CN1402038A - 变焦透镜和带有该变焦透镜的相机 - Google Patents
变焦透镜和带有该变焦透镜的相机 Download PDFInfo
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Abstract
一种变焦透镜，包括第一至第四透镜单元。其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔。如果其中所述第一透镜单元和所述第四透镜单元的焦距分别是f1和f4，整个***在广角端的焦距和整个***在远摄端的焦距分别是fw和ft，满足如下条件：0.2＜f1/ft＜0.5，－0.2＜f4/ft＜－0.05以及3.7＜ft/fw＜6.0。
Description
技术领域
本发明涉及一种变焦透镜以及采用该变焦透镜的相机，更具体的说，涉及一种高光学性能、特别适用于在透镜光闸相机等中具有较短后焦点的相机的变焦透镜，以及涉及采用该变焦透镜的相机。
背景技术
近年来，随着光学设备例如光闸相机、摄象机和数码相机的小型化，越来越需要具有高的可变放大光焦度和较短整个长度的更小型变焦透镜，以作为照相镜头用于这种光学设备中。
作为照相镜头小型化的方法，通常使用置于最前位置的所谓的正性前导(lead)型变焦透镜，它具有正性折射光焦度的透镜单元。这种类型的变焦透镜其显著的特征是可以减少后焦点，特别有效的是用于不需要空间的透镜光闸相机等中，例如在单透镜反射相机中，用于代替在透镜***后面的急回反射镜(quick return mirror)。
作为短后焦点的正性前导变焦透镜，正/负双单元变焦透镜是已知的，它由具有正折射光焦度的第一透镜单元和具有负折射光焦度的第二透镜单元形成，其中移动两个透镜单元以改变放大光焦度。该变焦透镜的机械结构是简单的，但是缺点在于：如果提高可变放大光焦度，色差的改变就变大，难以校正放大光焦度变化导致的影像平面位移，原因在于只存在两个透镜单元，并且透镜设计的自由度很小。因此，在正/负双单元变焦透镜中，在用于获得尺寸降低以及光学性能改善的设计中，可变放大光焦度比例被限制于约3-3.5。
因此，为了获得可变放大光焦度比约为4-5的变焦透镜，必须利用具有三个单元或更多单元的透镜结构，即带有至少一个附加透镜单元的基本的正/负双单元变焦透镜。
由分别具有正折射光焦度、正折射光焦度和负折射光焦度的三个透镜单元形成的三单元变焦透镜已经被提议用作变焦透镜，它与传统的变焦透镜相比，具有更短的后焦点，并适用于以高比例来改变放大光焦度。
也提出了给三单元变焦透镜增加一个具有较低折射光焦度的透镜单元，来形成各种四单元变焦透镜。
本发明的受让人在JP06-214157A、JP06-214158A、JP06-222267A、JP06-250087A以及JP06-250088A(以上五个公开对应于US5815320)、和JP06-294932A(对应于US5831772)中提出了三单元变焦透镜和四单元变焦透镜。在这些公开中披露的每一种变焦透镜是四单元变焦透镜，从物体侧开始具有正折射光焦度、正或负折射光焦度、正折射光焦度以及负折射光焦度，或者是三单元变焦透镜，具有正折射光焦度、正折射光焦度以及负折射光焦度。
其他四单元变焦透镜从物体侧开始具有：正折射光焦度、负折射光焦度、正折射光焦度以及负折射光焦度，这已经在JP2579215(对应于US5004329)、JP10-301027A和US4822152、US5272566、US5172273和US5170292中公开。
例如提高透镜单元折射光焦度的方法以及提高每个放大光焦度变化透镜单元的移动程度的方法是已知的用作提高变焦透镜的可变变焦比例同时降低变焦透镜的尺寸的方法。
但是如果简单的使用提高透镜单元折射光焦度的方法以及提高每个放大光焦度变化透镜单元的移动程度的方法，伴随着放大光焦度变化而产生的色差变化就被提高，因此在整个可变放大光焦度范围内难以获得改善的光学性能。
发明概述
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种新型结构的变焦透镜，它能够按照需要来改变放大光焦度，同时保持良好的光学性能。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种变焦透镜，它具有有正光焦度的第一透镜单元、第二透镜单元、第三透镜单元以及具有负光焦度的第四透镜单元，第一至第四透镜从物体侧至影像侧如上顺序设置。在这种变焦透镜中，通过移动透镜单元而进行变焦，从而在远摄端处的第一透镜单元和第二透镜单元之间的空间大于在广角端处的第一透镜单元和第二透镜单元之间的空间，并且在远摄端处的第三透镜单元和第四透镜单元之间的空间小于在广角端处的第三透镜单元和第四透镜单元之间的空间。构成上述变焦透镜的各透镜单元的光焦度和位移、每个透镜单元的透镜结构、透镜形状、透镜材料等，根据不同的角度来确定，如本发明实施方案的如下描述中的优选实施例所示。
附图的简要说明
图1是根据实施例1的变焦透镜的截面图；
图2A、2B、2C和2D是实施例1的变焦透镜在广角端处的象差；
图3A、3B、3C和3D是实施例1的变焦透镜在远摄端处的象差；
图4是根据实施例2的变焦透镜的截面图；
图5A、5B、5C和5D是实施例2的变焦透镜在广角端处的象差；
图6A、6B、6C和6D是实施例2的变焦透镜在远摄端处的象差；
图7是根据实施例3的变焦透镜的截面图；
图8A、8B、8C和8D是实施例3的变焦透镜在广角端处的象差；
图9A、9B、9C和9D是实施例3的变焦透镜在远摄端处的象差；
图10是根据实施例4的变焦透镜的截面图；
图11A、11B、11C和11D是实施例4的变焦透镜在广角端处的象差；
图12A、12B、12C和12D是实施例4的变焦透镜在远摄端处的象差；
图13是根据实施例5的变焦透镜的截面图；
图14A、14B、14C和14D是实施例5的变焦透镜在广角端处的象差；
图15A、15B、15C和15D是实施例5的变焦透镜在远摄端处的象差；
图16是根据实施例6的变焦透镜的截面图；
图17A、17B、17C和17D是实施例6的变焦透镜在广角端处的象差；
图18A、18B、18C和18D是实施例6的变焦透镜在远摄端处的象差；
图19是根据实施例7的变焦透镜的截面图；
图20A、20B、20C和20D是实施例7的变焦透镜在广角端处的象差；
图21A、21B、21C和21D是实施例7的变焦透镜在远摄端处的象差；
图22是根据实施例8的变焦透镜的截面图；
图23A、23B、23C和23D是实施例8的变焦透镜在广角端处的象差；
图24A、24B、24C和24D是实施例8的变焦透镜在远摄端处的象差；
图25是根据实施例9的变焦透镜的截面图；
图26A、26B、26C和26D是实施例9的变焦透镜在广角端处的象差；
图27A、27B、27C和27D是实施例9的变焦透镜在远摄端处的象差；
图28是根据实施例10的变焦透镜的截面图；
图29A、29B、29C和29D是实施例10的变焦透镜在广角端处的象差；
图30A、30B、30C和30D是实施例10的变焦透镜在远摄端处的象差；
图31是根据实施例11的变焦透镜的截面图；
图32A、32B、32C和32D是实施例11的变焦透镜在广角端处的象差；
图33A、33B、33C和33D是实施例11的变焦透镜在远摄端处的象差；
图34是本发明相机的主要部分的截面图。
优选实施方案的详细说明
以下参考附图详细的描述本发明的实施方案。
(实施方案1)
图1是根据以下描述的实施例1的变焦透镜的截面图；图2A-2D以及图3A-3D分别是实施例1的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图4是根据以下描述的实施例2的变焦透镜的截面图；图5A-5D以及图6A-6D分别是实施例2的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图7是根据以下描述的实施例3的变焦透镜的截面图；图8A-8D以及图9A-9D分别是实施例3的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图10是根据以下描述的实施例4的变焦透镜的截面图；图11A-11D以及图12A-12D分别是实施例4的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图13是根据以下描述的实施例5的变焦透镜的截面图；图14A-14D以及图15A-15D分别是实施例5的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图16是根据以下描述的实施例6的变焦透镜的截面图；图17A-17D以及图18A-18D分别是实施例6的变焦透镜在广角端处和在远摄端处的象差。
图1、4、7、10、13和16中的每个透镜截面视图表示具有正折射光焦度(光焦度＝焦距的倒数)的第一透镜单元L1、具有负折射光焦度的第二透镜单元L2、具有正折射光焦度的第三透镜单元L3以及具有负折射光焦度的第四透镜单元L4。箭头表示透镜单元分别从光焦侧移动至远摄侧以改变放大光焦度的方向。而且，SP表示孔径光阑，IP表示影像平面。
通过移动透镜单元来改变放大光焦度，从而在远摄端处的第一透镜单元L1和第二透镜单元之间的轴向空气间隔比在广角端处的大，并且在远摄端处的第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的轴向空气间隔比在广角端处的小。
在对应于实施例1、2、4和5的附图1、4、10和13所示的变焦透镜中，在远摄端处的第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的轴向空气间隔比在广角端处的大，而对应于实施例3的附图7所示的变焦透镜中，该轴向空气间隔在远摄端处的比在广角端处的大。在对应于实施例6的图16中所示的变焦透镜中，相对应的轴向空气间隔没有改变。对应于实施例1-5的变焦透镜是四单元变焦透镜，其中在放大光焦度变化时，四个透镜单元彼此独立的移动。
相反，在对应于实施例6的图16中所示的变焦透镜中，在光焦度变化时，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3彼此成整体移动。因此，就变焦类型而言，该变焦透镜可以被按照三单元变焦透镜来处理。第二透镜单元L2和第三透镜单元L3所得到的折射光焦度是正性的。
在该实施方案中，第三透镜单元L3被移动，以在上述变焦结构中进行聚焦。
利用第三透镜单元进行聚焦的方法适用于降低聚焦单元的尺寸和重量。
可以比较容易的提高第三透镜单元L3的折射光焦度。因此在近距离聚焦物体的情况下，可以减少第三透镜单元L3向前移动的距离。
第一透镜单元L1由在物体侧具有凹面的负凹凸透镜11以及正性双凸透镜12构成，透镜11和12从物体侧按照如上顺序设置。
如果以这种方式形成第一透镜单元L1，具有正折射光焦度的第一透镜单元L1导致的球差就可以被适当的校正。特别是在远摄端的球差可以被校正，在广角端的畸变也可以被适当的校正。
第二透镜单元L2由负双凸透镜21和正透镜22构成，它们从物体侧以上述顺序设置，由此使得在远摄端的球差被适当校正。而且，随着可变放大光焦度的提高而变差的色差被因此有效的校正。
形成为聚焦单元的第三透镜单元L3具有在物体侧有凹面的负凹凸透镜31，以及在影像侧具有凹面的负凹凸透镜32，透镜31和32从物体侧按照上述顺序设置。在如此构成的透镜单元中，随着可变放大光焦度比例提高而变大的球差在远摄端被适当校正，由此确保了在整个可变放大光焦度范围内的良好的光学性能。
在第三透镜单元L3中，也设置非球面，从而正折射光焦度从透镜中央向透镜的边缘部分降低。
为了校正由第三透镜单元L3的正折射光焦度导致的球差，形成非球面以提供从透镜中央向透镜的边缘部分降低的正折射光焦度。结果，单独由第三透镜单元导致的球差被减少了一些，由此在整个可变放大光焦度范围内获得了良好的球差。
第四透镜单元L4由正透镜41和负透镜42构成，负透镜42从物体侧按照上述顺序设置。
由于第四透镜单元L4的负折射光焦度比较强，因此它分成两个通过采用两个负透镜而制造的透镜，由此限制了各种象差。而且，正透镜放置在物体侧的最外位置，以提高近轴光线，从而特别是在远摄端的球差被有效校正。因此这种设置是优选的。而且负透镜被放置在正透镜的影像平面侧，以确保在影像平面侧最外位置的透镜被降低透镜直径。后焦点也被降低，由此减少了整个光学元件长度。因此这种设置是优选的。
如果第一透镜单元L1和第四透镜单元L4的焦距分别是f1和f4；整个***在广角端的焦距以及在远摄端的焦距分别是fw和ft；在第三透镜单元L3的物体侧最外位置的负透镜的材料Abbe数值是υ3n；在第三透镜单元L3的靠近物体侧最外位置的正凹凸透镜的材料Abbe数值是υ3p；那么满足如下的条件：
0.2＜f1/ft＜0.5 (a1)
-0.2＜|f4/ft|＜-0.05 (a2)
3.7＜f1/fw＜6.0 (a3)
20＜υ3-υ3n＜50 (a4)
在第二透镜单元L2中，如果负透镜21在物体侧的透镜表面的曲率半径以及在影像侧的透镜表面曲率半径分别是R21n1和R21n2，并且如果正透镜22在物体侧的透镜表面的曲率半径以及在影像平面侧的透镜表面曲率半径分别是R22n1和R22n2，满足如下条件：
-1＜(R21n1+R21n2)/(R21n1-R21n2)＜1 (a5)
0.5＜(R22p1-R22p2)/(R22p1+R22p2)＜8 (a6)
如果第二透镜单元中负透镜21和正透镜22的材料的Abbe数值分别是υ21n和υ22p，满足以下条件：
20＜υ21n-υ22p＜40 (a7)
如果在第三透镜单元L2中在物体侧最外位置的负凹凸透镜31在物体侧的透镜表面的曲率半径以及该透镜在影像平面侧的透镜表面曲率半径分别是R31n1和R31n2，满足如下条件：
-1＜(R31n1-R31n2)/(R31n1+R31n2)＜0 (a8)
如果在第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间设置孔径光阑SP，并且如果孔径光阑SP和第三透镜单元L3之间的在远摄端的轴向空气间隔是Lp，满足如下条件：
0.02＜Lpa/ft＜0.1 (a9)
如果第二透镜单元L2的焦距是f2，满足如下条件：
0＜|ft/f2|＜0.5 (a10)
以下描述上述条件公式所表示的技术含义。
限定在远摄端侧的第一透镜单元L1的焦距和整个***的焦距的比值的条件公式(a1)主要是减少了透镜***的尺寸并提高透镜***的性能。
如果超过了条件公式(a1)的下限值，第一透镜单元L1的折射光焦度变得过大，尤其是难以校正在远摄端侧的球差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，第一透镜单元L1的折射光焦度变得过小，加在具有负折射光焦度的最后的透镜单元上的放大光焦度变化的负担被提高，从而难以获得足够高的可变放大光焦度。透镜***的整个长度以增大。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
优选的，为了实现尺寸的缩小和性能的改善，希望将条件公式(a1)的下限值设定为0.3，而将上限设定为0.4。
限定在远摄端侧的具有负折射光焦度的最后透镜单元(第四透镜单元L4)的焦距和整个***的焦距的比值的条件公式(a2)主要是减少了透镜***的尺寸并提高透镜***的性能。
如果超过了条件公式(a2)的下限值，最后透镜单元的折射光焦度变得过小，在放大光焦度改变的时候最后透镜单元的移动量增大，导致在远摄侧的光学长度的增加。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，最后透镜单元的折射光焦度变得过大，尤其是难以校正在广角端的畸变。而且影像平面特征变差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
优选的，为了实现尺寸的缩小和性能的改善，希望将条件公式(a2)的下限值设定为-0.16，而将上限设定为-0.1。
条件公式(a3)对在远摄端侧的整个***的焦距和以及在广角端的整个***的焦距的比值进行了限定，以设定适当的可变放大光焦度比例。
如果超过了条件公式(a3)的下限值，难以获得高的可变放大光焦度，这是本发明的一个目的。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，可变放大光焦度过高，难以获得高的光学性能。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
优选的是将条件公式(a3)的上限设定为5.0。
条件公式(a4)限定了在聚焦单元即第三透镜单元中负透镜和正透镜的材料之间的Abbe数值的差，主要是校正色差。
如果超过了条件公式(a4)的下限值，导致具有正折射光焦度的第三透镜单元引起的纵向色差的校正不足，并且尤其是在广角端的纵向色差倾向于“不足”。难以适当的校正该象差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，导致具有正折射光焦度的第三透镜单元引起的纵向色差的校正过度，并且尤其是在远距照相透镜端的纵向色差倾向于“过度”。难以适当的校正该象差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
更优选的是将条件公式(a4)的下限设定为30，将上限设定为35。
条件公式(a5)用来对第二透镜单元L2中的负透镜21进行更适当的几何设定。
如果超过了条件公式(a5)的下限值，负透镜21物体侧透镜表面的曲率半径被较为过度降低，导致尤其是在远摄端的球差的校正过度。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，负透镜21影像平面侧透镜表面的曲率半径被较为过度降低，尤其是难以校正在广角端畸变。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
更优选的是将条件公式(a5)的下限设定为-0.7，将上限设定为0.3。
条件公式(a6)用来对第二透镜单元L2中的正透镜22进行更适当的几何设定。
如果超过了条件公式(a6)的下限值，正透镜22物体侧透镜表面的曲率半径被较为过度提高，尤其是在广角端的色差变差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，在远摄端的色差尤其变差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
更优选的是将条件公式(a6)的下限设定为0.8，将上限设定为5.0。
条件公式(a7)限定了在第二透镜单元L2负透镜21和正透镜22的材料之间的Abbe数值的差，主要是校正纵向色差和横向色差。
如果超过了条件公式(a7)的下限值，尤其导致在远摄端的纵向色差的校正不足，这种色差倾向于沿着正方向而增大，而在广角端的横向色差沿着负方向增大。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，导致在广角端的纵向色差的校正不足，这种色差倾向于沿着负方向而增大，而在远摄端的横向色差沿着正方向增大。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
为了实现纵向色差和横向色差之间的所需平衡，优选的是将条件公式(a7)的下限设定为22，将上限设定为30。
条件公式(a8)用来对第三透镜单元L3中物体侧最外位置的负透镜31进行更适当的几何设定。
如果超过了条件公式(a8)的下限值，凹凸形状变得过于陡峭，因此难以制造透镜。而且导致尤其在远摄端的球差的校正过度，并且这种球差沿着正方向增加。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，负透镜31的折射光焦度过小，尤其导致在远摄端的球差校正过度，这种球差沿着负方向增加。而且在广角端的色差变差。因此，超过了这种限制的设定是不理想的。
更优选的是将条件公式(a8)的下限设定为-0.6，将上限设定为-0.1。
在该实施方案中，在第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间、通过考虑前透镜直径和后透镜直径之间的平衡，设置孔径光阑SP。如果将孔径光阑SP放置在第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间，后透镜直径增大，导致相机整体尺寸增大。因此这种设置是不理想的。如果孔径光阑SP放置在第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间，前透镜直径增大，以至于达到难以在透镜镜筒中放置阻挡机构。孔径光阑SP设置在这个位置是不理想的。
条件公式(a9)限定了孔径光阑SP和第三透镜单元L3之间的距离，以减少透镜直径，并避免操作为聚焦单元的第三透镜单元L3朝前移动以在近距离聚焦物体时第三透镜单元L3和光阑之间产生干涉。
如果超过条件公式(a9)的下限值，孔径光阑SP和第三透镜单元L3之间的距离变得过小，而且当第三透镜单元L3向前移动进行近距离聚焦物体时第三透镜单元L3与该光阑产生干涉，从而不能确保在非常近的距离进行照相。因此超过了该限制的设定是不理想的。如果超过了上限值，该光阑就在远摄端与边角透镜的物体侧距离更近，从而增大的光阑直径，导致透镜镜筒直径增加。因此超过了该限制的设定是不理想的。
更优选的是将条件公式(a9)的上限设定为0.05。
条件公式(a10)设定了第二透镜单L2的折射光焦度。
如果超过了条件公式(a10)的上限值，第二透镜单元L2的折射光焦度变大，第三透镜单元L3的折射光焦度也变大，从而球差相对于用于聚焦的移动的变化增大。因此，超过了该限制的设定是不理想的。
更优选的是，将条件公式(a10)的上限设定为0.4。
在对应于实施例的每个变焦透镜中，在变焦过程中孔径光阑SP与第二透镜单元L2整体移动。或者孔径光阑SP和第二透镜单元L2可以彼此分开移动。
一个透镜单元或一个透镜单元中的元件可以沿着大致垂直于光轴的方向移动，以进行相机摇动校正。
为了简化机械结构，透镜***可以被设置成使得第一透镜单元和第四透镜单元在变焦过程中彼此整体移动。
以下列出了在实施例1-6中的数据。i代表序号，表示从物体侧开始的表面的位置。Ri表示每个表面的曲率半径。Di表示元件厚度或对应于第i和第(i+1)的表面的空气间隔，ni和υi表示第i个光学部件相对于d线的折射率和Abbe数值。非球面表面的形状如下等式所示：
X＝(1/R)Y2/[1+{1-(1+K)(Y/R)2}1/2]+BY4+CY6+DY8+EY10+FY12
其中R是透镜表面中心部分的曲率半径，X是相对于表面定点沿着光轴的位置变化。Y是垂直于光轴方向的距离，K、B、C、D、E和F是非球面系数。
“e-x”表示“×10-x”。
表1表示上述条件公式和实施例之间的关系。
实施例1
f＝38.8-150.4 Fno＝4.6-11.2 2ω＝58.3-16.4
R1＝-21.121 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-29.095 D2＝0.12
R3＝34.993 D3＝2.60 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-34.993 D4＝可变
R5＝-28.386 D5＝1.00 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝67.752 D6＝0.89
R7＝305.983 D7＝1.70 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-25.451 D8＝0.50
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-12.495 D10＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R11＝-21.729 D11＝1.96
R12＝-48.167 D12＝2.46 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-17.117 D13＝0.18
R14＝50.923 D14＝0.90 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝21.439 D15＝3.80 N8＝1.583126 ν8＝59.4*R16＝-22.089 D16＝可变
R17＝-39.736 D17＝2.80 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-19.114 D18＝0.51
R19＝-20.723 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝1,078.462 D20＝3.86
R21＝-19.439 D21＝1.45 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-112.388
\焦距 38.8 61.1 150.4
可变间隙 \
D4 1.35 4.94 13.07
D9 4.36 4.41 4.84
D16 14.40 9.18 2.09
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
B＝1.09309e-05
C＝1.01988e-07
D＝-8.56331e-10
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例2
f＝38.9-150.4 Fno＝4.6-11.7 2ω＝58.2-16.4
R1＝-20.851 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.8
R2＝-28.711 D2＝0.12
R3＝37.815 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-33.376 D4＝可变
R5＝-25.829 D5＝1.04 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝58.994 D6＝0.81
R7＝127.773 D7＝2.40 N4＝1.761821 ν4＝26.5
R8＝-23.911 D8＝0.50
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-12.669 D10＝0.70 N5＝1.800999 ν5＝35.0
R11＝-21.686 D11＝1.32
R12＝-41.245 D12＝2.73 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-18.638 D13＝0.12
R14＝56.477 D14＝0.90 N7＝1.846659 ν7＝23.8
R15＝23.042 D15＝4.37 N8＝1.583126 ν8＝59.4*R16＝-19.861 D16＝可变
R17＝-41.762 D17＝2.90 N9＝1.846660 ν9＝23.8
R18＝-20.565 D18＝0.59
R19＝-22.536 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝584.277 D20＝3.85
R21＝-20.418 D21＝1.50 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-144.439
\焦距 38.9 66.1 150.4
可变间隙 \
D4 1.29 5.91 13.40
D9 4.71 5.34 4.91
D16 15.13 8.99 2.64
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
B＝1.43847e-05
C＝5.31788e-08
D＝-1.14246e-10
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例3
f＝39.1-145.5 Fno＝4.5-11.5 2ω＝58.0-16.9
R1＝-22.666 D1＝0.90 N1＝1.728250 ν1＝28.5
R2＝-40.682 D2＝0.15
R3＝27.758 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-35.531 D4＝可变
R5＝-48.398 D5＝0.80 N3＝1.677900 ν3＝55.3
R6＝32.421 D6＝0.88
R7＝66.104 D7＝1.90 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-41.927 D8＝0.70
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-11.581 D10＝0.80 N5＝1.612929 ν5＝37.0
R11＝-26.656 D11＝0.46
R12＝-47.383 D12＝3.98 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-18.841 D13＝0.17
R14＝38.372 D14＝0.90 N7＝1.846659 ν7＝23.8
R15＝17.441 D15＝4.89 N8＝1.583126 ν8＝59.4
R16＝-19.145 D16＝可变
R17＝-43.969 D17＝2.90 N9＝1.846660 ν9＝23.8
R18＝-17.596 D18＝0.50
R19＝-17.616 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝147.214 D20＝4.17
R21＝-20.882 D21＝1.50 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-82.552
\焦距 39.1 68.0 145.5
可变间隙 \
D4 2.10 5.47 9.82
D9 5.26 4.45 4.65
D16 12.18 6.37 1.43
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
B＝1.36544e-05
C＝1.98925e-07
D＝-1.70383e-09
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例4
f＝38.5-160.0 Fno＝4.6-11.2 2ω＝58.6-15.4
R1＝-21.129 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-29.836 D2＝0.20
R3＝36.545 D3＝2.60 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-32.427 D4＝可变
R5＝-27.549 D5＝1.00 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝79.016 D6＝0.89
R7＝250.253 D7＝1.74 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-26.520 D8＝0.50
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-12.424 D10＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R11＝-21.309 D11＝1.54
R12＝-46.289 D12＝2.70 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-17.120 D13＝0.33
R14＝51.781 D14＝0.90 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝21.660 D15＝3.56 N8＝1.583126 ν8＝59.4
R16＝-21.769 D16＝可变
R17＝-41.533 D17＝2.80 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-18.999 D18＝0.51
R19＝-20.655 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝1,124.867 D20＝3.97
R21＝-18.565 D21＝1.45 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-119.556
\焦距 38.5 63.1 160.0
可变间隙 \
D4 0.91 4.49 11.14
D9 4.76 5.06 5.47
D16 14.31 8.84 2.33
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
B＝1.06972e-05
C＝1.66586e-07
D＝-4.32087e-09
E＝5.24370e-11
F＝0.00000e+00
实施例5
f＝38.0-170.4 Fno＝4.6-12.0 2ω＝59.3-14.5
R1＝-22.251 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-30.540 D2＝0.12
R3＝35.958 D3＝2.55 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-38.566 D4＝可变
R5＝-31.593 D5＝1.00 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝54.129 D6＝1.17
R7＝132.695 D7＝1.69 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-28.514 D8＝0.70
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-11.487 D10＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R11＝-19.130 D11＝1.34
R12＝-43.006 D12＝1.82 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-14.894 D13＝1.74
R14＝50.573 D14＝0.80 N7＝1.8466 60 ν7＝23.9
R15＝20.423 D15＝3.76 N8＝1.583126 ν8＝59.4
R16＝-21.193 D16＝可变
R17＝-43.267 D17＝2.80 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-18.932 D18＝0.30
R19＝-21.381 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝219.988 D20＝4.12
R21＝-17.660 D21＝1.45 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-102.250
\焦距 38.0 56.1 170.4
可变间隙 \
D4 1.59 4.77 16.16
D9 4.35 4.65 5.15
D16 13.13 8.94 0.92
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
B＝1.13481e-05
C＝1.48962e-07
D＝-1.12879e-09
E＝-1.69994e-12
F＝0.00000e+00
实施例6
f＝36.0-150.0 Fno＝4.6-11.5 2ω＝62.0-16.4
R1＝-21.392 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-30.521 D2＝0.12
R3＝37.279 D3＝2.70 N2＝1.516330 ν2＝64.1
R4＝-34.218 D4＝可变
R5＝-27.759 D5＝1.00 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝84.016 D6＝0.91
R7＝244.663 D7＝1.68 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-27.145 D8＝0.50
R9＝孔径光阑 D9＝4.70
R10＝-12.534 D10＝0.80 N5＝1.834000 ν5＝37.2
R11＝-24.703 D11＝1.43
R12＝-56.200 D12＝2.91 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-16.804 D13＝0.22
R14＝44.864 D14＝0.90 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝21.162 D15＝3.80 N8＝1.583126 ν8＝59.4
R16＝-20.758 D16＝可变
R17＝-41.439 D17＝2.80 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-19.755 D18＝0.51
R19＝-21.703 D19＝1.30 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝878.446 D20＝3.71
R21＝-20.367 D21＝1.45 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-229.101
\焦距 360 58.1 150.0
可变间隙 \
D4 0.54 5.12 13.39
D16 13.27 7.88 0.91
非球面系数
第16表面：
K＝0.00000e+00
A＝0
B＝1.68502e-05
C＝1.9 0134e-07
D＝-2.70365e-09
E＝1.91024e-11
F＝0.00000e+00
表1
| 实施例 | ||||||
| 条件公式 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| (a1)f1/ft | 0.37 | 0.38 | 0.39 | 0.35 | 0.35 | 0.37 |
| (a2)f4/ft | -0.13 | -0.14 | -0.14 | -0.12 | -0.11 | -0.13 |
| (a3)ft/fw | 3.88 | 3.87 | 3.72 | 4.15 | 4.48 | 4.17 |
| (a4)ν3p-ν3n | 33.1 | 35.3 | 33.2 | 33.1 | 33.1 | 33.1 |
| (a5)(R21n1+R21n2)/(R21n1-R21n2) | -0.41 | -0.39 | 0.20 | -0.48 | -0.26 | -0.50 |
| (a6)(R21p1-R21p2)/(R21p1+R21p2) | 1.18 | 1.46 | 4.47 | 1.24 | 1.55 | 1.25 |
| (a7)ν21n-ν21p | 24.2 | 23.1 | 29.9 | 24.2 | 24.2 | 24.2 |
| (a8)(R22n1-R22n2)/(R22n1+R22n2) | -0.27 | -0.26 | -0.39 | -0.26 | -0.25 | -0.33 |
| (a9)Lpa/ft | 0.032 | 0.033 | 0.032 | 0.034 | 0.03 | 0.031 |
| (a10)|ft/f2| | O．26 | 0.27 | 0.30 | 0.27 | 0.29 | 0.25 |
根据上述实施方案，可以获得具有高的可变放大光焦度的变焦透镜，它在整个可变放大光焦度的范围内具有高的光学性能、比较短的后焦点、整个光学长度降低。并且可变放大光焦度的比例是4-5。
(实施方案2)
图19是实施方案7的变焦透镜的截面图，表示在广角端的状态。图20A-20D以及图21A-21D分别是实施例7的变焦透镜在广角端和在远摄的象差图。
图22是实施方案8的变焦透镜的截面图，表示在广角端的状态。图23A-23D以及图24A-24D分别是实施例8的变焦透镜在边角位置内在广角端和在远摄的象差图。
图25是实施方案9的变焦透镜的截面图，表示在广角端的状态。图26A-26D以及图27A-27D分别是实施例9的变焦透镜在边角位置内在广角端和在远摄的象差图。
图28是实施方案10的变焦透镜的截面图，表示在广角端的状态。图29A-29D以及图30A-30D分别是实施例10的变焦透镜在边角位置内在广角端和在远摄的象差图。
图31是实施方案11的变焦透镜的截面图，表示在广角端的状态。图32A-32D以及图33A-33D分别是实施例11的变焦透镜在边角位置内在广角端和在远摄的象差图。
图19、22、25、28和31中的每个透镜截面视图表示具有正折射光焦度的第一透镜单元L1、具有负折射光焦度的第二透镜单元L2、具有正折射光焦度的第三透镜单元L3以及具有负折射光焦度的第四透镜单元L4。如箭头所示，将透镜单元分别朝着物体侧的变焦镜头端部移动以改变放大光焦度的方向。从而在远摄端处的第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔(轴向空气间隔)比在广角端处的大，并且在远摄端处的第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的间隔(轴向空气间隔)比在广角端处的小。
SP表示孔径光阑，IP表示影像平面。
为了进行聚焦，移动第三透镜单元L3的全部或部分。
在该实施方案中，如果第一透镜单元的焦距是f1；整个***在广角端的焦距是fw；在广角端处的第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔是D12w；在广角端处的第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔是D23w；则满足以下条件：
1.0＜f1/fw＜2.0 (b1)
2＜|f2/fw|＜12 (b2)
0.5＜f3/fw＜0.8 (b3)
0.3＜|f4/fw|＜0.50 (b4)
0.05＜D12w/D23w＜0.3 (b5)
在该实施方案中，上述变焦方法和透镜结构用于获得这样一种变焦透镜，其中色差被适当的校正，并具有高的光学性能，同时变焦透镜的整体尺寸降低。
具体的说，在该实施方案的变焦透镜中，具有负折射光焦度的第四透镜单元L4具有放大光焦度改变的功能，所导致的第一透镜单元L1、第二透镜单元L2和第三透镜单元L3的折射光焦度为正光焦度。因此整个镜头***被形成为远摄类型，从而尤其是减少了在远摄端处的整体光学长度。
第三透镜单元L3具有在物体侧有凹面的负凹凸透镜G31、在物体侧具有凹面的正凹凸透镜G32、负透镜G33和正透镜G34，透镜G31-G34从物体侧以上述顺序设置。如果负凹凸透镜G31的折射率和Abbe数值分别是Nd31和υd31；正透镜G34的折射率是Nd34；透镜G34早物体侧的透镜表面的曲率半径以及在影像平面侧的透镜表面的曲率半径分别是Ra和Rb，则满足如下条件：
1.6＜Nd31＜1.9 (b6)
40＜υd31＜60 (b7)
1.45＜Nd34＜1.56 (b8)
-4＜Rb/Ra＜-1.3 (b9)
负凹凸透镜G31的至少一个透镜表面是非球面。
如果上述用于表示非球面的形状的等式中第四级项的非球面系数是B，并且如果整个***在广角端焦距是fw，则满足如下条件：
-100＜B.fw3＜0.01 (b10)
而且，如果第三透镜单元L3中正透镜G34的折射率系数是Nd34，则满足如下条件：
1.6＜Nd34＜1.9 (b11)
第二透镜单元L2具有负透镜G21和正透镜G22，它们从物体侧按照如上顺序来设置。如果负透镜G21和正透镜G22的Abbe数值分别是υ21和υ22，则满足如下条件：
15＜υ21n-υ22＜35 (b12)
如果第二透镜单元L2和第三透镜单元L3在广角端的间隔和这些透镜在远摄端的间隔分别是D23w和D23t，则满足如下条件：
0.3＜D23w/D23t＜0.9 (b13)
如果在广角端的整个***的焦距以及整个***在远摄端的焦距分别是fw和ft，则满足如下条件：
3.7＜ft/fw＜6.0 (b14)
如果整个***在广角端的焦距是fw，如果在广角端的后焦点(在影像平面侧的最外位置的透镜表面和离轴影像平面之间的距离)是bfw，则满足如下条件：
0.2＜bfw/fw＜0.4 (b15)
如果在广角端的后焦点(在影像平面侧的最外位置的透镜表面和离轴影像平面之间的距离)以及在远摄端的后焦点分别。是bfw和bft，则满足如下条件：
0.05＜bfw/bft＜0.2 (b16)
以下解释条件公式(b1)-(b16)的技术含义。
条件公式(b1)限定了第一透镜单元L1的焦距和整个***在广角端的焦距之间的比值，主要为了减少整个透镜***的尺寸以及改善整个透镜***的性能。
如果超过了条件公式(b1)的下限，第一透镜单元L1的折射光焦度变得过大，尤其难以校正在远摄端的球差。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，第一透镜单元L1折射光焦度变得过小，放大光焦度的改变对具有负折射光焦度的最后透镜单元(第四透镜单元L4)的负担加大了，从而难以获得足够高的可变放大光焦度比例。透镜***的整个长度也被提高。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
优选的，为了获得整个透镜***的尺寸降低和性能的改进，理想的是将条件公式(b1)的下限设定为1.2，上限设定为1.8。
条件公式(b2)限定了第二透镜单元L2的焦距和整个***在广角端的焦距之间的比值，主要为了减少整个透镜***的尺寸以及改善整个透镜***的性能。
如果超过了条件公式(b2)的下限，第二透镜单元L2的折射光焦度变得过大，难以校正第二透镜单元L2导致的球差。需要适当的增加透镜的数量以校正这种象差。另外，导致第三透镜单元L3的透镜直径增大。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了条件公式(b2)的上限，第二透镜单元L2折射光焦度变得过小，通过第一透镜单元L1和第二透镜单元L2形成的远摄类型透镜的效果被降低，从而尤其是在远摄端的整个光学长度增大。而且，难以校正在广角端的畸变。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
优选的，为了获得整个透镜***的尺寸降低和性能的改进，理想的是将条件公式(b2)的下限设定为3.0，上限设定为11.0。
条件公式(b3)限定了第三透镜单元L3的焦距和整个***在广角端的焦距之间的比值，主要为了减少整个透镜***的尺寸以及改善整个透镜***的性能。
如果超过了条件公式(b3)的下限，第三透镜单元L3的折射光焦度变得过大，第三透镜单元L3的球差和象散增大，从而难以在整个可变放大光焦度范围内获得良好的光学性能。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了条件公式(b3)的上限，第三透镜单元L3折射光焦度变得过小，尤其难以确保第三透镜单元L3和第四透镜单元L4在远摄端的的预定量轴向空气间隔。另外，在放大光焦度改变的时候第三透镜单元L3的移动量增大，Petzval总和倾向于沿着负方向增加，导致影像平面特性的恶化。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
优选的，为了获得整个透镜***的尺寸降低和性能的改进，理想的是将条件公式(b3)的下限设定为0.6，上限设定为0.76。
条件公式(b4)限定了第四透镜单元L4、即具有负折射光焦度的最后的透镜单元的焦距和整个***在广角端的焦距之间的比值，主要为了减少整个透镜***的尺寸以及改善整个透镜***的性能。
如果超过了条件公式(b4)的上限，最后透镜单元的折射光焦度变得过小，在放大光焦度改变时第四透镜单元L4的移动量增大，导致在远摄端的光学长度的增大。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了下限。最后透镜单元折射光焦度变得过大，尤其难以校正在广角端的畸变。而且影像平面特性恶化。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
优选的，为了获得整个透镜***的尺寸降低和性能的改进，理想的是将条件公式(b4)的下限设定为0.37，上限设定为0.48。
条件公式(b5)限定了第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔以及第二透镜单元L2和第三透镜单元L3在广角端的间隔之间的比值，以改善性能。
如果超过了条件公式(b5)的下限，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔相对被过度增大，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2更靠近在广角端的变焦透镜的物体侧一端，从而第一透镜单元L1的透镜直径被增大。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔变得过大，难以用具有负折射光焦度的第二透镜单元L2校正在广角端由具有正折射光焦度的第一透镜单元L1导致的畸变。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
为了进一步改善性能，理想的是将条件公式(b5)的下限设定为0.07，上限设定为0.2。
条件公式(b6)限定了第三透镜单元L3中具有非球面的负透镜G31的材料的折射率，以适当的校正影像平面特性。
如果超过了条件公式(b6)的下限，Petzval总和沿着负方向增大，因此影像平面特性恶化。也导致象散恶化。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，难以选择透镜材料。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
条件公式(b7)限定了具有非球面的负透镜G31的材料的Abbe数值，主要适当的校正色差。
如果超过了条件公式(b7)的下限，尤其是在放大光焦度改变时横向色差的变化增大。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，难以校正纵向色差。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
就校正色差而言，理想的是将条件公式(b7)的下限设定为45。
条件公式(b8)限定了第三透镜单元L3中在影像侧最外位置的正透镜G34的材料的折射光焦度。该正透镜G34主要构成第三透镜单元L3的正折射光焦度，在第三透镜单元L3中形成负焦距类型，通过单独提高第三透镜单元L3的后焦点而具有减少在远摄端的第三和第四透镜单元之间的主点距离的效果，由此确保了所需的可变放大光焦度比例。
如果超过了条件公式(b8)的下限，尤其提高了在广角端的影像平面曲率。这意味着透镜厚度的提高，因为曲率提高了，并且难以确保第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间所需的轴向空气间隔。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，Petzval总和沿着负方向提高，影像平面特性因此而恶化。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b8)的上限设定在1.54。
条件公式(b9)限定了第三透镜单元L3中在影像侧最外位置的正透镜G34在物体侧的透镜表面的曲率半径和在影像侧的透镜表面的曲率半径之间的比例。
如果超过了条件公式(b9)的下限，在物体侧的透镜表面的曲率半径相对过度增大，后侧主点更靠近物体侧端。因此减少了第三透镜单元L3的后焦点。难以确保在远摄端的第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的所需轴向空气间隔。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，导致在远摄端的球差校正不足。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b9)的下限设定为-3.0，上限设定在-1.5。
条件公式(b10)限定了第三透镜单元L3中负透镜G31非球表面的形状，主要适当的校正远摄端的球差。
第三透镜单元L3具有较大的正折射光焦度。在第三透镜单元L3中，尤其是在远摄端的“不足”球差倾向于提高。在第三透镜单元L3的折射光焦度增大以减少整个透镜***的总体尺寸或设计第三透镜单元L3以获得高的可变放大光焦度的情况下，这种倾向是相当大的。
如果超过了条件公式(b10)的下限，非球面度变得过大，尤其导致在远摄端的球差校正过度。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，尤其导致在远摄端的球差校正不足。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
条件公式(b11)具有与条件公式(b8)同样的技术含义。
在第二透镜单元具有从物体侧按序设置了负透镜G21和正透镜G22的情况下，条件公式(b12)涉及在第二透镜单元中透镜材料的Abbe数值。为了校正在广角端的畸变，理想的是将负透镜G21设置在物体侧。而且，如果在负透镜G21的影像侧上设置正透镜G22，以满足条件公式(b12)所表示的条件，则主要在放大光焦度改变时发生的横向色差的变化被有效地校正了。
如果超过了条件公式(b12)的下限，难以获得在放大光焦度改变时校正横向色差改变的效果。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，尤其导致在远摄端的纵向色差的校正过度，并且难以获得高的光学性能。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b12)的数值范围改善为如下所示：
20＜υ21-υ22＜30。
条件公式(b13)限定了在第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间在广角端的轴向空气间隔以及这些透镜单元在远摄端的轴向空气间隔之间的比值。
如果超过了条件公式(b13)的下限，第二透镜单元L2相对位于远摄端的物体侧，第二透镜单元L2的有效透镜直径增大。在放大光焦度改变时，第二透镜单元L2移动量增大。因此，超过了该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，第二透镜单元L2相对位于远摄端的影像侧，并且不能获得足够高的色差校正效果。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b13)的数值范围改善为如下所示：
0.5＜D23w/D23t＜0.85
条件公式(b14)限定了在广角端的整个***的焦距和在远摄端的整个***的焦距之间的比值，主要是设定适当的可变放大光焦度比例。
如果超过了条件公式(b14)的下限，难以获得高的可变放大光焦度，这是本发明的一个目的。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，可变放大光焦度比例过大，难以获得良好的光学性能。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更理想的是将条件公式(b14)的上限设定为5.0。
条件公式(b15)涉及在光焦度的后焦点和整个***在广角端的焦距之间的比值，用于减少整个透镜***的尺寸，并平衡光学性能。
如果超过了条件公式(b15)的下限，广角端的后焦点变得过小，第四透镜单元L4的透镜直径增大。出射角也过度增大，从而难以获得所需的轮廓光质量。因此，超过该限制的设置是不理想的。
如果超过了上限，在广角端的后焦点变得过大，第四透镜单元的放大光焦度可以增大至使得第四透镜单元L4在远摄端的焦点灵敏性被不利的变高的程度。因此，超过了该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b15)的数值范围改善为如下所示：
0.21＜bfw/fw＜0.3
条件公式(b16)涉及在广角端的后焦点和在远摄端的后焦点之间的比值，主要用于降低整个***的尺寸。
如果超过了条件公式(b16)的下限，第四透镜单元L4的移动量过大。因此，超过该限制的设置是不理想的。如果超过了上限，第四透镜单元L4不能具有足够高的可变放大光焦度比例。因此，超过该限制的设置是不理想的。
更优选的是将条件公式(b16)的数值范围改善为如下所示：
0.01＜bfw/bft＜0.15
在该实施方案的变焦透镜中，孔径光阑SP与第二透镜单元L2在变焦过程中整体移动。或者，孔径光阑SP和第二透镜单元L2可以彼此分开移动。
尽管优选通过移动第三透镜单元L3的全部或部分来进行聚焦，但是可以通过其他透镜单元(第一透镜单元L1、第四透镜单元L4)来进行聚焦。
透镜单元中的一个或在一个透镜单元中的元件可以沿着大致垂直于光轴的方向移动，以进行相机振动(shake)校正
为了简化机械结构，透镜***可以被设置成为使得第一透镜单元L1和第四透镜单元L4在变焦过程中彼此整体移动。
以下表示实施例可7-11的数据。
表2表示在实施例和上述条件公式之间的对应关系。
实施例7
f＝38.1-150.7 Fno＝4.95-12.05 2ω＝59.2-16.3
R1＝-20.747 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-28.592 D 2＝0.12
R3＝34.207 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-34.207 D4＝可变
R5＝-30.633 D5＝0.70 N3＝1.804000 ν3＝46.6
R6＝175.206 D6＝1.22
R7＝51.450 D7＝1.40 N4＝1.846660 ν4＝23.9
R8＝-37.312 D8＝0.70
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-11.752 D10＝0.90 N5＝1.665320 ν5＝55.4
R11＝-25.476 D11＝1.31
R12＝-34.469 D12＝1.95 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-11.041 D13＝0.62
R14＝24.008 D14＝0.80 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝14.370 D15＝4.00 N8＝1.516330 ν8＝64.2
R16＝-30.964 D16＝可变
R17＝-39.262 D17＝2.65 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-16.618 D18＝0.13
R19＝-19.485 D19＝1.15 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝94.444 D20＝4.47
R21＝-14.178 D21＝1.30 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-50.927
\焦距 38.1 57.8 150.7
可变间隙 \
D4 0.56 3.24 13.24
D9 5.45 5.15 5.90
D16 10.24 6.73 0.81
非球面系数
第10表面：
K＝0.00000e+00
B＝-4.59133e-05
C＝-7.03950e-07
D＝-1.78135e-09
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例8
f＝39.1-155.5 Fno＝4.95-12.26 2ω＝58.0-15.8
R1＝-20.774 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-28.505 D2＝0.12
R3＝34.405 D3＝2.40 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-34.405 D4＝可变
R5＝-30.555 D5＝0.70 N3＝1.804000 ν3＝46.6
R6＝172.837 D6＝1.23
R7＝557.790 D7＝1.40 N4＝1.846660 ν4＝23.9
R8＝-37.266 D8＝0.80
R9＝孔径光阑 D9＝可变*R10＝-11.736 D10＝0.90 N5＝1.665320 ν5＝55.4
R11＝-25.382 D11＝1.27
R12＝-33.998 D12＝1.95 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-11.031 D13＝0.85
R14＝23.961 D14＝0.80 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝14.296 D15＝4.00 N8＝1.516330 ν8＝64.2
R16＝-30.694 D16＝可变
R17＝-39.034 D17＝2.65 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-16.523 D18＝0.13
R19＝-19.357 D19＝1.15 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝94.180 D20＝4.35
R21＝-14.104 D21＝1.25 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-50.405
\焦距 39.1 59.2 155.5
可变间隙 \
D4 0.53 3.39 13.60
D9 5.36 5.03 5.51
D16 10.19 6.75 0.83
非球面系数
第10表面：
K＝0.00000e+00
B＝-4.47988e-05
C＝-7.10101e-07
D＝-1.14534e-09
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例9
f＝38.0-150.7 Fno＝4.95-12.05 2ω＝59.3-16.4
R1＝-22.775 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-30.846 D2＝0.12
R3＝38.085 D3＝2.20 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-38.085 D4＝可变
R5＝-29.394 D5＝0.70 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝318.288 D6＝1.28
R7＝1,348.363 D7＝1.40 N4＝1.846660 ν4＝23.9
R8＝-40.778 D8＝0.70
R9＝孔径光阑 D9＝可变*R10＝-12.406 D10＝0.90 N5＝1.665320 ν5＝55.4
R11＝-30.045 D11＝1.28
R12＝-37.355 D12＝2.00 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-11.679 D13＝0.52
R14＝23.084 D14＝0.80 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝14.711 D15＝4.15 N8＝1.487490 ν8＝70.2
R16＝-24.425 D16＝可变
R17＝-34.323 D17＝2.70 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-16.909 D18＝0.98
R19＝-17.115 D19＝1.20 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝170.924 D20＝3.74
R21＝-16.784 D21＝1.30 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-59.506
\焦距 38.0 56.94 150.7
可变间隙 \
D4 0.55 3.72 16.60
D9 5.25 5.02 5.76
D16 10.73 7.19 0.81
非球面系数
第10表面：
K＝0.00000e+00
B＝-4.39802e-05
C＝-6.34838e-07
D＝0.00000e+00
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例10
f＝38.7-151.2 Fno＝4.63-12.80 2ω＝58.4-16.3
R1＝-23.591 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-34.005 D2＝0.12
R3＝35.795 D3＝2.25 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-35.795 D4＝可变
R5＝-27.682 D5＝1.09 N3＝1.772499 ν3＝49.6
R6＝191.360 D6＝0.98
R7＝4.979.008 D7＝1.50 N4＝1.805181 ν4＝25.4
R8＝-29.388 D8＝0.98
R9＝孔径光阑 D9＝可变*R10＝-12.501 D10＝0.90 N5＝1.730770 ν5＝40.6
R11＝-25.736 D11＝1.98
R12＝-31.320 D12＝2.23 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-11.033 D13＝0.10
R14＝27.124 D14＝0.90 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝16.900 D15＝3.96 N8＝1.516330 ν8＝64.2
R16＝-34.920 D16＝可变
R17＝-44.517 D17＝2.45 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-18.800 D18＝0.10
R19＝-24.521 D19＝1.20 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝90.405 D20＝4.63
R21＝-14.154 D21＝1.35 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-52.584
\焦距 38.7 57.01 151.2
可变间隙 \
D4 0.63 4.29 11.93
D9 4.91 4.22 5.94
D16 10.43 6.83 0.82
非球面系数
第10表面：
K＝0.00000e+00
B＝-5.24418e-05
C＝-6.15654e-07
D＝-3.20819e-09
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
实施例11
f＝36.0-160.0 Fno＝5.00-13.00 2ω＝62.1-15.4
R1＝-22.731 D1＝0.90 N1＝1.846660 ν1＝23.9
R2＝-30.542 D2＝0.12
R3＝38.683 D3＝2.20 N2＝1.487490 ν2＝70.2
R4＝-38.683 D4＝可变
R5＝-28.718 D5＝0.70 N3＝1.804000 ν3＝46.6
R6＝173.812 D6＝1.23
R7＝1,049.508 D7＝1.40 N4＝1.846660 ν4＝23.9
R8＝-36.308 D8＝0.70
R9＝孔径光阑 D9＝可变
R10＝-12.156 D10＝0.80 N5＝1.743198 ν5＝49.3
R11＝-23.572 D11＝1.78
R12＝-42.639 D12＝2.05 N6＝1.487490 ν6＝70.2
R13＝-11.663 D13＝0.18
R14＝23.517 D14＝0.80 N7＝1.846660 ν7＝23.9
R15＝14.853 D15＝4.20 N8＝1.487490 ν8＝70.2*R16＝-27.051 D16＝可变
R17＝-34.897 D17＝2.60 N9＝1.846660 ν9＝23.9
R18＝-16.651 D18＝0.91
R19＝-16.939 D19＝1.10 N10＝1.772499 ν10＝49.6
R20＝192.888 D20＝3.74
R21＝-16.855 D21＝1.20 N11＝1.772499 ν11＝49.6
R22＝-76.582
\ 焦距 36.0 56.5 160.0
可变间隙 \
D4 0.64 4.09 18.31
D9 5.30 5.01 5.58
D16 10.93 7.08 0.60
非球面系数
第10表面：
K＝0.00000e+00
B＝-4.09132e-05
C＝-7.66674e-07
D＝1.11392e-09
E＝0.00000e+00
F＝0.00000e+00
表2
| 实施例 | |||||
| 条件公式 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| (b1)f1/fw | 1.43 | 1.39 | 1.57 | 1.51 | 1.67 |
| (b2)|f2|/fw | 5.20 | 5.02 | 4.46 | 10.80 | 4.11 |
| (b3)f3/fw | 0.71 | 0.70 | 0.70 | 0.74 | 0.71 |
| (b4)|f4|/fw | 0.43 | 0.42 | 0.45 | 0.46 | 0.46 |
| (b5)D12w/D23w | 0.09 | 0.09 | 0.09 | 0.11 | 0.11 |
| (b6)Nd31 | 1.67 | 1.67 | 1.67 | 1.73 | 1.74 |
| (b7)νd31 | 55.40 | 55.40 | 55.40 | 49.60 | 49.31 |
| (b8，11)Nd34 | 1.52 | 1.52 | 1.49 | 1.52 | 1.49 |
| (b9)Rb/Ra | -2.15 | -2.15 | -1.66 | -2.07 | -1.85 |
| (b10)B·fw3 | -2.54 | -2.68 | -2.41 | -3.04 | -1.91 |
| (b12)νd21-νd22 | 22.70 | 22.67 | 25.70 | 24.20 | 22.65 |
| (b13)D23w/D23t | 0.73 | 0.69 | 0.69 | 0.64 | 0.77 |
| (b14)ft/tw | 3.95 | 3.98 | 3.96 | 3.91 | 4.44 |
| (b15)bfw/fw | 0.22 | 0.23 | 0.23 | 0.24 | 0.22 |
| (b16)bfw/bft | 0.12 | 0.13 | 0.13 | 0.12 | 0.11 |
(实施方案3)
以下参考图34描述采用根据本发明上述实施方案的任何一种变焦透镜作为照相光学***的透镜光闸相机(光学设备)的实施方案。
图34表示相机体100，根据实施例1-11的任何一个构成的照相光学***101，以及取景光学***102，通过它可以观察物体影像。
照相光学***101在感光表面例如胶卷表面或固态影像提取设备的光接收表面上形成物体的影像。
相机也具有存储设备103、测光窗104、液晶显示窗用于显示摄像操作信息、开门释放按纽106、以及用于改变操作模式的操作开关107。
如果本发明的变焦透镜如该实施方案所述用于透镜光闸相机的照相光学***，可以获得紧凑型高性能相机。
Claims (42)
1.一种变焦透镜，包括：
第一透镜单元，具有正光焦度；
第二透镜单元，包括负双凹透镜和正透镜，它们从物体侧至影像侧按照所述顺序设置；
第三透镜单元，移动用于聚焦；以及
第四透镜单元，具有负光焦度，所述第一至第四透镜单元从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，
其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔，并且
其中所述第一透镜单元和所述第四透镜单元的焦距分别是f1和f4，整个***在广角端的焦距和整个***在远摄端的焦距分别是fw和ft，满足如下条件：
0.2＜f1/ft＜0.5
-0.2＜f4/ft＜-0.05
3.7＜ft/fw＜6.0。
2.如权利要求1的变焦透镜，其中如果在所述第二透镜单元中最靠近物体侧位置的负透镜在物体侧的透镜表面曲率半径以及该负透镜在影像侧的透镜表面曲率半径分别是R21n1和R22n2，在所述第二透镜单元中最靠近物体侧位置的正透镜在物体侧的透镜表面曲率半径以及该正负透镜在影像侧的透镜表面曲率半径分别是R21p1和R22p2，满足如下条件：
-1＜(R21n1+R21n2)/(R21n1-P21n2)＜1
0.5＜(R21p1-P21p2)/(R21p1+R21p2)＜8。
3.如权利要求1的变焦透镜，其中在所述第二透镜单元中负透镜和正透镜的Abbe数值分别是υ21n和υ21p，满足如下条件
20＜υ21n-υ21p＜40。
4.如权利要求1的变焦透镜，还包括放置在所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间的孔径光阑，其中所述孔径光阑和所述第三透镜单元之间在远摄端的间隔是Lp，满足如下条件
0.02＜Lpa/ft＜0.1。
5.如权利要求1的变焦透镜，其中所述第二透镜单元的焦距是f2，满足如下条件
0＜|ft/f2|＜0.5。
6.如权利要求1的变焦透镜，其中所述第二透镜单元具有负光焦度，所述第三透镜单元具有正光焦度。
7.如权利要求1的变焦透镜，其中所述第一透镜单元由在物体侧具有凹面的负凹凸透镜以及正双凸透镜构成，所述透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
8.如权利要求1的变焦透镜，其中所述第四透镜单元由正透镜、负透镜以及负透镜构成，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
9.一种变焦透镜，包括：
第一透镜单元，具有正光焦度；
第二透镜单元；
第三透镜单元，具有在物体侧有凹面的负凹凸透镜以及在影像侧有凸面的正凹凸透镜构成，所述负凹凸透镜和正凹凸透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，该第三透镜单元移动用于聚焦；以及
第四透镜单元，具有负光焦度，所述第一至第四透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，
其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔，并且
其中所述第一透镜单元和所述第四透镜单元的焦距分别是f1和f4，整个***在广角端的焦距和整个***在远摄端的焦距分别是fw和ft，满足如下条件：
0.2＜f1/ft＜0.5
-0.2＜f4/ft＜-0.05
3.7＜ft/fw＜6.0。
10.如权利要求9的变焦透镜，其中如果在所述第三透镜单元中最靠近物体侧位置的负凹凸透镜在物体侧的透镜表面曲率半径以及该负凹凸透镜在影像侧的透镜表面曲率半径分别是R31n1和R31n2，满足如下条件：
-1＜(R31n1-R31n2)/(R31n1+R31n2)＜1。
11.如权利要求9的变焦透镜，还包括放置在所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间的孔径光阑，其中所述孔径光阑和所述第三透镜单元之间在远摄端的间隔是Lp，满足如下条件
0.02＜Lpa/ft＜0.1。
12.如权利要求9的变焦透镜，其中所述第二透镜单元的焦距是f2，满足如下条件
0＜|ft/f2|＜0.5。
13.如权利要求9的变焦透镜，其中所述第二透镜单元具有负光焦度，所述第三透镜单元具有正光焦度。
14.如权利要求9的变焦透镜，其中所述第一透镜单元由在物体侧具有凹面的负凹凸透镜以及正双凸透镜构成，所述透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
15.如权利要求9的变焦透镜，其中所述第四透镜单元由正透镜、负透镜以及负透镜构成，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
16.一种变焦透镜，包括：
第一透镜单元，具有正光焦度；
第二透镜单元，具有孔径光阑，它在变焦过程中与所述第二透镜单元整体移动；
第三透镜单元，具有正光焦度，所述第三透镜单元具有负透镜和正透镜，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置；以及
第四透镜单元，具有负光焦度，所述第一至第四透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，
其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔，并且
其中所述第一透镜单元和所述第四透镜单元的焦距分别是f1和f4，整个***在广角端的焦距和整个***在远摄端的焦距分别是fw和ft，在所述第三透镜单元中最靠近物体侧位置的负透镜的Abbe数值是υ3n，在所述第三透镜单元中最靠近物体侧的正透镜的Abbe数值是υ3p，满足如下条件：
0.2＜f1/ft＜0.5
-0.2＜f4/ft＜-0.05
3.7＜ft/fw＜6.0
20＜υ3p-υ3n＜50。
17.如权利要求16的变焦透镜，其中所述第二透镜单元的焦距是f2，满足如下条件
0＜|ft/f2|＜0.5。
18.如权利要求16的变焦透镜，其中所述第二透镜单元具有负光焦度。
19.如权利要求16的变焦透镜，其中所述第三透镜单元具有非球面透镜，它的光焦度从透镜中心朝着透镜周边部分降低。
20.如权利要求16的变焦透镜，其中所述光阑放置在所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间，其中所述光阑和所述第三透镜单元之间在远摄端的间隔是Lp，满足如下条件
0.02＜Lp/ft＜0.1。
21.如权利要求16的变焦透镜，其中所述第一透镜单元由在物体侧具有凹面的负凹凸透镜以及正双凸透镜构成，所述透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
22.如权利要求16的变焦透镜，其中所述第四透镜单元由正透镜、负透镜以及负透镜构成，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置。
23.一种变焦透镜，包括：
第一透镜单元，具有正光焦度；
第二透镜单元，具有负光焦度；
第三透镜单元，具有正光焦度；以及
第四透镜单元，具有负光焦度，所述第一至第四透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，
其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔，并且
其中第i透镜单元的焦距是fi，整个***在广角端的焦距是fw，所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的距离是D12w，所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间在广角端的距离是D23w，至少满足如下一个条件：
1.0＜f1/fw＜2.0
2＜|f2/fw|＜12
0.5＜f3/fw＜0.8
0.3＜|f4/fw|＜0.50
0.05＜D12w/D23w＜0.3。
24.如权利要求23的变焦透镜，其中所述第三透镜单元在最靠近物体侧位置具有负透镜，该负透镜的两个表面中的至少一个是非球面，其中如果非球面离轴曲率半径为R，光轴方向由X-轴表示，垂直于光轴的方向表示为Y轴，圆锥系数为K，非球面系数分别由B、C、D、E和F表示，该非球面表示如下
X＝(1/R)Y2/[1+{1-(1+K)(Y/R)2}1/2]+BY4+CY6+DY8+EY10+FY12
整个***在广角端的焦距表示为fw，满足如下条件
-100＜B·fw3＜0.01。
25.如权利要求23的变焦透镜，其中所述第三透镜单元在最靠近影像侧的位置具有正透镜，其中所述第三透镜单元中在最靠近影像侧位置的正透镜的折射率为Nd34，满足如下条件
1.6＜Nd34＜1.9。
26.如权利要求23的变焦透镜，其中所述第三透镜单元具有有着形成为物体侧的凹面的非球面的负凹凸透镜、有着在物体侧的凹面的正凹凸透镜、负透镜以及正透镜，该负凹凸透镜、正凹凸透镜、负透镜和正透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，其中如果在所述第三透镜单元中的负凹凸透镜的折射率和Abbe数值分别是Nd31和υd31，在所述第三透镜单元中正透镜的折射率是Nd34，在所述第三透镜单元中正透镜在物体侧的透镜表面的曲率半径以及在影像侧的透镜表面的曲率半径分别是Ra和Rb，至少满足以下一个条件：
1.6＜Nd31＜1.9
40＜υd31＜60
1.45＜Nd34＜1.56
-4＜Rb/Ra＜-1.3。
27.如权利要求23的变焦透镜，其中所述第二透镜单元具有负透镜和正透镜，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，如果在所述第二透镜单元中的负透镜和正透镜的Abbe数值分别是υ21和υ22，满足如下条件
15＜υ21-υ22＜35。
28.如权利要求23的变焦透镜，其中所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间在广角端的间隔是D23w，所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间在远摄端的间隔是D23t，满足以下条件
0.3＜D23w/D23t＜0.9。
29.如权利要求23的变焦透镜，其中整个***在远摄端的焦距是ft，满足如下条件
3.7＜ft/fw＜6.0。
30.如权利要求23的变焦透镜，其中在广角端的后焦点是bfw，满足如下条件
0.2＜bfw/fw＜0.4。
31.如权利要求23的变焦透镜，其中在广角端的后焦点和在远摄端的后焦点分别是bfw和bft，满足如下条件
0.05＜bfw/bft＜0.2。
32.一种变焦透镜，包括
第一透镜单元，具有正光焦度；
第二透镜单元，具有负光焦度；
第三透镜单元，具有正光焦度，所述第三透镜单元具有有着物体侧的凹面的负凹凸透镜、有着在物体侧的凹面的正凹凸透镜、负透镜以及正透镜，该负凹凸透镜、正凹凸透镜、负透镜和正透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，负凹凸透镜的两个表面的至少一个是非球面，以及
第四透镜单元，具有负光焦度，所述第一至第四透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，
其中通过如下方式进行变焦：移动所述透镜单元使得所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在远摄端的间隔大于所述第一透镜单元和所述第二透镜单元之间在广角端的间隔，并使得所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在远摄端的间隔小于所述第三透镜单元和所述第四透镜单元之间在广角端的间隔，并且
在所述第三透镜单元中的负凹凸透镜的折射率和Abbe数值分别是Nd31和υd31，在所述第三透镜单元中正透镜的折射率是Nd34，在所述第三透镜单元中正透镜在物体侧的透镜表面的曲率半径以及在影像侧的透镜表面的曲率半径分别是Ra和Rb，至少满足以下一个条件：
1.6＜Nd31＜1.9
40＜υd31＜60
1.45＜Nd34＜1.56
-4＜Rb/Ra＜-1.3。
33.如权利要求32的变焦透镜，其中所述第二透镜单元具有负透镜和正透镜，这些透镜从物体侧至影像侧按照所述顺序设置，在所述第二透镜单元中的负透镜和正透镜的Abbe数值分别是υ21和υ22，满足如下条件
15＜υ21n-υ22＜35。
34.如权利要求32的变焦透镜，其中所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间在广角端的间隔是D23w，所述第二透镜单元和所述第三透镜单元之间在远摄端的间隔是D23t，满足以下条件
0.3＜D23w/D23t＜0.9。
35.如权利要求32的变焦透镜，其中整个***在广角端的焦距和在远摄端的焦距分别是fw和ft，满足如下条件
3.7＜ft/fw＜6.0。
36.如权利要求32的变焦透镜，其中整个***在广角端的焦距是fw，在广角端的后焦点是bfw，满足如下条件
0.2＜bfw/fw＜0.4。
37.如权利要求32的变焦透镜，其中在广角端的后焦点和在远摄端的后焦点分别是bfw和bft，满足如下条件
0.05＜bfw/bft＜0.2。
38.一种相机，包括：
取景光学***，用于观察物体；
照相光学***，它在感光表面上形成物体影像，所述照相光学***包括如权利要求1的变焦透镜。
39.一种相机，包括：
取景光学***，用于观察物体；
照相光学***，它在感光表面上形成物体影像，所述照相光学***包括如权利要求9的变焦透镜。
40.一种相机，包括：
取景光学***，用于观察物体；
照相光学***，它在感光表面上形成物体影像，所述照相光学***包括如权利要求16的变焦透镜。
41.一种相机，包括：
取景光学***，用于观察物体；
照相光学***，它在感光表面上形成物体影像，所述照相光学***包括如权利要求23的变焦透镜。
42.一种相机，包括：
取景光学***，用于观察物体；
照相光学***，它在感光表面上形成物体影像，所述照相光学***包括如权利要求32的变焦透镜。
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