规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(9)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能。如果条件超过条件表达式(9)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变得太强，这使得难以同时校正在校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动。在另一方面，如果条件低于条件表达式(9)的下限数值，则第二透镜组G2的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的离轴像差，特别地场曲和像散。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(9)的下限数值是0.53。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(9)的上限数值是1.00。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(10)得以满足，在此处f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。
3.45＜f1/(-f4)＜6.00…(10)
条件表达式(10)相对于第一透镜组G1的焦距f1规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(10)，这个变焦镜头能够在校正手部运动模糊时保证预定的变焦比，同时保证光学性能。如果条件超过条件表达式(10)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以同时地校正在校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动。如果条件低于条件表达式(10)的下限数值，则第一透镜组G1的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在广角端状态中的横色像差的劣化也变得明显，这是不理想的。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(10)的下限数值是3.55。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(7)的上限数值是5.54。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4按照从物体的次序具有：具有负折射光焦度的透镜组GA和具有负折射光焦度的透镜组GB。优选的是透镜组GB(邻接透镜组GA的图像侧置放)具有至少一个非球面。然后在远摄端状态中在校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4具有胶合透镜。因为这种配置，纵色像差和横色像差这两者均能够被良好地校正。
在本实施例中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。然后能够在有效地校正球面像差和场曲的波动的同时保证预定的变焦比。
在本实施例中，优选的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。然后能够在保证预定变焦比的同时降低由于在制造期间第五透镜组G5的偏心引起的性能劣化。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(11)得以满足，在此处f5表示第五透镜组G5的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
0.05＜f5/ft＜0.35…(11)
条件表达式(11)相对于第五透镜组G5的焦距f5规定了在远摄端状态中的焦距ft。通过满足条件表达式(11)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(11)的上限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变弱，并且第三透镜组G3的折射光焦度变强从而保证变焦比，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(11)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(11)的下限数值是0.10。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(11)的上限数值是0.21。
在本实施例中，优选的是第五透镜组G5具有至少两个具有正折射光焦度的透镜组，和具有负折射光焦度的透镜组。第五透镜组G5包括至少一个胶合透镜。然后由于在制造期间的偏心引起的像差的波动和在广角端状态中的场曲能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(12)得以满足，在此处Bft表示在远摄端状态中的后焦距离，Bfw表示在广角端状态中的后焦距离，并且f3表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
1.35＜(Bft-Bfw)/f3＜1.80…(12)
条件表达式(12)相对于在远摄端状态中的后焦距离Bft和在广角端状态中的后焦距离Bfw之间的差规定了第三透镜组G3的焦距f3。通过满足条件表达式(12)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(12)的上限数值，则第三透镜组G3的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(12)的下限数值，则第一透镜组G1和第二透镜组G2的折射光焦度变强，这使得难以校正在从广角端状态到远摄端状态变焦时产生的高阶彗差的波动。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(12)的下限数值是1.40。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(12)的上限数值是1.65。
在本实施例中，优选的是第三透镜组G3包括至少三个具有正折射光焦度的透镜组。进一步优选的是第三透镜组G3包括至少一个胶合透镜。然后在广角端状态中的场曲和在远摄端状态中的球面像差能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是第二透镜组G2具有至少一个非球面。然后在广角端状态中的场曲和畸变能够被良好地校正。
(第三实施例)
如图22所示，根据第三实施例的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5，并且通过移动第四透镜组G4的至少一部分从而具有垂直于光轴的分量，在产生手部运动模糊时图像平面被校正。
由比其它透镜组更少数目的透镜构成并且其透镜直径能够被减小的第四透镜组G4适合于封装运动模糊校正机构。因为这种配置，镜筒的尺寸能够减小，并且由于手部运动模糊校正引起的像差波动能够被良好地校正。
在以上配置中，优选的是以下条件表达式(13)得以满足，在此处f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。
3.45＜f1/(-f4)＜6.00…(13)
条件表达式(13)相对于第一透镜组G1的焦距f1规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足这个条件表达式(13)，这个变焦镜头能够在当校正手部运动模糊时保证光学性能的同时保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(13)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以同时地校正在校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动。在另一方面，如果条件低于条件表达式(13)的下限数值，则第一透镜组G1的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在广角端状态中的横色像差的劣化也变得明显，这是不理想的。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(13)的下限数值是3.55。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(13)的上限数值是5.54。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(14)得以满足，在此处f4表示第四透镜组G4的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
0.01＜(-f4)/ft＜0.20…(14)
条件表达式(14)相对于在远摄端状态中的焦距ft规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(14)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能，并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(14)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变弱，并且第四透镜组G4的移位量增加，这使得难以在校正手部运动模糊时校正像散。在另一方面，如果条件低于条件表达式(14)的下限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(14)的下限数值是0.05。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(14)的上限数值是0.13。
在本实施例中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。然后能够在有效地校正球面像差和场曲的波动的同时保证预定的变焦比。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4按照从物体的次序具有：具有负折射光焦度的透镜组GA和具有负折射光焦度的透镜组GB。然后当在远摄端状态中校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4具有至少一个非球面。当在远摄端状态中校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动能够被同时地校正。
在本实施例中，优选的是第四透镜组G4具有胶合透镜。因为这种配置，纵色像差和横色像差能够被良好地校正。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(15)得以满足，在此处f2表示第二透镜组G2的焦距，并且f4表示第四透镜组G4的焦距。
0.45＜(-f2)/(-f4)＜1.25…(15)
条件表达式(15)相对于第二透镜组G2的焦距f2规定了第四透镜组G4的焦距f4。通过满足条件表达式(15)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能。如果条件超过条件表达式(15)的上限数值，则第四透镜组G4的折射光焦度变强，这使得难以同时地校正在校正手部运动模糊时的场曲的波动和偏心彗差的波动。如果条件低于条件表达式(15)的下限数值，则第二透镜组G2的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的离轴像差，特别地场曲和像散。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(15)的下限数值是0.53。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(15)的上限数值是1.00。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(16)得以满足，在此处Bft表示在远摄端状态中的后焦距离，Bfw表示在广角端状态中的后焦距离，并且f3表示第三透镜组G3的焦距。
1.35＜(Bft-Bfw)/f3＜1.80…(16)
条件表达式(16)相对于在远摄端状态中的后焦距离Bft和在广角端状态中的后焦距离Bfw之间的差规定了第三透镜组G3的焦距f3。通过满足这个条件表达式(16)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能，并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(16)的上限数值，则第三透镜组G3的折射光焦度变强，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(16)的下限数值，则第一透镜组G1和第二透镜组G2的折射光焦度变强，这使得难以校正在从广角端状态到远摄端状态变焦时产生的高阶彗差的波动。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(16)的下限数值是1.40。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(16)的上限数值是1.65。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(17)得以满足，在此处f5表示第五透镜组G5的焦距，并且ft表示在远摄端状态中变焦镜头的焦距。
0.05＜f5/ft＜0.35…(17)
条件表达式(17)相对于第五透镜组G5的焦距f5规定了在远摄端状态中的焦距ft。通过满足条件表达式(17)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能，并且保证预定的变焦比。如果条件超过条件表达式(17)的上限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变弱，并且第三透镜组G3的折射光焦度变强从而保证变焦比，这使得难以校正在远摄端状态中的球面像差。在另一方面，如果条件低于条件表达式(17)的下限数值，则第五透镜组G5的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(17)的下限数值是0.10。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(17)的上限数值是0.21。
在本实施例中，优选的是以下条件表达式(18)得以满足，在此处f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f3表示第三透镜组G3的焦距。
3.50＜f1/f3＜4.60…(18)
条件表达式(18)相对于第一透镜组G1的焦距f1规定了第三透镜组G3的焦距f3。通过满足条件表达式(18)，这个变焦镜头能够实现良好的光学性能并且有效地执行色校正。如果条件超过条件表达式(18)的上限数值，则第三透镜组G3的折射光焦度变强，这使得难以校正在广角端状态中的彗差和校正在远摄端状态中的球面像差。由于制造误差而引起的成像性能的劣化也变得明显。在另一方面，如果条件低于条件表达式(18)的下限数值，则第一透镜组G1的折射光焦度变强，这使得难以校正横色像差。
为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(18)的下限数值是4.00。为了保证本实施例的效果，优选的是条件表达式(18)的上限数值是4.40。
在本实施例中，优选的是，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。然后能够在保证预定的变焦比的同时最小化由于在制造期间的偏心引起的第五透镜组G5的性能的劣化。
在本实施例中，优选的是第二透镜组G2具有非球面。然后在广角端状态中的场曲和畸变能够被良好地校正。
在本实施例中，优选的是第三透镜组G3包括至少三个正透镜。然后在广角端状态中的场曲和在远摄端状态中的球面像差能够被同时地校正。
图34示出具有作为图像捕捉镜头1的、带有上述配置的变焦镜头的数字单镜头反射照相机CAM(光学设备)的横截面视图。在图34所示数字单镜头反射照相机CAM中，来自未被示意的物体(被摄体)的光被图像捕捉镜头1收集，并且经由快速复原反光镜3而在焦平面板4上形成图像。在焦平面板4上形成图像的光在五角棱镜5中被反射多次，并且被引导到接目镜6。由此使用者能够经由接目镜6作为直立图像观察物体(被摄体)图像。
如果使用者按下未被示意的释放按钮，则快速复原反光镜3从光学路径缩回，并且未被示意的物体(被摄体)的被图像捕捉镜头1收集的光在图像元件7上形成物体图像。因此来自物体(被摄体)的光被图像元件7捕捉，并且作为物体(被摄体)图像而被记录在未被示意的存储器中。以此方式，使用者能够使用这个照相机CAM捕捉物体(被摄体)的图像。图34中的照相机CAM可以以可移除方式保持图像捕捉镜头1，或者可以被与图像捕捉镜头1集成。照相机CAM可以是单镜头反射照相机，或者不具有快速复原反光镜的紧凑型照相机。
实例
现在将参考附图描述具体实例。在下面示出的表格1到表格9是列出根据实例1到实例9的每一个数据的表格。
在[总体数据]中，f是变焦镜头的焦距，FNO是F数，ω是半视角，Y是图像高度，TL是变焦镜头的全长，并且Bf是后焦距离。
在[透镜数据]中，表面编号是沿着光行进方向从物体侧数起的透镜表面的序列，r是每一个透镜表面的曲率半径，d是在光轴上从每一个光学表面到下一个光学表面(或者图像平面)的距离，vd是在d线(波长：587.6nm)处的阿贝数，并且nd是在d线处的折射率。附于表面编号的“*”示意这个透镜表面是非球面，并且曲率半径r一列示出近轴曲率半径。在曲率半径中的“0.0000”和“∞”示意平面或者孔隙。省略了空气的折射率“1.00000”。
在[非球面数据]中，[透镜数据]中所示的非球面的形状由以下表达式(a)给出。在以下表达(a)中，y表示沿着垂直于光轴的方向的高度，S(y)表示沿着光轴从在非球面的顶点处的切平面到在高度y处的非球面上的位置的距离(垂度)，r表示基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示锥形系数，并且An表示n阶非球面系数。在每一个实例中，2阶非球面系数A2是“0”，这在这里予以省略。En表示×10n。例如，1.234E-05＝1.234×10-5。
S(y)＝(y2/r)/{1+(1-κ·y2/r2)1/2}+A3×|y3|
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12…(a)
在表格1到3所示[可变表面距离数据]中，f是变焦镜头的焦距，β是在物体和图像之间的成像放大率，Di(i是整数)是第i表面到下一透镜表面的可变距离，并且Bf是后焦距离。1-POS示出在广角端状态中聚焦于无穷远上的情形，2-POS示出在第一中间焦距状态中聚焦于无穷远上的情形，3-POS示出在第二中间焦距状态中聚焦于无穷远上的情形，4-POS示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上的情形，5-POS示出在广角端状态中β＝-0.03333时聚焦的情形，6-POS示出在第一中间焦距状态中β＝-0.03333时聚焦的情形，7-POS示出在第二中间焦距状态中β＝-0.03333时聚焦的情形，8-POS示出在远摄端状态中β＝-0.03333时聚焦的情形，9-POS示出在广角端状态中聚焦于近距离上的情形，10-POS示出在第一中间焦距状态中聚焦于近距离上的情形，11-POS示出在第二中间焦距状态中聚焦于近距离上的情形，并且12-POS示出在远摄端状态中聚焦于近距离上的情形。
在表格4到表格9所示[可变距离数据]中，f是变焦镜头的焦距，并且Di(i是整数)是第i表面到下一表面的可变距离。
在[透镜组数据]中，示出了每一个透镜组的第一表面和焦距。
在[条件表达式对应数值]中，示出了相应于以上条件表达式(1)到(18)的数值。
在表格中，“mm”通常被用于焦距f、曲率半径r和表面距离d以及其它长度的单位。然而该单位不限于“mm”并且可以替代地使用另一适当的单位，因为即便光学***被成比例地扩大或者成比例地缩小也获得了等价的光学性能。
关于表格的说明对于其它实例是相同的，其中省略了其说明。在下面示出的实例1到实例9中，实例1到实例3对应于第一实施例，实例4到实例6对应于第二实施例，并且实例7到实例9对应于第三实施例。
构成根据每一个实例的变焦镜头的透镜组按照从物体的次序被表示成第一透镜组G1、第二透镜组G2…，并且构成每一个透镜组的透镜在第一透镜组中被表示成L11，L12…，并且在第二透镜组中被表示成L21，L22…，并且按照从物体的次序将系列号分配给所有的这些透镜的透镜面。
(实例1)
现在将参考图1到图3和表格1描述实例1。图1是描绘根据实例1的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图1中所示，根据实例1的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸透镜L12的胶合正透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面并且其物体侧表面是非球面的负弯月形透镜L21、双凹透镜L22、双凸透镜L23和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L25。负弯月形透镜L21是复合非球面透镜，该复合非球面透镜具有由树脂材料形成并且具有非球面的部分、和由玻璃材料形成的部分。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸透镜L31、具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L32，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L33和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L34的胶合正透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：通过移动从而具有垂直于光轴的分量而校正手部运动模糊的、具有负折射光焦度的透镜组GA，和具有负折射光焦度的透镜组GB。透镜组GA按照从物体的次序具有双凹透镜L41和具有面向图像的非球面并且具有面向物体的凸形表面的非球面正透镜L42的胶合负透镜。透镜组GB具有带有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：具有面向图像的非球面的非球面双凸透镜L51、双凸透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合正透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。此时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从无穷远到近物体的聚焦。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
表格1示出根据实例1的变焦镜头的每一个数据数值。表格1中的表面编号1到35对应于图1中的表面1到35。
(表格1)
[总体数据]
f＝29.1～292
FNO＝3.6～5.9
2ω＝75.92°～8.22°
Y＝21.6
TL＝163.77～239.01
Bf＝38.30～79.07
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100331
[非球面数据]
第六表面
κ＝15.3921，A3＝-0.59282E-05，A4＝1.30620E-06，A6＝9.36650E-09，
A8＝-1.11260E-10，A10＝4.97080E-13，A12＝-0.56752E-15，A14＝0.00000
第二十六表面
κ＝-25.8788，A3＝0.00000，A4＝3.09780E-05，A6＝-1.24430E-07，
A8＝3.16720E-10，A10＝0.00000，A12＝0.00000，A14＝0.00000
第三十表面
κ＝0.0568，A3＝0.35585E-06，A4＝4.96950E-09，A6＝5.91140E-09，
A8＝-4.14490E-11，A10＝1.10780E-13，A12＝0.00000，A14＝0.00000
[可变表面距离数据]
Figure BPA00001308115100332
Figure BPA00001308115100341
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100342
Figure BPA00001308115100351
[条件表达式对应数值]
条件表达式(1)f5/ft＝0.114
条件表达式(2)(-f2)/(-f4)＝0.688
条件表达式(3)(-f4)/ft＝0.085
条件表达式(4)(-fA)/ft＝0.159
条件表达式(5)f5/(-f4)＝1.342
条件表达式(6)f5/fw＝1.145
如在表格1中的数据表格中所示，根据实例1的变焦镜头满足所有的条件表达式(1)到(6)。
图2A和图2B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.27)。图3A和图3B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.50)。
在示出像差的每一曲线图中，FNO是F数，并且Y是图像高度(单位：mm)。在示出球面像差的曲线图中，示出了相应于最大孔径的F数的数值，在示出像散的曲线图和示出畸变的曲线图中，分别地示出了图像高度的最大数值，并且在示出彗差的曲线图中，示出了每一个图像高度的数值。d示意在d线(波长：587.6nm)处的各种像差，并且g示意在g线(波长：435.8nm)处的各种像差，并且无任何指示示意在d线处的各种像差。在示出像散的曲线图中，实线示意弧矢图像表面，并且虚线示意子午图像表面。关于示出像差的曲线图的说明对于其它实例而言是相同的。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例1的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例2)
现在将参考图4到图6和表格2描述实例2。图4是描绘根据实例2的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图4中所示，根据实例2的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L12的胶合正透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面并且其物体侧表面是非球面的非球面负弯月形透镜L21、双凹透镜L22、双凸透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的平凹透镜L24。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸透镜L31、双凸透镜L32和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L33的胶合正透镜，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L34和双凸透镜L35的胶合正透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：通过移动从而具有垂直于光轴的分量而校正手部运动模糊的、具有负折射光焦度的透镜组GA，和具有负折射光焦度的透镜组GB。透镜组GA按照从物体的次序具有双凹透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜的胶合负透镜。透镜组GB具有带有面向图像的凹形表面的负弯月形透镜L43。负弯月形透镜L43是复合非球面透镜，该复合非球面透镜具有由树脂材料形成的并且具有非球面的部分、和由玻璃材料形成的部分。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：其图像侧表面是非球面的非球面双凸透镜L51、双凸透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合正透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。此时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从无穷远到近物体的聚焦。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
表格2示出根据实例2的变焦镜头的每一个数据数值。表格2中的表面编号1到35对应于图4中的表面1到35。
(表格2)
[总体数据]
f＝28.8～292
FNO＝3.6～5.9
2ω＝76.62°～8.18°
Y＝21.6
TL＝154.81～230.36
Bf＝38.26～78.33
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100381
Figure BPA00001308115100391
[非球面数据]
第六表面
κ＝6.0978，A3＝0.00000，A4＝1.20280E-06，A6＝1.30920E-08，
A8＝-1.37530E-10，A10＝5.64160E-13，A12＝-0.74954E-15，A14＝0.000
第二十六表面
κ＝100.0000，A3＝0.00000，A4＝8.03660E-06，A6＝-9.88790E-08，
A8＝1.39310E-09，A10＝-6.55480E-12，A12＝0.00000，A14＝0.00000
第三十表面
κ＝1.9575，A3＝0.00000，A4＝-3.55160E-06，A6＝-5.40150E-08，
A8＝1.61410E-10，A10＝-6.70370E-13，A12＝-0.18148E-15，A14＝-0.10467E-17
[可变表面距离数据]
Figure BPA00001308115100392
Figure BPA00001308115100401
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100402
[条件表达式对应数值]
条件表达式(1)f5/ft＝0.165
条件表达式(2)(-f2)/(-f4)＝0.582
条件表达式(3)(-f4)/ft＝0.100
条件表达式(4)(-fA)/ft＝0.163
条件表达式(5)f5/(-f4)＝1.658
条件表达式(6)f5/fw＝1.676
如在表格2中的数据表格中所示，根据实例2的变焦镜头满足所有的条件表达式(1)到(6)。
图5A和图5B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.27)。图6A和图6B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例2的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.50)。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例2的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例3)
现在将参考图7到图9和表格3描述实例3。图7是描绘根据实例3的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图7中所示，根据实例3的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L12的胶合正透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面并且其物体侧表面是非球面的非球面负弯月形透镜L21、双凹透镜L22、双凸透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的平凹透镜L24。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸透镜L31、双凸透镜L32和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L33的胶合正透镜，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L34和双凸透镜L35的胶合正透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：通过移动从而具有垂直于光轴的分量而校正手部运动模糊的、具有负折射光焦度的透镜组GA，和具有负折射光焦度的透镜组GB。透镜组GA按照从物体的次序具有双凹透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合负透镜。透镜组GB具有带有面向图像的凹形表面的负弯月形透镜L43。负弯月形透镜L43是复合非球面透镜，该复合非球面透镜具有由树脂材料形成并且具有非球面的部分、和由玻璃材料形成的部分。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：其图像侧表面是非球面的非球面双凸透镜L51、双凸透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。此时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从无穷远到近物体的聚焦。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
表格3示出根据实例3的变焦镜头的每一个数据数值。表格3中的表面编号1到34对应于图7中的表面1到34。
(表格3)
[总体数据]
f＝28.8～292
FNO＝3.6～5.9
2ω＝76.78°～8.14°
Y＝21.6
TL＝157.37～230.34
Bf＝38.02～78.21
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100431
Figure BPA00001308115100441
[非球面数据]
第六表面
κ＝1.0000，A3＝0.00000，A4＝7.00430E-07，A6＝9.58940E-09，
A8＝-9.46680E-11，A10＝4.00920E-13，A12＝-0.66807E-15，A14＝0.31353E-18
第二十六表面
κ＝1.4228，A3＝0.00000，A4＝1.68800E-05，A6＝5.21330E-08，
A8＝1.71590E-10，A10＝0.00000，A12＝0.00000，A14＝0.00000
第三十表面
κ＝1.0000，A3＝0.00000，A4＝1.80100E-05，A6＝3.10700E-08，
A8＝-1.34120E-10，A10＝9.05530E-13，A12＝0.85085E-15，A14＝-0.11437E-16
[可变表面距离数据]
Figure BPA00001308115100451
Figure BPA00001308115100461
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100462
[条件表达式对应数值]
条件表达式(1)f5/ft＝0.138
条件表达式(2)(-f2)/(-f4)＝0.717
条件表达式(3)(-f4)/ft＝0.0835
条件表达式(4)(-fA)/ft＝0.162
条件表达式(5)f5/(-f4)＝1.654
条件表达式(6)f5/fw＝1.400
如在表格3中的数据表格中所示，根据实例3的变焦镜头满足所有的条件表达式(1)到(6)。
图8A和图8B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.27)。图9A和图9B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例3的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出当图像模糊被校正时的横像差的曲线图(隔振透镜组GA的移位量＝0.50)。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例3的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
在以上实施例中，能够在光学性能不被减弱的范围内采用以下内容。
在以上实例中，示出了由五个透镜组构成的变焦镜头，但是本发明还能够被应用于具有不同数目的透镜组例如六个或者七个透镜组的配置。可以使用其中透镜或者透镜组被添加到最靠近物体的一侧的配置、或者其中透镜或者透镜组被添加到最靠近图像的一侧的配置。透镜组指的是被在变焦时改变的空气空间分离的、具有至少一个透镜的部分。
单个或者多个透镜组或者局部透镜组可以被设计成通过沿着光轴方向移动而从无穷远物体到近距离物体执行聚焦的聚焦透镜组。该聚焦透镜组能够被应用于自动聚焦，并且还适用于驱动马达以用于自动聚焦(例如使用超声波马达驱动)。特别优选的是第二透镜组G2的至少一部分被设计成聚焦透镜组。
透镜组或者局部透镜组可以被设计成隔振透镜组，隔振透镜组通过移动透镜组或者局部透镜组从而具有垂直于光轴的分量或者沿着包括光轴的平面内方向旋转移动(振荡)透镜组或者局部透镜组而校正由手部运动产生的图像模糊。特别优选的是第四透镜组G4的至少一部分被设计成隔振透镜组。关于所述移动，可以使用围绕作为旋转中心的、在光轴上的特定点的旋转移动(振荡)。
透镜表面可以被形成为球面或者平面，或者非球面。如果透镜表面是球面或者平面，则透镜加工、组装和调节是容易的，并且能够防止由于加工、组装和调节的误差而引起光学性能降低。即便图像平面移位，绘图性能也不受非常大的影响，这是理想的。如果透镜表面是非球面，则非球面能够是通过磨削产生的非球面、通过使用模具以非球面形状形成玻璃而产生的玻璃模制非球面和通过在玻璃表面上将树脂形成为非球面形状而产生的复合非球面中的任何非球面。透镜表面可以是衍射表面，并且透镜可以是折射率分布透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
优选的是孔径光阑S被靠近第三透镜组G3或者第四透镜组G4置放，但是孔径光阑的作用可以被透镜的框架替代，而不用作为孔径光阑置放单独的元件。特别优选的是孔径光阑S被置于第三透镜组G3的物体侧。
可以利用在宽的波长区域中具有高透射率的抗反射膜涂覆每一个透镜表面，从而减轻耀斑和幻像，并且实现具有高对比度的、高的光学性能。
本实施例的变焦镜头(变焦光学***)的变焦比是×5到×18，并且更加优选地×8到×12。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第一透镜组G1具有两个正透镜和一个负透镜。在第一透镜组G1中，优选的是透镜按照从物体的次序被以负、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第二透镜组G2具有一个正透镜和三个负透镜。在第二透镜组G2中，优选的是，透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负、负、正和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第三透镜组G3具有三个正透镜和一个负透镜。在第三透镜组G3中，优选的是，透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第四透镜组G4具有一个正透镜和两个负透镜。在第四透镜组G4中，优选的是，透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第五透镜组G5具有两个正透镜和一个负透镜。在第五透镜组G5中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和负的序列置放。
(实例4)
现在将参考图10到图13和表格4描述实例4。图10是描绘根据实例4的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图10中所示，根据实例4的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图10中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L32和双凸正透镜L33的胶合透镜，和双凸正透镜L34和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L35的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。在第四透镜组G4中最靠近图像置放的负弯月形透镜L43是其面向物体的玻璃透镜表面(在图10中从物体数起的第二十七表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的负弯月形透镜L54是其面向物体的玻璃透镜表面(在图10中从物体数起的第三十四表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。此时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA的胶合透镜从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例4中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例4中的广角端状态中，隔振系数是1.012并且焦距是28.80(mm)，从而用于校正0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.30(mm)。在实例4中的远摄端状态中，隔振系数是1.700并且焦距是292.00(mm)，从而用于校正0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.57(mm)。
表格4示出根据实例4的变焦镜头的每一个数据数值。表格4中的表面编号1到35对应于图10中的表面1到35。
(表格4)
[总体数据]
Figure BPA00001308115100511
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100521
Figure BPA00001308115100531
[非球面数据]
第六表面
κ＝4.8810E+00，A4＝1.3626E-06，A6＝-3.8149E-09，A8＝-1.7705E-11，A10＝1.1444E-13，A12＝0.0000E+00
第二十七表面
κ＝7.7650E-01，A4＝3.1469E-06，A6＝2.0215E-09，A8＝0.0000E+00，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十四表面
κ＝1.0000E+00，A4＝-2.9251E-06，A6＝3.3679E-08，A8＝-1.3515E-11，A10＝7.4135E-15，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
Figure BPA00001308115100532
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100533
Figure BPA00001308115100541
[条件表达式对应数值]
条件表达式(7)(-f4)/ft＝0.13
条件表达式(8)f5/(-f4)＝1.64
条件表达式(9)(-f2)/(-f4)＝0.46
条件表达式(10)f1/(-f4)＝2.95
条件表达式(11)f5/ft＝0.21
条件表达式(12)(Bft-Bfw)/f3＝1.43
如在表格4中的数据表格中所示，根据实例4的变焦镜头满足所有的条件表达式(7)到(12)。
图11A和11B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图12是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图。图13A和13B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
在示出像差的每一曲线图中，FNO是F数，并且Y是图像高度(单位：mm)。在示出球面像差的曲线图中，示出了相应于最大孔径的F数的数值，在示出像散的曲线图和示出畸变的曲线图中，分别地示出了图像高度的最大数值，并且在示出彗差的曲线图中，示出了每一个图像高度的数值。d示意在d线(波长：587.6nm)处的各种像差，并且g示意在g线(波长：435.8nm)处的各种像差，并且无任何指示示意在d线处的各种像差。在示出像散的曲线图中，实线示意弧矢图像表面，并且虚线示意子午图像表面。关于示出像差的曲线图的说明对于其它实例而言是相同的。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例4的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例5)
现在将参考图14到图17和表格5描述实例5。图14是描绘根据实例5的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图14中所示，根据实例5的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图14中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、双凸正透镜L32和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L33的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L34和双凸正透镜L35的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。在第四透镜组G4中最靠近图像置放的负弯月形透镜L43是其面向物体的玻璃透镜表面(在图14中从物体数起的第二十六表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的负弯月形透镜L54是其面向物体的玻璃透镜表面(在图14中从物体数起的第三十三表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。此时，第三透镜组G3和第五透镜组G5一起移动。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA的胶合透镜从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例5中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例5中的广角端状态中，隔振系数是0.98并且焦距是28.80(mm)，从而用于校0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.30(mm)。在实例5中的远摄端状态中，隔振系数是1.70并且焦距是292.00(mm)，从而用于校正0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.57(mm)。
表格5示出根据实例5的变焦镜头的每一个数据数值。表格5中的表面编号1到34对应于图14中的表面1到34。
(表格5)
[总体数据]
Figure BPA00001308115100571
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100572
Figure BPA00001308115100581
[非球面数据]
第六表面
κ＝-1.0000E+00，A4＝1.2946E-06，A6＝6.9345E-09，A8＝-7.3236E-11，A10＝2.8299E-13，A12＝-2.9971E-16
第二十六表面
κ＝0.1763E+00，A4＝-1.5504E-06，A6＝1.8584E-08，A8＝0.0000E+00，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十三表面
κ＝1.0000E+00，A4＝-4.8013E-06，A6＝-2.8757E-09，A8＝8.0066E-11，A10＝-2.4817E-13，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
Figure BPA00001308115100591
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100592
[条件表达式对应数值]
条件表达式(7)(-f4)/ft＝0.09
条件表达式(8)f5/(-f4)＝1.53
条件表达式(9)(-f2)/(-f4)＝0.65
条件表达式(10)f1/(-f4)＝4.05
条件表达式(11)f5/ft＝0.14
条件表达式(12)(Bft-Bfw)/f3＝1.49
如在表格5中的数据表格中所示，根据实例5的变焦镜头满足所有的条件表达式(7)到(12)。
图15A和图15B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图16是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图。图17A和图17B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例5的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例5的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例6)
现在将参考图18到图21和表格6描述实例6。图18是描绘根据实例6的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图18中所示，根据实例6的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图18中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L33和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L34的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。构成4B透镜组GB的负弯月形透镜L43是其面向物体的玻璃透镜表面(在图18中从物体数起的第二十七表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的双凸正透镜L54是其面向物体的玻璃透镜表面(在图18中从物体数起的第三十四表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例6中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例6中的广角端状态中，隔振系数是1.06并且焦距是28.80(mm)，从而用于校正0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.27(mm)。在实例6中的远摄端状态中，隔振系数是1.70并且焦距是291.80(mm)，从而用于校正0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.48(mm)。
表格6示出根据实例6的变焦镜头的每一个数据数值。表格6中的表面编号1到34对应于图18中的表面1到34。
(表格6)
[总体数据]
Figure BPA00001308115100621
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100631
Figure BPA00001308115100641
[非球面数据]
第六表面
κ＝8.332，A4＝1.1402E-06，A6＝5.3964E-10，A8＝-2.3261E-11，A10＝1.0349E-13，A12＝0.0000E+00
第二十七表面
κ＝-3.0393，A4＝4.0455E-06，A6＝-5.4765E-09，A8＝2.7129E-11，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十四表面
κ＝0.181，A4＝-1.3072E-06，A6＝5.5840E-09，A8＝-8.7610E-11，A10＝2.5603E-13，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
Figure BPA00001308115100642
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100643
Figure BPA00001308115100651
[条件表达式对应数值]
条件表达式(7)(-f4)/ft＝0.07
条件表达式(8)f5/(-f4)＝1.49
条件表达式(9)(-f2)/(-f4)＝0.78
条件表达式(10)f1/(-f4)＝4.94
条件表达式(11)f5/ft＝0.11
条件表达式(12)(Bft-Bfw)/f3＝1.62
如在表格6中的数据表格中所示，根据实例6的变焦镜头满足所有的条件表达式(7)到(12)。
图19A和图19B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图20是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图。图21A和图21B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例6的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例6的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
在以上实施例中，能够在光学性能不被减弱的范围内采用以下内容。
在以上实例中，示出了由五个透镜组构成的变焦镜头，但是本发明还能够被应用于具有不同数目的透镜组例如六个或者七个透镜组的配置。可以使用其中透镜或者透镜组被添加到最靠近物体的一侧的配置、或者其中透镜或者透镜组被添加到最靠近图像的一侧的配置。透镜组指的是被在变焦时改变的空气空间分离的、具有至少一个透镜的部分。
单个或者多个透镜组或者局部透镜组可以被设计成通过沿着光轴方向移动而从无穷远物体到近距离物体执行聚焦的聚焦透镜组。该聚焦透镜组能够被应用于自动聚焦，并且还适用于驱动马达以用于自动聚焦(例如使用超声波马达驱动)。特别优选的是第二透镜组G2的至少一部分被设计成聚焦透镜组。
透镜组或者局部透镜组可以被设计成隔振透镜组，隔振透镜组通过移动透镜组或者局部透镜组从而具有垂直于光轴的分量或者沿着包括光轴的平面内方向旋转移动(振荡)透镜组或者局部透镜组而校正由手部运动产生的图像模糊。关于所述移动，可以使用围绕作为旋转中心的、在光轴上的特定点的旋转移动(振荡)。特别优选的是第三透镜组G3或者第四透镜组G4的至少一部分被设计成隔振透镜组。
透镜表面可以被形成为球面或者平面，或者非球面。如果透镜表面是球面或者平面，则透镜加工、组装和调节是容易的，并且能够防止由于加工、组装和调节的误差而引起光学性能降低。即便图像平面移位，绘图性能也不受非常大的影响，这是理想的。如果透镜表面是非球面，则非球面能够是通过磨削产生的非球面、通过使用模具以非球面形状形成玻璃而产生的玻璃模制非球面和通过在玻璃表面上将树脂形成为非球面形状而产生的复合非球面中的任何非球面。透镜表面可以是衍射表面，并且透镜可以是折射率分布透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
优选的是孔径光阑S被靠近第三透镜组G3或者第四透镜组G4置放，但是孔径光阑的作用可以被透镜的框架替代，而不用作为孔径光阑置放单独的元件。特别优选的是孔径光阑S被置于第三透镜组G3的物体侧。
可以利用在宽的波长区域中具有高透射率的抗反射膜涂覆每一个透镜表面，从而减轻耀斑和幻像，并且实现具有高对比度的、高的光学性能。
本实施例的变焦镜头(变焦光学***)的变焦比是×5到×18，并且更加优选地×8到×12。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第一透镜组G1具有两个正透镜和一个负透镜。在第一透镜组G1中，优选的是透镜按照从物体的次序被以负、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第二透镜组G2具有一个正透镜和三个负透镜。在第二透镜组G2中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负、负、正和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第三透镜组G3具有三个正透镜和一个负透镜。在第三透镜组G3中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第四透镜组G4具有一个正透镜和两个负透镜。在第四透镜组G4中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第五透镜组G5具有两个正透镜和一个负透镜。在第五透镜组G5中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和负的序列置放。
(实例7)
现在将参考图22到图25和表格7描述实例7。图22是描绘根据实例7的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图22中所示，根据实例7的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图22中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L34和双凸正透镜L35的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。4B透镜组GB中的负弯月形透镜L43是其面向物体的玻璃透镜表面(在图22中从物体数起的第二十七表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的负弯月形透镜L54是其面向物体的玻璃透镜表面(在图22中从物体数起的第三十四表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA的胶合透镜从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例7中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例7中的广角端状态中，隔振系数是0.89并且焦距是28.8(mm)，从而用于校正0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.33(mm)。在实例7中的远摄端状态中，隔振系数是1.50并且焦距是292.0(mm)，从而用于校正0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.62(mm)。
表格7示出根据实例7的变焦镜头的每一个数据数值。表格7中的表面编号1到35对应于图22中的表面1到35。
(表格7)
[总体数据]
Figure BPA00001308115100701
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100711
[非球面数据]
第六表面
κ＝4.881，A4＝5.5213E-07，A6＝-3.4799E-09，A8＝-1.0831E-11，A10＝8.3083E-14，A12＝0.0000E+00
第二十七表面
κ＝0.6133，A4＝3.3743E-06，A6＝1.0271E-08，A8＝0.0000E+00，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十四表面
κ＝0.8088，A4＝-6.7721E-06，A6＝1.4720E-08，A8＝-2.0115E-11，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
Figure BPA00001308115100721
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100722
[条件表达式对应数值]
条件表达式(13)f1/(-f4)＝3.62
条件表达式(14)(-f4)/ft＝0.11
条件表达式(15)(-f2)/(-f4)＝0.56
条件表达式(16)(Bft-Bfw)/f3＝1.47
条件表达式(17)f5/ft＝0.18
条件表达式(18)f1/f3＝4.31
如在表格7中的数据表格中所示，根据实例7的变焦镜头满足所有的条件表达式(13)到(18)。
图23A和图23B是示出在广角端状态中在聚焦无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图24是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图。图25A和图25B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例7的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
在示出像差的每一曲线图中，FNO是F数，并且Y是图像高度(单位：mm)。在示出球面像差的曲线图中，示出了相应于最大孔径的F数的数值，在示出像散的曲线图和示出畸变的曲线图中，分别地示出了图像高度的最大数值，并且在示出彗差的曲线图中，示出了每一个图像高度的数值。d示意在d线(波长：587.6nm)处的各种像差，并且g示意在g线(波长：435.8nm)处的各种像差，并且无任何指示示意在d线处的各种像差。在示出像散的曲线图中，实线示意弧矢图像表面，并且虚线示意子午图像表面。关于示出像差的曲线图的说明对于其它实例而言是相同的。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例7的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例8)
现在将参考图26到图29和表格8描述实例8。图26是描绘根据实例8的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图26中所示，根据实例8的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图26中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L34和双凸正透镜L35的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。在4B透镜组GB中的负弯月形透镜L43是其面向物体的玻璃透镜表面(在图26中从物体数起的第二十六表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的负弯月形透镜L54是其面向物体的玻璃透镜表面(在图26中从物体数起的第三十三表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例8中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例8中的广角端状态中，隔振系数是0.98并且焦距是28.8(mm)，从而用于校正0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.30(mm)。在实例8中的远摄端状态中，隔振系数是1.70并且焦距是292.0(mm)，从而用于校正0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.54(mm)。
表格8示出根据实例8的变焦镜头的每一个数据数值。表格8中的表面编号1到34对应于图26中的表面1到34。
(表格8)
[总体数据]
Figure BPA00001308115100761
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100762
[非球面数据]
第六表面
κ＝-1.000，A4＝1.2946E-06，A6＝6.9345E-09，A8＝-7.3236E-11，A10＝2.8299E-13，A12＝-2.9971E-16
第二十六表面
κ＝0.1763，A4＝-1.5504E-06，A6＝1.8584E-08，A8＝0.0000E+00，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十三表面
κ＝1.000，A4＝-4.8013E-06，A6＝-2.8757E-09，A8＝8.0066E-11，A10＝-2.4817E-13，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
Figure BPA00001308115100772
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100782
[条件表达式对应数值]
条件表达式(13)f1/(-f4)＝4.03
条件表达式(14)(-f4)/ft＝0.09
条件表达式(15)(-f2)/(-f4)＝0.65
条件表达式(16)(Bft-Bfw)/f3＝1.49
条件表达式(17)f5/ft＝0.14
条件表达式(18)f1/f3＝4.14
如在表格8中的数据表格中所示，根据实例8的变焦镜头满足所有的条件表达式(13)到(18)。
图27A和图27B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图28是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图。图29A和图29B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例8的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例8的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
(实例9)
现在将参考图30到图33和表格9描述实例9。图30是描绘根据实例9的镜头的配置和变焦轨迹的图表。如在图30中所示，根据实例9的变焦镜头按照从物体的次序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有负折射光焦度的第四透镜组G4，和具有正折射光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L11和双凸正透镜L12的胶合透镜，和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L13。
第二透镜组G2按照从物体的次序具有：具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L21、双凹负透镜L22、双凸正透镜L23，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L24。在第二透镜组G2中最靠近物体置放的负弯月形透镜L21是其面向物体的玻璃透镜表面(在图30中从物体数起的第六表面)是非球面的非球面透镜。
第三透镜组G3按照从物体的次序具有：双凸正透镜L31、双凸正透镜L32，和具有面向物体的凸形表面的负弯月形透镜L33和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L34的胶合透镜。
第四透镜组G4按照从物体的次序具有：是双凹负透镜L41和具有面向物体的凸形表面的正弯月形透镜L42的胶合透镜的4A透镜组GA，和是具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L43的4B透镜组GB。构成4B透镜组GB的负弯月形透镜L43是其面向图像的玻璃透镜表面(在图30中从物体数起的第二十七表面)是非球面的非球面透镜。
第五透镜组G5按照从物体的次序具有：双凸正透镜L51、双凸正透镜L52和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L53的胶合透镜，和具有面向物体的凹形表面的负弯月形透镜L54。在第五透镜组G5中最靠近图像置放的负弯月形透镜L54是其面向图像的玻璃透镜表面(在图30中从物体数起的第三十四表面)是非球面的非球面透镜。
在具有以上配置的、根据这个实例的变焦镜头中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的距离减小，在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的距离增加，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的距离减小。
孔径光阑S被置于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时与第三透镜组G3一起地移动。
在根据这个实例的变焦镜头中，通过沿着朝向物体的方向移动第二透镜组G2而执行从长距离到近距离的聚焦。
通过移动4A透镜组GA从而具有垂直于光轴的分量而执行手部运动模糊校正(隔振)。
在实例9中，为了校正如下的镜头中的角度θ的旋转模糊，即，其中，变焦镜头的焦距是f并且在模糊校正期间在成像表面上的图像移动量相对于移动透镜组的移动量的比率即隔振系数是K，用于模糊校正的移动透镜组被移动(f·tanθ)/K，从而具有垂直于光轴的分量。在实例9中的广角端状态中，隔振系数是1.06并且焦距是28.8(mm)，从而用于校正0.58°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.27(mm)。在实例9中的远摄端状态中，隔振系数是1.70并且焦距是291.8(mm)，从而用于校0.18°的旋转模糊的第四透镜组G4的移动量是0.48(mm)。
表格9示出根据实例9的变焦镜头的每一个数据数值。表格9中的表面编号1到34对应于图30中的表面1到34。
(表格9)
[总体数据]
[透镜数据]
Figure BPA00001308115100812
Figure BPA00001308115100821
[非球面数据]
第六表面
κ＝8.332，A4＝1.1402E-06，A6＝5.3964E-10，A8＝-2.3261E-11，A10＝1.0349E-13，A12＝0.0000E+00
第二十七表面
κ＝-3.0393，A4＝4.0455E-06，A6＝-5.4765E-09，A8＝2.7129E-11，A10＝0.0000E+00，A12＝0.0000E+00
第三十四表面
κ＝0.181，A4＝-1.3072E-06，A6＝5.5840E-09，A8＝-8.7610E-11，A10＝2.5603E-13，A12＝0.0000E+00
[可变距离数据]
[透镜组数据]
Figure BPA00001308115100832
[条件表达式对应数值]
条件表达式(13)f1/(-f4)＝4.94
条件表达式(14)(-f4)/ft＝0.07
条件表达式(15)(-f2)/(-f4)＝0.78
条件表达式(16)(Bft-Bfw)/f3＝1.62
条件表达式(17)f5/ft＝0.11
条件表达式(18)f1/f3＝4.27
如在表格9中的数据表格中所示，根据实例9的变焦镜头满足所有的条件表达式(13)到(18)。
图31A和图31B是示出在广角端状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.58°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。图32是示出在中间焦距状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图。图33A和图33B是示出在远摄端状态中聚焦于无穷远上时根据实例9的变焦镜头的各种像差的曲线图，和示出在校正0.18°的旋转模糊时的子午横像差的曲线图。
如示出像差的每一曲线图阐明地，根据实例9的变焦镜头具有在从广角端状态到远摄端状态的每一个焦距状态中良好地校正各种像差的、优良的成像性能。
在以上实施例中，能够在光学性能不被减弱的范围内采用以下内容。
在以上实例中，示出了由五个透镜组构成的变焦镜头，但是本发明还能够被应用于具有不同数目的透镜组例如六个或者七个透镜组的配置。可以使用其中透镜或者透镜组被添加到最靠近物体的一侧的配置、或者其中透镜或者透镜组被添加到最靠近图像的一侧的配置。透镜组指的是，被在变焦时改变的空气空间分离的、具有至少一个透镜的部分。
单个或者多个透镜组或者局部透镜组可以被设计成通过沿着光轴方向移动而从无穷远物体到近距离物体执行聚焦的聚焦透镜组。该聚焦透镜组能够被应用于自动聚焦，并且还适用于驱动马达以用于自动聚焦(例如使用超声波马达驱动)。特别优选的是第二透镜组G2的至少一部分被设计成聚焦透镜组。
透镜组或者局部透镜组可以被设计成隔振透镜组，隔振透镜组通过移动透镜组或者局部透镜组从而具有垂直于光轴的分量或者沿着包括光轴的平面内方向旋转移动(振荡)透镜组或者局部透镜组而校正由手部运动产生的图像模糊。关于所述移动，可以使用围绕作为旋转中心的、在光轴上的特定点的旋转移动(振荡)。特别优选的是第三透镜组G3或者第四透镜组G4的至少一部分被设计成隔振透镜组。
透镜表面可以被形成为球面或者平面，或者非球面。如果透镜表面是球面或者平面，则透镜加工、组装和调节是容易的，并且能够防止由于加工、组装和调节的误差而引起光学性能降低。即便图像平面移位，绘图性能也不受非常大的影响，这是理想的。如果透镜表面是非球面，则非球面能够是通过磨削产生的非球面、通过使用模具以非球面形状形成玻璃而产生的玻璃模制非球面和通过在玻璃表面上将树脂形成为非球面形状而产生的复合非球面中的任何非球面。透镜表面可以是衍射表面，并且透镜可以是折射率分布透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
优选的是孔径光阑S被靠近第三透镜组G3或者第四透镜组G4置放，但是孔径光阑的作用可以被透镜的框架替代，而不用作为孔径光阑置放单独的元件。特别优选的是孔径光阑S被置于第三透镜组G3的物体侧。
可以利用在宽的波长区域中具有高透射率的抗反射膜涂覆每一个透镜表面，从而减轻耀斑和幻像，并且实现具有高对比度的、高的光学性能。
本实施例的变焦镜头(变焦光学***)的变焦比是×5到×18，并且更加优选地×8到×12。
在本实施例的变焦镜头中(变焦光学***)中，优选的是第一透镜组G1具有两个正透镜和一个负透镜。在第一透镜组G1中，优选的是透镜按照从物体的次序被以负、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头中(变焦光学***)中，优选的是第二透镜组G2具有一个正透镜和三个负透镜。在第二透镜组G2中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负、负、正和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头中(变焦光学***)中，优选的是第三透镜组G3具有三个正透镜和一个负透镜。在第三透镜组G3中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和正的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第四透镜组G4具有一个正透镜和两个负透镜。在第四透镜组G4中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以负和负的序列置放。
在本实施例的变焦镜头(变焦光学***)中，优选的是第五透镜组G5具有两个正透镜和一个负透镜。在第五透镜组G5中，优选的是透镜元件在其间带有空气距离地按照从物体的次序被以正、正和负的序列置放。
利用配置要求描述了实施例以阐明本发明，但是显然，本发明不限于这些实施例。
引用数字的解释
G1  第一透镜组
G2  第二透镜组
G3  第三透镜组
G4  第四透镜组
G5  第五透镜组
S  孔径光阑
I  图像平面
CAM  数字单镜头反射照相机

Claims (24)

1.一种变焦镜头，按照从物体的次序包括：具有正折射光焦度的第一透镜组、具有负折射光焦度的第二透镜组、具有正折射光焦度的第三透镜组、具有负折射光焦度的第四透镜组，和具有正折射光焦度的第五透镜组，
所述第四透镜组的至少一部分能够移动从而具有垂直于光轴的分量，
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在每一个透镜组之间的距离改变，并且
以下条件表达式得以满足：
0.01<f5/ft<0.30，
在此处f5表示所述第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距，
其中以下条件表达式得以满足：
1.10<f5/（-f4）<2.00
在此处f4表示所述第四透镜组的焦距，并且f5表示所述第五透镜组的焦距。
2.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.577<（-f2）/（-f4）<1.200
在此处f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f4表示所述第四透镜组的焦距。
3.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.01<（-f4）/ft<0.25
在此处f4表示所述第四透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距。
4.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第四透镜组包括具有负折射光焦度的透镜组GA，和被置放成邻接所述透镜组GA的图像侧并且具有负折射光焦度的透镜组GB。
5.根据权利要求4的变焦镜头，其中所述透镜组GB包括至少一个非球面。
6.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.05<（-fA）/ft<0.40
在此处fA表示移动从而具有垂直于光轴的分量的所述透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距。
7.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
0.11<f5/fw<3.20
在此处f5表示所述第五透镜组的焦距，并且fw表示在广角端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距。
8.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第四透镜组具有胶合透镜。
9.根据权利要求1的变焦镜头，其中在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离增加，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离减小，在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离增加，并且在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离减小。
10.根据权利要求1的变焦镜头，其中在从广角端状态到远摄端状态变焦时，所述第三透镜组和所述第五透镜组一起移动。
11.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第三透镜组具有三个具有正折射光焦度的透镜组。
12.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第三透镜组包括至少两个胶合透镜。
13.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第五透镜组具有至少两个具有正折射光焦度的透镜组，和具有负折射光焦度的透镜组。
14.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第五透镜组包括至少一个胶合透镜。
15.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第二透镜组至少具有非球面。
16.根据权利要求1的变焦镜头，其中所述第四透镜组具有至少一个非球面。
17.根据权利要求1的变焦镜头，其中通过沿着光轴方向移动所述第二透镜组的至少一部分而执行从无穷远物体到近距离物体的聚焦。
18.一种光学设备，包括根据权利要求1的变焦镜头。
19.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
3.45<f1/（-f4）<6.00
在此处f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f4表示所述第四透镜组的焦距。
20.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
1.35<（Bft-Bfw）/f3<1.80
在此处Bft表示在远摄端状态中的后焦距离，Bfw表示在广角端状态中的后焦距离，并且f3表示所述第三透镜组的焦距。
21.根据权利要求1的变焦镜头，其中以下条件表达式得以满足：
3.50<f1/f3<4.60
在此处f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f3表示所述第三透镜组的焦距。
22.一种制造变焦镜头的方法，所述变焦镜头按照从物体的次序具有第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组和第五透镜组，所述方法包括以下步骤：
置放每一个透镜从而所述第一透镜组具有正折射光焦度，所述第二透镜组具有负折射光焦度，所述第三透镜组具有正折射光焦度，所述第四透镜组具有负折射光焦度，并且所述第五透镜组具有正折射光焦度；
将所述第四透镜组的至少一部分置放成能够移动从而具有垂直于光轴的分量；和
置放所述第一透镜组到所述第五透镜组从而在从广角端状态到远摄端状态变焦时在每一个透镜组之间的距离改变，并且从而以下条件表达式得以满足：
0.01<f5/ft<0.30
在此处f5表示所述第五透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距，
其中以下条件表达式得以满足：
1.10<f5/（-f4）<2.00
在此处f4表示所述第四透镜组的焦距，并且f5表示所述第五透镜组的焦距。
23.根据权利要求22的制造变焦镜头的方法，其中
以下条件表达式得以满足：
0.577<（-f2）/（-f4）<1.200
在此处f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f4表示所述第四透镜组的焦距。
24.根据权利要求22的制造变焦镜头的方法，其中
以下条件表达式得以满足：
0.05<（-fA）/ft<0.40
在此处fA表示移动从而具有垂直于光轴的分量的所述透镜组的焦距，并且ft表示在远摄端状态中聚焦于无穷远上时所述变焦镜头的焦距。
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