專利名稱：：變焦透鏡和包含該變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適用于在諸如靜物照相機(jī)、攝像機(jī)、廣播照相機(jī)以及數(shù)字靜物照相機(jī)的圖像拾取設(shè)備中使用的變焦透鏡。
背景技術(shù)：
：近來，諸如攝像機(jī)和數(shù)字靜物照相機(jī)的包含固態(tài)圖像拾取裝置的圖像拾取設(shè)備(照相機(jī))隨著增加的功能而變得更小。因此，增加了對(duì)于在整個(gè)變焦范圍內(nèi)具有小的長(zhǎng)度和高的光學(xué)性能的小的高變焦比的變焦透鏡的需求，以便用于圖像拾取設(shè)備的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)中。在具有當(dāng)不使用照相機(jī)時(shí)能夠收縮的透鏡單元的可伸縮的變焦透鏡中，必需減少包含在每個(gè)透鏡單元內(nèi)的透鏡的數(shù)量并減小每個(gè)透鏡單元的尺寸以減小變焦透鏡的整體尺寸。通常，可以通過減少每個(gè)透鏡單元在變焦期間的移動(dòng)量，同時(shí)增大每個(gè)透鏡單元的折射光焦度(refractivepower)，并減少包含在每個(gè)透鏡單元內(nèi)的透鏡數(shù)量來減小變焦透鏡的尺寸。然而，在增大變焦透鏡內(nèi)的每個(gè)透鏡單元的折射光焦度的情況下，也增大了變焦期間的像差變化。因此，變得難以在整個(gè)變焦范圍和整個(gè)像平面內(nèi)獲得高的光學(xué)性能。因此，為了獲得高變焦比和高光學(xué)性能，同時(shí)減小整個(gè)透鏡系統(tǒng)的尺寸，重要的是適當(dāng)?shù)卦O(shè)置每個(gè)透鏡單元的折射光焦度和在變焦期間使每個(gè)透鏡單元移動(dòng)的條件。作為具有4.5或更大的變焦比的小變焦透鏡的實(shí)例，包含四個(gè)透鏡單元并通過移動(dòng)這些透鏡單元來進(jìn)行變焦的變焦透鏡描述于美國(guó)專利No.6853496、美國(guó)專利No.7286298以及美國(guó)專利No,7193790中。變焦透鏡包括從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置的具有正折射光焦度的透鏡單元、具有負(fù)折射光焦度的透鏡單元、具有正折射光焦度的透鏡單元以及具有正折射光焦度的透鏡單元。在包含四個(gè)透鏡單元的變焦透鏡中，第二透鏡單元可以由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成以減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸，如在美國(guó)專利No.5134524和美國(guó)專利No.6577450中所述。在包含四個(gè)透鏡單元的這種類型的變焦透鏡中，除非適當(dāng)?shù)卦O(shè)置第一透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)、該第一透鏡單元在變焦期間的移動(dòng)量、以及提供改變放大率的功能的第二透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)，否則不能獲得高的變焦比和高的光學(xué)性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及小的高變焦比的變焦透鏡和包含該變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備，該變焦透鏡能夠在整個(gè)變焦范圍上提供高的光學(xué)性能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種變焦透鏡包括具有正折射光焦度的第一透鏡單元；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元；具有正折射光焦度的第三透鏡單元；以及具有正折射光焦度的第四透鏡單元。從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置該第一透鏡單元、該第二透鏡單元、該第三透鏡單元和該第四透鏡單元。該變焦透鏡通過改變所述透鏡單元之間的距離來執(zhí)行變焦。該第一透鏡單元包括兩個(gè)或更少的透鏡，該第二透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括負(fù)透鏡和正透鏡。該變焦透鏡滿足下面的條件-i.3</i/V(，yr)<-0.8其中，>和yr分別是整個(gè)透鏡系統(tǒng)在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的焦距，mi是在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間該第一透鏡單元沿光軸方向的移動(dòng)量，當(dāng)該第一透鏡單元朝向像側(cè)移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)量mi為正，當(dāng)該第一透鏡單元朝向物側(cè)移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)量ml為負(fù)。從下面參照附圖對(duì)示例實(shí)施例所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得清楚。附圖簡(jiǎn)要說明圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖2A示出根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的像差圖。圖2B示出根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡在中間變焦位置處的像差圖。圖2C示出根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡在攝遠(yuǎn)端處的像差圖。圖3示出根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖4A示出根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的像差圖。圖4B示出根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡在中間變焦位置處的像差圖。圖4C示出根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡在攝遠(yuǎn)端處的像差圖。圖5示出根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖6A示出根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的像差圖。圖6B示出根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡在中間變焦位置處的像差圖。圖6C示出根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡在攝遠(yuǎn)端處的像差圖。圖7示出根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖8A示出根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的像差圖。圖8B示出根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡在中間變焦位置處的像差圖。圖8C示出根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡在攝遠(yuǎn)端處的像差圖。圖9示出顯示圖像拾取設(shè)備的主要部分的示意圖。圖10示出顯示F數(shù)光闌(F-mimberstop)的示意圖。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的變焦透鏡和包含根據(jù)這些實(shí)施例的變焦透鏡中的任何一種的圖像拾取設(shè)備。根據(jù)這些實(shí)施例的變焦透鏡中的每一個(gè)從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折射光焦度的第一透鏡單元、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元、具有正折射光焦度的第三透鏡單元和具有正折射光焦度的第四透鏡單元。變焦透鏡通過改變所述透鏡單元之間的距離來執(zhí)行變焦。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端(短焦距端)處的截面圖。圖2A、2B和2C分別是根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和攝遠(yuǎn)端(長(zhǎng)焦距端)處的像差圖。根據(jù)第一實(shí)施例的變焦透鏡具有4.85的變焦比和2.63至4.96的F數(shù)。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖4A、4B和4C分別是根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和攝遠(yuǎn)端處的像差圖。根據(jù)第二實(shí)施例的變焦透鏡具有4.84的變焦比和2.64至5.41的F數(shù)。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖6A、6B和6C分別是根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和攝遠(yuǎn)端處的像差圖。根據(jù)第三實(shí)施例的變焦透鏡具有4.81的變焦比和2.88至4.84的F數(shù)。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端處的截面圖。圖8A、8B和8C分別是根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡在廣角端、中間變焦位置和攝遠(yuǎn)端處的像差圖。根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡具有4.85的變焦比和2.88至4.90的F數(shù)。圖9是示出包含根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備的主要部分的示意圖。根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡可以用作圖像拾取設(shè)備例如數(shù)字靜物照相機(jī)和攝像機(jī)中的攝影透鏡系統(tǒng)。在變焦透鏡的各截面圖中，物側(cè)(前面)在左邊，像側(cè)(后面)在右邊。在根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡用作投影儀等中的投影透鏡的情況下，屏幕在左邊，而將要被投影的圖像在右邊。參照截面圖，每個(gè)變焦透鏡包括具有正折射光焦度(光焦度是焦距的倒數(shù))的第一透鏡單元Ll、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元L2、具有正折射光焦度的第三透鏡單元L3和具有正折射光焦度的第四透鏡單元L4。SP表示確定(限定)全孔徑F數(shù)(Fno)光線的F數(shù)光闌(以下，也稱作孔徑光鬧)。孔徑光闌SP在第三透鏡單元L3的物側(cè)上，并在變焦期間與第三透鏡單元L3—起移動(dòng)或獨(dú)立于第三透鏡單元L3移動(dòng)0G表示與例如濾光器、面板、石英低通濾波器、紅外截止濾波器等相對(duì)應(yīng)的光學(xué)裝置(opticalblock)。IP表示像平面。當(dāng)每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡被用作數(shù)字靜物照相機(jī)或攝像機(jī)中的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，將像平面IP設(shè)置在固態(tài)圖像拾取裝置(光電轉(zhuǎn)換器)例如電荷耦合器件(CCD)傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器的圖像拾取平面上。當(dāng)將每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡用作銀鹽膠片照相機(jī)的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，像平面IP對(duì)應(yīng)于膠片平面。在像差圖中，F(xiàn)no表示F數(shù)，d和g分別表示d線和g線，AM和AS分別表示子午像平面和弧矢像平面。放大率的色差由g線示出。在下面所述的每個(gè)實(shí)施例中，廣角端和攝遠(yuǎn)端是與具有改變放大率的功能的透鏡單元處于光軸上的可移動(dòng)范圍的一端和另一端的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的變焦位置?，F(xiàn)在在下面描述透鏡單元的折射光焦度。由于第一透鏡單元L1具有正折射光焦度，因此可以容易地校正球面像差和軸向色差，特別是在攝遠(yuǎn)端處。由于第二透鏡單元L2具有負(fù)折射光焦度，因此可以減少由于張角(field-angle)特性而引起的像平面變化。另外，通過增大第二透鏡單元L2的負(fù)折射光焦度，可以容易地增大張角，并且可以容易地減小透鏡系統(tǒng)的整體尺寸。由于第三透鏡單元L3具有正折射光焦度，因此可以在整個(gè)變焦范圍內(nèi)精確地校正球面像差和象散。由于第四透鏡單元L4具有正折射光焦度，因此可以在像側(cè)處提供高的遠(yuǎn)心度(telecentricity)。第四透鏡單元L4提供作為場(chǎng)透鏡的功能。因此，可以容易地將每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡用于包含固態(tài)圖像拾取裝置的圖像拾取設(shè)備中?，F(xiàn)在解釋每個(gè)透鏡單元在變焦期間的運(yùn)動(dòng)。在每個(gè)實(shí)施例中，在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間透鏡單元Ll至L4如箭頭所示的那樣移動(dòng)。將詳細(xì)描述每個(gè)透鏡單元的移動(dòng)。第一透鏡單元Ll沿朝向像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。第一透鏡單元Ll在攝遠(yuǎn)端處的位置比在廣角端處的位置更靠近物側(cè)。通常，在通過在廣角端處的離軸光線確定前透鏡直徑的情況下，通過張角確定前透鏡直徑。更具體地，前透鏡直徑隨著張角增大而增大。與此相比較，在通過在攝遠(yuǎn)端處的光線確定前透鏡直徑的情況下，通過在攝遠(yuǎn)端處的Fno光線確定前透鏡直徑。更具體地，前透鏡直徑隨著攝遠(yuǎn)端處的F數(shù)(Fno)的減小而增大。在每個(gè)實(shí)施例中，將變焦期間第一透鏡單元L1的移動(dòng)量設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹?，使得在攝遠(yuǎn)端處確定前透鏡直徑。在攝遠(yuǎn)端處的F數(shù)(Fno)在不造成攝影操作中的損害的范圍內(nèi)減小，并將Fno的變化設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使得該直徑可以在廣角端處增大?？梢詫⒆兘蛊陂g第一透鏡單元L1的移動(dòng)量設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(l)。因此，可以改進(jìn)通過第一透鏡單元Ll和第二透鏡單元L2獲得的改變放大率的功能，并可以容易地增大變焦比。第二透鏡單元L2沿朝向像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。第二透鏡單元L2在攝遠(yuǎn)端處的位置比在廣角端處的位置更靠近像側(cè)。第三透鏡單元L3連續(xù)朝向物側(cè)移動(dòng)。在每個(gè)實(shí)施例中，第三透鏡單元L3與第二透鏡單元L2—起提供改變放大率的功能?？梢詫⒌谌哥R單元L3的移動(dòng)量設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(3)。在這種情況下，能夠獲得高變焦比。另外，可以將變焦期間第三透鏡單元L3的橫向放大率的變化設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(6)。因此，能夠適當(dāng)設(shè)置變焦期間Fno的變化。通常，將光學(xué)系統(tǒng)的Fno定義為如下Fno=D/fA，其中，D是直徑(光瞳直徑)，f是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距。在每個(gè)實(shí)施例中，變焦透鏡包括具有正折射光焦度、負(fù)折射光焦度、正折射光焦度和正折射光焦度的透鏡單元。將孔徑光闌SP設(shè)置在第三透鏡單元L3附近。如果第四透鏡單元L4在廣角端處的位置基本上與在攝遠(yuǎn)端處的位置相同，則第三透鏡單元L3和第三透鏡單元L3的像點(diǎn)之間的距離基本上等于孔徑光闌SP和像平面之間的距離。如果光瞳直徑恒定，則Fno隨著孔徑光闌SP和像平面之間的距離增加而增加(亮度減小)。換句話說，F(xiàn)no的變化隨著第三透鏡單元L3的移動(dòng)量的增大而增大。利用等式解釋上述關(guān)系。首先，第三透鏡單元L3和第三透鏡單元L3的^f象點(diǎn)之間的距離可以表達(dá)為如下S3=(l-P3T)'f3(B)其中，P3T是第三透鏡單元L3在攝遠(yuǎn)端處的橫向放大率，B是第三透鏡單元的焦距，S3是第三透鏡單元L3的主點(diǎn)和第三透鏡單元L3的像點(diǎn)之間的距離。Fno的變化可以利用等式(B)表達(dá)為如下AFno={(l-P3T)'f3}/{(l-(33W)'f3}(C)其中，P3W是第三透鏡單元L3在廣角端處的橫向放大率。當(dāng)FnoW和FnoT分別是在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的F數(shù)時(shí)，AFno可以表達(dá)為如下AFno-FnoT/FnoW(D)在每個(gè)實(shí)施例中，可以將第三透鏡單元的移動(dòng)量設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(3)，使得在攝遠(yuǎn)端處的Fno可以在不造成攝影操作中的損害的范圍內(nèi)減小。因此，將變焦期間的Fno的變化設(shè)置在合適的水平，以便增大在廣角端處的直徑。第四透鏡單元L4沿朝向物側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)。關(guān)于透鏡單元之間的距離，在攝遠(yuǎn)端處第一透鏡單元Ll和第二透鏡單元L2之間的距離大于在廣角端處第一透鏡單元L1和第二透鏡單元L2之間的距離。在攝遠(yuǎn)端處第二透鏡單元L2和笫三透鏡單元L3之間的距離小于在廣角端處第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間的距離。在攝遠(yuǎn)端處第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4之間的距離大于在廣角端處第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4之間的距離。在每個(gè)實(shí)施例中，在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間，通過彼此獨(dú)立地移動(dòng)第三透鏡單元L3和第二透鏡單元L2來獲得改變放大率的功能。在每個(gè)實(shí)施例中，改變放大率的功能主要通過第三透鏡單元L3朝向物側(cè)的移動(dòng)來提供。改變放大率的功能也通過第二透鏡單元L2沿朝向像側(cè)凸起的軌跡移動(dòng)來獲得。在每個(gè)實(shí)施例中，透鏡單元的折射光焦度和布置被設(shè)置為使得能夠在廣角端處在整體上獲得基本上焦點(diǎn)后移型的折射光焦度分布。另外，透鏡單元的折射光焦度和布置被設(shè)置為使得能夠在攝遠(yuǎn)端處在整體上獲得基本上攝遠(yuǎn)型的折射光焦度分布。結(jié)果，能夠獲得具有高變焦比的變焦透鏡。通過移動(dòng)所有透鏡單元來執(zhí)行變焦操作和對(duì)由放大率改變而造成的像平面變化的校正。因此，能夠容易地提供折射光焦度的有效分布。另外，減小了在廣角端處的光學(xué)系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度，使得能夠獲得適合在例如數(shù)字照相機(jī)中使用的小的高變焦比的變焦透鏡。在每個(gè)實(shí)施例中，使用了后聚焦方法，其中通過沿光軸移動(dòng)第四透鏡單元L4來進(jìn)行聚焦。通過如箭頭4c所示向前移動(dòng)第四透鏡單元，能夠執(zhí)行從在無窮遠(yuǎn)處的物體到在攝遠(yuǎn)端處的近處物體的聚焦。實(shí)曲線4a表示在無窮遠(yuǎn)處的物體焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的同時(shí)在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間用于校正像平面變化的第四透鏡單元L4的軌跡。虛曲線4b表示在近處的物體焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的同時(shí)在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間用于校正像平面變化的第四透鏡單元L4的軌跡。在每個(gè)實(shí)施例中，由于移動(dòng)被構(gòu)造為較輕的第四透鏡單元L4來用于聚焦，因此能夠快速實(shí)現(xiàn)聚焦。盡管在實(shí)施例中未示出，但是，在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間，第一透鏡單元Ll也可以連續(xù)朝向物側(cè)移動(dòng)，并且第二透鏡單元L2也可以連續(xù)朝向像側(cè)移動(dòng)。在這種情況下，同樣能夠獲得上述效果。在每個(gè)實(shí)施例中，第三透鏡單元L3可以沿具有垂直于光軸的分量的方向移動(dòng)，以防止當(dāng)整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)的圖像模糊。因此，在不使用附加光學(xué)元件例如可變角度棱鏡、或?qū)Ｓ糜趫D像穩(wěn)定功能的透鏡單元的情況下，能夠獲得圖像穩(wěn)定功能。因此，防止了整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的尺寸的增大。在每個(gè)實(shí)施例中，變焦透鏡包括四個(gè)透鏡單元。然而，根據(jù)需要，可以將具有折射光焦度的透鏡單元或轉(zhuǎn)換透鏡單元設(shè)置在第一透鏡單元Ll的物側(cè)或第四透鏡單元L4的像側(cè)上。現(xiàn)在描述包含在每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡中的每個(gè)透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)的特性。在每個(gè)實(shí)施例中，透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括下面描述的透鏡元件。首先，描述第一實(shí)施例至第三實(shí)施例。在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括下面描述的透鏡元件。第一透鏡單元L1包括由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu)成的膠合透鏡。膠合透鏡具有彎月形并在物側(cè)上凸起。包含在第一透鏡單元L1中的透鏡數(shù)量為兩個(gè)或更少。第二透鏡單元L2包括在像側(cè)上具有凹表面的負(fù)透鏡和在物側(cè)上具有凸表面的正透鏡。該負(fù)透鏡在其兩側(cè)上都具有非球面表面。第三透鏡單元L3包括雙凸正透鏡和由正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成的膠合透鏡。該膠合透鏡具有彎月形狀并在物側(cè)上凸起。第四透鏡單元L4包括一個(gè)雙凸正透鏡或在物側(cè)上具有凸表面的具有彎月形狀的一個(gè)正透鏡。因此，在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，總共使用八個(gè)透鏡，并且在減小了光學(xué)系統(tǒng)的整體尺寸的同時(shí)提供了高的光學(xué)性能。將不對(duì)包含在根據(jù)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的變焦透鏡中的透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行描述。在根據(jù)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的變焦透鏡中，具有正折射光焦度的笫一透鏡單元Ll具有最大的有效直徑。由于第一透鏡單元Ll包括膠合透鏡，因此減小了第一透鏡單元Ll的厚度，并能夠減小離軸光線入射在廣角端處的第一透鏡單元Ll上的高度。結(jié)果，減小了第一透鏡單元Ll的尺寸。另外，由于第一透鏡單元L1包括兩個(gè)透鏡，這兩個(gè)透鏡為正透鏡和負(fù)透鏡，因此在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間能夠精確地校正放大率的色差。另外，能夠在攝遠(yuǎn)端處精確地校正軸向色差。將第二透鏡單元L2構(gòu)造為具有高的負(fù)折射光焦度以減小前透鏡的直徑。在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，包含在第二透鏡單元L2中的透鏡數(shù)量為兩個(gè)。因此，與其中第二透鏡單元L2由一個(gè)透鏡構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相比，在保持高折射光焦度的同時(shí)能夠更精確地校正像差。另外，與其中第二透鏡單元L2由三個(gè)透鏡構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相比，通過用高折射率玻璃材料形成包含在第二透鏡單元L2中的透鏡，在保持高變焦比的同時(shí)使透鏡結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元L2與第三透鏡單元L3—起提供改變放大率的功能。在笫一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，可以將第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的折射光焦度設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(4)。在這種情況下，在確保高變焦比的同時(shí)能夠減小前透鏡的直徑。包含在第二透鏡單元L2中的負(fù)透鏡具有至少一個(gè)非球面表面。更具體地，該負(fù)透鏡在其兩側(cè)上都具有非球面表面。因此，能夠精確地校正變焦期間的像差變化。具有正折射光焦度的第三透鏡單元L3設(shè)置在孔徑光闌SP附近。第三透鏡單元L3在整個(gè)變焦范圍上產(chǎn)生大的球面像差和軸向像差，例如軸向色差。因此，在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，將第三透鏡單元L3的折射光焦度設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(2)，以便能夠獲得高的光學(xué)性能。通過兩個(gè)透鏡獲得第三透鏡單元L3的正折射光焦度，以便能夠精確地校正球面像差。通過負(fù)透鏡校正由正透鏡造成的軸向色差。由于這樣的透鏡結(jié)構(gòu)，所以，可以通過小數(shù)量的透鏡來獲得高的光學(xué)性能。在根據(jù)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中的每一個(gè)的變焦透鏡中，為了在圖像穩(wěn)定操作中精確地校正光學(xué)性能，將第三透鏡單元L3的橫向放大率和第四透鏡單元L4的橫向放大率設(shè)置為滿足下面給出的條件表達(dá)式(5),其中，該第三透鏡單元L3為偏移透鏡單元，該第四透鏡單元L4設(shè)置在該第三透鏡單元L3的后面。通常，當(dāng)偏移透鏡單元A偏移lmm時(shí)，在像平面上所產(chǎn)生的像點(diǎn)的移動(dòng)量A可以表達(dá)為如下A=(1-|3A).|3B(E)其中A是像平面上的像點(diǎn)的移動(dòng)量，PA是偏移透鏡單元的橫向放大率，(3B是設(shè)置在偏移透鏡單元的后面的透鏡單元的橫向放大率。在根據(jù)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中的每一個(gè)的變焦透鏡中，通過使第三透鏡單元L3偏移來執(zhí)行圖像穩(wěn)定操作(圖像模糊的校正)。換句話說，第三透鏡單元L3充當(dāng)偏移透鏡單元，第四透鏡單元L4充當(dāng)設(shè)置在偏移透鏡單元的后面的透鏡單元。在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中，將第三透鏡單元L3和第四透鏡單元L4的橫向放大率設(shè)置為使得能夠?qū)⒌仁?E)中的移動(dòng)量A設(shè)置到適當(dāng)?shù)闹?。第三透鏡單元L3包括一個(gè)或多個(gè)非球面表面，以便能夠精確地校正變焦期間的像差變化。圖10示出提供在笫三透鏡單元L3上的F數(shù)光闌SP的布置。如圖IO所示，將F數(shù)光闌SP沿光軸方向設(shè)置在透鏡G31的物側(cè)表面R9的頂點(diǎn)G31a、和透鏡G31的物側(cè)表面R9與周邊部分(邊緣部分)P5的交點(diǎn)G31b之間。在第三透鏡單元L3中透鏡G31最靠近物側(cè)。因此，將F數(shù)光闌SP設(shè)置在第三透鏡單元L3中，并在變焦期間與第三透鏡單元L3—起移動(dòng)，以便在廣角區(qū)域內(nèi)減小入射光瞳和第二透鏡單元L2之間的距離。當(dāng)如上所述的那樣設(shè)置孔徑光闌SP時(shí)，能夠在攝遠(yuǎn)端處減小第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間的距離。因此，確保了在變焦期間第三透鏡單元L3能夠朝向物側(cè)移動(dòng)的距離，并且能夠在攝遠(yuǎn)端處在不增大透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度的情況下增大變焦比。具有正折射光焦度的第四透鏡單元L4有效地校正了不能通過第三透鏡單元L3充分地校正的離軸像差和軸向像差。第四透鏡單元L4在物側(cè)上具有非球面表面,以便在聚焦期間能夠減小像差變化?，F(xiàn)在將描述在第四實(shí)施例中的每個(gè)透鏡單元的透鏡結(jié)構(gòu)。在第四實(shí)施例中，第一透鏡單元Ll和第四透鏡單元L4的透鏡結(jié)構(gòu)與在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中的那些不同。其他透鏡單元的結(jié)構(gòu)與在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中的那些相似。在第四實(shí)施例中，透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括下面描述的透鏡元件。15第一透鏡單元L1包括一個(gè)正透鏡。該正透鏡具有彎月形狀，并且在物側(cè)上凸起。第二透鏡單元L2包括雙凹負(fù)透鏡和在物側(cè)上具有凸表面的正透鏡。該負(fù)透鏡在其兩側(cè)上都具有非球面表面。第三透鏡單元L3包括雙凸正透鏡和由正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成的膠合透鏡。該膠合透鏡具有彎月形狀，并且在物側(cè)上凸起。第四透鏡單元L4包括由正透鏡和負(fù)透鏡構(gòu)成的膠合透鏡。該膠合透鏡具有彎月形狀，并在物側(cè)上凸起。在第四實(shí)施例中，總共使用八個(gè)透鏡，并在減小了光學(xué)系統(tǒng)的整體尺寸的同時(shí)提供了高的光學(xué)性能。在根據(jù)第四實(shí)施例的變焦透鏡中，具有正折射光焦度的第一透鏡單元L1具有最大的有效直徑。第一透鏡單元L1包括一個(gè)透鏡，以便減小光學(xué)系統(tǒng)的整體尺寸。包含在第一透鏡單元L1中的正透鏡由低色散材料制成，以便能夠精確地校正軸向色差，特別是在攝遠(yuǎn)端處。第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的透鏡結(jié)構(gòu)的特性與第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的那些相似。具有正折射光焦度的第四透鏡單元L4有效地校正了不能通過第三透鏡單元L3充分地校正的離軸像差和軸向像差。另外，在第四實(shí)施例中，通過包含在第四透鏡單元L4中的正透鏡和負(fù)透鏡，校正了不能通過包含一個(gè)正透鏡的第一透鏡單元Ll充分地校正的放大率的色差，特別是在攝遠(yuǎn)端處。如上所述，盡管根據(jù)上述實(shí)施例中的每一個(gè)的變焦透鏡包括八個(gè)透鏡，并且減小了透鏡系統(tǒng)的整體尺寸，但是，能夠獲得具有4.5或更大的變焦比和高亮度的高的光學(xué)性能。在根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的變焦透鏡中，為了進(jìn)一步改進(jìn)光學(xué)性能或者進(jìn)一步減小透鏡系統(tǒng)的整體尺寸，可以滿足下面給出的一個(gè)或多個(gè)條件表達(dá)式。在這種情況下，能夠獲得對(duì)應(yīng)于條件表達(dá)式的效果。在條件表達(dá)式中，整個(gè)透鏡系統(tǒng)在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的焦距分別用fw和fT表示。在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間第一透鏡單元Ll和第三透鏡單元L3沿光軸方向的移動(dòng)量分別用ml和m3表示。關(guān)于移動(dòng)量的符號(hào)，正號(hào)表示朝向像側(cè)移動(dòng)，而負(fù)號(hào)表示朝向物側(cè)移動(dòng)。如果移動(dòng)是往復(fù)移動(dòng)，則將在廣角端處的位置用作參考，并將在廣角端處的位置和在攝遠(yuǎn)端處的位置之間的差確定為移動(dòng)量。第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3的焦距分別用f2和f3表示。第三透鏡單元L3在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的橫向放大率分別用P3w和I33T表示。第四透鏡單元L4在攝遠(yuǎn)端處的橫向放大率用(34T表示。包含在第二透鏡單元L2中的負(fù)透鏡和正透鏡的材料的折射率分別用N2N和N2P表示。形成包含在第三透鏡單元L3中的膠合透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的材料的阿貝數(shù)分別用v3P和v3N表示。條件表達(dá)式如下-1.3〈wl/VO.y^)<-0.8(1)1.0<f3/fw<2.5(2)-2.2<m3/fw<-1.6(3)-1.5<f2/f3<-0.8(4)1.0<(1-P3T)，T<3.0(5)1.0<(1-|33T)/(1-|33W)<2.0(6)(N2P+N2N)/2>1.85(7)18<v3P-v3N<24。(8)現(xiàn)在描述每個(gè)條件表達(dá)式的技術(shù)含義。條件表達(dá)式(1)表示當(dāng)減小了前透鏡直徑并獲得4.5或更大的變焦比時(shí)，用于在變焦期間充分地設(shè)置第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量以及在變焦期間精確地校正像差變化的條件。如果第一透鏡單元L1的移動(dòng)量ml小，并且條件表達(dá)式(1)的值超過其上限，則通過第一透鏡單元Ll和第二透鏡單元L2獲得的改變放大率的功能小。在這種情況下，必須增大第三透鏡單元L3的移動(dòng)量以獲得期望的變焦比。然而，必須增大在廣角端處第二透鏡單元L2和第三透鏡單元L3之間的距離以防正第三透鏡單元L3干擾第二透鏡單元L2。因此，在廣角端處增大了透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度。如果第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量ml大，并且條件表達(dá)式(1)的值低于其下限，則在攝遠(yuǎn)端處增大了透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度。結(jié)果，當(dāng)變焦透鏡具有能夠使透鏡單元收縮的可伸縮結(jié)構(gòu)時(shí)，則增加了收縮單元的數(shù)量，并且透鏡筒結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。通過用整個(gè)系統(tǒng)在廣角端處的焦距fw對(duì)第三透鏡單元L3的焦距進(jìn)行歸一化來獲得條件表達(dá)式(2)的值。如果增大第三透鏡單元L3的焦距使得條件表達(dá)式(2)的值高于其上限，也就是，如果第三透鏡單元L3的折射光焦度太小，則減小了變焦期間的像差變化。但是，增大了變焦期間第三透鏡單元L3的移動(dòng)量，并在攝遠(yuǎn)端處增大了透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度。如果減小第三透鏡單元L3的焦距使得條件表達(dá)式(2)的值低于其下限，也就是，如果第三透鏡單元L3的折射光焦度太高，則變得難以校正整個(gè)變焦范圍內(nèi)的球面像差和在攝遠(yuǎn)端處的球面色差。通過用在廣角端處整個(gè)系統(tǒng)的焦距fw對(duì)在變焦期間第三透鏡單元L3的移動(dòng)量m3進(jìn)行歸一化來獲得條件表達(dá)式(3)的值。如果增大第三透鏡單元L3的移動(dòng)量m3使得條件表達(dá)式(3)的值高于其上限，則增大了在變焦期間用于校正像平面變化的第一透鏡單元Ll的移動(dòng)量。結(jié)果，在攝遠(yuǎn)端處增大了透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度并因此增大了前透鏡直徑。如果減小第三透鏡單元L3的移動(dòng)量m3使得條件表達(dá)式(3)的值低于下限，則減小了變焦期間Fno的變化。因此，在廣角端處不能增大直徑。通過用第三透鏡單元L3的焦距對(duì)第二透鏡單元L2的焦距進(jìn)行歸一化來獲得條件表達(dá)式(4)的值。如果增大第二透鏡單元L2的焦距使得條件表達(dá)式(4)的值高于其上限，也就是說，如果第二透鏡單元L2的折射光焦度太低，則變得難以校正在變焦期間的放大率的色差。如果減小第二透鏡單元L2的焦距使得條件表達(dá)式(4)的值低于其下限，也就是說，如果第二透鏡單元L2的折射光焦度太高，則沿負(fù)方向增大了佩茲伐和(Petzvalsum)。因此，過分地校正了像平面，特別是在廣角端處。為了防止這種情況，必須通過兩個(gè)或更多個(gè)透鏡來提供折射光焦度，并且必須增大包含在第二透鏡單元L2中的透鏡的數(shù)量。條件表達(dá)式(5)涉及對(duì)第三透鏡單元L3的偏心率的敏感度。如果條件表達(dá)式(5)的值高于其上限，則對(duì)偏心率的敏感度就太高。因此，盡管能夠減小在圖像穩(wěn)定操作中所需要的偏移透鏡單元(第三透鏡單元L3)的移動(dòng)量，但是用于充分地執(zhí)行圖像穩(wěn)定操作的機(jī)械控制變得困難。如果條件表達(dá)式(5)的值低于其下限，對(duì)偏心率的敏感度就太低。因此，盡管能夠簡(jiǎn)化用于圖像穩(wěn)定操作的機(jī)械控制，但是增大了在圖像穩(wěn)定操作中所需要的偏移透鏡單元的移動(dòng)量。結(jié)果，由于圖像穩(wěn)定操作而使光學(xué)性能大大劣化。條件表達(dá)式(6)涉及變焦期間F數(shù)(Fiio)的變化。如果條件表達(dá)式(6)的值高于其上限，則變焦期間Fno的變化太大，并且在廣角端處Fiio變得低于期望的值。結(jié)果，變得在廣角端處難以校正球面像差和慧差。如果條件表達(dá)式(6)的值低于其下限，則變焦期間Fno的變化就太小，并且在廣角端處不能增大直徑。條件表達(dá)式(7)涉及包含在第二透鏡單元L2中的透鏡的平均折射率。如果平均折射率低于條件表達(dá)式(7)的下限，則增大了每個(gè)透鏡的表面曲率。因此，增大了負(fù)透鏡的不均勻的厚度比，并因此增大了透鏡體積。另外，增大正透鏡的軸上透鏡厚度以確保其邊緣厚度，并因此增大了第二透鏡單元L2的尺寸。另外，如果平均折射率低于條件表達(dá)式(7)的下限，則增大了第二透鏡單元L2的體積，并因此增大了透鏡系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度。條件表達(dá)式(8)涉及形成第三透鏡單元L3中的膠合透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的材料之間的阿貝數(shù)之差。如果阿貝數(shù)之差大于條件表達(dá)式(8)的上限，則過分校正了軸向色差，特別是在攝遠(yuǎn)端處。如果阿貝數(shù)之差小于條件表達(dá)式(8)的下限，則不能充分地校正球面色差，特別是在攝遠(yuǎn)端處。在每個(gè)上述實(shí)施例中，也可以將條件表達(dá)式(1)至(8)的數(shù)值范圍設(shè)置如下-1.2<wl/V(，/T)<-0.9(la)1.6<f3/fw<1.9(2a)-2.1<m3/fw<國(guó)1.6(3a)陽l.O<f2/f3<-0.8(4a)1.3<(1誦P3T)'(34T<2.0(5a)1.3<(1-P3T)/(1-|33W)<1.8(6a)(N2P+N2N)/2>1.88(7a)20<v3P-v3N<22。(8a)如上所述，根據(jù)上述每個(gè)實(shí)施例，充分地確定每個(gè)透鏡單元的結(jié)構(gòu)、非球面表面的位置、變焦期間移動(dòng)每個(gè)透鏡單元的方法等。因此，提供一種變焦透鏡，該變焦透鏡包括小數(shù)量的透鏡以便能夠減小其整體長(zhǎng)度，能夠提供具有4.5或更大的變焦比和小的Fno的高光學(xué)性能，并且例如適用于數(shù)字靜物照相機(jī)?，F(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)值實(shí)例。在每個(gè)數(shù)值實(shí)例中，i表示從物側(cè)開始計(jì)算的表面號(hào)，Ri表示第i個(gè)透鏡表面(第i個(gè)表面)的曲率半徑，Di表示第i個(gè)透鏡表面和第(i+l)個(gè)透鏡表面之間的距離，M和vi分別表示基于d線的折射率和阿貝數(shù)。最靠近像側(cè)的兩個(gè)表面是形成濾波器元件的表面，例如石英低通濾波器、紅外截止濾波器等。當(dāng)X是在距光軸h的高度處沿光軸方向離非球面表面的頂點(diǎn)的位移時(shí)，該非球面表面的形狀表達(dá)為如下X=(h2/R)/[1+{1-(l+k)(h/R)2}1/2Ah2+Bh4+Ch6+Dh8+Eh10+Fh12,其中，k是錐體常數(shù)，A、B、C、D和E分別是第二階、第四階、第六階、第八階、第十階和第十二階的非球面系數(shù)，并且R是旁軸曲率半徑。另外，"e-0X"表示"xl(T，，。另外，f是焦距，F(xiàn)no是F數(shù)，并且co是半張角。下面提供的表l示出了每個(gè)數(shù)值實(shí)例中的上述條件表達(dá)式的值。由于從物側(cè)起依次計(jì)數(shù)第三透鏡單元L3中的F數(shù)光闌和透鏡G31，所以，在第一數(shù)值實(shí)例至第三數(shù)值實(shí)例中的D8的值和在第四數(shù)值實(shí)例中的D7的值是負(fù)的。更具體地，F(xiàn)數(shù)光闌(孔徑光闌)SP比在第三透鏡單元L3中最靠近物側(cè)設(shè)置的透鏡G31的物側(cè)表面R9(或R8)的頂點(diǎn)G31a更靠近像側(cè)對(duì)應(yīng)于D8(或D7)的絕對(duì)值的距離。第一數(shù)值實(shí)例-6.58~31.89Fno-2.63--4.962w=60.5°~13.7。Rl=18.156D1-0.87N1=1.84666v1=23.93R2=13.919D2=2.76N2=1.62299J/2=58.16R3-72.157D3=可變的R4=19895.562D4=0.70N4=1.85960"=40.40*R5=5.273D5=2.48R6=10.771D6-1.71N6=1.92286v6=18.90R7=26.012D7=可變的R8=孔徑D8=-0.30R9=5.591D9=2.50N9=1.51823V9=58.90R10=-13.388D10=0R11=5.522D11=2.03N"=1.744001/11-44.78R12-52.417D12=0.89N12=1.84666Vl2=23.78R13=3.636D13=可變的R14=8.090D，4=2.60N14=1.58313"4=59.40R15--53.744D15=可變的R16-ooD16=0.72N16=1,51633Vf6=64.f4R17=<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>非球面系數(shù)第4表面K=-1.55114E+11A=-8.57773E-03B=1.96683E-05526031E-06D=-6.22285E-08E=9.76602E-10F=-4.03491E-11第5表面K=-3.68708E+00A=-2.22979E-03B=2.45160E-03C=-7.87695E-05D=2.81346E-06E=-3.11063E-09F=-1.50969E-09第9表面K=-1.26302E+00A=-2.90768E-02B=-3.16506E-05C=-6.33294E-06D=4.21168E-07E=-2.46592E-08F=1.82632E-09第14表面K=-2.98t46E-01A=-1.33524E-02B=-6.71518E-05C=-3.48944E-07D=-2.22719E—08E=7.60882E-09F=-2.27799E-10第二數(shù)值實(shí)例=6.59'、31.87Fno=2.645.4125°13.7°m-16.292D1=0.87N1=1.84666lM=23.93R2=12.874D2=2.50N2=1.622991/2=58.16R3=34.101D3=可變的R4=24213.428D4-0.70N4=1.8596040.40R5=5.290D5=2.58R6=10.918D6=1.59N6=1.922861/6=18.90R7=25.415D7=可變的R8=孑L徑D8=-0.30R9=6.143D9=2.88N9=1.51823i/9=58.90R10=-13.828D10=0R11=5.238D1l=1.95N"=1.7440044.78R12=33.706D12=0.86N12=1.84666z/12=23,78R13=3.727D13=可變的R14=8.339D14=2.76N"=1.583131/14=59.40R15=142加3D15=可變的R16=ooD16=0.72N16=1.51633Vl6=64.14R17=w<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>非球面系數(shù)第4表面K=-1.55"4E+HA=-1.70246E-03B=1.21945E-04C=1.49847E-06D=-5.62598E-08E-9.94957E-10F--1.19636E-"第5表面K=-3.45531E+00A=-5.12588E"03B=2.46889E-03C=-7.60693E-05D=3.12341E-06E=-6.58254E-08F=4.53055E-10第9表面K=-1.27815E+00A=-3.20280E-02B=-2.15613E-05C=-3.61988E-06D=6.10894E-07E=-6.13940E-08F-7."943E-10第14表面K=-8.07022E-02A=-3.90466E-03B=-UO500E-04C=3.39318E-06D=-1.08638E-07E=3.07644E-09F=-4.19083E-11第三數(shù)值實(shí)例=6.58-"31.65Fno=2.884.842co=60.6°13.8。R，=17.446D1=0.87Nl=1.8466623.93R2=13.487D2=2.47N2=1.69680v2=55.53R3=39.058D3=可變的R4=-6037.659D4=0.70N4=1.859601/4=40,40R5=4.913D5=2.03R6=7.95D6=1.90N6=1.922861/6=18.90R7=12.632D7=可變的R8=孔徑D8=-0.30R9=8.051D9=2.0N9=1.518231/9=58.90mo=-15.46D10=0R11=4.763D1仁1.27N"=1.74400lM1=44.7BR12=10.422D12=0.41N12=1.84666lM2=23.78R13=3.924D13=可變的R14=6.706D14=2.0N14=1.62299V14=58.16R15=32.B"D15=可變的R16=ooD16=0.72N16=1.51633IM6=64.14R17=oo可變距離/焦距6.5815.0031.65D30.729.0116.24D717.146.312.38D138.77IO加19.13D153.156.405.29非球面系數(shù)第4表面K=-1.55"4E+11A-1.06745E-02B=-1.15013E-04G=2.08934E-06第四數(shù)值實(shí)例<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表l<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>接下來，下面參照?qǐng)D9描述包含根據(jù)第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任一個(gè)的變焦透鏡的數(shù)字靜物照相機(jī)，其中，該變焦透鏡作為圖像形成光學(xué)系統(tǒng)。參照?qǐng)D9，數(shù)字靜物照相機(jī)包括照相機(jī)主體20;包含根據(jù)第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任一個(gè)的變焦透鏡的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)21;固態(tài)圖像拾取裝置(光電轉(zhuǎn)換器)22，例如CCD傳感器和CMOS傳感器，該固態(tài)圖像拾取裝置安裝在照相機(jī)主體20中并接收由圖像形成光學(xué)系統(tǒng)21形成的物體圖像；記錄與作為由固態(tài)圖像拾取裝置22執(zhí)行的光電轉(zhuǎn)換的結(jié)果而獲得的物體圖像相對(duì)應(yīng)的信息的存儲(chǔ)器23;以及包含液晶顯示面板或其他顯示器并能夠用于觀察在固態(tài)圖像拾取裝置22上形成的物體圖像的取景器24。因此，通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變焦透鏡，能夠獲得小的高光學(xué)性能的圖像拾取設(shè)備，例如數(shù)字靜物照相機(jī)。也可以將根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變焦透鏡用于單透鏡反射照相機(jī)、攝像機(jī)等。盡管已經(jīng)參考示例實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于所披露的示例實(shí)施例。下面的權(quán)利要求的范圍應(yīng)當(dāng)賦予最廣義的解釋，以便包括所有的改進(jìn)以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1.一種變焦透鏡，包括具有正折射光焦度的第一透鏡單元；具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元；具有正折射光焦度的第三透鏡單元；以及具有正折射光焦度的第四透鏡單元，其中從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置所述第一透鏡單元、所述第二透鏡單元、所述第三透鏡單元和所述第四透鏡單元，其中所述變焦透鏡通過改變所述透鏡單元之間的距離來進(jìn)行變焦，其中所述第一透鏡單元包括兩個(gè)或更少的透鏡，并且所述第二透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括負(fù)透鏡和正透鏡，并且其中滿足下面的條件<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mo>-</mo><mn>1.3</mn><mo><</mo><mi>m</mi><mn>1</mn><mo>/</mo><msqrt><mrow><mo>(</mo><mi>fw</mi><mo>·</mo><mi>fT</mi><mo>)</mo></mrow></msqrt><mo><</mo><mo>-</mo><mn>0.8</mn><mo>,</mo></mrow>]]></math></maths>其中，fw和fT分別是整個(gè)變焦透鏡在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的焦距，而m1是在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間所述第一透鏡單元沿光軸方向的移動(dòng)量，當(dāng)所述第一透鏡單元朝向像側(cè)移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)量m1為正，當(dāng)所述第一透鏡單元朝向物側(cè)移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)量m1為負(fù)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中滿足下面的條件1.0<B/fw<2.5其中，i3是所述第三透鏡單元的焦距。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中滿足下面的條件-2.2<m3/fw<-1.6其中，m3是在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間所述第三透鏡單元沿光軸方向的移動(dòng)量，當(dāng)所述第三透鏡單元朝向像側(cè)移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)量m3為正，當(dāng)所述第三透鏡單元朝向物側(cè)移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)量m3為負(fù)。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中滿足下面的條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，f2和B分別為所述第二透鏡單元和所述第三透鏡單元的焦距。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中滿足下面的條件1.0<(1-P3T)'|34T<3.0其中，P3T和P4T分別是所述第三透鏡單元和所述第四透鏡單元在攝遠(yuǎn)端處的橫向放大率。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的變焦透鏡，其中滿足下面的條件1.0<(l-p3T)/(l-P3W)<2.0其中，P3W和P3T分別是所述第三透鏡單元在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的橫向放大率。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中包含在所述第二透鏡單元中的所述負(fù)透鏡具有非球面表面，并且其中滿足下面的條件(N2P+N2N)/2>1.85其中N2N和N2P分別是包含在所述第二透鏡單元中的所述負(fù)透鏡和所述正透鏡的材料的折射率。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中所述第三透鏡單元包含至少一個(gè)膠合透鏡，所述膠合透鏡包含正透鏡和負(fù)透鏡，并且其中滿足下面的條件18<v3P-v3N<24其中，v3P和v3N分別是形成所述膠合透鏡的所述正透鏡和所述負(fù)透鏡的材料的阿貝數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，其中所述第四透鏡單元沿聚焦。'。'、。_,、10.—種圖像拾取設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的變焦透鏡；以及接收由所述變焦透鏡形成的圖像的固態(tài)圖像拾取裝置。全文摘要本發(fā)明提供一種變焦透鏡和包含該變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備。該變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折射光焦度的第一透鏡單元、具有負(fù)折射光焦度的第二透鏡單元、具有正折射光焦度的第三透鏡單元和具有正折射光焦度的第四透鏡單元。通過改變所述透鏡單元之間的距離來進(jìn)行變焦。該第一透鏡單元包括兩個(gè)或更少的透鏡，并且所述第二透鏡單元從物側(cè)到像側(cè)依次包括負(fù)透鏡和正透鏡。該變焦透鏡滿足下面的條件-1.3＜m1/(fw·fT)＜-0.8其中，fw和fT分別是整個(gè)透鏡單元在廣角端和攝遠(yuǎn)端處的焦距，而m1是在從廣角端到攝遠(yuǎn)端的變焦期間第一透鏡單元沿光軸方向的移動(dòng)量。文檔編號(hào)G02B9/34GK101315458SQ20081010930公開日2008年12月3日申請(qǐng)日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2007年5月28日發(fā)明者巖間玲申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社