变焦镜头、具有该变焦镜头的光学装置和制造方法

摘要

本发明涉及变焦镜头、具有该变焦镜头的光学装置和制造方法。一种具有用于使光学路径偏转的光学元件的变焦镜头按照从物体的顺序包括：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；具有正折射光焦度的第四透镜组；和具有负折射光焦度的第五透镜组。第三透镜组具有多个透镜，并且满足如下条件表达式1.00＜PL/fW＜1.75和0.30＜PL/fT＜0.45，其中PL表示用于使光学路径偏转的光学元件的光学路径长度，fW表示广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且fT表示远摄端状态中的变焦镜头的焦距。

说明书

参考引用

本发明要求日本专利申请No.2008-262452和No.2008-262453的优先权，这两个申请在此处并入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头、具有该变焦镜头的光学装置和制造方法。

背景技术

近来数字静态相机的便携性已变得重要，并且变焦镜头，即成像镜头的尺寸和重量减小，由此相机的主机体可以是更小、更薄和更轻的。例如，已经提出了五组类型的变焦镜头，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、具有正折射光焦度的第四透镜组和具有负折射光焦度的第五透镜组，其中使光学路径偏转约90°的光学元件(棱镜)被设置在第一透镜组中(例如，参看日本专利申请公开No.2007-148056)。由此，当镜头从存储状态移位到操作状态时，镜头不从相机机体伸出，该构造非常有利于减小相机的尺寸和厚度。

本发明要解决的问题

然而，在传统的变焦镜头的情况中，在从广角端状态变焦到远摄端状态时每个透镜组之间的空气间隔有效地改变，以便于利于缩小尺寸，但是难以实现×4或更大的变焦比。

发明内容

考虑到上述，本发明的目的在于提供一种超紧凑的高图像质量和高变焦比的变焦镜头、一种具有该镜头的光学装置及该变焦镜头的制造方法，该变焦镜头适用于使用固态图像传感元件的摄影机和电子静态相机，具有使光学路径偏转的光学元件。

为了实现该目的，本发明的第一方面是一种具有用于使光学路径偏转的光学元件的变焦镜头，其按照从物体的顺序具有：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；具有正折射光焦度的第四透镜组；和具有负折射光焦度的第五透镜组，其中第三透镜组具有多个透镜，并且满足如下条件表达式1.00＜PL/fW＜1.75和0.30＜PL/fT＜0.45，其中PL表示用于使光学路径偏转的光学元件的光学路径长度，fW表示广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且fT表示远摄端状态中的变焦镜头的焦距。

在本发明的第一方面中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组、第四透镜组和第五透镜组被移动。

在本发明的第一方面中，优选的是，孔径光阑设置在第二透镜组和第三透镜组之间。

在本发明的第一方面中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组和第三透镜组固定在光轴上的位置。

在本发明的第一方面中，优选的是，满足如下条件表达式1.0＜fG3/fG4＜2.0，其中fG3是第三透镜组的焦距并且fG4表示第四透镜组的焦距。

在本发明的第一方面中，优选的是，第一透镜组按照从物体的顺序具有：具有负折射光焦度的透镜、用于使光学路径偏转的光学元件和具有正折射光焦度的透镜。

在本发明的第一方面中，优选的是，第三透镜组按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的透镜、以及具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜。

在本发明的第一方面中，优选的是，第四透镜组和第五透镜组至少之一是一个胶合透镜。

在本发明的第一方面中，优选的是，第四透镜组和第五透镜组至少之一具有胶合透镜，该胶合透镜是具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜。

本发明的光学装置(例如，根据本实施例的数字静态相机CAM)具有根据本发明的第一方面的变焦镜头。

本发明的第二方面是一种具有用于使光学路径偏转的光学元件的变焦镜头，其按照从物体的顺序具有：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；具有正折射光焦度的第四透镜组；和具有负折射光焦度的第五透镜组，其中第三透镜组按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的透镜以及具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜，并且满足如下条件表达式1.5＜PL/fW＜3.0和0.0＜PL/PWL＜0.17，其中PL表示光学元件的光学路径长度，fW是广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且PWL是从入射平面到成像平面的光学元件的光轴长度。

在本发明的第二方面中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组、第四透镜组和第五透镜组被移动。

在本发明的第二方面中，优选的是，孔径光阑设置在第二透镜组和第三透镜组之间。

在本发明的第二方面中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组和第三透镜组固定在光轴上的位置。

在本发明的第二方面中，优选的是，满足如下条件表达式1.0＜fG3/fG4＜2.0，其中fG3是第三透镜组的焦距并且fG4表示第四透镜组的焦距。

在本发明的第二方面中，优选的是，第一透镜组按照从物体的顺序具有：具有负折射光焦度的透镜、用于使光学路径偏转的光学元件和具有正折射光焦度的透镜。

在本发明的第二方面中，优选的是，第四透镜组和第五透镜组至少之一是一个胶合透镜。

在本发明的第二方面中，优选的是，第四透镜组和第五透镜组至少之一具有胶合透镜，该胶合透镜是具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜。

而且，本发明的光学装置(例如，根据本实施例的数字静态相机1)具有根据本发明的第二方面的变焦镜头。

根据本发明的第一方面的制造方法是一种具有用于使光学路径偏转的光学元件的变焦镜头的制造方法，该方法包括按照从物体的顺序设置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、具有正折射光焦度的第四透镜组和具有负折射光焦度的第五透镜组，其中第三透镜组具有多个透镜，并且满足如下条件表达式1.00＜PL/fW＜1.75和0.30＜PL/fT＜0.45，其中PL表示用于使光学路径偏转的光学元件的光学路径长度，fW表示广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且fT表示远摄端状态中的变焦镜头的焦距。

根据本发明的第二方面的制造方法是一种具有用于使光学路径偏转的光学元件的变焦镜头的制造方法，该方法包括按照从物体的顺序设置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、具有正折射光焦度的第四透镜组和具有负折射光焦度的第五透镜组，其中第三透镜组按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的透镜、以及具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜，并且满足如下条件表达式1.5＜PL/fW＜3和0.0＜PL/PWL＜0.17，其中PL表示光学元件的光学路径长度，fW是广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且PWL是从入射平面到成像平面的光学元件的光轴长度。

本发明的有利效果

根据本发明，可以提供一种超紧凑的高图像质量和高变焦比的变焦镜头、一种具有该镜头的光学装置及该镜头的制造方法，该变焦镜头适用于使用固态图像传感元件的摄影机和电子静态相机，并且具有使光学路径偏转的光学元件。

通过下文给出的详细描述，本发明的适用性的进一步的范围将是显而易见的。然而，应当理解，尽管详细描述和具体实例指出了本发明的优选实施例，但是所给出的该详细描述和具体实例仅作为说明，这是因为，通过该详细描述，本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

通过下文给出的详细描述和附图，将更加全面地理解本发明，详细描述和附图仅作为示例给出并且因此并非是本发明的限制。

图1是示出根据实例1的变焦镜头的构造的横截面图，其中(W)示出了在广角端状态中聚焦于无限远处的状态，并且(T)示出了在远摄端状态中聚焦于无限远处的状态；

图2A到2C是示出根据实例1的变焦镜头的各种像差的曲线，其中图2A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图2B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图2C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线；

图3是示出根据实例2的变焦镜头的构造的横截面图，其中(W)示出了在广角端状态中聚焦于无限远处的状态，并且(T)示出了在远摄端状态中聚焦于无限远处的状态；

图4A到4C是示出根据实例2的变焦镜头的各种像差的曲线，其中图4A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图4B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图4C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线；

图5是示出根据实例3的变焦镜头的构造的横截面图，其中(W)示出了在广角端状态中聚焦于无限远处的状态，并且(T)示出了在远摄端状态中聚焦于无限远处的状态；

图6A到6C是示出根据实例3的变焦镜头的各种像差的曲线，其中图6A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图6B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图6C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线；

图7是示出根据实例4的变焦镜头的构造的横截面图，其中(W)示出了在广角端状态中聚焦于无限远处的状态，并且(T)示出了在远摄端状态中聚焦于无限远处的状态；

图8A到8C是示出根据实例4的变焦镜头的各种像差的曲线，其中图8A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图8B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图8C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线；

图9A是数字静态相机的前视图，并且图9B是数字静态相机的后视图；

图10是沿图9A中的II-II′截取的横截面图；并且

图11是示出根据本实施例的变焦镜头的制造方法的流程图。

具体实施方式

现将通过参考附图描述优选实施例。如图1所示，根据第一实施例的变焦镜头按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1，其包括用于使光学路径偏转的光学元件P(在第一实施例的情况中是直角棱镜)、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、用于调节光量的孔径光阑S、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。通过向第五透镜组G5提供负折射光焦度的该构造，可以减小总透镜长度，这有利于缩小尺寸。

第三透镜组G3由多个透镜组成。具体地，第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的透镜(图1中的透镜L31)以及具有正折射光焦度的透镜(图1中的透镜L32)和具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L33)的胶合透镜。该构造可以改善由于变焦引起的横向色差的波动，以及彗形像差和球面像差的校正。

基于该构造，该变焦镜头满足如下条件表达式(1)和(2)：

1.00＜PL/fW＜1.75                        (1)

0.30＜PL/fT＜0.45                        (2)

其中PL表示用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度，fW表示广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且fT表示远摄端状态中的变焦镜头的焦距。

条件表达式(1)指明了用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL和广角端状态中的变焦镜头的焦距fW的适当的比。如果超过该条件表达式(1)的上限值，则用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL相对于焦距fW变长，这不是优选的。而且，由于变焦引起的像散的波动也增加，并且上述像差校正变得困难，这不是优选的。另一方面，如果未达到条件表达式(1)的下限值，则由于变焦引起的横向色差和慧形像差的波动增加，并且上述像差校正变得困难，这不是优选的。

为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的上限值设定为1.65。

而且为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限值设定为1.50。为了进一步确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限值设定为1.60。

条件表达式(2)指明了用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL和远摄端状态中的变焦镜头的焦距fT的适当的比。如果超过该条件表达式(2)的上限值，则用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL相对于焦距fT变长，这不是优选的。像散的校正也变得困难，这不是优选的。另一方面，如果未达到条件表达式(2)的下限值，则横向色差和慧形像差的校正变得困难，这不是优选的。

为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(2)的上限值设定为0.40。

而且为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(2)的下限值设定为0.32。

在第一实施例中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3位于光轴上的固定位置，并且在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。结果，在从广角端状态变焦到远摄端状态时(变焦和聚焦)，最接近物体的第一透镜组G1总是固定的，因此不需要操作变焦镜头中的最大的组，并且可以简化结构。由于变焦是由除了第一透镜组G1，即最大的透镜组之外的透镜组执行，因此可以使用比现有技术小的驱动系统，这有利于缩小变焦镜头的尺寸。通过使第五透镜组G5在变焦时移动，可以更加容易地校正像散。

在第一实施例中，优选的是满足如下条件表达式(3)，

1.0＜fG3/fG4＜2.0                            (3)

其中fG3表示第三透镜组G3的焦距，并且fG4表示第四透镜组G4的焦距。

条件表达式(3)指明了第三透镜组G3的焦距fG3和第四透镜组G4的焦距fG4的适当的比。如果超过该条件表达式(3)的上限值，则难以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动，这不是优选的。另一方面，如果未达到条件表达式(3)的下限值，则难以适当地校正球面像差，这不是优选的。

为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的上限值设定为1.7。

而且为了确保第一实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的下限值设定为1.2。

在第一实施例中，优选的是，第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L11)、用于使光学路径偏转的光学元件(图1中的棱镜P)和具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L12)。通过该构造，可以适当地校正广角端状态中的横向色差和慧形像差。

在第一实施例中，优选的是，第四透镜组G4和第五透镜组G5至少之一是一个胶合透镜。通过该构造，可以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动。

在第一实施例中，优选的是，第四透镜组G4和第五透镜组G5至少之一具有胶合透镜，该胶合透镜是具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜。通过该构造，可以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动。

现将描述根据第二实施例的变焦镜头。如同图1所示的第一实施例，根据第二实施例的变焦镜头按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的第一透镜组G1，其包括用于使光学路径偏转的光学元件P(在第二实施例的情况中是直角棱镜)、具有负折射光焦度的第二透镜组G2、用于调节光量的孔径光阑S、具有正折射光焦度的第三透镜组G3、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。通过向第五透镜组G5提供负折射光焦度的该构造，可以减小总透镜长度，这有利于缩小尺寸。

具体地，第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：具有正折射光焦度的透镜(图1中的透镜L31)以及具有正折射光焦度的透镜(图1中的透镜L32)和具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L33)的胶合透镜。通过该构造，可以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动，以及彗形像差和球面像差的校正。

基于该构造，该变焦镜头满足如下条件表达式(1)和(4)：

1.5＜PL/fW＜3.0                    (1)

0.0＜PL/PWL＜0.17                  (4)

其中PL表示光学元件P的光学路径长度，fW表示广角端状态中的变焦镜头的焦距，并且PWL表示从入射平面到成像平面的光学元件P的光轴长度。表达式(1)与上述第一实施例的表达式(1)相同，但是其条件值是不同的。

条件表达式(1)指明了用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL和广角端状态中的变焦镜头的焦距fW的适当的比。如果超过该条件表达式(1)的上限值，则用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL相对于焦距fW变长，这不是优选的。而且，由于变焦引起的像散的波动也增加，并且上述像差校正变得困难，这不是优选的。另一方面，如果未达到条件表达式(1)的下限值，则由于变焦引起的横向色差和慧形像差的波动增加，并且上述像差校正变得困难，这不是优选的。

为了确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的上限值设定为2.0。为了进一步确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的上限值设定为1.8。

而且为了确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(1)的下限值设定为1.6。

条件表达式(4)指明了用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL和从入射平面到成像平面的光学元件P的光轴长度PWL的适当的比。如果超过该条件表达式(4)的上限值，则用于使光学路径偏转的光学元件P的光学路径长度PL相对于光轴长度PWL变长，这不是优选的。而且由于变焦引起的横向色差和慧形像差的波动增加，并且上述像差的校正变得困难，这是不需要的。另一方面，如果未达到条件表达式(4)的下限值，则由于变焦引起的像散的波动增加，并且该像差的校正变得困难，这不是优选的。

为了确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(4)的上限值设定为0.16。

在第二实施例中，优选的是，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3位于光轴上的固定位置，并且在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。结果，在从广角端状态变焦到远摄端状态时(变焦和聚焦)，最接近物体的第一透镜组G1固定在光轴上的位置，因此不需要操作变焦镜头中的最大的组，并且可以简化结构。由于变焦(或聚焦)是由除了第一透镜组G1，即最大的透镜组之外的透镜组执行，因此可以使用比现有技术小的驱动系统，这有利于缩小变焦镜头的尺寸。通过使第五透镜组G5在变焦时移动，可以更加容易地校正像散。

在第二实施例中，优选的是满足如下条件表达式(3)，

1.0＜fG3/fG4＜2.0                                    (3)

其中fG3表示第三透镜组G3的焦距，并且fG4表示第四透镜组G4的焦距。表达式(1)与上述第一实施例的表达式(1)相同。

条件表达式(3)指明了第三透镜组G3的焦距fG3和第四透镜组G4的焦距fG4的适当的比。如果超过该条件表达式(3)的上限值，则难以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动，这不是优选的。另一方面，如果未达到条件表达式(3)的下限值，则难以适当地校正球面像差，这不是优选的。

为了确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的上限值设定为1.7。

而且为了确保第二实施例的效果，优选的是将条件表达式(3)的下限值设定为1.2。

在第二实施例中，优选的是，第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L11)、用于使光学路径偏转的光学元件(图1中的棱镜P)和具有负折射光焦度的透镜(图1中的透镜L12)。通过该构造，可以适当地校正广角端状态中的横向色差和慧形像差。

在第二实施例中，优选的是，第四透镜组G4和第五透镜组G5至少之一是一个胶合透镜。通过该构造，可以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动。

在第二实施例中，优选的是，第四透镜组G4和第五透镜组G5至少之一具有胶合透镜，该胶合透镜是具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的胶合透镜。通过该构造，可以适当地校正由于变焦引起的横向色差的波动。

图9和图10示出了具有上述变焦镜头作为成像镜头ZL的数字静态相机CAM(光学装置)。在按动该数字静态相机CAM的电源按钮(未示出)时，成像镜头ZL的快门(未示出)打开，来自物体的光被成像镜头ZL聚集，并且在成像平面I上安置的图像传感元件C(例如CCD和CMOS)上形成图像。图像传感元件C上形成的物体图像显示于被安置在数字静态相机CAM的背面上的液晶监视器M上。用户通过观看液晶监视器M确定物体图像的组成，然后向下按动释放按钮B1以通过图像传感元件C拍摄物体图像，并且将该图像记录和存储在存储器(未示出)中。

在该数字静态相机CAM中，安置了用于在物体暗时发射辅助光的辅助光发射单元D、用于使成像镜头ZL从广角端状态(W)变焦到远摄端状态(T)的广角(W)-远摄(T)按钮B2和用于设定数字静态相机CAM的各种条件的功能按钮B3。

现将通过参考图11描述具有上文构造的变焦镜头的制造方法。首先将每个透镜插入到柱面透镜镜筒中(步骤S1)。在将透镜插入到透镜镜筒中时，每个透镜沿光轴依次一次一个地被插入到透镜镜筒中，或者部分或所有透镜是集成的并且由保持元件保持，并且通过透镜镜筒元件被组装。在每个透镜被插入到透镜镜筒中之后，在每个透镜被插入在透镜镜筒中的状态下，确认是否形成了物体的图像，即每个透镜的中心是否对准(步骤S2)。然后确认变焦镜头的各种操作(步骤S3)。各种操作的实例是用于从广角端状态变焦到远摄端状态的变焦操作、用于沿光轴移动透镜从远距物体聚焦到近距物体的聚焦操作和运动模糊校正操作，其中至少一部分透镜移动以使部件垂直于光轴。确认每个操作的顺序是任意的。

实例

现将通过参考附图描述具体实例。下文示出的表1到表4是根据实例1到实例4的每个参数的表格。在所有参数中，f是该变焦镜头的焦距，FNO是F数、ω是半视角，Y是图像高度，TL是总透镜长度，并且Bf是后焦距。在透镜数据中，表面编号是从物体侧沿光行进方向的透镜表面的序列，r是每个透镜表面的曲率半径，d是表面距离，即从每个光学平面到下一平面(或成像平面)的距离，nd是相对于d线(波长：587.6nm)的折射率，并且vd是相对于d线的阿贝数。如果透镜表面是非球面的，则表面编号标有“*”，并且在曲率半径r的列中示出近轴曲率半径。“∞”的曲率半径示出了平面或孔径。空气的折射率“1.00000”被省略。在变焦数据中，di是广角端状态、中焦距状态和远摄端状态中的每个状态中的第i个表面(i是整数)的可变表面距离。在变焦透镜组数据中，示出了每个组的第一表面和焦距。在条件表达式中，示出了对应于上述条件表达式(1)到(4)的值。

在非球面数据中，透镜数据中示出的非球面表面的形状由如下表达式(a)示出。换言之，使用如下表达式(a)，其中y表示垂直于光轴的方向中的高度，S(y)表示沿光轴从非球面表面的顶点处的切面到高度y处的非球面表面上的位置的距离(下垂量)，r表示参考球面表面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示圆锥系数，并且An表示n次的非球面系数。在每个实例中，2次的非球面系数A2是0，其被省略。En表示×10ⁿ。例如，1.234E-05＝1.234×10^-5。

S(y)＝(y²/r)/{1+(1-κ·y²/r²)^1/2}

+A4×y⁴+A6×y⁶+A8×y⁸+A10×y¹⁰        (a)

在表中，通常“mm”用于焦距f、曲率半径r、表面距离d和其他长度的单位。然而，光学系统的单位不限于“mm”，而是可以是其他适当的单位，这是因为，即使使光学系统成比例地放大或成比例地缩小，仍可以获得等效的光学性能。

关于表的该描述对于其他实例是相同的，并且因此关于其他实例省略了其表的描述。

(实例1)

现将通过参考图1、图2和表1描述实例1。图1示出了根据实例1的变焦镜头的构造，并且还示出了从广角端状态(W)(经由中焦距状态)到远摄端状态(T)的焦距状态变化，即变焦时每个透镜组的移动状态。在根据实例1的变焦镜头中，使用直角棱镜P(用于使光学路径偏转的光学元件)使光学路径偏光90°，如图10所示，但是图1示出了其展开图。

根据实例1的变焦镜头按照从物体的顺序具有：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、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。

第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有面对物体的凸表面的负弯月透镜L11、用于使光学路径偏转90°的直角棱镜P和双凸正透镜L12。

第二透镜组G2按照从物体的顺序具有：双凹负透镜L21以及双凹负透镜L11和双凸正透镜L23的胶合透镜。

第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：双凸正透镜L31以及双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜。

第四透镜组G4具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L41和具有面对图像的凸表面的负弯月透镜L42的胶合透镜。

第五透镜组G5具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L51和双凹负透镜L52的胶合透镜。

用于调节光量的孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。

用于截止超过固态图像传感元件的临界分辨率的空间频率的低通滤波器LPF被安置在第五透镜组G5和成像平面I之间。成像平面I在图像传感元件(未示出)上形成，并且图像传感元件包括CCD和CMOS。

在具有上述构造的该实例的变焦镜头中，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3相对于成像平面I总是固定的，并且第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。

表1示出了实例1中的每个参数的表。表1中的表面编号1到27对应于图1中的表面1到27。在实例1中，第五表面、第六表面、第八表面、第十四表面和第十八表面均具有非球面形状。

(表1)

[透镜数据]

m           r          d         nd          vd

物体表面    ∞

1           27.7315    0.7000    1.922860    20.88

2           9.0107     2.6800

3         ∞         8.4000    1.846660    23.78

4         ∞         0.2000

^*5        13.4490    2.5500    1.693500    53.22

^*6        -16.9884   d6

7         -33.2204   0.7000    1.765460    46.73

^*8        6.2472     1.0000

9         -15.7537   0.5000    1.882997    40.76

10        8.3323     1.8000    1.922860    20.88

11        -36.3999   d11

12        ∞         0.3000    (孔径光阑S)

13        8.0796     1.3000    1.693500    53.22

^*14       -36.4376   0.1000

15        6.9367     1.5500    1.518229    58.93

16        -11.6360   0.4000    1.882997    40.76

17        7.2546     d17

^*18       14.5309    3.4500    1.693500    53.22

19        -5.5042    0.6500    1.903658    31.31

20        -10.6985   d20

21        17.0925    2.6000    1.603001    65.44

22        -7.5018    0.5000    1.834000    37.16

23        16.5600    d23

24        ∞         0.2100    1.516330    64.14

25        ∞         1.0000

26        ∞         0.5000    1.516330    64.14

27        ∞         Bf

成像平面  ∞

[非球面数据]

第五表面

κ＝+1.0000，A4＝-8.08740E-05，A6＝-1.64960E-07，A8＝-3.15350E-09，A10＝0.00000E+00

第六表面

κ＝+1.0000，A4＝+3.54910E-05，A6＝+8.39040E-08，A8＝-3.95330E-09，A10＝0.00000E+00

第八表面

κ＝+1.0000，A4＝-4.94150E-04，A6＝-2.37680E-06，A8＝-2.03850E-07，A10＝0.00000E+00

第十四表面

κ＝+1.0000，A4＝+6.52730E-05，A6＝-9.40280E-07，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

第十八表面

κ＝+0.0992，A4＝-1.09210E-04，A6＝+3.96910E-06，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

[所有参数]

变焦比  4.70433

       广角端           中焦距           远摄端

f      5.15198    ～    10.14958   ～    24.23663

FNO    4.07957    ～    4.49619    ～    6.01030

ω     40.17430   ～    21.63392   ～    9.39484

Y      4.05000    ～    4.05000    ～    4.05000

TL     56.97959   ～    56.97892   ～    56.97717

Bf     0.59960    ～    0.59893    ～    0.59717

[变焦数据]

可变距离    广角端     中焦距     远摄端

d6          0.50000    5.12487    8.85015

d11         8.95013    4.32527    0.59999

d17         8.46078    5.49176    1.00000

d20         1.00000    2.03367    1.80337

d23         6.37908    8.31442    13.03648

[变焦透镜组数据]

组编号    组的第一表面    组焦距

G1        1         14.40632

G2        7         -5.88007

G3        13        16.11221

G4        18        11.21984

G5        21        -24.30328

[条件表达式]

条件表达式(1)PL/fW＝1.63044

条件表达式(2)PL/fT＝0.34658

条件表达式(3)fG3/fG4＝1.4360

条件表达式(4)PL/PWL＝0.15672

如表1中的参数表所示，根据该实例的变焦镜头满足所有上述条件表达式(1)到(4)。

图2示出了根据实例1的各种像差的曲线，其中图2A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图2B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图2C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线。

在示出各种像差的每个曲线中，FNO表示F数，并且Y表示图像高度。在示出球面像差的曲线中，实线表示球面像差，并且虚线表示正弦条件。在示出像散的曲线中，实线表示弧矢成像平面，并且虚线表示子午成像平面。在示出慧形像差的曲线中，实线表示子午彗差。d表示相对于d线(波长：587.6nm)的各种像差，g表示相对于g线(波长435.8nm)的像差，C表示相对于C线(波长：656.3nm)的像差，并且F表示相对于F线(波长：486.1nm)的像差，并且没有标志的各种像差分别是相对于d线的值。关于示出像差的曲线的该描述对于其他实例是相同的，并且因此对于其他实例省略该描述。

如示出各种像差的每个曲线中所见，在实例1中，变焦比是×4.5或更大，并且在从广角端状态到远摄端状态的每个焦距状态中适当地校正各种像差，因此可以实现极好的成像性能。

(实例2)

现将通过参考图3、图4和表2描述实例2。图3示出了根据实例2的变焦镜头的构造，并且还示出了从广角端状态(W)  (经由中焦距状态)到远摄端状态(T)的焦距状态的变化，即变焦时每个透镜组的移动状态。在根据实例2的变焦镜头中，使用直角棱镜P(用于使光学路径偏转的光学元件)使光学路径偏光90°，如在图10中所示，但是图3示出了其展开图。

根据实例2的变焦镜头按照从物体的顺序具有：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、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。

第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有面对物体的凸表面的负弯月透镜L11、用于使光学路径偏转90°的直角棱镜P和双凸正透镜L12。

第二透镜组G2按照从物体的顺序具有：双凹负透镜L21以及双凹负透镜L22和双凸正透镜L23的胶合透镜。

第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：双凸正透镜L31以及双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜。

第四透镜组G4具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L41和具有面对图像的凸表面的负弯月透镜L42的胶合透镜。

第五透镜组G5具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L51和双凹负透镜L52的胶合透镜。

用于调节光量的孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。

用于截止超过固态图像传感元件的临界分辨率的空间频率的低通滤波器LPF被安置在第五透镜组G5和成像平面I之间。成像平面I在图像传感元件(未示出)上形成，并且图像传感元件包括CCD和CMOS。

在具有上述构造的该实例的变焦镜头中，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3相对于成像平面I总是固定的，并且第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。

表2示出了实例2中的每个参数的表。表2中的表面编号1到27对应于图3中的表面1到27。在实例2中，第五表面、第六表面、第八表面、第十四表面和第十八表面均具有非球面形状。

(表2)

[透镜数据]

m           r           d         nd          vd

物体表面    ∞

1           28.0669     0.7000    1.922860    20.88

2           9.0068      2.6800

3           ∞          8.4000    1.846660    23.78

4           ∞          0.2000

^*5          13.4622     2.5500    1.693500    53.22

^*6          -17.3557    d6

7           -34.4164    0.7000    1.765460    46.73

^*8          6.3406      1.0000

9           -20.2197    0.5000    1.882997    40.76

10          7.3962      1.8000    1.922860    20.88

11          -76.1310    d11

12          ∞          0.3000    (孔径光阑S)

13          8.9612      1.3000    1.693500    53.22

^*14         -31.5432    0.1000

15          6.9664      1.5500    1.518229    58.93

16          -12.2345    0.4000    1.882997    40.76

17          7.8809      d17

^*18         14.0041     3.4500    1.693500    53.22

19          -5.5107     0.6500    1.903658    31.31

20          -10.7103    d20

21          16.3845     2.6000    1.603001    65.44

22          -7.2652     0.5000    1.834000    37.16

23          14.1600     d23

24          ∞          0.2100    1.516330    64.14

25          ∞          1.0000

26          ∞          0.5000    1.516330    64.14

27          ∞          Bf

成像平面    ∞

[非球面数据]

第五表面

κ＝+1.0000，A4＝-8.75640E-05，A6＝-9.22050E-08，A8＝-6.82360E-09，A10＝0.00000E+00

第六表面

κ＝+1.0000，A4＝+2.29280E-05，A6＝+1.15360E-07，A8＝-5.28810E-09，A10＝0.00000E+00

第八表面

κ＝+1.0000，A4＝-4.43690E-04，A6＝-3.31190E-06，A8＝-3.39010E-08，A10＝0.00000E+00

第十四表面

κ＝+1.0000，A4＝+3.67380E-05，A6＝-5.00970E-07，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

第十八表面

κ＝+3.7416，A4＝-2.77250E-04，A6＝+2.04260E-06，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

[所有参数]

变焦比  4.70426

        广角端            中焦距            远摄端

f       5.15199     ～    10.14958    ～    24.23632

FNO     4.08367     ～    4.47159     ～    6.06960

ω      40.16795    ～    21.66401    ～    9.39123

Y       4.05000     ～    4.05000     ～    4.05000

TL      56.97964    ～    56.97889    ～    56.97701

Bf      0.59964     ～    0.59890     ～    0.59699

[变焦数据]

可变距离    广角端     中焦距     远摄端

d6          0.50000    5.20480    8.85022

d11         8.95018    4.24539    0.60000

d17         8.66600    5.68519    1.00000

d20         1.00000    2.18190    2.42232

d23         6.17383    7.97272    12.41749

[变焦透镜组数据]

组编号    组的第一表面     组焦距

G1        1                14.71707

G2        7                -5.84281

G3        13               15.88709

G4        18               11.03087

G5        21               -20.67584

[条件表达式]

条件表达式(1)PL/fW＝1.63044

条件表达式(2)PL/fT＝0.34659

条件表达式(3)fG3/fG4＝1.4402

条件表达式(4)PL/PWL＝0.15672

如表2中的参数表所示，根据该实例的变焦镜头满足所有上述条件表达式(1)到(4)。

图4示出了根据实例2的各种像差的曲线，其中图4A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图4B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图4C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线。如示出每一像差的曲线中所见，根据实例2，在从广角端状态到远摄端状态的每个焦距状态中的各种像差被适当地校正，并且可以实现极好的成像性能。

(实例3)

现将通过参考图5、图6和表3描述实例3。图5示出了根据实例3的变焦镜头的构造，并且还示出了从广角端状态(W)  (经由中焦距状态)到远摄端状态(T)的焦距状态的变化，即变焦时每个透镜组的移动状态。在根据实例3的变焦镜头中，使用图10所示直角棱镜P(用于使光学路径偏转的光学元件)使光学路径偏光90°，但是图5示出了其展开图。

根据实例3的变焦镜头按照从物体的顺序具有：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、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。

第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有面对物体的凸表面的负弯月透镜L11、用于使光学路径偏转90°的直角棱镜P和双凸正透镜L12。

第二透镜组G2按照从物体的顺序具有：双凹负透镜L21以及双凹负透镜L22和双凸正透镜L23的胶合透镜。

第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：双凸正透镜L31以及双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜。

第四透镜组G4具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L41和具有面对图像的凸表面的负弯月透镜L42的胶合透镜。

第五透镜组G5具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L51和双凹负透镜L52的胶合透镜。

用于调节光量的孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。

用于截止超过固态图像传感元件的临界分辨率的空间频率的低通滤波器LPF被安置在第五透镜组G5和成像平面I之间。成像平面I在图像传感元件(未示出)上形成，并且图像传感元件包括CCD和CMOS。

在具有上述构造的该实例的变焦镜头中，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3相对于成像平面I总是固定的，并且第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。

表3示出了实例3中的每个参数的表。表3中的表面编号1到27对应于图5中的表面1到27。在实例3中，第五表面、第六表面、第八表面、第十四表面和第十八表面均具有非球面形状。

(表3)

[透镜数据]

m         r           d         nd          vd

物体表面  ∞

1         27.2773     0.7000    1.922860    20.88

2         8.9548      2.6800

3         0.0000      8.4000    1.846660    23.78

4         0.0000      0.2000

^*5        13.6668     2.5500    1.693500    53.22

^*6        -17.2270    d6

7         -32.5000    0.7000    1.755121    45.60

^*8        6.2845      0.9700

9         -17.7842    0.4000    1.882997    40.76

10        7.5992      1.8000    1.922860    20.88

11        -52.9614    d11

12        0.0000      0.3000    (孔径光阑S)

13        8.7381      1.3000    1.693500    53.22

^*14       -29.8645    0.1000

15        7.2172      1.5500    1.518229    58.93

16        -12.4753    0.4000    1.882997    40.76

17        7.9213      d17

^*18        14.2955    3.4500    1.693500    53.22

19        -5.5249     0.6500    1.903658    31.31

20        -10.9042    d20

21        17.7272     2.6000    1.603001    65.44

22        -7.1407     0.4000    1.834000    37.16

23        16.1148     d23

24        ∞          0.2100    1.516330    64.14

25        ∞          1.0000

26        ∞          0.5000    1.516330    64.14

27        ∞        Bf

成像平面  ∞

[非球面数据]

第五表面

κ＝+1.0000，A4＝-7.84780E-05，A6＝-3.97070E-07，A8＝+2.61250E-09，A10＝0.00000E+00

第六表面

κ＝+1.0000，A4＝+2.84240E-05，A6＝-1.67470E-07，A8＝+2.80030E-09，A10＝0.00000E+00

第八表面

κ＝+1.0000，A4＝-4.72180E-04，A6＝-1.41680E-06，A8＝-1.83450E-07，A10＝0.00000E+00

第十四表面

κ＝+1.0000，A4＝+7.16020E-05，A6＝-2.50890E-07，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

第十八表面

κ＝+4.2637，A4＝-2.72250E-04，A6＝+1.58960E-06，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

[所有参数]

变焦比  4.70428

        广角端            中焦距            远摄端

f       5.15199     ～    10.14959    ～    24.23640

FNO     4.11749     ～    4.50702     ～    6.03932

ω      40.18289    ～    21.65903    ～    9.39449

Y       4.05000     ～    4.05000     ～    4.05000

TL      56.97949    ～    56.97891    ～    56.97704

Bf      0.59964     ～    0.59892     ～    0.59703

[变焦数据]

可变距离    广角端     中焦距     远摄端

d6          0.50000    5.23786    8.98004

d11    9.08002    4.34217    0.59999

d17    8.82371    5.68099    1.00000

d20    1.00000    2.18397    2.55813

d23    6.11626    8.07499    12.38184

[变焦透镜组数据]

组编号    组的第一表面     组的焦距

G1        1                14.83868

G2        7                -5.83571

G3        13               15.44915

G4        18               11.29784

G5        21               -22.02234

[条件表达式]

条件表达式(1)PL/fW＝1.63044

条件表达式(2)PL/fT＝0.34659

条件表达式(3)fG3/fG4＝1.3674

条件表达式(4)PL/PWL＝0.15672

如表3中的参数表所示，根据该实例的变焦镜头满足所有上述条件表达式(1)到(4)。

图6示出了根据实例3的各种像差的曲线，其中图6A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图6B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图6C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线。如在示出每一像差的曲线中所见，根据实例3，在从广角端状态到远摄端状态的每个焦距状态中的各种像差可以被适当地校正，并且可以实现极好的成像性能。

(实例4)

现将通过参考图7、图8和表4描述实例4。图7示出了根据实例4的变焦镜头的构造，并且还示出了从广角端状态(W)(经由中焦距状态)到远摄端状态(T)的焦距状态的变化，即变焦时每个透镜组的移动状态。在根据实例4的变焦镜头中，使用直角棱镜P(用于使光学路径偏转的光学元件)使光学路径偏光90°，如图1 0中所示。但是图7示出了其展开图。

根据实例4的变焦镜头按照从物体的顺序具有：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、具有正折射光焦度的第四透镜组G4和具有负折射光焦度的第五透镜组G5。

第一透镜组G1按照从物体的顺序具有：具有面对物体的凸表面的负弯月透镜L11、用于使光学路径偏转90°的直角棱镜P和双凸正透镜L12。

第二透镜组G2按照从物体的顺序具有：双凹负透镜L21以及双凹负透镜L22和双凸正透镜L23的胶合透镜。

第三透镜组G3按照从物体的顺序具有：双凸正透镜L31以及双凸正透镜L32和双凹负透镜L33的胶合透镜。

第四透镜组G4具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L41和具有面对图像的凸表面的负弯月透镜L42的胶合透镜。

第五透镜组G5具有按照从物体的顺序的双凸正透镜L51和双凹负透镜L52的胶合透镜。

用于调节光量的孔径光阑S被安置在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。

用于截止超过固态图像传感元件的临界分辨率的空间频率的低通滤波器LPF被安置在第五透镜组G5和成像平面I之间。成像平面I在图像传感元件(未示出)上形成，并且图像传感元件包括CCD和CMOS。

在具有上述构造的该实例的变焦镜头中，在从广角端状态变焦到远摄端状态时，第一透镜组G1、孔径光阑S和第三透镜组G3相对于成像平面I总是固定的，并且第二透镜组G2、第四透镜组G4和第五透镜组G5移动。

表4示出了实例4中的每个参数的表。表4中的表面编号1到27对应于图7中的表面1到27。在实例4中，第五表面、第六表面、第八表面、第十四表面和第十八表面均具有非球面形状。

(表4)

[透镜数据]

m            r           d         nd          vd

物体表面     ∞

1            24.4338     0.7000    1.922860    20.88

2            8.5340      2.7674

3            ∞          8.4000    1.846660    23.78

4            ∞          0.2000

^*5           13.9639     2.5500    1.693500    53.31

^*6           -17.0828    d6

7            -32.5000    0.7000    1.765460    46.73

^*8           6.4884      0.9134

9            -25.5105    0.4000    1.882997    40.76

10           6.8170      1.8000    1.922860    20.88

11           -271.6795   d11

12           0.0000      0.3000    (孔径光阑S)

13           9.8840      1.3000    1.606060    57.45

^*14          -22.2846    0.1000

15        7.1506      1.5500    1.518229    58.93

16        -15.3314    0.4000    1.882997    40.76

17        9.1229      d17

^*18       14.4540     3.4500    1.693500    53.22

19        -5.9015     0.6000    1.903658    31.31

20        -11.3005    d20

21        13.5798     2.6000    1.603001    65.44

22        -7.4747     0.4000    1.834000    37.16

23        11.3288     d23

24        ∞          0.2100    1.516330    64.14

25        ∞          1.0000

26        ∞          0.5000    1.516330    64.14

27        ∞          Bf

成像平面  ∞

[非球面数据]

第五表面

κ＝+1.0000，A4＝-8.58680E-05， A6＝-3.05900E-07，A8＝-2.07220E-09，A10＝0.00000E+00

第六表面

κ＝+1.0000，A4＝+8.02510E-06，A6＝+7.31250E-09，A8＝-2.26130E-09，A10＝0.00000E+00

第八表面

κ＝+1.0000，A4＝-4.17550E-04， A6＝-1.70980E-06，A8＝+2.28340E-08，A10＝0.00000E+00

第十四表面

κ＝+1.0000，A4＝+8.48630E-05，A6＝0.00000E+00，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

第十八表面

κ＝+0.8950，A4＝-1.40330E-04，A6＝+2.28600E-06，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

[所有参数]

变焦比  4.70434

      广角端            中焦距            远摄端

f     5.15199     ～    10.14959    ～    24.23671

FNO   4.10656     ～    4.47665     ～    6.11490

ω    40.12682    ～    20.00748    ～    11.72370

Y     4.05000     ～    4.05000     ～    4.05000

TL    57.06692    ～    57.06649    ～    56.06486

Bf    0.59951     ～    0.59908     ～    0.59747

[变焦数据]

可变距离    广角端     中焦距     远摄端

d6          0.50000    5.31289    9.03655

d11         9.13656    4.32368    0.60000

d17         8.87526    5.78781    1.00000

d20         1.00000    2.33169    2.92853

d23         6.11479    7.87054    12.06151

[变焦透镜组数据]

组编号    组的第一表面    组的焦距

G1        1               15.03501

G2        7               -5.86083

G3        13              15.67234

G4        18              11.41548

G5        21              -19.10688

[条件表达式]

条件表达式(1)PL/fW＝1.63044

条件表达式(2)PL/fT＝0.34658

条件表达式(3)fG3/fG4＝1.3674

条件表达式(4)PL/PWL＝0.15672

如表4中的参数表所示，根据该实例的变焦镜头满足所有上述条件表达式(1)到(4)。

图8示出了根据实例4的各种像差的曲线，其中图8A是示出在广角端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，图8B是示出在中焦距状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线，并且图8C是示出在远摄端状态中聚焦于无限远处时的各种像差的曲线。如在示出每一像差的曲线中所见，根据实例4，在从广角端状态到远摄端状态的每个焦距状态中的各种像差可以被适当地校正，并且可以实现极好的成像性能。

在上述实例中，在不降低光学性能的范围内，在适当时可以使用如下内容。

在每个实例中，示出了具有五组构造的变焦镜头，但是本发明也可以应用于其他组构造，诸如六组构造和七组构造。本发明也可以应用于其中在最接近物体的一侧添加透镜或透镜组的构造，或者其中在最接近图像的一侧添加透镜或透镜组的构造。透镜组意指具有至少一个透镜的部分，其由在变焦时改变的空气间隔隔开。

在本发明中，可以使用聚焦透镜组，通过使单个或多个透镜组或者透镜组的部分在光轴方向中移动，该聚焦透镜组从无限远距离物体聚焦到短距离物体。该聚焦透镜组也可以应用于自动对焦，并且还适用于驱动电机以用于自动对焦(使用超声电机)。特别优选的是，第四透镜组G4或第五透镜组G5是聚焦透镜组。如果第四透镜组G4是聚焦透镜组，则该透镜组沿光轴移动到物体侧。如果第五透镜组G5是聚焦透镜组，则该透镜组沿光轴移动到图像侧。

在本实施例中，透镜组或透镜组的部分可以是防振透镜组，用于通过使该透镜组或透镜组的部分在垂直于光轴的方向中振动，或者通过在包括光轴的面内方向中旋转(振荡)，校正由手运动生成的图像模糊。特别优选的是，第三透镜组G3的全部或部分是防振透镜组。

在本实施例中，透镜表面可以是球面表面、平面表面或非球面表面。如果透镜表面是球面或平面，则透镜的加工、组装和调节变得简单，并且可以防止由于加工、组装和调节过程中的误差引起的光学性能的劣化，这是优选的。即使成像平面偏移，记录性能的劣化仍是较小的，这是优选的。如果透镜表面是非球面的，则该非球面表面可以是通过研磨产生的非球面表面、通过使用模具使玻璃成型为非球面形状而产生的玻璃成型非球面表面、或者通过将在玻璃表面上的树脂形成为非球面形状而产生的复合非球面表面。在本实施例中，优选的是，存在三个或更多的非球面表面。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。

在本实施例中，优选的是，孔径光阑S安置在第三透镜组G3的物体侧，但是孔径光阑的任务可由透镜框承担，不需要将孔径光阑设置为单独元件。

在本实施例中，在宽的波长范围内具有高透射率的防反射膜可以设置在每个透镜表面上，以便于实现具有高对比度、较少的炫光和重影的光学性能。

在本实施例的变焦镜头(变焦光学系统)中，在转换为35mm系统的广角端状态中焦距是24到30mm，并且变焦比约为4.5到10。

在本实施例的变焦镜头(变焦光学系统)中，优选的是，第一透镜组G1具有至少一个正透镜部件和一个负透镜部件。在第一透镜组G1中，优选的是，透镜部件被设置为其间具有空气间隔，其按照从物体的顺序，被设置为负透镜、棱镜和正透镜，或者被设置为负透镜、负透镜、棱镜和正透镜，或者被设置为负透镜、棱镜、正透镜和正透镜，或者被设置为负透镜、棱镜和正胶合透镜。

优选的是，本实施例的第二透镜组G2具有至少一个正透镜和一个负透镜。优选的是，第二透镜组G2具有一个胶合透镜和一个单透镜，并且该单透镜可以设置在胶合透镜的图像侧。第二透镜组G2的胶合透镜可以是按照从物体的顺序胶合的正透镜和负透镜。

优选的是，本实施例的第三透镜组G3具有至少一个正透镜和一个负透镜。优选的是，第三透镜组G3具有一个胶合透镜和一个单透镜，并且该单透镜可以设置在胶合透镜的图像侧。第三透镜组G3的胶合透镜可以是按照从物体的顺序胶合的负透镜和正透镜。

优选的是，本实施例的第四透镜组G4具有至少一个正透镜部件和一个负透镜部件。而且优选的是，按照从物体的顺序，设置负透镜和正透镜的一个胶合透镜，或者正透镜和负透镜的一个胶合透镜。

优选的是，本实施例的第五透镜组G5具有一个正透镜部件和一个负透镜部件。而且优选的是，按照从物体的顺序，设置负透镜和正透镜的一个胶合透镜，或者正透镜和负透镜的一个胶合透镜。

使用实施例的组成要素描述了本发明，但是不必说，本发明不限于这些实施例。

本发明被如此地描述，显而易见，本发明可以通过许多方式变化。该变化不应被视为偏离本发明的精神和范围，并且对本领域的技术人员明显的修改应涵盖于所附权利要求的范围内。