專利名稱：：具有圖像穩(wěn)定功能的變焦透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在諸如單反照相機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、視頻攝像機(jī)或膠巻照相機(jī)之類的圖像拾取設(shè)備中使用的具有圖像穩(wěn)定功能的變焦透鏡。
背景技術(shù)：
：作為包括在圖像拾取設(shè)備(例如數(shù)字照相機(jī)或視頻攝像機(jī))中的拍攝光學(xué)系統(tǒng)，期望變焦透鏡是緊湊的，具有高變焦比，并且在整個變焦范圍內(nèi)提供高成像性能。作為具有寬變焦范圍和高變焦比的變焦透鏡，已知有在遠(yuǎn)攝端處具有長焦距的遠(yuǎn)攝變焦透鏡。遠(yuǎn)攝變焦透鏡在整體尺寸和重量上趨向于很大。當(dāng)變焦透鏡由于振動而傾斜時，成像位置被移位(或所拍攝圖像模糊)，移位的量取決于在變焦透鏡傾斜時的傾斜角和與變焦位置對應(yīng)的焦距。因此，在上述遠(yuǎn)攝變焦透鏡中，在拍攝期間的手致晃動(或變焦透鏡的振動)可能導(dǎo)致所拍攝圖像明顯模糊。具有圖像穩(wěn)定功能的遠(yuǎn)攝變焦透鏡是已知的。在這樣的遠(yuǎn)攝變焦透鏡中，透鏡單元中的至少一個在基本垂直于光軸的方向上移動，從而補(bǔ)償(或校正)由于振動而導(dǎo)致的圖像模糊。在這種類型的變焦透鏡中有四單元變焦透鏡，該四單元變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力和正折光力的四個透鏡單元，并且其中，構(gòu)成第三透鏡單元的一部分的透鏡子單元在垂直于光軸的方向上移動，從而補(bǔ)償圖像模糊(例如參見美國專利笫7,253,965號和美國專利第6,046,852號)。還已知五單元變焦透鏡，該五單元變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包4、負(fù)折光力、正折光力、負(fù)折光力和正折光力的五個透鏡單元，并且其中，第四透鏡單元在垂直于光軸的方向上移動，從而補(bǔ)償圖像模糊(例如參見美國專利第6，025，962號)。還已知六單元變焦透鏡，該六單元變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力、負(fù)折光力、正折光力、正折光力、負(fù)折光力和正折光力的六個透鏡單元，并且其中，第五透鏡單元在垂直于光軸的方向上移動，從而補(bǔ)償圖像模糊(例如參見美國專利第7,068,428號和美國專利第6,266,189號)。在具有圖像穩(wěn)定功能的這樣的變焦透鏡中，通常期望所實現(xiàn)的圖像模糊校正量大，并且用于校正(或補(bǔ)償)圖像模糊的圖像穩(wěn)定透鏡單元的所需移動量小。如果被移動以進(jìn)行圖像穩(wěn)定的圖像穩(wěn)定透鏡單元中的透鏡布置是不合適的，則在圖像穩(wěn)定期間發(fā)生的偏心像差(eccentricaberration)(即由于偏心而導(dǎo)致的像差)的量增大。這導(dǎo)致在圖像穩(wěn)定期間光學(xué)性能的劣化。因此，對于具有圖像穩(wěn)定功能的變焦透鏡，期望在圖像穩(wěn)定期間發(fā)生的偏心像差量小。同時，期望以圖像穩(wěn)定透鏡單元的小移動量來實現(xiàn)顯著的圖像模糊校正量。換句話說，期望實現(xiàn)高級別的振動控制靈敏度，所述振動控制靈敏度是圖像模糊校正量(AX)與圖像穩(wěn)定透鏡單元的單位移動量(厶H)的比率厶X/厶H。在具有高變焦比的遠(yuǎn)攝變焦透鏡中，在圖像穩(wěn)定期間，大的偏心像差量傾向于在遠(yuǎn)攝側(cè)發(fā)生，并且難以校正這種像差。因此，對于具有圖像穩(wěn)定功能的遠(yuǎn)攝變焦透鏡，重要的是，通過選擇適當(dāng)?shù)恼w透鏡布置以及被移動以進(jìn)行圖像穩(wěn)定的圖像穩(wěn)定透鏡單元中的適當(dāng)透鏡布置來減小圖像穩(wěn)定期間的偏心像差量。具體地說，發(fā)生在圖像穩(wěn)定透鏡單元中的偏心像差以圖像穩(wěn)定透鏡單元中的布置在像側(cè)的透鏡單元的成像放大率形成在像面上。因此，對于具有圖像穩(wěn)定功能的遠(yuǎn)攝變焦透鏡，重要的是，適當(dāng)?shù)嘏渲脠D像穩(wěn)定透鏡單元以及圖像穩(wěn)定透鏡單元中的布置在像側(cè)的透鏡單元。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種變焦透鏡，該變焦透鏡包括用于補(bǔ)償振動(或用于圖像穩(wěn)定)的機(jī)構(gòu)，并且具有圖像穩(wěn)定功能，所述圖像穩(wěn)定功能使得能夠通過補(bǔ)償振動來實現(xiàn)高質(zhì)量圖像。根據(jù)本發(fā)明一方面，一種變焦透鏡，從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元；具有負(fù)折光力的第二透鏡單元；以及后透鏡組，其包括至少一個具有正折光力的透鏡單元。所述后透鏡組包括具有負(fù)折光力的透鏡單元IS,其能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位；以及具有正折光力的透鏡單元R—IS，其被布置在所述透鏡單元IS的像側(cè)。所述透鏡單元IS與所述透鏡單元R一IS之間的距離在變焦期間是可變的。滿足以下條件0.05<|flS/lT|<0.182.0<fl/fR一IS<4.5其中，fis是所述透鏡單元is的焦距，fr是在遠(yuǎn)攝端處的整個變焦透鏡的焦距，fl是所述第一透鏡單元的焦距，fR—IS是所述透鏡單元R—IS的焦距。本發(fā)明的進(jìn)一步特征將通過參照附圖對示例性實施例的以下描述而變得清楚。圖l是根據(jù)本發(fā)明實施例1的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在變焦范圍的廣角端(短焦距端)處對焦的狀態(tài)。圖2示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例1的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖3示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例1的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖4示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例1的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3。的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖5示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例1的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例2的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在廣角端處對焦的狀態(tài)。圖7示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例2的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖8示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例2的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖9示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例2的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖10示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例2的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例3的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在廣角端處對焦的狀態(tài)。圖12示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例3的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖13示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例3的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖14示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例3的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3。的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖15示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例3的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例4的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在廣角端處對焦的狀態(tài)。圖17示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例4的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖18示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例4的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖19示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例4的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖20示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例4的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖21是根據(jù)本發(fā)明實施例5的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在廣角端處對焦的狀態(tài)。圖22示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例5的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖23示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例5的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖24示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例5的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖25示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例5的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖26是根據(jù)本發(fā)明實施例6的變焦透鏡的截面圖，并且例示出無限遠(yuǎn)物體在廣角端處對焦的狀態(tài)。圖27示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例6的變焦透鏡的廣角端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖28示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例6的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦時發(fā)生的縱向像差。圖29示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例6的變焦透鏡的廣角端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3。的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖30示出當(dāng)無限遠(yuǎn)物體在實施例6的變焦透鏡的遠(yuǎn)攝端處對焦并且在變焦透鏡傾斜0.3°的狀態(tài)下執(zhí)行圖像穩(wěn)定時發(fā)生的橫向像差。圖31是包括根據(jù)本發(fā)明至少一個實施例的變焦透鏡的照相機(jī)(圖像拾取設(shè)備)的示意圖。具體實施方式現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡以及包括所述變焦透鏡的圖像拾取設(shè)備的示例性實施例。8本發(fā)明的變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元(L1);具有負(fù)折光力的第二透鏡單元(L2);以及后透鏡組(Lr)，其包括至少一個具有正折光力的透鏡單元。所述后透鏡組包括具有負(fù)折光力的透鏡單元(圖像穩(wěn)定透鏡單元)IS;以及具有正折光力的透鏡單元R一IS。透鏡單元IS可在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位。透鏡單元R一IS被布置在透鏡單元IS的像側(cè)上，并且可移動以進(jìn)行變焦。在變焦期間，透鏡單元IS與透鏡單元R一IS之間的距離改變。每一實施例中的變焦透鏡是被包括在圖像拾取設(shè)備中的拍攝透鏡系統(tǒng)，所述圖像拾取設(shè)備例如是視頻攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)或由化銀膠巻照相機(jī)。變焦透鏡可以可拆卸的方式固定到照相機(jī)本體。在截面圖中，物(前)側(cè)處于左邊，而圖(后)側(cè)處于右邊。在這些截面圖中，Li代表自物側(cè)起的第i個透鏡單元；Lr代表包括多個透鏡單元的后透鏡組。圖1、圖11、圖16和圖21的截面圖均例示出具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、以及后透鏡組Lr。后透鏡組Lr包括具有正折光力的第三透鏡單元L3、具有負(fù)折光力的第四透鏡單元L4、以及具有正折光力的第五透鏡單元L5。第四透鏡單元L4是這樣的透鏡單元，在該透鏡單元中，具有負(fù)折光力并且構(gòu)成第四透鏡單元L4的全部或一部分的透鏡單元(圖像穩(wěn)定透鏡單元)可在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位。在此使用的術(shù)語"折光力"指的是光焦度(叩ticalpower)，并且是焦距的倒數(shù)。圖6的截面圖例示出具有正折光力的透鏡單元Ll、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、以及后透鏡組Lr。后透鏡組Lr包括具有正折光力的第三透鏡單元L3、具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5以及具有正折光力的第六透鏡單元L6。第五透鏡單元L5是這樣的透鏡單元(圖像穩(wěn)定透鏡單元)其可在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位。圖26的截面圖例示出具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、以及后透鏡組Lr。后透鏡組Lr包括具有正折光力的第三透鏡單元L3以及具有正折光力的第四透鏡單元L4。第三透鏡單元L3是這樣的透鏡單元，在該透鏡單元中，具有負(fù)折光力的第三透鏡單元的一部分可在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位。變焦透鏡的每一截面圖還例示出孔徑光闌SP和像面IP。孔徑光闌SP要么布置在后透鏡組Lr的物側(cè)上，要么布置在后透鏡組Lr中。在下述實施例中，孔徑光闌SP位于第三透鏡單元L3的物側(cè)上。感光表面位于像面IP的位置處。當(dāng)變焦透鏡用作視頻攝像機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)時，感光表面對應(yīng)于諸如電荷耦合器件(CCD)傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器之類的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)的圖像拾取表面。當(dāng)變焦透鏡用作卣化銀膠巻照相機(jī)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)時，感光表面對應(yīng)于照相機(jī)中的膠巻表面。在示出縱向像差的示圖中，d、g和C分別表示d線、g線和C線；AM和厶S分別表示子午像面和弧矢像面；co表示半視角；Fno表示F數(shù)。橫向色差由g線和C線來表示。在示出橫向像差的示圖中，Y表示圖像高度；實線和虛線分別表示子午像面和弧矢像面；水平軸代表光瞳面上的高度。在下述實施例中，術(shù)語"廣角端，，和"遠(yuǎn)攝端，，指的是在透鏡單元(放大率變化透鏡單元)位于沿著光軸的機(jī)械可移動范圍的兩端中任一端處時的變焦位置。每個透鏡單元在從廣角端向遠(yuǎn)攝端的變焦期間的移動軌跡由截面圖中的箭頭來表示。分別在圖1所例示的實施例1、圖11所例示的實施例3、圖16所例示的實施例4和圖21所例示的實施例5中，變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元L1、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、具有正折光力的第三透鏡單元L3、具有負(fù)折光力的第四透鏡單元L4以及具有正折光力的第五透鏡單元L5。在變焦期間，這些透鏡單元之間的距離是變化的。更具體地說，在從廣角端向遠(yuǎn)攝端的變焦期間，如箭頭所指示的那樣，第一透鏡單元L1向物側(cè)移動；第二透鏡單元L3移動，以增大第二透鏡單元L2與第一透鏡單元Ll之間的距離；第三透鏡單元L3向物側(cè)移動，以減小第三透鏡單元L3與第二透鏡單元L2之間的距離；第四透鏡單元L4向物側(cè)移動，以增大第四透鏡單元L4與第三透鏡單元L3之間的距離；第五透鏡單元L5向物側(cè)移動，以減小第五透鏡單元L5與第四透鏡單元L4之間的距離?？讖焦怅@SP連同第三透鏡單元L3—起移動。替換地，在變焦期間，孔徑光闌SP可以獨立于透鏡單元而移動。在圖6所例示的實施例2中，變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元Ll、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、具有正折光力的第三透鏡單元L3、具有正折光力的第四透鏡單元L4、具有負(fù)折光力的第五透鏡單元L5以及具有正折光力的第六透鏡單元L6。在變焦期間，這些透鏡單元之間的距離是變化的。更具體地說，在從廣角端向遠(yuǎn)攝端的變焦期間，如箭頭所指示的那樣，第一透鏡單元Ll向物側(cè)移動；第二透鏡單元L2移動，以增大第二透鏡單元L2與第一透鏡單元L1之間的距離；第三透鏡單元L3向物側(cè)移動，以減小第三透鏡單元L3與第二透鏡單元L2之間的距離；第四透鏡單元L4向物側(cè)移動，以增大第四透鏡單元L4與第三透鏡單元L3之間的距離；第五透鏡單元L5向物側(cè)移動，以增大第五透鏡單元L5與第四透鏡單元L4之間的距離；第六透鏡單元L6向物側(cè)移動，以減小第六透鏡單元L6與第五透鏡單元L5之間的距離?？讖焦怅@SP連同第三透鏡單元L3—起移動。替換地，在變焦期間，孔徑光闌SP可以獨立于透鏡單元而移動。在圖26所示的實施例6中，變焦透鏡從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元Ll、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2、具有正折光力的第三透鏡單元L3以及具有正折光力的第四透鏡單元L4。在變焦期間，這些透鏡單元之間的距離是變化的。更具體地說，在從廣角端向遠(yuǎn)攝端的變焦期間，如箭頭所指示的那樣，第一透鏡單元Ll向物側(cè)移動；第二透鏡單元L2移動，以增大第二透鏡單元L2與第一透鏡單元L1之間的距離；第三透鏡單元L3向物側(cè)移動，以減小第三透鏡單元L3與第二透鏡單元L2之間的距離；第四透鏡單元L4向物側(cè)移動，以減小第四透鏡單元L4與第三透鏡單元L3之間的距離?？讖焦怅@SP連同第三透鏡單元L3—起移動。替換地，在變焦期間，孔徑光闌SP可以獨立于透鏡單元而移動。在每一實施例中，通過沿著光軸移動第二透鏡單元L2來執(zhí)行聚焦。替換地，可以通過移動整個變焦透鏡或透鏡單元中的任意一個來執(zhí)行聚焦。如上所述，在每一實施例中，后透鏡組Lr中的透鏡單元IS可在具有基本垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使圖像在基本垂直于光軸的方向上移位。因此，可以校正由于整個變焦透鏡的振動所導(dǎo)致的圖像模糊。分別在圖1所例示的實施例1、圖11所例示的實施例3和圖21所例示的實施例5中，透鏡單元IS對應(yīng)于第四透鏡單元L4。在圖6所示的實施例2中，透鏡單元IS對應(yīng)于第五透鏡單元L5。在圖16所示的實施例4中，透鏡單元IS對應(yīng)于具有負(fù)折光力并構(gòu)成第四透鏡單元L4的一部分的透鏡單元。在圖26所示的實施例6中，透鏡單元IS對應(yīng)于具有負(fù)折光力并且構(gòu)成第三透鏡單元L3的一部分的透鏡單元。分別在圖1所例示的實施例1、圖11所例示的實施例3、圖16所例示的實施例4和圖21所例示的實施例5中，在變焦期間可移動的并且位于用于圖像穩(wěn)定的透鏡單元IS的像側(cè)的透鏡單元R一IS對應(yīng)于第五透鏡單元L5。在圖6所示的實施例2中，透鏡單元R一IS對應(yīng)于第六透鏡單元L6。在圖26所示的實施例6中，透鏡單元R一IS對應(yīng)于第四透鏡單元L4。在每一實施例中，可以在第一透鏡單元L1的物側(cè)或與像側(cè)最接近的透鏡單元的像側(cè)上提供具有小折光力的附加透鏡單元。此外，可以在物側(cè)或像側(cè)上提供望遠(yuǎn)轉(zhuǎn)換透鏡或廣角透鏡。在每一實施例中，滿足以下條件200810082271.0說明書第10/20頁0.05<|flS/fT|<0.18...(1)2.0<fl/漢一IS<4.5…(2)其中，ns是透鏡單元is的焦距，fr是在遠(yuǎn)攝端處的整個變焦透鏡的焦距，fl是第一透鏡單元的焦距，漢一IS是透鏡單無R一IS的焦距。對于具有圖像穩(wěn)定功能的變焦透鏡，重要的是，在圖像穩(wěn)定期間維持良好的光學(xué)性能，同時確保高級別的振動控制靈敏度。條件(i)定義了用于圖像穩(wěn)定的透鏡單元is的焦距。如果超過了條件(i)的上限，則難以維持用于圖像穩(wěn)定的透鏡單元is的高級別的振動控制靈敏度，并且在圖像穩(wěn)定期間透鏡單元is的移動量增大。這導(dǎo)致用于圖像穩(wěn)定的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的尺寸增大。另一方面，如果沒有達(dá)到條件(i)的下限，則難以校正由于偏心而導(dǎo)致的并且在圖像穩(wěn)定期間所產(chǎn)生的彗形像差。需要滿足條件(2)，以確保高變焦比和長的后焦距(backfocus)。條件(2)定義了第一透鏡單元Ll的焦距與具有正折光力的可移動透鏡單元R_IS的焦距的比率。透鏡單元R_IS位于透鏡單元IS的像側(cè)上，并且被移動以進(jìn)行變焦。如果超過了條件(2)的上限，則第一透鏡單元Ll的焦距太長。這導(dǎo)致了變焦透鏡的整體長度和直徑增大。這樣的尺寸增大對于變焦透鏡的實際使用是不利的。另一方面，如果沒有達(dá)到條件(2)的下限，則難以在廣角端處實現(xiàn)后聚焦型的折光力分布，并且難以確保在廣角端處的后焦距。此外，由于要由透鏡單元R—IS執(zhí)行的放大率變化操作的量減小，因此難以實現(xiàn)高變焦比。此外，由于第一透鏡單元Ll的焦距太短，因此難以校正在遠(yuǎn)攝端處的縱向色差和橫向色差。如果滿足了上述條件(1)和條件(2)，則可以實現(xiàn)具有圖像穩(wěn)定功能的緊湊的變焦透鏡，所述圖像穩(wěn)定功能使得可以通過對振動的補(bǔ)償來實現(xiàn)高質(zhì)量的圖像。具體地說，可以在整個變焦范圍內(nèi)實現(xiàn)具有圖像穩(wěn)定功能并且能夠維持良好光學(xué)性能、同時具有IO倍或更高變焦比的變焦透鏡。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>…(3)0.30<fl/fT<0.60…(4)其中，f2是第二透鏡單元L2的焦距。通過滿足條件，可以實現(xiàn)與所述條件對應(yīng)的效果。條件(3)定義了第二透鏡單元L2的焦距。如果超過了條件(3)的上限，則用于變焦的第一透鏡單元Ll的移動量增大。這導(dǎo)致了在遠(yuǎn)攝端處變焦透鏡的整體長度增大，或者使得難以減小整個變焦透鏡的尺寸。此外，由于第二透鏡單元L2的焦距太長，因此難以在廣角端處實現(xiàn)后聚焦型的功率分布，并且難以實現(xiàn)廣角變焦透鏡。另一方面，如果沒有達(dá)到條件(3)的下限，則可能增大變焦比。然而，由于PetzvalSum在負(fù)方向上增大，因此難以校正在整個變焦范圍內(nèi)的像散像差。提供條件(4)以減小在整個變焦范圍內(nèi)的變焦期間發(fā)生的像差變化，并且因此實現(xiàn)在整個圖像區(qū)域上的高光學(xué)性能。條件(4)定義了被移動以進(jìn)行變焦的第一透鏡單元L1的焦距。如果超過了條件(4)的上限，則變焦透鏡的整個長度和用于變焦的第一透鏡單元Ll的移動量增大。因此，難以減小整個變焦透鏡的尺寸。另一方面，如果沒有達(dá)到條件(4)的下限，則難以校正在遠(yuǎn)攝端處的球面像差。如果滿足了上述條件(3)和條件(4)中的至少一個，則易于實現(xiàn)具有圖像穩(wěn)定功能并且能夠在整個變焦范圍內(nèi)維持良好光學(xué)性能、同時具有IO倍或更高變焦比的變焦透鏡。如果條件(1)至條件(4)所定義的數(shù)值范圍被修改為以下示出的數(shù)值范圍，則可以更容易地既實現(xiàn)在圖像穩(wěn)定期間的高光學(xué)性能，又實現(xiàn)由透鏡單元IS進(jìn)行的大的校正量，并且因此優(yōu)選地是0.10<|flS/fT|<0.18……(la)2.0<fl/漢一IS<4.0……(2a)0.04<|0/汀|<0.09……(3a)0.33<fl/汀<0.55……(4a)可以將條件(la)至條件(4a)的上限替換為它們在條件(1)至條件(4)中的對應(yīng)值。同樣，可以將條件(la)至條件(4a)的下限替換為它們在條件(1)至條件(4)中的對應(yīng)值。接下來，將描述與實施例1至實施例6對應(yīng)的數(shù)值示例1至數(shù)值示例6。在每一數(shù)值示例中，i表示自物側(cè)起的光學(xué)表面的序號；ri表示第i個表面的曲率半徑；di表示第i個表面和第(i+l)個表面之間的距離；ndi和vdi分別表示對于d線的折射率和阿貝數(shù)；f表示焦距；Fno表示F數(shù)。下面的標(biāo)題"非球面表面數(shù)據(jù)，，之后是示出當(dāng)如下表示非球面表面時所獲得的非球面表面系數(shù)其中，x是沿著光軸離開參考表面的位移量，h是垂直于光軸的方向上的高度，R是充當(dāng)基底(base)的二次曲面的半徑，k是錐形常數(shù)(conicconstant)，Cn是n階非球面系數(shù)。標(biāo)記"E-Z"表示"10'"，。此外，表l中示出上述條件1至條件4與在數(shù)值示例l至數(shù)值示例6中給出的值的關(guān)系。數(shù)值示例1f=18.6~241.2Fno=3.6~5.88<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>200810082271.0說明書第14/20頁數(shù)值示例2f=18.6~241,2Fno=3.65.88\<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>數(shù)值示例3f=18.6241.2Fno=3.6~5.88\<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>數(shù)值示例4f=18.6~193.5Fno=3.65.88\表面號(i)曲率半徑(ri)中心厚度或距離(di)折射率(iidi)阿貝數(shù)(vdi)u1114.171.401.80134.975S.368.691.49781.543-305.200.12446.725.971.48770.23S132.15可變660.371.201.77249.6713.66S.038-72.991.001.88340.76942.780.151020.764.241.84723.93n-44.190.7212-25.221.001.80446.571343.35可變14光闌1.591531.523.211.48770.2316-24.100.071724.953.511.49781.5418-19.950.901.80525.4219-76.79可變20-54.181.921.84723.9321-15.270.801.77249.62241.455.1223-14.221.201.71353,8724-29.64可變L525101.236.901.49781.5426-17.010.102738.396.341.48770.2328-28.690.2029-26.111.631.83437.1630-183.51可變、■、、、、廣角端中點遠(yuǎn)攝端f18.651.4193.Sd51.8428.8958,33dl322.8011.352.41dl92.896.629.80d247.3S3.620.45非球面數(shù)據(jù)表面號kc4c6c8c126-1.8563E+011.2877E-05-7.0611E-086.0212E-10-2.9916E-127.2459E-1526-3.8918E+00-8.0590E-053.2158E-07-1.1407E-091.7877E-12-1.0661E-16數(shù)值示例5f=18.6~193.5Fno=3.65.88<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>數(shù)值示例6f=18.6~193.5Fno=3.65.88<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如上所述，在實施例1至實施例6中，進(jìn)行了在透鏡單元之間的折光力的適當(dāng)分布以及透鏡單元的適當(dāng)布置。此時，相對緊湊和輕質(zhì)并且構(gòu)成后透鏡組Lr的全部或一部分的透鏡單元IS充當(dāng)圖像穩(wěn)定透鏡單元。其后，通過在具有垂直于光軸的分量的方向上移動透鏡單元IS,校正由于變焦透鏡的振動(或傾斜)而導(dǎo)致的圖像模糊。因此，可以實現(xiàn)這樣的變焦透鏡其在整體尺寸上緊湊，具有簡單的機(jī)構(gòu)，使得對驅(qū)動單元產(chǎn)生較少的負(fù)擔(dān)，并且能夠有效地校正當(dāng)透鏡單元偏心地移動時所產(chǎn)生的偏心像差。接下來，參照圖31，將描述本發(fā)明的實施例1至實施例6之一的變焦透鏡被用作拍攝光學(xué)系統(tǒng)的示例性實施例。圖31例示出單反照相機(jī)的主體10以及可更換透鏡ll，該可更換透鏡11包括實施例1至實施例6之一的變焦透鏡。圖31進(jìn)一步例示出感光表面12、取景器光學(xué)系統(tǒng)13、快速復(fù)原反光鏡(quickreturnmirror)14、聚焦板15、五棱鏡16以及目鏡17。感光表面12是例如囟化銀膠巻或者檢測對象圖像的固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)的表面，在所述囟化銀膠巻上記錄了通過可更換透鏡11所獲得的對象圖像。取景器光學(xué)系統(tǒng)13用于觀察來自可更換透鏡ll的對象圖像?？焖購?fù)原反光鏡14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以允許來自可更換透鏡11的對象圖像沖擊感光表面12,或者將對象圖像傳遞給取景器光學(xué)系統(tǒng)13。當(dāng)通過取景器觀察對象圖像時，經(jīng)由快速復(fù)原反光鏡14形成在聚焦板15上的對象圖像被五棱鏡16反轉(zhuǎn)，被目鏡17放大，其后被觀察。為了進(jìn)行拍攝，快速復(fù)原反光鏡14在圖31中的箭頭的方向上旋轉(zhuǎn)，以允許對象圖像形成在感光表面12上并且被記錄。因此，通過將本發(fā)明的實施例1至實施例6之一的變焦透鏡包括在諸如用于單反照相機(jī)的可更換透鏡之類的光學(xué)設(shè)備中，可以實現(xiàn)具有高光學(xué)性能的光學(xué)設(shè)備。本發(fā)明還可應(yīng)用于沒有快速復(fù)原反光鏡的單反照相機(jī)。本發(fā)明的至少一個實施例的變焦透鏡還可以被包括在視頻攝像機(jī)中。雖然已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)當(dāng)被給予最寬的解釋，以包含所有改變、等同結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1、一種變焦透鏡，從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有正折光力的第一透鏡單元；具有負(fù)折光力的第二透鏡單元；以及后透鏡組，包括至少一個具有正折光力的透鏡單元，其中，所述后透鏡組包括具有負(fù)折光力的透鏡單元IS，其能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位；以及具有正折光力的透鏡單元R_IS，其被布置在所述透鏡單元IS的像側(cè)，所述透鏡單元IS與所述透鏡單元R_IS之間的距離在變焦期間是可變的，并且其中，滿足以下條件0.05＜|fIS/fT|＜0.182.0＜f1/fR_IS＜4.5其中，fIS是所述透鏡單元IS的焦距，fT是在遠(yuǎn)攝端處的整個變焦透鏡的焦距，f1是所述第一透鏡單元的焦距，fR_IS是所述透鏡單元R_IS的焦距。2、如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，進(jìn)一步包括布置在所述后透鏡組的物側(cè)的孔徑光闌。3、如權(quán)利要求1所述的變焦透鏡，進(jìn)一步包括布置在所述后透鏡組中的孔徑光闌。4、如前述權(quán)利要求中任一項所述的變焦透鏡，其中，所述后透鏡組包括具有正折光力的第三透鏡單元，具有負(fù)折光力的第四透鏡單元，以及具有正折光力的第五透鏡單元，其中，所述第四透鏡單元由所述透鏡單元IS構(gòu)成或包括所述透鏡單元IS,所述第五透鏡單元由所述透鏡單元RJS構(gòu)成。5、如權(quán)利要求1至3中任一項所述的變焦透鏡，其中，所述后透鏡組包括具有正折光力的第三透鏡單元，具有正折光力的第四透鏡單元，具有負(fù)折光力的第五透鏡單元，以及具有正折光力的第六透鏡單元，其中，所述第五透鏡單元由所述透鏡單元IS構(gòu)成，所述第六透鏡單元由所述透鏡單元R—IS構(gòu)成。6、如權(quán)利要求1至3中任一項所述的變焦透鏡，其中，所述后透鏡組包括具有正折光力的第三透鏡單元，以及具有正折光力的第四透鏡單元，其中，所述第三透鏡單元包括所述透鏡單元IS，所迷笫四透鏡單元由所述透鏡單元R_IS構(gòu)成。7、如權(quán)利要求1至6中任一項所述的變焦透鏡，其中，滿足條件0.30<fl/fT<0.60。8、如權(quán)利要求1至7中任一項所述的變焦透鏡，其中，滿足條件0.01<|f2/fT|<0.1，其中，f2是所述第二透鏡單元的焦距。9、如權(quán)利要求1至8中任一項所述的變焦透鏡，其中，圖像形成在固態(tài)圖像拾取元件上。10、一種圖像拾取設(shè)備，包括如權(quán)利要求1至9中任一項所述的變焦透鏡；以及固態(tài)圖像拾取元件，其用于檢測由所述變焦透鏡形成的圖像。全文摘要一種變焦透鏡，從物側(cè)到像側(cè)依次包括分別具有正折光力和負(fù)折光力的第一透鏡單元和第二透鏡單元；以及后透鏡組，其包括至少一個具有正折光力的透鏡單元。所述后透鏡組包括具有負(fù)折光力的透鏡單元IS，其能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動，從而使成像位置移位；以及具有正折光力的透鏡單元R_IS，其被布置在所述透鏡單元IS的像側(cè)。所述透鏡單元IS與所述透鏡單元R_IS之間的距離在變焦期間改變。滿足以下條件0.05＜|fIS/fT|＜0.18；2.0＜f1/fR_IS＜4.5。其中，fIS、fT、f1和fR_IS分別是所述透鏡單元IS的焦距、在遠(yuǎn)攝端處的整個變焦透鏡的焦距、所述第一透鏡單元的焦距以及所述透鏡單元R_IS的焦距。文檔編號G02B15/16GK101256271SQ20081008227公開日2008年9月3日申請日期2008年2月29日優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日發(fā)明者畠田隆弘申請人:佳能株式會社