变焦透镜、具有该变焦透镜的图像拾取装置和成像系统
文献发布时间：2024-04-18 19:58:53
技术领域
本公开的一个方面涉及一种变焦透镜，并且更特别地涉及一种适用于诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、基于胶片的相机、监视相机之类的图像拾取装置的变焦透镜。
背景技术
一些常规的变焦透镜包括从物侧到像侧依次的具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力的第二透镜单元，以及在标准范围内的焦距(日本专利公开No.2013-178300和No.10-133110)。
日本专利公开No.2013-178300中公开的变焦透镜整体较大，并且无法实现充分的图像质量。日本专利公开No.10-133110中公开的变焦透镜不能充分地校正诸如球面像差和彗差之类的各种像差。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种在整个变焦范围内具有优异光学性能的变焦透镜。
根据本公开的一个方面的变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力的第二透镜单元。相邻的透镜单元之间的距离在变焦期间变化。第一透镜单元包括多个透镜，该多个透镜由在像侧具有凹透镜表面的负透镜和在物侧具有凸透镜表面且隔着气隙部署在负透镜的像侧的正透镜构成。满足以下不等式：
-7.00 0.40<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<1.00 其中f11为负透镜的焦距，f12为正透镜的焦距，R1f为负透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，并且R2r为正透镜的像侧的透镜表面的曲率半径。各自包括上述变焦透镜的图像拾取装置和成像系统也构成本公开的另一方面。 从以下参考附图对实施例的描述，本公开的其它特征将变得清楚。 附图说明 图1是根据示例1的变焦透镜在广角端(wide-angle end)处的截面图。 图2A至图2C分别是根据示例1的变焦透镜在广角端、居中(中间)位置和望远端(telephoto end)处的像差图。 图3是根据示例2的变焦透镜在广角端处的截面图。 图4A至图4C是根据示例2的变焦透镜在广角端、居中(中间)位置和望远端处的像差图。 图5是根据示例3的变焦透镜在广角端处的截面图。 图6A至图6C是根据示例3的变焦透镜在广角端、居中(中间)位置和望远端处的像差图。 图7是根据示例4的变焦透镜在广角端处的截面图。 图8A至图8C是根据示例4的变焦透镜在广角端、居中(中间)位置和望远端处的像差图。 图9是根据示例5的变焦透镜在广角端处的截面图。 图10A至图10C是根据示例5的变焦透镜在广角端、居中(中间)位置和望远端处的像差图。 图11是图像拾取装置的示意图。 具体实施方式 现在参考附图，将给出根据本公开的示例的详细描述。相应图中的对应元件将由相同的附图标记指定，并且将省略其重复描述。 图1、图3、图5、图7和图9分别是根据示例1至示例5的变焦透镜在广角端处的截面图。根据各个示例的变焦透镜被用在光学装置中，该光学装置包括用于诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、基于胶片的相机和监视相机之类的图像拾取装置的可互换(interchangeable)透镜。 在这个示例中，广角端和望远端都是倍率可变透镜单元的光轴上的可移动范围的端部位置。 在各个截面图中，左侧为物侧，右侧为像侧。根据各个示例的变焦透镜包括多个透镜单元。在本申请的说明书中，透镜单元是在变焦期间移动或静止不动的一组透镜。即，在根据各个示例的变焦透镜中，相邻透镜单元之间的距离在变焦期间改变。各个截面图中所示的箭头指示透镜单元在变焦期间的移动方向。透镜单元可以包括一个或多个透镜。透镜单元可以包括孔径光阑。 根据各个示例的变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元L1和具有正折光力的第二透镜单元L2。根据各个示例的变焦透镜是标准范围透镜，并且要覆盖从广角到标准。因此，它采用负引导(negative lead)配置，其中第一透镜单元是负单元。根据各个示例的变焦透镜采用适合短背(short back)的光焦度布置。 在各个截面图中，Li表示变焦透镜中包括的透镜单元当中从物侧开始计数的第i个(i是自然数)透镜单元。 SP表示孔径光阑(光圈)，并且GB表示玻璃块。IP表示像平面。在根据各个示例的变焦透镜被用作数字静态相机或数字视频相机的成像光学系统的情况下，诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像传感器(光电转换元件)的成像平面被放置在像平面IP上。在根据各个示例的变焦透镜被用作基于胶片的相机的成像光学系统的情况下，与胶片平面对应的光敏平面被放置在像平面IP上。 图2A、图4A、图6A、图8A和图10A分别是根据示例1至示例5的变焦透镜在广角端处的像差图。图2B、图4B、图6B、图8B和图10B分别是根据示例1至示例5的变焦透镜在居中(中间)位置处的像差图。图2C、图4C、图6C、图8C和图10C分别是根据示例1至示例5的变焦透镜在望远端处的像差图。 在球面像差图中，Fno表示F数。球面像差图指示针对d线(波长587.6nm)和g线(波长435.8nm)的球面像差量。在像散图中，ΔS指示弧矢像平面上的像散量，并且ΔM指示子午像平面上的像散量。畸变图例示了针对d线的畸变量。色差图例示了针对g线的色差量。ω是成像半视角(度)。 现在将描述根据各个示例的变焦透镜的特性配置。 第一透镜单元L1由在像侧具有凹透镜表面的负透镜L11和在物侧具有凸透镜表面且隔着气隙部署在负透镜L11的像侧的正透镜L12构成。包括两个透镜的第一透镜单元L1可以减少导致重影(ghost)的透镜表面的数量。负透镜L11的像侧的透镜表面为凹的，并且正透镜L12的物侧的透镜表面为凸的，从而增强了负透镜L11的光焦度布置。由此，允许畸变并且可以令人满意地校正包括场曲在内的各种像差。 根据各个示例的变焦透镜满足以下不等式(1)和(2)： -7.00 < f12/f11 < -3.70 (1) 0.40 < (R1f+R2r)/(R1f-R2r) < 1.00(2) 其中f11是负透镜L11的焦距。f12是正透镜L12的焦距。R1f是负透镜L11的物侧的透镜表面的曲率半径。R2r是正透镜L12的像侧的透镜表面的曲率半径。 不等式(1)定义了第一透镜单元L1的负透镜L11和正透镜L12的光焦度布置。在值f12/f11低于不等式(1)的下限的情况下，正透镜L12的折光力变弱，并且变得难以校正第一透镜单元L1中的纵向色差和横向色差。第一透镜单元L1中生成的畸变变大并且难以校正。在值f12/f11高于不等式(1)的上限的情况下，负透镜L11的折光力变弱，这有利于场曲校正，但变得难以确保广角端处的视角。 不等式(2)定义了由第一透镜单元L1的最靠近物体的透镜表面(负透镜L11的物侧的透镜表面)和第一透镜单元L1的最靠近像平面的透镜表面(正透镜L12的像侧的透镜表面)的曲率半径确定的形状。在值(R1f+R2r)/(R1f-R2r)小于不等式(2)的下限的情况下，第一透镜单元L1的最靠近物体的透镜表面的曲率变得更凹向物侧，并且变成校正畸变和场曲。在值(R1f+R2r)/(R1f-R2r)大于不等式(2)的上限的情况下，第一透镜单元L1的最靠近像平面的透镜表面的曲率在像侧变得更凹，并且变得难以校正彗差。 以上配置可以实现在整个变焦范围内具有优异光学性能的变焦透镜。 不等式(1)和(2)可以用不等式(1a)和(2a)代替： -6.80 0.42<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<0.95(2a) 不等式(1)和(2)可以用不等式(1b)和(2b)代替： -6.50 0.45<(R1f+R2r)/(R1f-R2r)<0.90(2b) 现在将描述根据各个示例的变焦透镜可以满足的条件。根据各个示例的变焦透镜可以满足以下不等式(3)至(8)中的一个或多个： 1.60 < Ndave < 1.81(3) -2.0 < f1/f2 < -1.0(4) 0.05 < D1/TL < 0.30(5) 25.0 < νd1n-νd1p < 40.0 (6) -0.55 < f1/fimg < -0.05 (7) -25.0 < (R1r+R2f)/(R1r-R2f) < -5.0(8) 这里，Ndave是负透镜L11和正透镜L12的平均折射率。f1是第一透镜单元L1的焦距。f2是第二透镜单元L2的焦距。D1是从负透镜L11的物侧的透镜表面到正透镜L12的像侧的透镜表面的光轴上距离。TL是广角端处从负透镜L11的物侧的透镜表面到像平面的光轴上距离(总光学长度)。νd1n是负透镜L11的阿贝数。νd1p是正透镜L12的阿贝数。fimg是包括一个或多个透镜单元并且部署在第二透镜单元L2的像侧的后续组中最靠近像平面的透镜单元的焦距。R1r是负透镜L11的像侧的透镜表面的曲率半径。R2f是正透镜L12的物侧的透镜表面的曲率半径。 不等式(3)定义了第一透镜单元L1中的透镜的玻璃材料。在值Ndave低于不等式(3)的下限的情况下，第一透镜单元L1中的透镜的折射率变低，各个透镜的曲率增加，并且变得难以校正各种像差(诸如场曲)。在值Ndave高于不等式(3)的上限的情况下，第一透镜单元L1中的透镜的折射率增加，各个透镜的曲率变弱，这有利于各种像差的校正，但是短波长侧的透射率变差，并且由于颜色平衡(color balance)有偏差，透镜的颜色再现性变差。 不等式(4)定义了第一透镜单元L1和第二透镜单元L2的光焦度布置。在值f1/f2低于不等式(4)的下限的情况下，第二透镜单元L2的折光力相对于第一透镜单元L1的折光力变得太强，并且彗差的波动在变焦期间增加。在值f1/f2高于不等式(4)的上限的情况下，第一透镜单元L1的折光力相对于第二透镜单元L2的折光力变得太强，并且场曲的波动在变焦期间增加。 不等式(5)定义了第一透镜单元L1的光轴上的距离相对于广角端处的总光学长度。在值D1/TL低于不等式(5)的下限的情况下，第一透镜单元L1的光轴上的距离相对于总光学长度变短。由此，第一透镜单元L1中的负透镜L11和正透镜L12之间的气隙变窄，并且变得难以校正广角侧的横向色差和望远侧的球面像差。在值D1/TL高于不等式(5)的上限的情况下，第一透镜单元L1的光轴上的距离相对于总光学长度增加，并且负透镜L11和正透镜L12之间的气隙变宽，并且变得难以校正畸变。 不等式(6)定义了第一透镜单元L1的玻璃材料的阿贝数。在值νd1n-νd1p低于不等式(6)的下限的情况下，第一透镜单元L1的负透镜L11和正透镜L12之间的阿贝数差变小，并且变得难以校正纵向色差和横向色差。在值νd1n-νd1p高于不等式(6)的上限的情况下，第一透镜单元L1的负透镜L11和正透镜L12之间的阿贝数差增加，这有利于色差校正，但是，特别是正透镜L12的折光力变弱，并且变得难以校正畸变。 不等式(7)定义了第一透镜单元L1的焦距与位于第二透镜单元L2的像侧的后续组中最靠近像平面定位的透镜单元的焦距之间的比率。在值f1/fimg小于不等式(7)的下限的情况下，后续透镜单元的最靠近像平面定位的透镜单元相对于第一透镜单元L1的折光力变弱，这有利于畸变校正，但是变得难以在整个变焦范围内校正横向色差。此外，离轴光线到图像传感器上的入射角度变大，并引起颜色渐晕(color shading)等。在值f1/fimg高于不等式(7)的上限的情况下，后续组中最靠近像平面定位的透镜单元的折光力相对于第一透镜单元L1的折光力增加，这有利于横向色差和颜色渐晕的校正，但变得难以校正畸变。 不等式(8)定义了空气透镜的形状，该形状由第一透镜单元L1中的负透镜L11的像侧的透镜表面的曲率半径和正透镜L12的物侧的透镜表面的曲率半径确定。在值(R1r+R2f)/(R1r-R2f)低于不等式(8)的下限的情况下，负透镜L11的像侧的透镜表面的曲率变弱，这有利于减少表面反射重影的频率，但变得难以校正畸变。在值(R1r+R2f)/(R1r-R2f)高于不等式(8)的上限的情况下，正透镜L12的物侧的透镜表面的曲率变弱，并且变得难以校正场曲。 不等式(3)至(8)可以由以下不等式(3a)至(8a)代替： 1.62 -1.9 0.07 27.0<νd1n-νd1p<40.0(6a) -0.53 -23.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-6.0(8a) 不等式(3)至(8)可以由以下不等式(3b)至(8b)代替： 1.650 -1.8 0.10 30.0<νd1n-νd1p<40.0(6b) -0.50 -20.0<(R1r+R2f)/(R1r-R2f)<-8.0(8b) 现在将详细描述根据各个示例的变焦透镜。 根据示例1和示例3的变焦透镜从物侧到像侧依次由具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有负折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4，以及具有正折光力的第五透镜单元L5构成。孔径光阑SP部署在第二透镜单元L2中并且在变焦期间与第二透镜单元L2一体地移动。 根据示例1和示例3的变焦透镜在从广角端到望远端变焦期间通过朝物侧移动第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4来执行倍率变化。第一透镜单元L1朝像侧移动，然后朝物侧移动(沿着朝像侧的凸轨迹(轨道))，以校正伴随倍率变化的像平面中的波动。第五透镜单元L5相对于像平面固定。 根据示例1和示例3的变焦透镜采用内聚焦(inner focus)系统，其中通过沿着光轴移动第三透镜单元L3来执行聚焦。实线3a和虚线3b分别是用于校正在聚焦在无限远物体和短距离(近)物体上期间的倍率变化引起的像平面波动的移动轨迹。朝物侧移动第三透镜单元L3可以有效利用第二透镜单元L2和第四透镜单元L4之间的空间，并减小总光学长度。 在望远端处从无限远物体向短距离物体聚焦期间，第三透镜单元L3如箭头3c所示向后缩回。虽然第一透镜单元L1在聚焦期间是固定的，但它可以根据需要移动以校正像差。 根据示例2的变焦透镜从物侧到像侧依次由具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4、具有负折光力的第五透镜单元L5和具有正折光力的第六透镜单元L6构成。孔径光阑SP部署在第二透镜单元L2中并且在变焦期间与第二透镜单元L2一体地移动。 根据示例2的变焦透镜在从广角端到望远端变焦期间通过朝物侧移动第二透镜单元L2至第五透镜单元L5来执行倍率变化。第一透镜单元L1朝像侧移动，然后朝物侧移动(沿着朝像侧的凸轨迹)，以校正伴随倍率变化的像平面中的波动。第六透镜单元L6相对于像平面固定。 根据示例2的变焦透镜采用内聚焦系统，其中通过沿着光轴移动第三透镜单元L3来执行聚焦。实线3a和虚线3b分别是用于校正在聚焦在无限远物体和短距离物体上期间的倍率变化引起的像平面波动的移动轨迹。朝物侧移动第三透镜单元L3可以有效利用第二透镜单元L2和第四透镜单元L4之间的空间，并减小总光学长度。 在望远端处从无限远物体向短距离物体聚焦期间，第三透镜单元L3如箭头3c所示向前移动。虽然第一透镜单元L1在聚焦期间是固定的，但它可以根据需要移动以校正像差。 根据示例4的变焦透镜从物侧到像侧依次由具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有负折光力的第三透镜单元L3和具有正折光力的第四透镜单元L4构成。 根据示例4的变焦透镜在从广角端到望远端变焦期间通过朝物侧移动第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4来执行倍率变化。另外，第一透镜单元L1朝像侧移动，然后朝物侧移动(沿着朝像侧的凸轨迹)，以校正伴随倍率变化的像平面中的波动。 根据示例4的变焦透镜采用内聚焦系统，其中通过沿着光轴移动第三透镜单元L3来执行聚焦。实线3a和虚线3b分别是用于校正在聚焦在无限远物体和短距离物体上期间的倍率变化引起的像平面波动的移动轨迹。朝物侧移动第三透镜单元L3可以有效利用第二透镜单元L2和第四透镜单元L4之间的空间，并减小总光学长度。 在望远端处从无限远物体向短距离物体聚焦期间，第三透镜单元L3如箭头3c所示向后缩回。虽然第一透镜单元L1在聚焦期间是固定的，但它可以根据需要移动以校正像差。 根据示例5的变焦透镜从物侧到像侧依次由具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4和具有正折光力的第五透镜单元L5构成。 根据示例5的变焦透镜在从广角端到望远端变焦期间通过朝物侧移动第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4来执行倍率变化。第一透镜单元L1朝像侧移动，然后朝物侧移动(沿着朝像侧的凸轨迹)，以校正伴随倍率变化的像平面中的波动。第五透镜单元L5相对于像平面固定。 根据示例5的变焦透镜采用内聚焦系统，其中通过沿着光轴移动第三透镜单元L3来执行聚焦。实线3a和虚线3b分别是用于校正在聚焦在无限远物体和短距离物体上期间的变焦引起的像平面波动的移动轨迹。朝物侧移动第三透镜单元L3可以有效利用第二透镜单元L2和第四透镜单元L4之间的空间，并减小总光学长度。 在望远端处从无限远物体向短距离物体聚焦期间，第三透镜单元L3如箭头3c所示向后缩回。虽然第一透镜单元L1在聚焦期间是固定的，但它可以根据需要移动以校正像差。 在各个示例中，孔径光阑SP部署在第二透镜单元L2中并且在变焦期间与第二透镜单元L2一体地移动。 各个示例在成像期间在具有在与光轴正交的方向上的分量的方向上移动第二透镜单元L2的至少一部分，从而在与光轴正交的方向上使图像移位。由此，在整个变焦透镜振动的情况下，各个示例都可以校正捕获图像的模糊(物体图像的像平面移动)。 各个示例可以通过电子图像处理来校正各种像差当中的畸变。特别地，通过使图像传感器在广角侧的有效成像范围(有效图像圆直径)小于望远端的有效成像范围并通过校正畸变，可以减小前透镜直径。 在各个示例中，第一透镜单元L1由在两侧(物侧和像侧)具有凹透镜表面的负透镜和在物侧具有凸透镜表面的正弯月透镜构成。在根据各个示例的变焦透镜中，为了小型化，第一透镜单元L1的折光力在适当的范围内增加。在折光力增加的情况下，在第一透镜单元L1中显著地出现各种像差，尤其是在广角端处的畸变和场曲。因此，特别是对于畸变，通过应用电子畸变校正来令人满意地校正场曲。 在示例1中，第二透镜单元L2从物侧到像侧依次包括：在两侧具有凸透镜表面的正透镜、在物侧具有凸透镜表面的正透镜与在像侧具有凹透镜表面的负透镜的胶合透镜，以及在物侧具有凸透镜表面的正透镜。在根据示例1的变焦透镜中，第二透镜单元L2的折光力在适当范围内增加以增加倍率变化率。在折光力增加的情况下，在第二透镜单元L2中显著地出现各种像差，特别是球面像差和纵向色差。在示例1中，第二透镜单元L2的正折光力在两个正透镜和胶合透镜之间共享，并且抑制了球面像差。通过将具有异常色散的玻璃用于正透镜并通过放置胶合透镜来抑制纵向色差。 在示例2和示例5中，第二透镜单元L2从物侧到像侧依次由在两侧具有凸透镜表面的正透镜以及在物侧具有凸透镜表面的正透镜与在物侧具有凹透镜表面的负透镜的胶合透镜构成。在根据示例2和示例5的变焦透镜中，第二透镜单元L2的折光力在适当范围内增加以增加倍率变化率。在折光力增加的情况下，在第二透镜单元L2中显著地出现各种像差，特别是球面像差和纵向色差。在示例2和示例5中，第二透镜单元L2的正折光力在正透镜和胶合透镜之间共享，并且抑制了球面像差。通过将具有异常色散的玻璃用于正透镜并部署胶合透镜来抑制纵向色差。 在示例3和示例4中，第二透镜单元L2从物侧到像侧依次由在两侧具有凸透镜表面的正透镜、在物侧具有凸透镜表面的正透镜，以及在两侧具有凸透镜表面的正透镜构成。在根据示例3和示例4的变焦透镜中，第二透镜单元L2的折光力在适当范围内增加以增加倍率变化率。在折光力增加的情况下，在第二透镜单元L2中显著地出现各种像差，特别是球面像差和纵向色差。在示例3和示例4中，第二透镜单元L2的正折光力由三个正透镜共享，并且抑制了球面像差。通过将具有异常色散的玻璃用于正透镜并通过放置胶合透镜来抑制纵向色差。 在示例1中，第三透镜单元L3由在物侧具有凸透镜表面的负透镜构成。由此，能够减轻变焦透镜的重量。 在示例2和示例5中，第三透镜单元L3由在物侧具有凹透镜表面的正弯月形透镜构成。在聚焦期间，由于第三透镜单元，显著发生各种像差，尤其是色差和场曲。将正透镜的物侧的透镜表面形成为凹表面可以抑制聚焦期间的场曲变化，特别是在广角侧。使用低色散材料，抑制了聚焦期间纵向色差和横向色差的波动。 在示例3和示例4中，第三透镜单元L3由在物侧具有凹透镜表面的负透镜构成。由此，能够减轻变焦透镜的重量。在聚焦期间，由于第三透镜单元，显著发生各种像差，尤其是色差和场曲。将负透镜的物侧的透镜表面形成为凹表面可以抑制聚焦期间的场曲的波动，尤其是在广角侧。此外，由于没有使用足量的高色散材料，因此抑制了聚焦期间纵向色差和横向色差的变化。 在示例1、示例2、示例3和示例5中，第四透镜单元L4由在物侧具有凹透镜表面的负透镜构成。由此，能够减轻变焦透镜的重量。使物侧的透镜表面为凹面可以抑制场曲。 在示例4中，第四透镜单元L4从物侧到像侧依次由在物侧具有凹透镜表面的负透镜和在像侧具有凸透镜表面的正透镜构成。使负透镜的物侧的透镜表面为凹面可以抑制场曲，并且使正透镜的像侧的透镜表面为凸面可以校正场曲，并且抑制入射在图像传感器上的光线的角度。此外，横向色差在整个变焦范围内得到校正。 在示例1、示例3和示例5中，第五透镜单元L5由在像侧具有凸透镜表面的正透镜构成。由此，可以使变焦透镜更薄更轻。在像侧凸的弯月形状可以校正场曲并抑制入射在图像传感器上的光的角度。此外，横向色差在整个变焦范围内得到校正。 在示例2中，第五透镜单元L5由在物侧具有凹透镜表面的负透镜构成。由此，能够减轻变焦透镜的重量。使物侧的透镜表面为凹面可以抑制场曲。 在示例2中，第六透镜单元L6由在像侧具有凸透镜表面的正透镜构成。由此，可以使变焦透镜更薄更轻。形成在像侧凸的弯月形状可以校正场曲并抑制入射在图像传感器上的光的角度。此外，横向色差在整个变焦范围内得到校正。 现在将描述与示例1至示例5对应的数值示例1至数值示例5。 在各个数值示例的表面数据中，r表示各个光学表面的曲率半径，并且d(mm)是第m个表面与第(m+1)个表面之间的轴上距离(光轴上的距离)，其中m是从光入射侧开始计数的表面编号。nd表示各个光学构件的针对d线的折射率，并且νd表示光学构件的阿贝数。某种材料的阿贝数νd表示如下： νd＝(Nd-1)/(NF-NC) 其中Nd、NF和NC分别是基于夫琅和费线中的d线(587.6nm)、F线(486.1nm)和C线(656.3nm)的折射率。 在各个数值示例中，在根据各个示例的变焦透镜处于无限远物体上对焦状态的情况下设置d、焦距(mm)、F数和半视角(度)的值。“后焦距(Back focus)”是从最终透镜表面(最靠近像平面的透镜表面)到近轴像平面的光轴上距离，以空气转换长度表示。“透镜总长度”是通过将后焦距加到变焦透镜的从最前透镜表面(最靠近物体的透镜表面)到最终透镜表面的光轴上距离上而获得的长度。术语“透镜单元”包括一个或多个透镜。 在光学表面为非球面的情况下，星号*附在表面编号的右侧。非球面形状表示如下： X＝(h 其中X为在光轴方向上距表面顶点的位移量，h为在与光轴正交的方向上距光轴的高度，光行进方向被设置为正，R为近轴曲率半径，K为圆锥(conic)常数，并且A4、A6、A8、A10和A12是非球面系数。各个非球面系数中的“e±XX”表示“×10 数值示例1 单位：毫米 表面数据 非球面数据 第11表面 K＝0.00000e+000A4＝-1.60955e-005A6＝9.84373e-009A8＝-4.92746e-009 第15表面 K＝0.00000e+000A4＝-8.27348e-004A6＝3.81277e-006A8＝-1.90156e-007 第16表面 K＝0.00000e+000A4＝-6.32281e-004A6＝5.39691e-006A8＝-1.06321e-007 A10＝5.46165e-010A12＝2.87290e-012 各种数据 变焦透镜单元数据 数值示例2单位：毫米表面数据 非球面数据 第12表面 K＝0.00000e+000A4＝1.82762e-004A6＝1.07093e-006A8＝2.26228e-008 第15表面 K＝0.00000e+000A4＝-8.40887e-004A6＝5.52694e-006A8＝-2.71953e-007 第16表面 K＝0.00000e+000A4＝-6.80450e-004A6＝6.84480e-006A8＝-1.58780e-007A10＝8.96963e-010A12＝3.78436e-012 各种数据 变焦透镜单元数据 数值示例3单位：毫米 表面数据 非球面数据 第10表面 K＝0.00000e+000A4＝-6.01966e-005A6＝-3.91592e-007A8＝-1.70536e-009 第14表面 K＝0.00000e+000A4＝-1.53655e-004A6＝-8.28544e-007A8＝-1.38307e-008 第15表面 K＝0.00000e+000A4＝-4.34108e-005A6＝-6.49568e-007A8＝2.61485e-009A10＝-1.05673e-011A12＝-9.76960e-014 各种数据 变焦透镜单元数据 数值示例4单位：毫米 表面数据 非球面数据 第10表面 K＝0.00000e+000A4＝-8.42933e-006A6＝2.07057e-008A8＝-3.39997e-009 第14表面 K＝0.00000e+000A4＝-5.60602e-004A6＝2.48288e-006A8＝-4.37242e-008 第15表面 K＝0.00000e+000A4＝-4.60981e-004A6＝3.46057e-006A8＝-3.85721e-008 A10＝1.88701e-010A12＝-7.21451e-014 各种数据 变焦透镜单元数据 数值示例5单位：毫米 表面数据 /> 非球面数据 第12表面 K＝0.00000e+000A4＝1.41225e-004A6＝3.07007e-008A8＝9.90101e-009 第13表面 K＝0.00000e+000A4＝-1.61841e-004A6＝-2.52945e-006 第14表面 K＝0.00000e+000A4＝-2.11078e-004A6＝-1.23425e-006A8＝1.66060e-010 A10＝4.99808e-011 各种数据 /> 变焦透镜单元数据 表1总结了各个数值示例中的各种值。 表1 图像拾取装置 现在参考图11，将描述使用根据各个示例的变焦透镜作为成像光学系统的数字静态相机(图像拾取装置)。在图11中，附图标记10表示相机主体，并且附图标记11表示包括根据示例1至示例5的任一变焦透镜的成像光学系统。附图标记12表示诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像传感器(光电转换元件)，其内置于相机主体10中并且被配置为接收并光电转换由成像光学系统11形成的光学图像。相机主体10可以是具有快转镜(quickturn mirror)的所谓的单透镜反光相机(single-lens reflex camera)，或者是没有快转镜的所谓的无反光镜相机(mirrorless camera)。 将根据各个示例的变焦透镜应用到诸如数字静态相机之类的图像拾取装置可以提供具有小透镜的图像拾取装置。 成像系统 成像系统(监视相机系统)可以包括根据各个示例的变焦透镜和被配置为控制变焦透镜的控制单元。控制单元可以控制变焦透镜，使得各个透镜单元在变焦、聚焦和图像稳定期间如上所述移动。控制单元可以不与变焦透镜集成，并且控制单元可以与变焦透镜分开提供。例如，远离被配置为驱动变焦透镜中的各个透镜的驱动单元提供的控制单元(控制装置)可以包括被配置为发送用于控制变焦透镜的控制信号(命令)的发送器。这种控制单元可以远程控制变焦透镜。 控制单元可以包括用于远程操作变焦透镜的诸如控制器和按钮之类的操作单元，并且可以根据用户对操作单元的输入来控制变焦透镜。例如，操作单元可以包括放大按钮和缩小按钮。可以从控制单元向变焦透镜的驱动单元发送信号，使得在用户按下放大按钮的情况下，变焦透镜的倍率增加，并且在用户按下缩小按钮的情况下，变焦透镜的倍率降低。 成像系统也可以包括诸如液晶面板之类的显示单元，其被配置为显示关于变焦透镜的变焦的信息(移动状态)。关于变焦透镜的变焦的信息例如是变焦倍率(变焦状态)和各个透镜单元的移动量(移动状态)。用户可以在查看在显示单元上显示的关于变焦透镜的变焦的信息的同时通过操作单元远程操作变焦透镜。显示单元和操作单元可以通过采用触摸屏等集成。 各个示例可以提供在整个变焦范围内具有高光学性能的变焦透镜。 虽然已经参考实施例描述了本公开，但是应当理解本公开不限于所公开的实施例。所附权利要求的范围应被给予最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。