專(zhuān)利名稱：：倍率可變光學(xué)系統(tǒng)和攝像透鏡裝置以及數(shù)字設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及包含多個(gè)透鏡群并通過(guò)在光軸方向改變透鏡群的間隔進(jìn)行改變倍率的光學(xué)系統(tǒng)、配備該光學(xué)系統(tǒng)的攝像透鏡裝置和裝載該攝像透鏡裝置的數(shù)字設(shè)備，尤其涉及適合小型化的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近年，便攜電話和便攜信息終端(PDA:PersonalDigitalAssistant,個(gè)人數(shù)字助理機(jī))的普及顯著，而且這些設(shè)備中內(nèi)置小型數(shù)字靜態(tài)相機(jī)單元或數(shù)字視像單元的規(guī)格已一般化。這些設(shè)備中，規(guī)模和成本的制約嚴(yán)格，所以一般使用比作為獨(dú)立商品的數(shù)字靜態(tài)相機(jī)等像素?cái)?shù)量少且小型的攝像元件和配備由l3片左右的塑料透鏡組成的單焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)。然而，單焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的倍率為與目視相同的程度，所以能拍攝的對(duì)象限于接近拍攝者的對(duì)象。在這方面，要求能適應(yīng)攝像元件的多像素化、高功能化快速發(fā)展的當(dāng)前多像素?cái)z像元件而且能拍攝離開(kāi)拍攝者的被拍攝體的能裝載在便攜電話機(jī)的小型倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。以往，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中揭示的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，在負(fù)正2單元的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，將位于最靠近物體側(cè)的透鏡的像側(cè)面取為非球面，從而謀求緊湊化。然而，位于最靠近物體側(cè)的透鏡的像側(cè)面曲率大，所以難以利用模塑成形制作，必須使其為球面透鏡上涂覆樹(shù)脂的所謂復(fù)合型非球面透鏡，所以成本非常高。而且，第1透鏡群、第2透鏡群的各透鏡都制造誤差靈敏度高，組裝時(shí)需要調(diào)整作業(yè)，導(dǎo)致成本進(jìn)一步提高。存在問(wèn)題。又，專(zhuān)利文獻(xiàn)2揭示的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，在負(fù)正正3單元的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，使第2透鏡群的改變倍率(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為"變倍")的負(fù)擔(dān)增加，從而抑制伴隨變倍的移動(dòng)量。然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)2揭示的光學(xué)系統(tǒng)的第1透鏡群、6第2透鏡群都使用各3片透鏡，不能說(shuō)達(dá)到充分緊湊化。專(zhuān)利文獻(xiàn)3還揭示一種倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其中在負(fù)正正正4單元的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)對(duì)第2透鏡群使用高折射率、低色散的材料構(gòu)成的非球面透鏡，從而謀求伸縮時(shí)的透鏡總厚小。然而，便攜終端要求的抗沖擊性嚴(yán)格，所以采用伸縮結(jié)構(gòu)本身就困難。而且，專(zhuān)利文獻(xiàn)3提出的光學(xué)系統(tǒng)的第2透鏡群的功率弱，所以移動(dòng)量大，存在使用狀態(tài)下的光學(xué)系統(tǒng)總長(zhǎng)對(duì)便攜終端過(guò)分大的問(wèn)題。使用攝像元件并具有23倍程度的倍率變化比(有時(shí)稱為變倍比)的光學(xué)系統(tǒng)中，由于需要確保后焦距和維持遠(yuǎn)心性，一般適合第1透鏡群具有負(fù)光功率的所謂反聚焦型的組成。然而，此組成的情況下，隨著倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的緊湊化，負(fù)光功率增加。由此，第l透鏡群內(nèi)各透鏡的曲率變大，其結(jié)果使偏厚比增加，所以存在倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的制造和面形狀測(cè)量的難度高的課題。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本國(guó)特開(kāi)2001—4920號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開(kāi)2001—318331號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本國(guó)特開(kāi)2002—365542號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)課題而完成的，其目的在于提供一種又達(dá)到充分緊湊化又將第1透鏡群內(nèi)各透鏡的制造難度控制到與以往相同的程度的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)、攝像透鏡裝置和數(shù)字設(shè)備。本發(fā)明的一個(gè)方面的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第l透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第l透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其中，將所述第1透鏡群構(gòu)成包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(l)、(2)。0.5<D1/fw<0.8......(1)0.7<f2/fw<2.0......(2)其中，Dl:所述第l透鏡群的透鏡最前面至所述第l透鏡群的透鏡最后面的光軸上的厚度f(wàn)w:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)合成焦距f2:所述第2透鏡群的合成焦距本發(fā)明另一方面的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第1透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第l透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其中，將所述第1透鏡群構(gòu)成包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(3)、(4)。|AZlpi/dlpil<0.2......(3)0.7<f2/fw<2.0......(4)其中，AZlpi:所述第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面中以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)的最大有效半徑上的傾斜量dlpi:第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面的最大有效半徑fw:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距f2:所述第2透鏡群的合成焦距本發(fā)明另一方面的攝像透鏡裝置，配備上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)、以及將光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元件，所述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)可在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。本發(fā)明又一方面的數(shù)字設(shè)備，配備上述的攝像透鏡裝置、以及使所述攝像透鏡裝置和攝像元件進(jìn)行被拍攝體的靜止圖像拍攝和活動(dòng)圖像拍攝的至少一方的拍攝的控制部，將所述攝像透鏡裝置的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)組裝成能在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。由下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖會(huì)進(jìn)一步明白本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1是示出本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的組成的圖。圖2是示出非球面傾斜量的定義的模式圖。圖3是示出主光線的像面入射角的定義的模式圖。圖4是裝載本發(fā)明倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的帶相機(jī)便攜電話機(jī)的外觀組成圖，(a)是示出其操作面的外觀組成圖，(b)是示出操作面的背面的外觀組成圖。圖5是示出作為具備本發(fā)明倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字設(shè)備的一個(gè)例子的便攜電話機(jī)的有關(guān)攝像的功能部的組成的功能框圖。圖6是示出本發(fā)明實(shí)施例1的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖7是示出實(shí)施例2的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖8是示出實(shí)施例3的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖9是示出實(shí)施例4的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖IO是示出實(shí)施例5的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖11是示出實(shí)施例6的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖12是示出實(shí)施例7的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖13是示出實(shí)施例8的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端光路圖的剖視圖。圖14是示出實(shí)施例1的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖15是示出實(shí)施例2的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖16是示出實(shí)施例3的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖17是示出實(shí)施例4的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖18是示出實(shí)施例5的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖19是示出實(shí)施例6的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖20是示出實(shí)施例7的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖21是示出實(shí)施例8的透鏡群的球面像差、像散和偏斜像差的像差圖。圖22是示出本發(fā)明倍率可變光學(xué)系統(tǒng)各實(shí)施例的透鏡群移動(dòng)方向的模式圖。圖23是示出本發(fā)明倍率可變光學(xué)系統(tǒng)各實(shí)施例的透鏡群移動(dòng)方向的模式圖。下面，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式。再者，下面的說(shuō)明中使用的術(shù)語(yǔ)在本說(shuō)明書(shū)中定義如下。(a)折射率是對(duì)d線的波長(zhǎng)(587.56納米(nm))的折射率。(b)阿貝數(shù)是指將d線、F線(486.13)、C線(656.28)的折射率分別取為nd、nF、nC，并使阿貝數(shù)為v時(shí)，用下面的定義式求出的阿貝數(shù)v。vd=(nd_1)/(nF—nC)(c)有關(guān)面形狀的表述是基于近軸曲率的表述。(d)光功率的表述中，對(duì)構(gòu)成組合透鏡的各單透鏡而言，是指該單透鏡的透鏡面兩側(cè)為空氣時(shí)的光功率。(e)非球面傾斜量是指表示透鏡的面頂點(diǎn)和對(duì)最大有效半徑的球面曲線上的點(diǎn)之間的光軸方向的距離與基于近軸曲率的球面傾斜量之差額的參數(shù)(參考圖2)。(f)用于復(fù)合型球面透鏡(在成為基片的球面玻璃材料上涂覆薄樹(shù)脂材料并形成非球面形狀的透鏡)的樹(shù)脂材料僅有基片玻璃材料的附加功能，所以不作為單獨(dú)光學(xué)構(gòu)件處理，而當(dāng)作與基片玻璃材料具有非球面的情況同等的處理，考慮透鏡數(shù)量為l片。這時(shí)，透鏡折射率采用成為基片的玻璃材料的折射率。(g)對(duì)透鏡使用"凹"、"凸"或"彎月(凹凸)"這些表述時(shí)，表示它們?cè)诠廨S附近(透鏡中心附近)的透鏡形狀(基于近軸曲率的表述)。<倍率可變光學(xué)系統(tǒng)組成的說(shuō)明>圖1是示出本發(fā)明倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的組成例的光路圖(廣角端的光路圖)。此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1在將光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元件15的感光面上形成被拍攝體H的光學(xué)像，從物體側(cè)(被拍攝體H側(cè))依次排列具有負(fù)光功率的第l透鏡群ll、具有正光功率的第2透鏡群12、具有正光功率(也可具有負(fù)光功率)的第3透鏡群13，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第l透鏡群ll與第2透鏡群12之間的間隔變小。這里，示出的例子為第1透鏡群11的組成部分包含雙凹負(fù)透鏡111和往10物體側(cè)凸的正彎月透鏡112，第2透鏡群12的組成部分包含雙凸正透鏡121和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡122，第3透鏡群13僅包含往物體側(cè)凸的正彎月透鏡131。還在第2透鏡群12的物體側(cè)配置光闌14。這種倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的像側(cè)以低通濾光鏡16為中介，配置攝像元件15，由倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l將被拍攝體H的光學(xué)像沿光軸AX按適當(dāng)?shù)谋堵首兓纫龑?dǎo)到攝像元件15的感光面，由攝像元件15拍攝所述被拍攝體H的光學(xué)像。本發(fā)明中，如上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l所示，第l透鏡群11的組成部分包含至少1片負(fù)透鏡(負(fù)透鏡lll)和至少1片正透鏡(正彎月透鏡112)，第2透鏡群12的組成部分包含小于等于3片的透鏡(雙凸正透鏡121和負(fù)彎月透鏡122);根據(jù)這種組成的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1，由于將位于最物體側(cè)的第1透鏡群11形成具有負(fù)光功率的負(fù)前導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在謀求倍率變化比為23倍左右的變焦距透鏡中光學(xué)總長(zhǎng)和前透鏡直徑的規(guī)模小型化方面有利。而且，由于第1透鏡群11具有負(fù)透鏡111和正彎月透鏡112，能良好地校正倍率色差。還由于第2透鏡群12的組成部分包含雙凸正透鏡121和負(fù)彎月透鏡122這2片透鏡，減小變倍時(shí)移動(dòng)量大的第2透鏡群12的驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)載，能達(dá)到透鏡數(shù)量少帶來(lái)的成本降低。又，將倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1構(gòu)成為使第l透鏡群的透鏡最前面至第l透鏡群的透鏡最后面的光軸AX上的厚度為Dl、該倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)合成焦距為fw、第2光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距為f2時(shí)，Dl/fw、f2/fw滿足的關(guān)系如下面的條件式(l)、(2)。由此，能提供又使透鏡制造難度不高又緊湊性良好且具有良好的光學(xué)性能的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1。0.5<D1/fw<0.8......(1)0.7<f2/fw<2.0......(2)若將倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1構(gòu)成為使第l透鏡群內(nèi)的作為正透鏡的正彎月透鏡112的像側(cè)面(相當(dāng)于圖l的例子中所述透鏡最后面llb)中以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)的最大有效半徑上的傾斜量為AZlpi、正彎月透鏡的像側(cè)面的最大有效半徑為dlpi，并且與上文所述相同，時(shí)該倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距為fw、第2透鏡群12的合成焦距為f2時(shí)，則AZlpi、f2/fw滿足的關(guān)系如下面的條件式(3)、(4)所示。利用這種組成，也能提供又使透鏡制造難度不高又緊湊性良好且具有良好的光學(xué)性能的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1。|AZlpi/dlpi|<0.2……(3)0.7<f2/fw<2.0......(4)這里，最好做成使上述條件式(l)中Dl/fV的關(guān)系滿足下面的條件式(1)，。0.6<D1/fw<0.8......(1)，Dl/fw小于下面的條件式(l)'的下限時(shí)，第l透鏡群11內(nèi)的各透鏡的光功率變?nèi)?，像點(diǎn)校正用的移動(dòng)量增加的趨勢(shì)顯著。而且，最好做成使上述條件式(1)和(4)中的f2/fw的關(guān)系滿足下面的條件式(2)，。0.8<f2/fw<1.8......(2)，f2/fw大于下面的條件式(2)'的上限時(shí)，第2透鏡群12內(nèi)的功率弱，導(dǎo)致變倍所需的第2透鏡群12的移動(dòng)量增加，光學(xué)總長(zhǎng)變大。另一方面小于條件式(2)，的下限時(shí)，第2透鏡群12的偏心誤差靈敏度高，導(dǎo)致不得不必須作透鏡間的調(diào)整，使制造成本提高。又，最好做成使上述條件式(3)中IAZlpi/dlpil的關(guān)系滿足下面的條件式(3)'的關(guān)系。|AZlpi/dlpi|<0.15......(3)，lAZlpi/dlpil大于下面的條件式(3)'的上限時(shí)，難以配置圖l所示光闌14那樣的獨(dú)立光闌構(gòu)件，使鏡筒的結(jié)構(gòu)復(fù)雜或限制鏡筒設(shè)計(jì)自由度的弊病明顯。下面，依次說(shuō)明對(duì)第1第3透鏡群1113的最佳組成、作為整個(gè)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的最佳組成等。(關(guān)于第l透鏡群11)最好將第1透鏡群11構(gòu)成為作為該群內(nèi)位于最物體側(cè)的負(fù)透鏡的負(fù)透鏡lll使該負(fù)透鏡111的光軸方向的厚度最大值為T(mén)le、負(fù)透鏡111的光軸AX上的厚度為T(mén)lc時(shí)，Tie/Tic滿足的關(guān)系如下面的條件式(5)所示。l<Tle/Tlc<4......(5)由此，能做成制造難度和光學(xué)性能方面進(jìn)一步優(yōu)良的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。尤其是做成滿足下面的條件式(5)'的第1透鏡群11更理想。2<Tle/Tlc<4......(5)，Tle/Tlc小于下面的條件式(5)'時(shí)，存在不能充分進(jìn)行像面彎曲、像散的校正的趨勢(shì)。如圖1所示，第1透鏡群11從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片負(fù)透鏡(雙凹負(fù)透鏡lll)和1片正透鏡(正彎月透鏡112)，并且使正彎月透鏡112的焦距為flp、負(fù)透鏡111的焦距為fln時(shí)，Ifln/flpl滿足的關(guān)系如下面的條件式(7)所示。0.2<|fln/flp|<0.5......(7)由此，能提供可充分進(jìn)行像散、偏斜像差的校正而且制造難度方面優(yōu)良的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1。尤其是通過(guò)將透鏡組成取為從物體側(cè)開(kāi)始依次包含雙凹負(fù)透鏡111和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡112的2片結(jié)構(gòu)，容易確保廣角端的后焦距，而且能良好地校正大視場(chǎng)角的軸外像差。又，通過(guò)配置往物體側(cè)凸的正彎月透鏡，能良好地校正像散，改善像面性。再者，也可使用往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡，以代替雙凹的負(fù)透鏡111。這種組成的情況下，最好構(gòu)成為使正彎月透鏡112的折射率為Nlp、阿貝數(shù)為vlp，并且負(fù)透鏡111的阿貝數(shù)為vln時(shí)，Nlp、|vlp—vlnl滿足的關(guān)系如下面的條件式(9)、(IO)所示。由此，能做成在緊湊化方面、倍率色差校正方面有利的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1。Nlp>1.7......(9)|vlp—vln|>20……(10)又，最好做成使上述條件式(9)中的Nlp滿足下面的條件式(9)，。Nlp>1.75......(9)，Nlp小于條件式(9)，的下限，則追求緊湊化時(shí)難以校正像散、偏斜像差。要一面維持緊湊性一面得到所需光功率時(shí)，需要減小透鏡的曲率半徑，所以產(chǎn)生的像差變大，而且制造難度增加。第1透鏡群11最好取為包含組合透鏡的組成(圖1的情況，則為組合負(fù)透鏡111和正彎月透鏡112的狀態(tài))。通過(guò)使第l透鏡群ll包含組合透鏡，能減小第1透鏡群11內(nèi)各透鏡面的偏心誤差靈敏度，即便是需要作透鏡間調(diào)整的情況下，也能良好地保持靈敏度均衡。而且，能使第1透鏡群11的鏡筒組成簡(jiǎn)化。又，第1透鏡群11最好滿足下面的條件式(13)、(14)。1.5<|fl/fw|<3.5......(13)0.5<|fl/ft|<1.5……(14)其中，fl:第l透鏡群ll的合成焦距fW:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距ft:望遠(yuǎn)端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距。大于條件式(13)、(14)的上限時(shí)，尤其是廣角端的像散、偏斜像差的校正不充分。小于條件式(13)、(14)的下限時(shí)，構(gòu)成第l透鏡群ll的各透鏡的功率非常高，制造困難。而且，不能充分校正產(chǎn)生的倍率色散的趨勢(shì)顯著。又，第1透鏡群11滿足下面的條件式(13)，、(14)'更理想。1.8<|fl/fw|<3.0......(13)，0.6<|fl/ft|<1.2......(14),大于條件式(13)，、(14)，的上限時(shí)，第1透鏡群11的負(fù)功率變?nèi)?，前透鏡直徑增大；小于下限，則尤其是望遠(yuǎn)端的第1透鏡群11的誤差靈敏度提高，需要透鏡間的調(diào)整作業(yè)。(關(guān)于第2透鏡群〕如圖1所示，第2透鏡群12從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片正透鏡(雙凸正透鏡121)和1片負(fù)透鏡(負(fù)彎月透鏡122)，并且使第2透鏡群12內(nèi)的正透鏡的焦距為f2p、第2透鏡群12內(nèi)的負(fù)彎月透鏡的焦距為f2n時(shí)，If2n/f2pi滿足的關(guān)系最好如下面的條件式(8)所示。0.7<|f2n/f2p|<1.8......(8)通過(guò)做成此組成，能進(jìn)行球面像差和軸上色差的充分校正，又通過(guò)按從物體側(cè)開(kāi)始以正負(fù)順序配置，使第2透鏡群12的主點(diǎn)位置靠近第l透鏡群側(cè)，從而能原樣保持變倍作用而減小第2透鏡群12的實(shí)質(zhì)功率，所以可期望降低誤差靈敏度的作用。尤其是做成滿足下面的條件式(8)'的第2透鏡群12更理想。0.9<|f2n/f2p|<1.5......(8)，超過(guò)條件式(8)，的上限或下限時(shí)，為了校正球面像差、軸上色差、倍率色差，正透鏡和負(fù)透鏡兩者的功率加大，制造誤差靈敏度變高，存在生產(chǎn)率惡化的趨勢(shì)。最好將第2透鏡群12構(gòu)成如圖l所示，其組成部分從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡121和將深凹面朝向像側(cè)的負(fù)彎月透鏡122這2片透鏡。再者，也可做成使用將深凹面朝向像側(cè)的雙凹透鏡，以代替負(fù)彎月透鏡122。通過(guò)配置雙凸透鏡121，加大第2透鏡群12的功率，從而能減小變倍時(shí)的移動(dòng)量。又，通過(guò)對(duì)負(fù)彎月透鏡122將深凹面朝向像側(cè)，能良好地進(jìn)行像散和色差的校正。此情況下，使雙凸正透鏡121(第2透鏡群12內(nèi)的正透鏡)的折射率為N2p、阿貝數(shù)為v2p，并使負(fù)彎月透鏡122(第2透鏡群12內(nèi)的負(fù)透鏡)的折射率為N2n、阿貝數(shù)為v2n時(shí)，最好IN2p—N2n|、|v2p—v2nl滿足的關(guān)系如下面的條件式(ll)、(12)所示。由此，能抑制像散，可充分進(jìn)行軸上色差的校正。|N2p—N2n|>0.15......(11)|v2p_v2n|>30......(12)又，最好第2透鏡群12滿足下面的條件式(15)。0.3<f2/ft<0.9......(15)大于條件式(15)的上限時(shí)，第2透鏡群12的功率過(guò)分弱，難以得到23倍的倍率變化比。小于條件式(15)的下限，則第2透鏡群12的誤差靈敏度非常高，制造的困難性大。尤其是做成滿足下面的條件式(15)'的第2透鏡群12更理想。0.4<f2/ft<0.8......(15)，大于條件式(15)'的上限時(shí)，第2透鏡群12的功率弱，所以變倍所需的第2透鏡群12的移動(dòng)量增加，光學(xué)總長(zhǎng)變大，不適合緊湊化。小于條件式(15)'的下限，則第2透鏡群12的偏心誤差靈敏度變高，需要透鏡間的調(diào)整作業(yè)，成本提高。最好將第2透鏡群12做成包含組合透鏡的組成(圖1的情況下，則為組合雙凸正透鏡121和負(fù)彎月透鏡122的狀態(tài))。通過(guò)使第2透鏡群12包含組合透鏡，能大幅度減小第2透鏡群12內(nèi)的各透鏡面各自的誤差靈敏度，而且能使第2透鏡群12的鏡筒組成簡(jiǎn)化。又，最好在第2透鏡群12中包含的正透鏡(圖1的情況下，則為雙凸正透鏡121)的至少一個(gè)面設(shè)置非球面。由此，能良好地校正因緊湊化帶來(lái)的第2透鏡群12的功率增大而產(chǎn)生的球面像差和彗差。(關(guān)于第3透鏡群〕本發(fā)明的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l，可在第2透鏡群12的像側(cè)配置第3透鏡群13，如圖1所示。此情況下，第3透鏡群13最好如圖l所示正彎月透鏡131那樣具有正光功率。由此，以形成基于第l第3透鏡群1113的負(fù)正正光學(xué)系統(tǒng)的方式構(gòu)成倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1，使第2透鏡群12的移動(dòng)量可以小，所以對(duì)緊湊化有利。而且，能利用第3透鏡群13使對(duì)像面(攝像元件15的感光面)的軸外光入射角接近遠(yuǎn)心。最好將第3透鏡群13做成物體側(cè)為1片正彎月透鏡131的組成。由此，具有能使透鏡的主點(diǎn)位置遠(yuǎn)離像面從而像面入射角平緩的效果，所以對(duì)謀求倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1超小型化的情況有利。上文所述那樣由1片正透鏡(正彎月透鏡131)構(gòu)成第3透鏡群的情況下，最好滿足下面的條件式16。vp<40……(16)其中，vp:構(gòu)成第3透鏡群13的正透鏡的阿貝數(shù)最小值通過(guò)這樣用滿足vp<40的關(guān)系的高色散材料構(gòu)成正彎月透鏡131，即便是為了倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1緊湊化而增大第2透鏡群12的光功率的情況下也能充分校正望遠(yuǎn)端產(chǎn)生的倍率色差。再者，為了將像素多且像素焦距小的攝像元件用作攝像元件15時(shí)也使倍率色差得到充分校正，最好使阿貝數(shù)最小值vp滿足下面的條件式(16)'。vp<32......(16),通過(guò)使阿貝數(shù)最小值vp小于32即便是采用像素多且像素間距小的攝像元件15的情況下，倍率色差校正不足也不成問(wèn)題，能進(jìn)行擔(dān)保足夠?qū)Ρ榷鹊臄z像。又，使正彎月透鏡131滿足下面的條件式(17)所示的透鏡更理想。16<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>17)其中，fp:所述正透鏡的焦距。大于條件式(17)的上限時(shí)，必需非球面，以便使像面入射角接近遠(yuǎn)心，而且存在非球面傾斜量變大的趨勢(shì)，使制造成本變高。另一方面，小于條件式(17)的下限時(shí)，廣角端和望遠(yuǎn)端的像面入射角的角度差變大，存在導(dǎo)致周邊照度降低的趨勢(shì)。這里，根據(jù)圖2，對(duì)前面定義的非球面傾斜量添加說(shuō)明?，F(xiàn)將光軸方向表為橫軸，透鏡徑向表為縱軸，此橫軸與縱軸的交點(diǎn)表為面頂點(diǎn)a。又分別用pl、p2表示球面的曲線和非球面曲線，并將該球面和非球面的作為透鏡的最大有效半徑表為r。此情況下，球面傾斜量為透鏡的面頂點(diǎn)a與對(duì)最大有效半徑r的球面的曲線pl上的點(diǎn)之間的光軸方向的距離。于是，非球面傾斜量是指表示透鏡的面頂點(diǎn)a和對(duì)最大有效半徑r的非球面的曲線p2上的點(diǎn)之間的光軸方向的距離與所述球面傾斜量之差的參數(shù)。(關(guān)于倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的各種較佳方式)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1最好使Lb/fw的關(guān)系形成如下面的條件式(6)。由此，不必加大第1透鏡群11的負(fù)功率以確保后焦距長(zhǎng)，可不加大所述負(fù)透鏡111的曲率，所以能抑制制造難度提高。又，如圖1所示，組成部分僅包含第1第3透鏡群的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1是一種較佳組成。這樣盡量減少透鏡群數(shù)量和透鏡數(shù)量，從而比其它倍率可變光學(xué)系統(tǒng)更能謀求緊湊化。再者，圖l所示的負(fù)正正的3單元的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1中，第3透鏡群13比第1透鏡群11和第2透鏡群12光功率小，所以較容易用l片透鏡構(gòu)成，從而能謀求進(jìn)一步的緊湊化。采用這種負(fù)正正的3單元的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的情況下，最好在從廣角端往望遠(yuǎn)端變倍時(shí)將第3透鏡群13固定。通過(guò)變倍時(shí)將第3透鏡群13固定，能使其鏡筒機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，并能使位置精度提高。最好分別由小于等于3片的透鏡構(gòu)成倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的第1透鏡群11和第2透鏡群12。由此，能減小一般透鏡外徑大的第1透鏡群11、變倍時(shí)的移動(dòng)量大的第2透鏡群12的驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)載，可達(dá)到透鏡數(shù)量減少帶來(lái)的成本降低。根據(jù)這種觀點(diǎn)，圖1所示的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)具有較佳透鏡組成。如圖1的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1所示，最好在第2透鏡群12的物體側(cè)配置光闌14(開(kāi)口光闌)，并將其光闌直徑固定。首先，通過(guò)將光闌14的配置位置取為第2透鏡群12的物體側(cè)，能盡量減小第l透鏡群11的前透鏡直徑。進(jìn)而，通過(guò)使光闌直徑固定，不必將的1透鏡群11與第2透鏡群12的間隔擴(kuò)大到超過(guò)需要，能達(dá)到光軸方向厚度小。又，倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1最好滿足下面的條件式(18)。0.1<Y，/TL<0.3......(18)其中，Y':最大像高TL:整個(gè)改變倍率的區(qū)域(簡(jiǎn)稱為"變倍區(qū)")中最物體側(cè)的面的面頂點(diǎn)至像面的光軸上的距離最大值大于條件式(18)的上限時(shí)，進(jìn)行變倍的第2透鏡群12的移動(dòng)量變小，所以第2透鏡群12的功率過(guò)分大，難以滿足構(gòu)成第2透鏡群12的各透鏡的曲率半徑等制造條件。而且，小于條件式(18)時(shí)，難以從涂覆面裝載到便攜終端等。此情況下，尤其是滿足下面的條件式(18)'更理想。0.13<Y，/TL<0.2......(18)，大于條件式(18)'的上限時(shí)，第2透鏡群12的功率變大，導(dǎo)致第2透鏡群12內(nèi)的誤差靈敏度提高，需要作透鏡間調(diào)整，成本變高。另一方面，小于條件式(18)，的下限時(shí)，變倍時(shí)的移動(dòng)量增加帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載變大，因而存在驅(qū)動(dòng)裝置大型化的趨勢(shì)。又，倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1最好滿足下面的條件式(19)。0.2<t2/TL<0.4......(19)其中，t2:從廣角端往望遠(yuǎn)端變倍時(shí)第2透鏡群移動(dòng)的距離大于條件式(19)的上限時(shí)，不能確保配置具有防擦傷的效果的機(jī)械光閘的空間，而且鏡筒組成為了避免接觸驅(qū)動(dòng)群，形狀復(fù)雜，成本高。又，小于條件式(19)的下限時(shí)，第2透鏡群12的偏心誤差靈敏度提高，存在制造困難的趨勢(shì)。又，倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1最好滿足下面的條件式(20)、(21)。10<aw<25……(20)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中，aw:廣角端上對(duì)攝像元件15的攝像面的入射光中像高最大的主光對(duì)像面所立垂線的角度(度)at:望遠(yuǎn)端上對(duì)攝像元件15的攝像面的入射光中像高最大的主光對(duì)像面所立垂線的角度(度)再者，這里的aw(度)、oct(度)將圖3所示的方向定義為正方向。即，使圖3的左側(cè)為物體側(cè)、右側(cè)為像側(cè)，并且出瞳位置處在比像面靠近物體側(cè)；將此情況下的主光的角度當(dāng)作正方向。大于上述條件式(20)的上限時(shí)，對(duì)攝像元件15的光入射角的遠(yuǎn)心性破壞，即使在攝像面的前面配置與各像素對(duì)應(yīng)的透鏡陣，也難以防止周邊照度降低。另一方面，小于條件式(20)的下限時(shí)，難以又確保視場(chǎng)角大又謀求緊湊化。又，大于上述條件式(21)的上限時(shí)，廣角端與望遠(yuǎn)端的入射角差異過(guò)分大，難以謀求透鏡陣優(yōu)化，并且廣角端或望遠(yuǎn)端上產(chǎn)生周邊照度降低的趨勢(shì)顯著。接著，對(duì)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的聚焦組成而言，最好做成通過(guò)使第1透鏡群1往物體側(cè)移動(dòng)進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體到近距離物體的聚焦。這是因?yàn)槭沟?透鏡群ll移動(dòng)帶來(lái)的各像差的變動(dòng)比較小，能抑制聚焦造成的性能劣化。而且，后焦距對(duì)第1透鏡群11的移動(dòng)量的變動(dòng)大，所以能得到以小的移動(dòng)量就達(dá)到透鏡前幾厘米(cm)程度的良好聚焦性能。也可通過(guò)使第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群往物體側(cè)移動(dòng)，進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體到近距離物體的聚焦。此情況下，不導(dǎo)致抽出造成的光學(xué)總長(zhǎng)增加或前透鏡直徑增大，能得到連近距離物體也清晰的圖像。再者，進(jìn)行聚焦時(shí)，使第1透鏡群11移動(dòng)或使第3透鏡群13(或比第3透鏡群13靠近像側(cè)的透鏡群)移動(dòng)，可根據(jù)光學(xué)規(guī)范靈活使用。即，可做成使宏功能強(qiáng)化時(shí)，移動(dòng)第l透鏡群ll;優(yōu)先緊湊化時(shí)，移動(dòng)第3透鏡群13。再者，由正透鏡群構(gòu)成第3透鏡群13而且在第3透鏡群13進(jìn)行聚焦動(dòng)作時(shí)，最好使比第3透鏡群13靠近像面?zhèn)鹊牡?透鏡群為負(fù)透鏡群。取為這種組成，則尤其能大幅度改善對(duì)望遠(yuǎn)端的近距離物體的光學(xué)性能。而且，能將望遠(yuǎn)端的出瞳位置配置在比攝像面靠近物體側(cè)，因而能減小廣角端與望遠(yuǎn)端的攝像面光入射角度差。接著，關(guān)于倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的制法，對(duì)構(gòu)成上述第1第3透鏡群1113的各透鏡的材料無(wú)專(zhuān)門(mén)限制，能用各種玻璃材料或樹(shù)脂(塑料)材料組成的光學(xué)材料。然而，采用樹(shù)脂材料，則重量輕且能利用注射模塑成形等大量生產(chǎn)，所以與用玻璃材料制作時(shí)相比，在抑制成本和倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1減輕重量方面有利。因而，最好使倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l具備至少l片樹(shù)脂材料制透鏡。當(dāng)然，也可具備大于等于2片的樹(shù)脂材料制透鏡。再者，使用至少2片樹(shù)脂材料制透鏡的情況下，最好用樹(shù)脂材料構(gòu)成第l透鏡群11中的負(fù)透鏡(圖1的情況下為負(fù)透鏡lll)和第3透鏡群13中的正透鏡(正彎月透鏡131)。這時(shí)，能將環(huán)境溫度變化帶來(lái)的后焦距偏移抑制得小。作為這種樹(shù)脂材料制透鏡，最好采用的透鏡用樹(shù)脂材料中散布最大長(zhǎng)度小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子的原材料加以成形。通過(guò)采用這種樹(shù)脂材料制透鏡，能使上文所述那樣樹(shù)脂材料制透鏡的溫度變化造成的折射率變化極小。這里，詳細(xì)說(shuō)明折射率的溫度變化。根據(jù)勞倫茲一勞倫茲公式，通過(guò)以溫度t對(duì)折射率n進(jìn)行微分，能用下面的式(22)表示折射率的溫度變化A。[式1]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(22)其中，ot為線膨脹系數(shù)，[R]為分子折射樹(shù)脂材料的情況下，一般式(22)中的第l項(xiàng)比第2項(xiàng)貢獻(xiàn)小，大致可忽略。例如，PMMA樹(shù)脂的情況下，線膨脹系數(shù)ot為7X10—5，代入上述式(22)，則A=一1.2X10—4(/。C)，與實(shí)測(cè)值大致一致。具體而言，歷來(lái)，以將一1.2X10一4(/°C)程度的折射率的溫度變化A在絕對(duì)值上抑制到小于8X10—5(/°C)為佳。最好在絕對(duì)值上抑制到小于6X1(T5(/°C)。通過(guò)取為6X10—5(/°C)，能將環(huán)境溫度變化時(shí)的后焦距變動(dòng)量抑制約一半。再者，將能用于上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的樹(shù)脂材料的折射率的溫度變化A(=dn/dT)示于表1。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>此情況下，最好將上述第3透鏡群13或比第3透鏡群13靠近像側(cè)的透鏡群內(nèi)的正透鏡做成上述樹(shù)脂材料制透鏡。由此，可謀求降低成本，而緊湊性不受損。又，上述正透鏡在溫度變化時(shí)影響后焦距，所以取為散布小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子的材料時(shí)，能大量減小此影響。倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1最好面對(duì)空氣的全部透鏡面為非球面的透鏡組成。由此，可謀求兼顧倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的緊湊化和高圖像質(zhì)量化。倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1中使用非球面玻璃透鏡的情況下，也可使該非球面玻璃透鏡模塑成形，或當(dāng)然也可做成玻璃材料與樹(shù)脂材料的復(fù)合型。模塑型適合大量生產(chǎn)，其反面卻限定玻璃材料。而復(fù)合型能成為基片的玻璃材料非常多，具有設(shè)計(jì)自由度高的優(yōu)點(diǎn)。采用高折射率材料的非球面透鏡一般難以模塑成形，可在單片非球面透鏡的情況下最大限度有效應(yīng)用復(fù)合型的優(yōu)點(diǎn)。又，倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1也可配置具有對(duì)攝像元件15進(jìn)行遮光的功能的機(jī)械光閘，以代替光闌14。此機(jī)械光閘在例如將CCD(ChargeCoupledDevice:電荷耦合器件)式的元件用作攝像元件15時(shí)，對(duì)防止擦傷有效。作為驅(qū)動(dòng)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1中配備的各透鏡群、光闌、光閘等的的驅(qū)動(dòng)源，可用以往公知的凸輪機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。在移動(dòng)量小的情況下或驅(qū)動(dòng)群的重量輕的情況下，使用超小型壓電促動(dòng)器，則能一面抑制驅(qū)動(dòng)部的體積和耗電的增加，一面使各群獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，從而謀求包含倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的攝像透鏡裝置的進(jìn)一步緊湊化。圖l所示的從物體側(cè)幵始依次包含由負(fù)透鏡(負(fù)透鏡lll)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(正彎月透鏡112)組成的第1透鏡群11、由雙凹透鏡(雙凹正透鏡121)和負(fù)透鏡(負(fù)彎月透鏡122)組成的第2透鏡群12、由正透鏡(正彎月透鏡131)組成的第3透鏡群131的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1是一種最佳透鏡組成。即，通過(guò)使第2透鏡群12從物體側(cè)開(kāi)始依次為正負(fù)的順序，將第2透鏡群12的主點(diǎn)位置靠近第1透鏡群11偵'J，從而能原樣保持變倍作用，減小第2透鏡群12的實(shí)質(zhì)功率，降低誤差靈敏度。又，通過(guò)配置雙凸透鏡，能加大第2透鏡群12的功率，減小變倍時(shí)的移動(dòng)量。還通過(guò)使第3透鏡群13為正透鏡，具有能使對(duì)攝像元件15的感光面的軸外光入射角靠近遠(yuǎn)心。攝像元件15按照該倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1成像的被拍攝體H的光像的光量，光電變換成R、G、B各分量的圖像信號(hào)，輸出到規(guī)定的圖像處理電路。例如作為攝像元件15，可用將CCD配置成2維狀的面?zhèn)鞲衅鞯母鰿CD的表面上將R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))濾色片裝貼成方格花紋狀的稱為"拜耳式"的單片式彩色面?zhèn)鞲衅鳂?gòu)成的元件。除這種CCD像傳感器外，也能用CMOS像傳感器、VIMS像傳感器等。低通濾光鏡16是配置在攝像元件15的攝像面上以濾除噪聲分量的平行平板狀的光學(xué)部件。作為此低通濾光鏡16，可用例如以調(diào)整規(guī)定的晶軸方向的晶體為材料的雙折射型低通濾光鏡或利用衍射效應(yīng)實(shí)現(xiàn)所需光學(xué)截止頻率特性的相位型低通濾光鏡等。再者，未必需要配備低通濾光鏡16，也可將上述光學(xué)的低通濾光鏡16代之以使用紅外線截止濾光鏡，以便減小攝像元件15的圖像信號(hào)包含的噪聲。還可在光學(xué)的低通濾光鏡16的表面實(shí)施紅外線反射鍍層，用一個(gè)元件實(shí)現(xiàn)兩種濾光鏡功能。<裝入倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字設(shè)備的說(shuō)明>接著，說(shuō)明裝入以上說(shuō)明的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1的數(shù)字設(shè)備。圖4是示出一本發(fā)明數(shù)字設(shè)備實(shí)施方式的帶相機(jī)便攜電話機(jī)2的外觀組成圖。再者，本發(fā)明中，作為數(shù)字設(shè)備，包含數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)字視像單元、便攜信息終端(PDA:PersonalDigitalAssistant;個(gè)人數(shù)字助理機(jī))、個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)或它們的周邊設(shè)備(鼠標(biāo)器、掃描儀、打印機(jī)等)。圖4(a)表示便攜電話機(jī)2的操作面，圖4(b)表示操作面的里面(即背面)。便攜電話機(jī)2在上部配備天線21，在操作面配備長(zhǎng)方形的顯示器23、進(jìn)行圖像拍攝模式的啟動(dòng)和靜止圖像與活動(dòng)圖像拍攝的切換的圖像切換按鍵23、控制變倍(連續(xù)改變焦距)的變倍按鍵24、快門(mén)按鍵25和撥號(hào)按鍵25。變倍按鍵24由222接點(diǎn)式開(kāi)關(guān)等構(gòu)成，在其上端部分印有表示望遠(yuǎn)的"T"，下端部分印有表示廣角的"W"，通過(guò)按壓印字位置，能指示各自的變倍動(dòng)作。此便攜電話機(jī)2中還內(nèi)置由前面說(shuō)明的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1構(gòu)成的攝像透鏡裝置27。圖5是示出上述便攜電話機(jī)2的攝像所涉及的電功能組成的功能框圖。此便攜電話機(jī)2的組成部分包含攝像部30、圖像產(chǎn)生部31、圖像數(shù)據(jù)緩存器32、圖像處理部33、驅(qū)動(dòng)部34、控制部35、存儲(chǔ)部36、以及接口(I/F)部37。攝像部30的組成部分包含攝像透鏡裝置27和攝像元件15。攝像透鏡裝置27的組成部分包含圖1所示的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1、往光軸方向驅(qū)動(dòng)透鏡并進(jìn)行變倍和聚焦用的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置。倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1使來(lái)自被拍攝體的光在攝像元件15的感光面上成像后，成為被拍攝體H的光學(xué)像。攝像元件15將倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1成像的被拍攝體的光學(xué)像變換成R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))色分量的電信號(hào)(圖像信號(hào))，當(dāng)作R、G、B各色的圖像信號(hào)輸出到圖像產(chǎn)生部31。攝像元件13利用控制部35的控制，控制靜止圖像或活動(dòng)圖像的攝像、或者攝像元件15中各像素輸出信號(hào)的讀出(水平同步、垂直同步、傳送)等攝像動(dòng)作。圖像產(chǎn)生部31對(duì)來(lái)自攝像元件15的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理、數(shù)字變換處理等，并對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮陔娖降臎Q定、伽馬校正、白均衡調(diào)整(WB調(diào)整)、輪廓校正和色相不勻校正等熟知的圖像處理，從圖像信號(hào)產(chǎn)生各像素的圖像數(shù)據(jù)。將圖像產(chǎn)生部31產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像數(shù)據(jù)緩存器32。圖像數(shù)據(jù)緩存器32是暫時(shí)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)并用作圖像處理部33對(duì)此圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后面闡述的處理用的工作區(qū)的存儲(chǔ)器，由例如RAM(RandomAccessMemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成。圖像處理部33是對(duì)圖像數(shù)據(jù)緩存器32的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行析像度變換等圖像處理的電路。而且，根據(jù)需要，可構(gòu)成使圖像處理部33校正倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l未校正完的像差。驅(qū)動(dòng)部34利用控制部35輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1，使其進(jìn)行希望的變倍和聚焦。控制部35的組成部分包含例如微處理器等，對(duì)攝像部30、圖像產(chǎn)生部31、圖像數(shù)據(jù)緩存器32、圖像處理部33、驅(qū)動(dòng)部34、存儲(chǔ)部36和接口部37各自的動(dòng)作進(jìn)行控制。即，由該控制部35進(jìn)行控制，使攝像透鏡裝置27和攝像元件15執(zhí)行被拍攝體的靜止圖像拍攝和活動(dòng)圖像拍攝的至少一方。存儲(chǔ)部36是存儲(chǔ)被拍攝體的靜止圖像拍攝或活動(dòng)圖像拍攝產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)電路，包含例如ROM(ReadOnlyMemory:只讀存儲(chǔ)器)或RAM。艮口，存儲(chǔ)部36具有作為靜止圖像用的和活動(dòng)圖像用的存儲(chǔ)器的功能。接口部37是對(duì)外部設(shè)備收發(fā)圖像數(shù)據(jù)的接口，例如依據(jù)USB或IEEE1394等標(biāo)準(zhǔn)的接口。說(shuō)明以上那樣構(gòu)成的便攜電話機(jī)2的攝像動(dòng)作。拍攝靜止圖像時(shí)，首先，通過(guò)按壓圖像切換按鍵23，啟動(dòng)圖像拍攝模式。這里，通過(guò)按壓一次圖像切換按鍵23啟動(dòng)靜止圖像拍攝模式，通過(guò)該狀態(tài)下又按壓一次圖像切換按鍵23切換到活動(dòng)圖像拍攝模式。g卩，接收來(lái)自圖像切換按鍵23的指示的便攜電話機(jī)2主體的控制部35使攝像透鏡裝置27和攝像元件27執(zhí)行物體側(cè)的被拍攝體的靜止圖像拍攝和活動(dòng)圖像拍攝中至少一方的拍攝。啟動(dòng)靜止圖像拍攝時(shí)，控制部35進(jìn)行控制，使攝像透鏡裝置27和攝像元件15執(zhí)行靜止圖像拍攝，并驅(qū)動(dòng)攝像透鏡裝置27的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)行聚焦。由此，將對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的光學(xué)像在攝像元件15的感光面上周期性地重復(fù)成像，并變換成R、G、B色分量的圖像信號(hào)后，輸出到圖像產(chǎn)生部31。將該圖像信號(hào)暫時(shí)存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)緩存器32，由圖像處理部33進(jìn)行圖像處理后，傳送到顯示用存儲(chǔ)器(圖中省略)，以引導(dǎo)到顯示器22。然后，拍攝者可通過(guò)窺視顯示器22，將主被拍攝體調(diào)整成納入其畫(huà)面中的希望的位置。此狀態(tài)下，通過(guò)按壓快門(mén)按鍵25，能得到靜止圖像。g卩，將圖像數(shù)據(jù)存放到當(dāng)作靜止圖像用的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)部36。這時(shí)，進(jìn)行打算放大被拍攝體處在離開(kāi)拍攝者的位置的或靠近的被拍攝體用的變焦距拍攝時(shí)，按壓變倍按鍵24的上端"T"的印字部分，則檢測(cè)出該狀態(tài)，并且控制部35按照按壓時(shí)間執(zhí)行變倍用的透鏡驅(qū)動(dòng)，使倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l連續(xù)進(jìn)行改變焦距。又，過(guò)分改變焦距時(shí)等想要減小被拍攝體的放大率的情況下，通過(guò)按壓變倍按鍵24下端"W"的印字部分，檢測(cè)出該狀態(tài)，并且控制部35通過(guò)控制倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1，從而按照按壓時(shí)間連續(xù)進(jìn)行變倍。這樣進(jìn)行動(dòng)作，即便是離開(kāi)拍攝者的被拍攝體也能用變倍按鍵24調(diào)節(jié)其放大率。然后，與通常的等倍拍攝相同，也將主被拍攝體調(diào)整成納入其畫(huà)面中希望的位置，并按壓快門(mén)按鍵25，從而能得到放大的靜止圖像。又，進(jìn)行活動(dòng)圖像拍攝時(shí)，通過(guò)按壓一次圖像切換按鍵23啟動(dòng)靜止圖像拍攝模式后，又按壓一次圖像切換按鍵23，切換到活動(dòng)圖像拍攝模式。由此，控制部35控制攝像透鏡裝置27和攝像元件15，使其進(jìn)行活動(dòng)圖像拍攝。其后，與靜止圖像拍攝時(shí)相同，拍攝者窺視顯示器22，將通過(guò)攝像透鏡裝置27得到的被拍攝體的像調(diào)整成納入其畫(huà)面中希望的位置。這時(shí)，與靜止圖像拍攝相同，也能用變倍按鍵24調(diào)節(jié)被拍攝體像的放大率。此狀態(tài)下，按壓快門(mén)按鍵25，從而啟動(dòng)活動(dòng)圖像拍攝。此拍攝中，也能利用變倍按鍵24隨時(shí)改變被拍攝體的放大率。拍攝活動(dòng)圖像時(shí)，控制部35進(jìn)行控制，使攝像透鏡裝置27和攝像元件15進(jìn)行活動(dòng)圖像拍攝，并驅(qū)動(dòng)攝像透鏡裝置27的未圖示的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)行聚焦。由此，將對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的光學(xué)像在攝像元件15的感光面上周期性地重復(fù)成像，并變換成R、G、B色分量的圖像信號(hào)后，輸出到圖像產(chǎn)生部31。將該圖像信號(hào)暫時(shí)存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)緩存器32，由圖像處理部33進(jìn)行圖像處理后，傳送到顯示用存儲(chǔ)器，以引導(dǎo)到顯示器22。這里，又按壓一次快門(mén)按鍵25，從而結(jié)束活動(dòng)圖像拍攝。將拍攝的活動(dòng)圖像引導(dǎo)到當(dāng)作活動(dòng)圖像用的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)部36加以存放。<倍率可變光學(xué)系統(tǒng)較具體實(shí)施方式的說(shuō)明>參照?qǐng)Dl所示的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1(即構(gòu)成裝載于圖4所示帶相機(jī)的便攜電話機(jī)2的攝像透鏡裝置的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)l)的具體組成。實(shí)施例1圖6是示出實(shí)施例1的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1A的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖(光路圖)。此圖6和下面所示圖7圖13的光路圖示出廣角端(W)的透鏡配置，實(shí)施例1和下面所示的實(shí)施例2實(shí)施例8都構(gòu)成它們的透鏡群從圖的物體側(cè)(圖6的左側(cè))開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第1透鏡群(Grl)、具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)，除實(shí)施例8外，還包含具有正或負(fù)光功率的第3透鏡群(Gr3)。即，構(gòu)成位于最物體側(cè)的第1透鏡群(Grl)具有負(fù)光功率的所謂負(fù)前導(dǎo)結(jié)構(gòu)。圖6所示實(shí)施例1的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1A將各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始依次構(gòu)成如下。第1透鏡群(Grl)總體上具有負(fù)光功率，包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)總體上具有正光功率，包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。此第2透鏡群(Gr2)的物體側(cè)配備變倍時(shí)與第1透鏡群(Grl)和第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)的光闌(ST)。第3透鏡群(Gr3)的組成部分包含1片具有正光功率的往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L5)。此第3透鏡群(Gr3)的像側(cè)以平行平板(FT)為中介，配置攝像元件(SR)的感光面。所述平行平板(FT)相當(dāng)于光學(xué)濾光鏡、紅外截止濾光鏡、攝像元件的防護(hù)玻璃等。再者，也可配置機(jī)械光閘，以代替上述光闌(ST)。又，圖6中示出連續(xù)的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，但也可以進(jìn)一步緊湊化為目標(biāo)，做成切換同一光學(xué)組成中的2個(gè)焦點(diǎn)的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。尤其是從廣角端往望遠(yuǎn)端變倍時(shí)，第l透鏡群(Grl)的移動(dòng)軌跡作U形轉(zhuǎn)彎(移動(dòng)成描繪往像側(cè)凸出的軌跡)因而廣角端和望遠(yuǎn)端的光學(xué)總長(zhǎng)大致相同的情況下，通過(guò)做成切換2個(gè)焦點(diǎn)的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，能使第1透鏡群(Grl)在變倍時(shí)固定，所以對(duì)包含驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的單元規(guī)模小型化具有的效果大。這些方面在下面說(shuō)明的實(shí)施例28中也相同。圖6中對(duì)各透鏡面標(biāo)注的編號(hào)ri(i:1、2、3、……)是指從物體側(cè)開(kāi)始數(shù)時(shí)的第i面(其中將透鏡的組合面當(dāng)作1個(gè)面數(shù))，d中添加"*"號(hào)的面表示非球面。再者，將所述光闌(ST)、平行平板(FT)的兩個(gè)面、攝像元件(SR)的感光面也當(dāng)作1個(gè)面處理。這種處理對(duì)后面闡述的其它實(shí)施例的光路圖(圖7圖13)中也相同，其圖中符號(hào)的含義與圖6基本相同。但是，各圖都對(duì)最物體側(cè)的透鏡面標(biāo)注相同的符號(hào)(rl)，卻不意味著它們的曲率等在全部實(shí)施方式中都相同。這種組成下，從物體側(cè)入射的光沿光軸AX依次通過(guò)第1、第2和第3透鏡群(Grl、Gr2、Gr3)，在攝像元件(SR)的感光面形成物體的光學(xué)像。然后，在攝像元件(SR)將平行平板(FT)中修改的光學(xué)像變換成電信號(hào)。按照需要，對(duì)此電信號(hào)實(shí)施規(guī)定的數(shù)字圖像處理或圖像壓縮處理等后，當(dāng)作數(shù)字視頻信號(hào)記錄在26便攜電話機(jī)或便攜信息終端等的存儲(chǔ)器中，利用有線或無(wú)線傳送到其它數(shù)字設(shè)備。圖22(和圖23)是示出這些透鏡群變倍時(shí)的移動(dòng)方向的模式圖。此圖22(和圖23)中，不僅示出實(shí)施例1的而且同時(shí)示出后面闡述的實(shí)施例2及其后的各透鏡群的移動(dòng)方向。此圖22(和圖23)中，也與前文相同，左側(cè)為物體側(cè)，從該物體側(cè)開(kāi)始，依次配置第1透鏡群(Grl)、第2透鏡群(Gr2)、第3透鏡群(Gr3)和第4透鏡群(Gr4)。此圖中，符號(hào)W表示焦距最短(即視場(chǎng)角最大)的廣角端，符號(hào)T表示焦距最長(zhǎng)(即視場(chǎng)角最小)的望遠(yuǎn)端。而且，符號(hào)M表示焦距在廣角端(W)與望遠(yuǎn)端(T)的中間(下文稱為中間點(diǎn))。使實(shí)際的透鏡群在沿光軸的直線上移動(dòng)，但此圖中以圖的上方至下方排列的方式表示廣角端(W)、望遠(yuǎn)端(T)和中間點(diǎn)(M)的透鏡群的位置。如圖22所示，此實(shí)施例1中，使第1透鏡群(Grl)和第2透鏡群(Gr2)在變倍時(shí)活動(dòng)，將第3透鏡群(Gr3)在變倍時(shí)固定。具體而言，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，將第2透鏡群(Gr2)的位置往靠近物體的方向直線移動(dòng)，而將第1透鏡群(Grl)移動(dòng)成描繪往像側(cè)凸出的軌跡。但是，包括下面的實(shí)施例在內(nèi)，這些透鏡群的移動(dòng)方向和移動(dòng)量等能以依賴于有關(guān)透鏡群的光功率或透鏡組成等的方式進(jìn)行變動(dòng)。例如，圖22中，即使第2透鏡群(Gr2)那樣畫(huà)成直線移動(dòng)，也包含其軌跡為往物體側(cè)或像側(cè)凸出的曲線的情況。表2、表3示出實(shí)施例1的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1A中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1A中，將全部透鏡(L1L5)做成玻璃透鏡。后文揭示的表20示出實(shí)施例1的光學(xué)系統(tǒng)中套用上述條件式(1)(21)的情況下的各個(gè)數(shù)值。表20中，由于條件式(2)和(4)是相同的條件式，省略記述條件式(4)。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>[表3]透鏡面畫(huà)錐系數(shù)非球面系數(shù)ABCD，(5l.，4￡~0330SUM1.80E"0640U3E-05-L75E-066-U5HJ3-U5E-0409.84EH33-4.93E-03S.51E,-3.6SE"C580-2,17^04-1.7€-033.S6E"OS2.2園90-8,6EH333.3.BE-03-1.艦~03100-〗,0E-0402.30E~O4表2所示的內(nèi)容，從左到右，依次為各透鏡面編號(hào)、各面的曲率半徑(單位為毫米)、廣角端(W)和中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)的無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦?fàn)顟B(tài)下的光軸上各透鏡面的間隔(軸上的面間隔)、各透鏡的折射率以及阿貝數(shù)。軸上的面間隔M、T的空欄表示與左面的W欄相同的值。而且，軸上的面間隔是設(shè)對(duì)置的一對(duì)面(包含光學(xué)面、攝像面)之間的區(qū)域中存在的媒質(zhì)為空氣進(jìn)行換算的距離。這里，各光學(xué)面的編號(hào)i(i-l、2、3、……)是指從光路上的物體側(cè)開(kāi)始數(shù)而得的第i光學(xué)面，i中添加"*"號(hào)的面表示非球面(非球面形狀的折射光學(xué)面或具有與非球面等效的折射作用的面)。再者，光闌(ST)、平行平板(FT)的兩個(gè)面和攝像元件(SR)的感光面都是平面，所以它們的曲率半徑為oo。光學(xué)面的非球面形狀使用面頂點(diǎn)為原點(diǎn)、從物體往攝像元件的方向?yàn)閦軸的正方向的空間正交坐標(biāo)系(x、y、z)，并由下面的式(23)進(jìn)行定義。[式2]*(23)29其中，Z:高度h的位置上的Z軸方向的位移量(面頂點(diǎn)為基準(zhǔn))h:對(duì)z軸垂直的方向的高度(h2=x2+y2)C:近軸曲率(=1/曲率半徑)A、B、C、D、E、F:分別為4、6、8、10、12、14次的非球面系卞/f數(shù)k:圓錐系數(shù)從上述式(23)判明，對(duì)表2所示非球面透鏡的曲率半徑表示透鏡的面頂點(diǎn)附近的值。又，表3分別示出形成非球面的面(表2中對(duì)1添加*的面)的圓錐系數(shù)k和非球面系數(shù)A、B、C、D的值。圖14從左側(cè)開(kāi)始，依次示出基于上文那樣的透鏡配置、組成的實(shí)施例1的全光學(xué)系統(tǒng)的球面像差、像散和偏斜像差(畸變)。此圖中，上欄、中欄和下欄分別表示廣角端(W)、中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)的各像差。而且，球面像差和像散的橫軸以毫米為單位表示焦點(diǎn)位置的偏移，偏斜像差的橫軸以對(duì)總體的比率(％)表示偏斜量。球面像差的縱軸用以入射高度歸一化的值進(jìn)行表示，但像散和偏斜像差的縱軸用像的高度(像高)進(jìn)行表示。再有，球面像差的圖中，用點(diǎn)劃線、實(shí)線和虛線分別表示使用紅色(波長(zhǎng)656.28納米)、黃色(所謂d線；波長(zhǎng)587.56納米)和藍(lán)色(波長(zhǎng)435.84納米)這波長(zhǎng)不同的3種光的情況下的像差。像散的圖中，符號(hào)s和t分別表示傾斜(徑向)面、切向(子午)面的結(jié)果。從該圖14判明，實(shí)施例1的透鏡群在廣角端(W)、中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)都呈現(xiàn)偏斜像差優(yōu)良達(dá)大致5X以內(nèi)的光學(xué)特性。表18和表19分別示出此實(shí)施例1中廣角端(W)、中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)的焦距(單位為毫米)和F值。從這些表判明本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)焦距短且明亮的光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施例2圖7是示出實(shí)施例2的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1B的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例2的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1B的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第l透鏡群(Grl)、光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)和具有正光功率的第3透鏡群(Gr3)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。第3透鏡群(Gr3)包含1片往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L5)。這種透鏡組成的實(shí)施例2的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1B中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖22所示，第1透鏡群(Grl)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)，第2透鏡群(Gr2)往物體側(cè)直線移動(dòng)，并將第3透鏡群(Gr3)固定。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表4、表5示出實(shí)施例2的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1B中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖7所示，此實(shí)施例2中，將第2第5透鏡(L2L5)做成雙面非球面透鏡，將第1透鏡(L1)做成單面非球面透鏡。此第1透鏡(L1)是復(fù)合型非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1B中，將全部透鏡(L1L5)做成玻璃透鏡。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>[表5〗<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>實(shí)施例3圖8是示出實(shí)施例3的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1C的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例3的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1C的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第1透鏡群(Grl)、配置在第2透鏡群(Gr2)的物體側(cè)的光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)和具有正光功率的第3透鏡群(Gr3)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。第3透鏡群(Gr3)包含1片往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L5)。這種透鏡組成的實(shí)施例3的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1C中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖22所示，第1透鏡群(Grl)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)，第2透鏡群(Gr2)往物體側(cè)直線移動(dòng)，并將第3透鏡群(Gr3)的位置固定(廣角端總長(zhǎng)>望遠(yuǎn)端總長(zhǎng))。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表6、表7示出實(shí)施例3的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1C中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖8所示，此實(shí)施例3中，將全部第1第5透鏡(L1L5)做成雙面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1C中，將第5透鏡(L5)做成樹(shù)脂制透鏡，其它透鏡做成玻璃透鏡。[表6]<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>[表7]:透鏡面圓錐系數(shù)非球面系數(shù)ABCDs20-5.30-3.4€~04-〗.〗疋~031.16HS4Z.01EH)E40-U關(guān)-2.5E"0660-3.14E-D32.53E-C3-1.4正-C3了-8.秘E-04-8.艦~0480-e.71E-04l,S固8.(E"€5-1.l7E-03303.腦31.3K"03100"1M3-7.，使-B4110S.,3U4非球面系數(shù)E-S.U0H)86.09EH372.10E-08-2-82H!5-5.1.2SE"0S6.91E-065.0SE"06-，.實(shí)施例4圖9是示出實(shí)施例4的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例4的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第l透鏡群(Grl)、光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)、具有負(fù)光功率的第3透鏡群(Gr3)和具有正光功率的第4透鏡群(Gr4)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)透鏡(L4)。第3透鏡群(Gr3)包含1片往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L5)，第4透鏡群(Gr4)包含雙凸正透鏡(L6)。這種透鏡組成的實(shí)施例4的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖22所示，第2透鏡群(Gr2)往物體側(cè)直線移動(dòng)，第3透鏡群(Gr3)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)。而將第l透鏡群(Grl)和第4透鏡群(Gr4)固定。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表8和表9示出實(shí)施例4的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖8所示，此實(shí)施例4中，將全部第1第6透鏡(L1L6)做成雙面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D中，將第l、第5、第5透鏡(L1、L5、L6)做成樹(shù)脂制透鏡，其它透鏡為玻璃透鏡。[表8]<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>[表9]<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>實(shí)施例5圖io是示出實(shí)施例5的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)m的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例5的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1E的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第l透鏡群(Grl)、光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)和具有正光功率的第3透鏡群(Gr3)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和雙凹負(fù)透鏡(L4)的組合透鏡。第3透鏡群(Gr3)包含1片雙凸正透鏡(L5)。這種透鏡組成的實(shí)施例5的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖23所示，第1透鏡群(Grl)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)，第2透鏡群(Gr2)和第3透鏡群(Gr3)分別往物體側(cè)和像側(cè)直線移動(dòng)。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表10、表11示出實(shí)施例5的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1E中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖10所示，此實(shí)施例5中，將第1第4透鏡(L1L4)做成單面非球面透鏡，將第5透鏡(L5)做成雙面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1D中，將第l、第2、第5透鏡(L1、L2、L5)做成樹(shù)脂制透鏡，其它透鏡為玻璃透鏡。[表io]透面鏡曲率半徑軸上的面間隔(m〗折射率阿貝數(shù)wMT-9.05So.卿55.721.3101.S834030.233*3-2加!.4加4o.，oo53.17，1.3421.肪3加3"2S-6.咖1.18325,437*2,咖，.咖6.70S9,S切B*4S,咖1.926，，53柳55,72-4.柳2.S2Sl.S訴10co0.SOO1.51咖11oo0.SOO12oo表11]透鏡面||非球面系數(shù)ABCD10-4.艦*052.20E-06"4,，3E-08302,(KE4J44,S9H)6-1.KE-075-6,70E"C5T05."E-(M-，，WE"C41.0^1J-1.^^04"3E-059-3.84E-04H05實(shí)施例6圖11是示出實(shí)施例6的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)IF的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例6的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)IF的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第1透鏡群(Grl)、光鬧(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)和具有正光功率的第3透鏡群(Gr3)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎38月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。第3透鏡群(Gr3)包含1片雙凸正透鏡(L5)。這種透鏡組成的實(shí)施例6的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1F中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖23所示，第1透鏡群(Grl)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)，第2透鏡群(Gr2)和第3透鏡群(Gr3)分別往物體側(cè)和像側(cè)直線移動(dòng)(廣角端總長(zhǎng)〉望遠(yuǎn)端總長(zhǎng))。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表12、表13示出實(shí)施例6的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1F中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖ll所示，此實(shí)施例6中，將第2第5透鏡(L2L5)做成雙面非球面透鏡，將第1透鏡(L1)做成單面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1F中，將全部透鏡(L1L5)做成玻璃透鏡。[表12]<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>[表13]<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>實(shí)施例7圖12是示出實(shí)施例7的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1G的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例7的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1G的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第l透鏡群(Grl)、光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)和具有正光功率的第3透鏡群(Gr3)。詳細(xì)而言，第1透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。第3透鏡群(Gr3)包含1片雙凸正透鏡(L5)。這種透鏡組成的實(shí)施例7的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1G中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖22所示，第1透鏡群(Grl)作U形轉(zhuǎn)彎移動(dòng)，第2透鏡群(Gr2)往物體側(cè)直線移動(dòng)，并將第3透鏡群(Gr3)固定。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表14、表15示出實(shí)施例7的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1G中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖12所示，此實(shí)施例7中，將全部第1第5透鏡(L1L5)做成雙面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1G中，將第l、第2、第5透鏡(L1、L2、L5)做成樹(shù)脂制透鏡，其它透鏡為玻璃透鏡。[表14]<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>[表15]透面鏡囫錐系數(shù)非球面系數(shù)ABCD101.38E-0323033,85E-G4-S,M￡-044Q7,5SE-0S60S.7翻-USE"03了0-!.57HJZ8.IME~0380-7.Z7E"03-2.34EHJ2I.31H32g0-1.80E02-2.18H，00-2.0SHJ35.17H)40-"5E"034.15E"(M-1.70HJ5非球面系數(shù)-105-5.2花-C52.7SE-03-2.2固1.50EHJS實(shí)施例8圖13是示出實(shí)施例8的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1H的透鏡群的排列的縱向剖切光軸AX的剖視圖。此實(shí)施例8的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1H的各透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含總體上具有負(fù)光功率的第l透鏡群(Grl)、光闌(ST)、總體上具有正光功率的第2透鏡群(Gr2)。詳細(xì)而言，第l透鏡群(Grl)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹負(fù)透鏡(L1)和往物體側(cè)凸的正彎月透鏡(L2)。第2透鏡群(Gr2)從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸正透鏡(L3)和往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡(L4)。這種透鏡組成的實(shí)施例8的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1H中，從廣角端(W)往望遠(yuǎn)端(T)變倍時(shí)，如圖23所示，第1透鏡群(Grl)和第2透鏡群(Gr2)分別往像側(cè)和物體側(cè)直線移動(dòng)。還將光闌(ST)在變倍時(shí)與第2透鏡群(Gr2)—起移動(dòng)。接著，表16、表17示出實(shí)施例8的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1H中各透鏡的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如這些表和圖13所示，此實(shí)施例8中，將全部透鏡(L1L4)做成雙面非球面透鏡。再者，此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1H中，將全部透鏡做成玻璃透鏡。42[表16]<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>[表17]<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>圖15圖21分別示出基于以上那樣的配置、組成的上述實(shí)施例28的全光學(xué)系統(tǒng)的球面像差、像散和偏斜像差。這些圖中，球面像差的圖與圖14相同，也用點(diǎn)劃線、實(shí)線和虛線分別示出使用紅色、黃色和藍(lán)色這波長(zhǎng)不同的3種光時(shí)的像差。各實(shí)施例的透鏡群都在廣角端(W)、中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)呈現(xiàn)偏斜像差優(yōu)良達(dá)大致5%以內(nèi)的光學(xué)特性。又，表18和表19分別示出此實(shí)施例28的各倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中廣角端(W)、中間點(diǎn)(M)和望遠(yuǎn)端(T)的焦距(單位為毫米)和F值。從這些表判明，與實(shí)施例1相同，能實(shí)現(xiàn)焦距短且明亮的光學(xué)系統(tǒng)。[表18]<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>如以上所說(shuō)明，根據(jù)上述實(shí)施例18的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)1A1H，尤其是倍率變化比(有時(shí)稱為變倍比)為23倍程度的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，能價(jià)廉地提供遍及變倍區(qū)全區(qū)都將各種像差校正得良好而且可達(dá)到(超)小型化的變焦距透鏡。再者，上述具體實(shí)施方式中主要包含具有下列組成的發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)方面的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第1透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第1透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其中，將所述第l透鏡群構(gòu)成包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(l)、(2)。0.5<D1/fw<0.8......(1)0.7<f2/fw<2.0……(2)其中，Dl:所述第l透鏡群的透鏡最前面至所述第l透鏡群的透鏡最后面的光軸上的厚度f(wàn)W:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)合成焦距f2:所述第2透鏡群的合成焦距根據(jù)此組成，形成位于最物體側(cè)的第l透鏡群具有負(fù)光功率的所謂負(fù)前導(dǎo)光學(xué)系統(tǒng)。因此，能使從物體側(cè)以大角度入射的光比第l透鏡群的負(fù)光功率更快平緩，在謀求光學(xué)總長(zhǎng)或前透鏡直徑的規(guī)模緊湊化方面有利。又，包含負(fù)正的組成在謀求光學(xué)系統(tǒng)緊湊化的情況下，能確保變倍群的移動(dòng)距離較長(zhǎng)，所以能抑制第2透鏡群的誤差靈敏度的提高。這些方面在變倍比為23倍的變焦距透鏡中特別顯著。而且，取為所述第l透鏡群至少具有負(fù)透鏡和正透鏡各1片的組成，從而能良好地校正倍率色差。又，通過(guò)用小于等于3片的透鏡構(gòu)成所述第2透鏡群，能減小變倍時(shí)移動(dòng)量大的第2透鏡群的驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)載，達(dá)到透鏡數(shù)量減少帶來(lái)的成本降低。又，鑒于制造難度和光學(xué)性能，以滿足上述條件式(l)、(2)為必要條件。Dl/fw大于條件式(l)的上限時(shí)，要維持光學(xué)總長(zhǎng)時(shí)，第2透鏡群的是指變倍移動(dòng)量小，所以需要加大第2透鏡群的光功率，制造難度變高的趨勢(shì)顯著。另一方面，小于條件式(l)的下限時(shí)，第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的光功率弱，后方主點(diǎn)遠(yuǎn)離像面，所以要維持同樣的焦距，則確保后焦距相對(duì)困難，而且出瞳難遠(yuǎn)離像面的趨勢(shì)顯著。又，G/fw大于條件式(2)的上限時(shí)，第2透鏡群的功率過(guò)分弱，難以在維持緊湊性的狀態(tài)下得到23倍程度的變倍比。另一方面小于條件式(2)的下限時(shí)，第2透鏡群的偏心誤差靈敏度非常高，制造難度變高的趨勢(shì)顯著。本發(fā)明另一方面的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第l透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第l透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其中，將所述第l透鏡群構(gòu)成包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(3)、(4)。|AZlpi/dlpi|<0.2......(3)0.7<f2/fw<2.0......(4)其中，AZlpi:所述第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面中以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)的最大有效半徑上的傾斜量dlpi:第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面的最大有效半徑fw:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距G:所述第2透鏡群的合成焦距此組成中，為了享有與權(quán)利要求1的方面相同的優(yōu)點(diǎn)，形成負(fù)前導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)，并由小于等于3片的透鏡構(gòu)成第2透鏡群，而且鑒于制造難度，以所述條件式(3)、(4)為必要條件。lAZlpi/dlpil大于條件式(3)的上限時(shí)，第l透鏡群內(nèi)各透鏡的曲率變大，偏厚比增加，所以制造難度和面形狀測(cè)量難度變高的趨勢(shì)顯著。此外，還產(chǎn)生分別保持第l透鏡群、第2透鏡群的鏡筒之間發(fā)生干擾的情況，難以縮短第l透鏡群與第2透鏡群之間的距離，所以對(duì)緊湊化不利。又f2/fw大于條件式(4)的上限時(shí)，第2透鏡群的功率過(guò)分弱，難以在維持緊湊性的狀態(tài)下得到23倍程度的變倍比。另而小于條件式(4)的下限時(shí)，第2透鏡群的偏心誤差靈敏度非常高，制造難度變高的趨勢(shì)顯著。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群的像側(cè)具有含正光功率的第3透鏡群。根據(jù)此組成，以形成負(fù)正正光學(xué)系統(tǒng)的方式構(gòu)成倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。負(fù)正正光學(xué)系統(tǒng)能對(duì)第3透鏡群分配功率，所以與負(fù)正光學(xué)系統(tǒng)相比，能進(jìn)一步加大制造難度為相同程度時(shí)的第2透鏡群的光功率，使第2透鏡群的移動(dòng)量可以小，所以對(duì)緊湊化有利，而且具有能由第3透鏡群使對(duì)像面(攝像元件的感光面)的軸外光入射角接近遠(yuǎn)心的優(yōu)點(diǎn)。此情況下，所述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)最好僅包含所述第1第3透鏡群這3個(gè)透鏡群。要謀求倍率可變光學(xué)系統(tǒng)超小型化的情況下，透鏡在制造方便程度方面，必須占有一定的空間，所以透鏡對(duì)透鏡單元全空間的空間占有率較高。因此，即使有時(shí)產(chǎn)生使透鏡單件精度提高的負(fù)擔(dān)，也需要盡量減少透鏡群數(shù)量或透鏡數(shù)量。于是，通過(guò)將透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，取為負(fù)正正的3單元，與其它倍率可變光學(xué)系統(tǒng)相比，能又謀求緊湊化，又在另一方面使作為倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的性能、聚焦性能、制造誤差靈敏度、像面入射角的遠(yuǎn)心性的均衡最佳。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好第l透鏡群內(nèi)位于最靠近物體側(cè)的負(fù)透鏡滿足下面條件式(5)。l<Tle/Tlc<4......(5)其中，Tie:所述負(fù)透鏡的光軸方向厚度最大值TIC:所述負(fù)透鏡的光軸上的厚度根據(jù)滿足上述條件式(5)的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，能做成制造難度和光學(xué)性能方面進(jìn)一步優(yōu)良的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。Tle/Tlc大于條件式(5)的上限時(shí)，偏厚比變大，透鏡加工困難的趨勢(shì)顯著。而小于條件式(5)的下限時(shí)，所述負(fù)透鏡的光功率弱，維持確保后焦距和鑰信息的困難性明顯。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好在像側(cè)配置攝像元件的情況下，滿足下面的條件式(6)。Lb/fw<1.5......(6)其中，Lb:望遠(yuǎn)端中，位于最靠近像側(cè)的具有功率的透鏡面的面頂點(diǎn)至所述攝像元件的攝像面的光軸上的距離(在空氣中換算的長(zhǎng)度)根據(jù)滿足上述條件式(6)的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，能做成制造難度和光學(xué)性能48方面進(jìn)一步優(yōu)良的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。Lb/fW大于條件式(6)的上限時(shí)，為了確保后焦距長(zhǎng)，需要加大第l透鏡群的負(fù)功率，使第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的曲率變大，制造難度增加的趨勢(shì)顯著。上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好在從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，將所述第3透鏡群固定。根據(jù)此組成，變倍時(shí)使第3透鏡群固定，從而能簡(jiǎn)化鏡筒機(jī)構(gòu)，還能使位置精度提高。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第l透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片負(fù)透鏡和1片正透鏡，并且滿足下面的條件式(7)。0.2<|fln/flp|<0.5......(7)其中，flp:所述第1透鏡群內(nèi)的正透鏡的焦距fln:所述第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的焦距根據(jù)此組成，第l透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片負(fù)透鏡和1片正透鏡，從而容易確保廣角端的后焦距，而且能良好地校正視場(chǎng)角大的軸外光的像散、倍率色差。所述lfm/flpl大于條件式(7)的上限時(shí)，尤其是廣角端的像散、倍率色差的校正不充分的趨勢(shì)顯著，而小于下限，則構(gòu)成第l透鏡群的各透鏡的功率非常大，制造難度增加的趨勢(shì)顯著。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片正透鏡和1片負(fù)透鏡，并且滿足下面的條件式(8)。0.7<|f2n/f2p|<1.8......(8)其中，f2p:所述第2透鏡群內(nèi)的正透鏡的焦距f2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的焦距根據(jù)此組成，第2透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片正透鏡和1片負(fù)透鏡，并且所述lf2n/f2p卩滿足條件式(8)，從而能用這些各1片的透鏡進(jìn)行球面像差和軸上色差的充分校正。而且，通過(guò)從物體側(cè)開(kāi)始，按正負(fù)的順序進(jìn)行配置，第2透鏡群的主點(diǎn)位置靠近第1透鏡群側(cè)，因而能原樣保持變倍作用并使第2透鏡群的實(shí)質(zhì)功率減小，可期望誤差靈敏度的作用減小。大于條件式(8)的上限時(shí)，第2透鏡群的負(fù)透鏡的光功率弱，所以球面像差的校正常不足，而小于下限，則第2透鏡群的負(fù)透鏡的功率變大，所以倍率色差大，圖像質(zhì)量降低的趨勢(shì)顯著。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第l透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹透鏡或往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡和往物體側(cè)凸的正透鏡這2片透鏡。通過(guò)這樣設(shè)定第l透鏡群的透鏡組成，容易確保廣角端的后焦距，而且能良好地校正視場(chǎng)角大的光的偏斜像差、像散。還配置往物體側(cè)凸的正彎月透鏡，從而能良好地校正像散，改善像面性。此情況下，最好所述第l透鏡群滿足下面的條件式(9)、(10)。Nlp>1.7......(9)|vlp—vln|>20......(10)其中，Nip:所述第1透鏡群內(nèi)的正彎月透鏡的折射率Vlp:所述第l透鏡群內(nèi)的正彎月透鏡的阿貝數(shù)Vlll:所述第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)根據(jù)此組成，能提供在緊湊化方面、倍率色差校正方面有利的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。Nlp小于條件式(9)的下限時(shí)，所述正彎月透鏡的像方面的曲率大，產(chǎn)生分別保持第l透鏡群、第2透鏡群的鏡筒之間發(fā)生干擾的情況，難縮短第l透鏡群與第2透鏡群之間的距離，所以對(duì)緊湊化不利。而且，|vlp—vlni小于條件式(10)的下限時(shí)，倍率色差校正不充分的趨勢(shì)顯著。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸透鏡和將深凹面朝向像側(cè)的雙凹透鏡或負(fù)彎月透鏡這2片透鏡。根據(jù)此組成，將第2透鏡群取為從物體側(cè)開(kāi)始依次正負(fù)的順序，所以第2透鏡群的主點(diǎn)位置靠近第l透鏡群側(cè)，能原樣保持變倍作用并使第2透鏡群的實(shí)質(zhì)功率減小，從而降低誤差靈敏度。又，通過(guò)配置雙凸透鏡，能加大第2透鏡群的功率，減小變倍時(shí)的移動(dòng)量。還對(duì)雙凹透鏡或負(fù)彎月透鏡將深凹面朝向像側(cè)，從而能良好地進(jìn)行像散和色差的校正。上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群滿足下面的條件式(11)、(12)。|N2p—N2n|>0.15……(11)|v2p—v2n!>30……(12)鏡群內(nèi)的正透鏡的折射率v2p:所述第2透鏡群內(nèi)的正透鏡的阿貝數(shù)N2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的折射率v2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)上述組成中，|N2p—N2nl小于條件式(ll)的下限時(shí)，珀茲瓦和的增加帶來(lái)的像散顯著。|v2p—v2nl斜向于條件式(12)的下限時(shí)，軸上色差校正不充分的趨勢(shì)顯著。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第3透鏡群在物體側(cè)包含1片往物體側(cè)凸的正彎月透鏡。根據(jù)此組成，具有能使透鏡的主點(diǎn)位置遠(yuǎn)離像面從而使像面入射角平緩的效果，所以可為適合謀求倍率可變光學(xué)系統(tǒng)超小型化的情況的組成。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群的物體側(cè)具有幵口光闌，所述開(kāi)口光闌將光闌直徑固定。根據(jù)此組成，所述第2透鏡群的物體側(cè)具有開(kāi)口光闌，從而能盡量減小第1透鏡群的前透鏡直徑。另一方面，第l透鏡群與第2透鏡群的間隔對(duì)光學(xué)總長(zhǎng)影響大，為了插入可變光闌機(jī)構(gòu)而構(gòu)成加大該間隔，則需要加長(zhǎng)例如23倍程度的光學(xué)總長(zhǎng)。因此，將光闌直徑固定，使光闌構(gòu)件簡(jiǎn)化，從而能達(dá)到光軸方向厚度小。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好通過(guò)使所述第l透鏡群往物體側(cè)移動(dòng)，進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體往近距離物體的聚焦。使所述的l透鏡群移動(dòng)帶來(lái)的各種像差的變動(dòng)較小。因而，通過(guò)利用往所述第1透鏡群的物體側(cè)的移動(dòng)進(jìn)行聚焦，能抑制聚焦造成的性能變差。又，對(duì)所述第l透鏡群的移動(dòng)量的像面散焦量大，所以用小的移動(dòng)量就能得到透鏡前達(dá)幾厘米程度的良好聚焦性能。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好通過(guò)使所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群往物體側(cè)移動(dòng)，進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體往近距離物體的聚焦。根據(jù)此組成，用所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群進(jìn)行聚焦，從而不導(dǎo)致抽出的光學(xué)總長(zhǎng)的增加或前透鏡直徑的增大而能得到連近距離51物體也清晰的圖像。再者，進(jìn)行聚焦時(shí)，是使第l透鏡群移動(dòng)還是使比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群移動(dòng)，可根據(jù)光學(xué)規(guī)范靈活使用。S卩，可做成盡量接近近拍距離且打算良好地保持近拍特性的情況下，使第l透鏡群移動(dòng)；優(yōu)先緊湊化的情況下，使所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群移動(dòng)。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第2透鏡群包含組合透鏡。要謀求光軸方向緊湊化則限制第2透鏡群移動(dòng)量，所以此限制小要得到希望的變倍比就需要使第2透鏡群的功率增大。因此，對(duì)透鏡的曲率誤差、折射率誤差、透鏡間的間隔誤差或偏心誤差的靈敏度提高，需要提高鏡筒的制造精度或作第2透鏡群內(nèi)的透鏡間的調(diào)整。然而，通過(guò)第2透鏡群中配置組合透鏡，能大幅度減小第2透鏡群內(nèi)各透鏡面各自的誤差靈敏度，即使需要作透鏡間的調(diào)整的情況下，也能良好地保持靈敏度均衡。又，能使第2透鏡群的鏡筒組成簡(jiǎn)化，因而能有效利用以往盡管光學(xué)上不利也因制造廠的制約而不得不加大的空間，謀求倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步緊湊化。此外，還使透鏡組合，從而具有能抑制不需要的面間反射的效果。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好所述第l透鏡群包含組合透鏡。要謀求光軸方向緊湊化，則第l透鏡群內(nèi)的偏心誤差靈敏度提高，需要提高鏡筒的制造精度或作第l透鏡群內(nèi)的透鏡間的調(diào)整。然而，通過(guò)第l透鏡群中配置組合透鏡，能大幅度減小第l透鏡群內(nèi)各透鏡面的偏心誤差靈敏度，即使需要作透鏡間的調(diào)整的情況下，也能良好地保持靈敏度均衡。又，能使第l透鏡群的鏡筒組成簡(jiǎn)化，因而能有效利用以往盡管光學(xué)上不利也因制造廠的制約而不得不加大的空間，謀求倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步緊湊化。此外，還使透鏡組合，從而具有能抑制不需要的面間反射的效果。上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好具有至少1片樹(shù)脂材料制透鏡。根據(jù)此組成，使用樹(shù)脂材料制透鏡，從而能進(jìn)行穩(wěn)定的質(zhì)量下的大量生產(chǎn)，可謀求大幅度降低成本。此情況下，所述樹(shù)脂材料制透鏡最好是采用使最大長(zhǎng)度小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子散布在樹(shù)脂材料中的原料成形的透鏡。使微粒子混合在透明的樹(shù)脂材料中時(shí)，一般產(chǎn)生光的散射，透射率降低，所以難當(dāng)作光學(xué)材料使用。然而，通過(guò)使微粒子的規(guī)模小于透射光束的波長(zhǎng)，能實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生散射。樹(shù)脂材料的折射率因其溫度升高而降低，但無(wú)機(jī)微粒子的折射率因其溫度的升高而升高。因此，利用它們的溫度依賴性，使其作用得相互抵消，從而能大體上不產(chǎn)生折射率包含。具體而言，使最大長(zhǎng)度小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子散布在成為母材的樹(shù)脂材料中，從而能像差折射率的溫度依賴性極小的樹(shù)脂材料。例如，通過(guò)使氧化鈮的微粒子散布在丙烯中，能減小溫度變化造成的折射率變化。因而，通過(guò)在至少1片透鏡中使用這種散布無(wú)機(jī)粒子的樹(shù)脂材料，能將本發(fā)明的整個(gè)倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的環(huán)境溫度變化帶來(lái)的后焦距偏移抑制得小。上述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)中，最好將所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群內(nèi)的正透鏡取為所述樹(shù)脂材料制透鏡。根據(jù)此組成，用樹(shù)脂材料構(gòu)成所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群內(nèi)的正透鏡，所以能謀求成本降低而緊湊性不受損。而且，由于所述正透鏡溫度變化時(shí)影響后焦距，取為散布小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子的材料時(shí)，能大幅度減小此影響。本發(fā)明的另一方面的攝像透鏡裝置，配備上述任一倍率可變光學(xué)系統(tǒng)以及將光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元件，所述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)可在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。根據(jù)此組成，能實(shí)現(xiàn)可裝載于便攜電話機(jī)或便攜信息終端等的既緊湊且高清晰又可變倍的攝像透鏡裝置。本發(fā)明又一方面的數(shù)字設(shè)備，配備上述攝像透鏡裝置、以及使所述攝像透鏡裝置和攝像元件進(jìn)行被拍攝體的靜止圖像拍攝和活動(dòng)圖像拍攝的至少一方的拍攝的控制部，并且將所述攝像透鏡裝置的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)組裝成能在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。再者，所述數(shù)字設(shè)備最好是便攜終端。根據(jù)這些組成，能實(shí)現(xiàn)裝載保持高清晰原樣不變且可變倍的攝像透鏡裝置的數(shù)字設(shè)備。再者，所述便攜終端是指以便攜電話機(jī)或便攜信息終端為代表的將便攜作為常態(tài)的數(shù)字設(shè)備。根據(jù)配備上文所述組成的本發(fā)明，能提供又達(dá)到充分緊湊化又將透鏡制造難度控制成與以往相同的程度的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，尤其能以價(jià)廉且充分達(dá)到小型化的狀態(tài)提供變倍比為23倍程度的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)和裝載該系統(tǒng)的攝像透鏡裝置或數(shù)字設(shè)備。權(quán)利要求1、一種倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第1透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第1透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其特征在于，將所述第1透鏡群構(gòu)成為包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(1)、(2)。0.5＜D1/fw＜0.8……(1)0.7＜f2/fw＜2.0……(2)其中，D1所述第1透鏡群的透鏡最前面至所述第1透鏡群的透鏡最后面的光軸上的厚度f(wàn)w廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)合成焦距f2所述第2透鏡群的合成焦距2、一種倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含具有負(fù)光功率的第1透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，所述第l透鏡群與所述第2透鏡群的間隔變小，其特征在于，將所述第1透鏡群構(gòu)成為包含至少1片負(fù)透鏡和至少1片正透鏡，所述第2透鏡群包含小于等于3片的透鏡，并且滿足下面的條件式(3)、(4)。|AZlpi/dlpi|<0.2......(3)0.7<f2/fw<2,0......(4)其中，AZlpi:所述第1透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面中，以面頂點(diǎn)為基準(zhǔn)的最大有效半徑上的傾斜量dlpi:第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的像側(cè)面的最大有效半徑fw:廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距f2:所述第2透鏡群的合成焦距3、如權(quán)利要求1或2中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群的像側(cè)具有含正光功率的第3透鏡群。4、如權(quán)利要求3中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)僅包含所述第1第3透鏡群這3個(gè)透鏡群。5、如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第1透鏡群內(nèi)位于最靠近物體側(cè)的負(fù)透鏡滿足下面條件式(5)。l<Tle/Tlc<4......(5)其中，Tie:所述負(fù)透鏡的光軸方向的厚度最大值TIC:所述負(fù)透鏡的光軸上的厚度6、如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在像側(cè)配置攝像元件的情況下，滿足下面的條件式(6)。U)/fw<1.5......(6)其中，Lb:望遠(yuǎn)端中，位于最靠近像側(cè)的具有功率的透鏡面的面頂點(diǎn)至所述攝像元件的攝像面的光軸上的距離(在空氣中換算的長(zhǎng)度)7、如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，將所述第3透鏡群固定。8、如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第l透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片負(fù)透鏡和1片正透鏡，并且滿足下面的條件式(7)。0.2<|fln/flp|<0.5......(7)其中，flp:所述第l透鏡群內(nèi)的正透鏡的焦距fln:所述第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的焦距9、如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含1片正透鏡和1片負(fù)透鏡，并且滿足下面的條件式(8)。0.7<|f2n/f2p|<1.8......(8)其中，f2p:所述第2透鏡群內(nèi)的正透鏡的焦距f2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的焦距10、如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第1透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凹透鏡或往物體側(cè)凸的負(fù)彎月透鏡和往物體側(cè)凸的正透鏡這2片透鏡。11、如權(quán)利要求10中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第1透鏡群滿足下面的條件式(9)、(10)。Nlp>1.7......(9)|vlp—vln|>20......(10)其中，Nip:所述第1透鏡群內(nèi)的正彎月透鏡的折射率Vlp:所述第l透鏡群內(nèi)的正彎月透鏡的阿貝數(shù)Vln:所述第l透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)12、如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群從物體側(cè)開(kāi)始，依次包含雙凸透鏡和將深凹面朝向像側(cè)的雙凹透鏡或負(fù)彎月透鏡這2片透鏡。13、如權(quán)利要求9或12中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群滿足下面的條件式(11)、(12)。|N2p—N2n|>0.15......(11)|v2p—v2n|>30......(12)其中，N2p:所述第2透鏡群內(nèi)的正透鏡的折射率v2p:所述第2透鏡群內(nèi)的正透鏡的阿貝數(shù)N2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的折射率v2n:所述第2透鏡群內(nèi)的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)14、如權(quán)利要求3至13中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第3透鏡群在物體側(cè)包含1片往物體側(cè)凸的正彎月透鏡。15、如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群的物體側(cè)具有開(kāi)口光闌，所述開(kāi)口光闌將光闌直徑固定。16、如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)使所述第l透鏡群往物體側(cè)移動(dòng)，進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體往近距離物體的聚焦。17、如權(quán)利要求3至15中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)使所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群往物體側(cè)移動(dòng)，進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體往近距離物體的聚焦。18、如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第2透鏡群包含組合透鏡。19、如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第1透鏡群包含組合透鏡。20、如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，具有至少l片樹(shù)脂材料制透鏡。21、如權(quán)利要求20中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述樹(shù)脂材料制透鏡是采用使最大長(zhǎng)度小于等于30納米的無(wú)機(jī)粒子散布在樹(shù)脂材料中的原料成形的透鏡。22、如權(quán)利要求20或21中所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，將所述第3透鏡群或比第3透鏡群靠近像側(cè)的透鏡群內(nèi)的正透鏡，取為所述樹(shù)脂材料制透鏡。23、一種攝像透鏡裝置，其特征在于，配備權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)、以及將光學(xué)像變換成電信號(hào)的攝像元件，所述倍率可變光學(xué)系統(tǒng)可在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。24、一種數(shù)字設(shè)備，其特征在于，配備權(quán)利要求23中所述的攝像透鏡裝置、以及使所述攝像透鏡裝置和攝像元件進(jìn)行被拍攝體的靜止圖像拍攝和活動(dòng)圖像拍攝的至少一方的拍攝的控制部，將所述攝像透鏡裝置的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)組裝成能在所述攝像元件的感光面上形成被拍攝體的光學(xué)像。25、如權(quán)利要求24中所述的數(shù)字設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)字設(shè)備是便攜終端。全文摘要提供又達(dá)到充分緊湊化又將透鏡制造難度控制到與以往相同的程度的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。此倍率可變光學(xué)系統(tǒng)是從物體側(cè)開(kāi)始依次包含具有負(fù)光功率的第1透鏡群和具有正光功率的第2透鏡群，并且從廣角端往望遠(yuǎn)端改變倍率時(shí)，第1透鏡群與第2透鏡群的間隔變小的倍率可變光學(xué)系統(tǒng)。第1透鏡群由負(fù)透鏡和正彎月透鏡構(gòu)成，第2透鏡群由雙凸正透鏡和負(fù)彎月透鏡構(gòu)成。而且，使第1透鏡群的透鏡最前面至第1透鏡群的透鏡最后面的光軸AX上的厚度為D1、該倍率可變光學(xué)系統(tǒng)的廣角端的全光學(xué)系統(tǒng)合成焦距為fw，并且第2光學(xué)系統(tǒng)的合成焦距為f2時(shí)，滿足下面的關(guān)系0.5＜D1/fw＜0.80.7＜f2/fw＜2.0。文檔編號(hào)G02B15/163GK101331418SQ20068004750公開(kāi)日2008年12月24日申請(qǐng)日期2006年10月19日優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日發(fā)明者松坂慶二申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社