本发明涉及适用于摄像光学系统(诸如数字照相机、摄像机、广播照相机、监视照相机和卤化银摄影照相机等)的变焦镜头和包括变焦镜头的摄像装置和摄像系统。
背景技术：
在摄像装置中使用的摄像光学系统需要是整个镜头长度短、整个系统小且变焦比高的变焦镜头。此外，期望这样的变焦镜头例如在整个变焦范围上具有高光学性能。已知所谓的正导型变焦镜头作为整个系统小且变焦比高的变焦镜头。正导型变焦镜头包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜单元和具有负折光力的第二透镜单元，其中第二透镜单元是主可变倍率透镜单元。当通过正导型变焦镜头进行整个系统的尺寸减小和变焦比的增大时，第一透镜单元引起显著的轴向色差，特别是在远摄端明显引起的轴向色差。已知如下变焦镜头，其中，第一透镜单元配设有衍射光学元件，以减少在变焦镜头中出现诸如轴向色差和横向色差等的色差(日本特开2011-090099号公报和日本特开2013-134303号公报)。日本特开2011-090099号公报公开了一种变焦镜头，其包括从物侧到像侧依次布置的第一至第五透镜单元，并且第一至第五透镜单元分别具有正、负、正、负和正折光力。这里，第一透镜单元包括衍射光学元件，并且变焦镜头具有在广角端约等于26°的摄像视角和4左右的变焦比。日本特开2013-134303号公报公开了一种变焦镜头，其包括从物侧到像侧依次布置的第一至第四透镜单元，并且第一至第四透镜单元分别具有正、负、正和正折光力。这里，第一透镜单元和第二透镜单元中的各个包括衍射光学元件，并且变焦镜头具有在广角端约等于76°的摄像视角和16左右的变焦比。在正导型变焦镜头中使用衍射光学元件，使得易于在减小整个系统的尺寸的同时，获得高变焦比和高光学性能。然而，为了获得这些效果，重要的是适当地设置变焦类型、配设衍射光学元件的透镜单元、衍射光学元件的焦度(power)(焦距的倒数)、各个透镜单元的折光力、透镜构造以及其他因素。特别地，需要即使在诸如夜间等的黑暗条件下也能够拍摄被摄体的明亮且清晰的图像的监视照相机。因此，存在如下情况，其中，用波长范围从850nm到940nm的近红外光照射被摄体，并通过拍摄被摄体的反射光来对被摄体进行成像。因此，在监视照相机中使用的变焦镜头必须在整个变焦范围上，在从可见光到近红外光的宽波长范围内实现对色差的良好校正。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种在从可见光到近红外光的宽波长范围内实现对色差的良好校正的变焦镜头，同时使变焦镜头具有短的整个镜头长度和高的变焦比，并且本发明的目的还在于提供包括该变焦镜头的摄像装置和摄像系统。根据本发明的变焦镜头从物侧到像侧依次包括：第一透镜单元，其具有正折光力；第二透镜单元，其具有负折光力；第三透镜单元，其具有正折光力；以及后单元，其包括一个或更多个透镜单元，其中，相邻透镜单元之间的间隔在变焦期间改变，第一透镜单元包括衍射光学元件，第三透镜单元包括通过使用满足下列条件式的材料而形成的正透镜：68.0<νd3p<100.0，且-0.25<θct3p-(0.0047×νd3p+0.546)<-0.02，其中，νd3p表示第三透镜单元中包括的正透镜的材料的阿贝数，并且θct3p表示关于c线和t线的材料的部分色散比，并且，满足下列条件式：4.2<f1/bft<20.0，其中，f1表示第一透镜单元的焦距，并且bft表示当在远摄端聚焦于无限远时所述变焦镜头的后焦距。通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。附图说明图1是当本发明的示例1的变焦镜头聚焦于无限远时变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图2包括当示例1的变焦镜头聚焦于无限远时在广角端、中间变焦位置和远摄端的像差图。图3是当示例2的变焦镜头聚焦于无限远时变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图4包括当示例2的变焦镜头聚焦于无限远时在广角端、中间变焦位置和远摄端的像差图。图5是当示例3的变焦镜头聚焦于无限远时变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图6包括当示例3的变焦镜头聚焦于无限远时在广角端、中间变焦位置和远摄端的像差图。图7是当示例4的变焦镜头聚焦于无限远时变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图8包括当示例4的变焦镜头聚焦于无限远时在广角端、中间变焦位置和远摄端的像差图。图9是当示例5的变焦镜头聚焦于无限远时变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图10包括当示例5的变焦镜头聚焦于无限远时在广角端、中间变焦位置和远摄端的像差图。图11是本发明的实施例的摄像装置的主要部分的示意图。具体实施方式下面将参照附图描述根据本发明的变焦镜头和包括变焦镜头的摄像装置。根据本实施例的变焦镜头包括从物侧到像侧依次布置的具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元和包括一个或更多个透镜单元的后单元(rearunit)。在本实施例的变焦镜头中，在变焦期间改变各对彼此相邻透镜单元之间的间隔(在变焦期间改变相邻透镜单元之间的间隔)。图1是当本发明的示例1的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端(短焦距端)的镜头横截面图。图2从上方起依次包括当示例1的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端、中间变焦位置和远摄端(长焦距端)的纵向像差图。示例1的变焦镜头是变焦比为29.50并且f数为1.46至4.61的变焦镜头。图3是当本发明的示例2的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图4从上方起依次包括当示例2的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端、中间变焦位置和远摄端的纵向像差图。示例2的变焦镜头是变焦比为29.50并且f数为1.44至4.60的变焦镜头。图5是当本发明的示例3的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图6从上方起依次包括当示例3的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端、中间变焦位置和远摄端的纵向像差图。示例3的变焦镜头是变焦比为29.55并且f数为1.44至4.60的变焦镜头。图7是当本发明的示例4的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图8从上方起依次包括当示例4的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端、中间变焦位置和远摄端的纵向像差图。示例4的变焦镜头是变焦比为35.98并且f数为1.65至4.93的变焦镜头。图9是当本发明的示例5的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端的镜头横截面图。图10从上方起依次包括当示例5的变焦镜头聚焦于无限远处的物体上时，变焦镜头在广角端、中间变焦位置和远摄端的纵向像差图。示例5的变焦镜头是变焦比为64.27并且f数为1.65至6.50的变焦镜头。图11是本实施例的摄像装置的主要部分的示意图。本实施例的变焦镜头是在诸如数字照相机、摄像机、广播照相机、监视照相机和卤化银摄影照相机等的摄像装置中使用的变焦镜头。注意，本实施例的变焦镜头还适用于投影装置(投影仪)的投影光学系统。在各个镜头横截面图中，左侧表示物侧(前侧)，而右侧表示像侧(后侧)。同时，在各个镜头横截面图中，附图标记l0表示变焦镜头。如果后缀“i”表示从物侧起的特定透镜单元的顺序，则附图标记li表示第i个透镜单元。附图标记lr表示包括一个或更多个透镜单元的后单元。附图标记sp表示孔径光阑。附图标记gb表示与光学滤波器、面板、低通滤波器和红外截止滤波器等中的任一个相对应的光学块。附图标记ldoe表示衍射光学元件。附图标记ip表示像面。当变焦镜头用作数字照相机、摄像机等的摄像装置时，像面ip与诸如ccd传感器和cmos传感器等的固态摄像元件(光电转换元件)的摄像面相对应。另一方面，当变焦镜头用作卤化银胶片照相机的摄像装置时，像面ip对应于胶片面。图1中的各个箭头表示在从广角端到远摄端的变焦期间各个对应透镜单元的移动轨迹。在各个示例中，通过移动第四透镜单元l4来校正由倍率改变引起的像面变化并同时进行聚焦。与第四透镜单元l4相关的实线曲线4a和虚线曲线4b分别表示用于校正当聚焦在无限远处的物体上和近距离处的物体上时由倍率改变引起的像面变化的移动轨迹。同时，在示例1和2中，通过如箭头4c所示使第四透镜单元l4向前朝向物侧移动，来进行从无限远处的物体到近距离处的物体的聚焦。在示例3至5中，通过如箭头4c所示使第四透镜单元l4向后朝向像侧移动，来进行聚焦。在变焦期间第一透镜单元l1不移动。在各个球面像差图中，附图标记fno表示f数。同时，实线“d”表示d线(波长587.56nm)，双点划线“g”表示g线(波长435.84nm)，点划线“c”表示c线(波长656.27nm)，长虚线“f”表示f线(波长486.13nm)，并且短虚线“t”表示t线(波长1013.98nm)。在像散图、畸变图和横向色差图中的各个中，附图标记“ω”表示摄像半视角(度)。在各个像散图中，在d线的情况下，实线s均表示弧矢像面，并且虚线m均表示子午像面。各个畸变图示出了在d线的情况下的畸变。各个横向色差图分别示出了g线、f线、c线和t线相对于d线的像差。在图1的示例1的变焦镜头和图3的示例2的变焦镜头中，附图标记l1表示具有正折光力的第一透镜单元，附图标记l2表示具有负折光力的第二透镜单元，附图标记l3表示具有正折光力的第三透镜单元，并且附图标记l4表示具有正折光力的第四透镜单元。其中的后单元lr由第四透镜单元l4构成。在图5的示例3的变焦镜头、图7的示例4的变焦镜头以及图9的示例5的变焦镜头中，附图标记l1表示具有正折光力的第一透镜单元，附图标记l2表示具有负折光力的第二透镜单元，附图标记l3表示具有正折光力的第三透镜单元，附图标记l4表示具有负折光力的第四透镜单元，并且附图标记l5表示具有正折光力的第五透镜单元。其中的后单元lr由第四透镜单元l4和第五透镜单元l5构成。本实施例旨在获得一种变焦镜头，该变焦镜头在使其整个系统具有小尺寸和高变焦比的同时，在从可见光到近红外光的波长范围内实现对色差的良好校正，并且因此采用以下结构。具体地，为了在确保高变焦比的同时实现各种像差的良好校正，变焦镜头包括：从物侧到像侧依次布置的分别具有正折光力、负折光力和正折光力的第一至第三透镜单元以及包括一个或更多个透镜单元的后单元。此外，为了实现远摄端的轴向色差的良好校正，具有轴向边缘光线的高入射高度的第一透镜单元l1被构造为包括衍射光学元件。以这种方式，在从可见光到近红外光的波长范围内良好地校正轴向色差。如果不使用衍射光学元件，则第一透镜单元l1必须使用由具有低色散和高反常色散特性的材料制成的透镜，以实现远摄端的轴向色差的良好校正。通常，具有低色散和高反常色散特性的透镜材料倾向于具有低折射率。结果，试图获得期望的折光力导致透镜厚度的增加和总镜头长度的增加。特别是，为了校正广角端的轴向色差，在具有轴向边缘光线的高入射高度的第三透镜单元中使用由高反常色散材料制成的透镜是有效的。在各个示例的变焦镜头中，第一透镜单元l1包括衍射光学元件ldoe，同时第三透镜单元l3包括正透镜。这里，第三透镜单元l3中包括的正透镜的材料的阿贝数被定义为νd3p，并且其关于c线和t线的部分色散比被定义为θct3p。这里，第三透镜单元l3包括通过使用满足以下条件式的材料而形成的正透镜：68.0<νd3p<100.0(1)；且-0.25<θct3p-(0.0047×νd3p+0.546)<-0.02(2)。第一透镜单元l1的焦距被定义为f1，并且当物体距离为无限远时，在远摄端的后焦距被定义为bft。这里，满足以下条件式：4.2<f1/bft<20.0(3)。作为满足条件式(1)至(3)的结果，在实现小的整体系统和高的变焦比的同时，在各个示例中良好地校正从可见光到近红外光的波长范围内的色差。条件式(1)定义了第三透镜单元l3中包括的正透镜当中的至少一个正透镜的材料的阿贝数。作为满足条件式(1)的结果，通过良好地校正特别是广角端的轴向色差获得了高光学性能。如果阿贝数太小以至于低于条件式(1)的下限值，则特别是在广角端频繁地出现轴向色差。另一方面，如果阿贝数太大以至于超过条件式(1)的上限值，则特别是在广角端对轴向色差校正过度，这是不希望的。条件式(2)定义了第三透镜单元l3中包括的正透镜当中的至少一个正透镜的材料的部分色散比。作为满足条件式(2)的结果，通过良好地校正近红外波长范围内的轴向色差获得了高光学性能。如果正透镜的材料的部分色散比太小以至于低于条件式(2)的下限值，则特别是在广角端对近红外光的轴向色差校正过度，这是不希望的。另一方面，如果正透镜的材料的部分色散比太大以至于超过条件式(2)的上限值，则特别是在广角端未充分地校正近红外光的轴向色差，这是不希望的。条件式(3)定义了第一透镜单元l1的焦距。作为满足条件式(3)的结果，在实现更宽的视角和减小整个系统的尺寸的同时获得了高光学性能。如果第一透镜单元l1的焦距太短以至于低于条件式(3)的下限值，则特别是在远摄端增大了球面像差或彗形像差，这是不希望的。另一方面，如果第一透镜单元l1的焦距太长以至于超过条件式(3)的上限值，则透镜系统的尺寸增大，这是不希望的。注意，符号bf(后焦距)表示从最后的透镜面到近轴像面的空气等效距离。如上所述，各个示例适当地设置各个元件以满足条件式(1)至(3)，由此获得具有高视角、高变焦比、小整体系统以及良好的光学性能的变焦镜头。在各个示例中，优选地如下所示来设置条件式(1)至(3)的数值范围：68.0<νd3p<97.0(1a)；-0.20<θct3p-(0.0047×νd3p+0.546)<-0.05(2a)；且4.6<f1/bft<18.0(3a)。在本实施例中，优选地满足以下条件式中的一个或更多个。这里，第三透镜单元l3中包括的正透镜的材料的折射率被定义为nd3p。衍射光学元件ldoe的衍射面的焦距被定义为fdoe。第一透镜单元l1中包括的透镜当中的透镜的焦距和透镜的材料的阿贝数分别被定义为f1i和νd1i，该透镜在从物侧起第i(i＝1,2，...)位置处。第二透镜单元l2的焦距被定义为f2并且第三透镜单元l3的焦距被定义为f3。第一透镜单元l1包括从物侧到像侧依次布置的负透镜、正透镜和正透镜。第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的折射率的平均值和阿贝数的平均值被分别定义为nd1p和νd1p。这里，如下所述获得衍射面的焦距fdoe。衍射面中的衍射光栅的相位形状ψ可以由以下多项式给出：ψ(h,m)＝{2π/(m×λ0)}(c1×h2+c2×h4+c3×h6+...)(1x)，其中，h：垂直于光轴的方向上的高度，m：衍射光的衍射级，λ0：设计波长，以及ci：相位系数(i＝1,2,3，...)。这里，表示相对于特定波长λ和特定衍射级m的、衍射面的焦距的倒数的焦度可以通过使用相位系数c1来如下表示：在该表达式(2x)中，例如，可以通过将衍射级m设置为1并且为相位系数选择负值来将衍射面的焦度设置为正值。这里，从表达式(2x)可以看出，在满足λ>λ0的波长范围内，随着波长变长，正焦度随着波长的变化而线性增加。另一方面，在满足λ<λ0的波长范围内，随着波长变短，正焦度随着波长的变化而线性下降。当衍射级m为1时，如下所示从表达式(2x)导出衍射面的焦距fdoe：fdoe＝-1/{(2×c1)×(λ/λ0)}(3x)。在这种情况下，优选地满足以下所示的一个或更多个条件式：0.05<nd3p-(-0.0134×νd3p+2.43)<0.50(4)；-0.70<f2/f3<-0.10(6)；1.55<nd1p<1.80(7)；且40.0<νd1p<65.0(8)。这里，表示总和。同时，当配设两个或更多个透镜时，n是透镜的数量，并且i是从物侧起的计数。接下来，将给出各个上述条件式的技术含义的描述。条件式(4)定义了第三透镜单元l3中包括的正透镜当中的至少一个正透镜的材料的折射率和阿贝数。作为满足条件式(4)的结果，更容易获得良好的光学性能，同时减小整个系统的尺寸。如果正透镜的材料的折射率太小以至于低于条件式(4)的下限值，则正透镜的透镜面的曲率增大并且透镜变得更厚。这导致总镜头长度的增加，这是不希望的。另一方面，如果正透镜的材料的折射率太大以至于超过条件式(4)的上限值，则佩兹伐和在负方向上变大并且导致场曲或像散的增加，这是不希望的。条件式(5)定义了第一透镜单元l1中包括的衍射光学元件ldoe的衍射面的焦距。作为满足条件式(5)的结果，更容易获得高光学性能同时实现更高的变焦比。如果衍射光学元件ldoe的衍射面的焦距太短以至于低于条件式(5)的下限值，则特别是在远摄端，近红外区域中的轴向色差被校正过度，这是不希望的。另一方面，如果衍射光学元件ldoe的衍射面的焦距太长以至于超过条件式(5)的上限值，则特别是在远摄端，近红外线区域中的轴向色差未被充分校正，这是不希望的。条件式(6)定义了第二透镜单元l2与第三透镜单元l3之间的焦距比。作为满足条件式(6)的结果，更容易实现整个系统的尺寸减小并且在整个变焦范围上获得良好的光学性能。如果第二透镜单元l2的负焦距太长(如果负焦距的绝对值太大)以至于低于条件式(6)的下限值，则与倍率变化相关联的第二透镜单元l2的移动行程增加。这导致总镜头长度增加并且是不希望的。另一方面，如果第二透镜单元l2的负焦距太短(如果负焦距的绝对值太小)以至于超过条件式(6)的上限值，则在整个变焦范围上场曲或横向色差的变化变大，这是不希望的。条件式(7)定义了第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的折射率的平均值。作为满足条件式(7)的结果，更容易实现整个系统的尺寸减小并且在整个变焦范围上获得良好的光学性能。如果第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的折射率的平均值太小以至于低于条件式(7)的下限值，则正透镜的透镜面的曲率增加，从而特别是在远摄端，球面像差或慧形像差增加，这是不希望的。另一方面，如果第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的折射率的平均值太大以至于超过条件式(7)的上限值，则佩兹伐和在负方向上变大并导致场曲或像散的增加，这是不希望的。条件式(8)定义了第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的阿贝数的平均值。作为满足条件式(8)的结果，更容易获得良好的光学性能。如果第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的阿贝数的平均值太小以至于低于条件式(8)中的下限值，则特别是在远摄端，可见光范围中的轴向色差增大，这是不希望的。另一方面，如果第一透镜单元l1中包括的正透镜的材料的阿贝数的平均值太大以至于超过条件式(8)的上限值，则特别是在远摄端，可见光范围中的轴向色差被校正过度，这是不希望的。在各个示例中，优选地如下所示来设置条件式(4)至(8)的数值范围：0.07<nd3p-(-0.0134×νd3p+2.43)<0.30(4a)；-0.60<f2/f3<-0.15(6a)；1.58<nd1p<1.75(7a)；且45.0<νd1p<61.0(8a)。在各个示例中，通过如上所述地构造各个元件，能够容易地获得具有小整体系统、宽视角、高变焦比且在整个变焦范围上具有高光学性能的变焦镜头。此外，通过组合上述的两个或更多个条件式，能够进一步增强本发明的效果。接下来，将给出各个示例的透镜构造的描述。这里，除非另有说明，否则假设从物侧到像侧依次布置透镜。[示例1]第一透镜单元l1包括：通过将在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜与双凸形状的正透镜接合而获得的接合透镜；以及在物侧具有凸面的弯月形状的正透镜。衍射光学元件ldoe由接合透镜构成。在衍射光学元件ldoe的接合面上形成层压型(laminatedtype)衍射面。配设衍射面使得特别是在远摄端能够良好地校正轴向色差。因此，在实现高变焦比的同时由少量透镜形成第一透镜单元l1。第二透镜单元l2包括三个负透镜和一个正透镜。具体而言，第二透镜单元l2包括：在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜；双凹形状的负透镜；以及通过将双凸形状的正透镜与双凹形状的负透镜接合而获得的接合透镜。上述透镜构造有效地校正了广角端的场曲和整个变焦范围上的横向色差。第三透镜单元l3包括：两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜；以及在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜。通过采用上述构造，减小了广角端的球面像差的发生。第四透镜单元l4包括：通过将在物侧具有非球面的双凸形状的正透镜与双凹形状的负透镜接合而获得的接合透镜；以及双凸形状的正透镜。通过采用上述构造，能够在实现变焦比的增大的同时，减小整个变焦范围上的场曲的发生。[示例2]第一透镜单元l1包括：通过将在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜与正透镜接合而获得的接合透镜；以及在物侧具有凸面的弯月形状的正透镜。衍射光学元件ldoe由接合透镜构成。在衍射光学元件ldoe的接合面上形成层压型衍射面。配设衍射面使得特别是在远摄端能够良好地校正轴向色差。因此，在实现高变焦比的同时由少量透镜形成第一透镜单元l1。第二透镜单元l2包括三个负透镜和一个正透镜。具体而言，第二透镜单元l2包括：在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜；在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜；双凹形状的负透镜；以及双凸形状的正透镜。上述透镜构造有效地校正了广角端的场曲和整个变焦范围上的横向色差。第三透镜单元l3和第四透镜单元l4具有与示例1相同的构造。[示例3]第一透镜单元l1和第二透镜单元l2具有与示例2相同的构造。第三透镜单元l3包括：两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜；通过将在物侧具有凸面的弯月形状的正透镜与在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜接合而获得的接合透镜；以及两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜。通过采用上述构造，减小了广角端的球面像差和轴向色差的发生。第四透镜单元l4包括双凹形状的负透镜。第四透镜单元l4由单个负透镜形成以减轻重量并且便于在聚焦期间进行控制。第五透镜单元l5包括双凸形状的正透镜。这里，通过提供正透镜作为最后的透镜来增加远心度(telecentricity)。因此，使离轴光通量以接近垂直的角度入射在摄像元件上，以减少由于阴影而导致的画面边缘处的光衰减(lightfalloff)。[示例4]第一透镜单元l1和第二透镜单元l2具有与示例2相同的构造。第三透镜单元l3包括：两个面均为非球面形状双凸形状的正透镜；将在物侧具有凸面的弯月形状的负透镜与在物侧具有凸面的弯月形状的正透镜接合而获得的接合透镜；以及两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜。通过采用上述构造，减小了广角端的球面像差和轴向色差的发生。第四透镜单元l4和第五透镜单元l5具有与示例3相同的构造。[示例5]第一透镜单元l1和第二透镜单元l2具有与示例2相同的构造。第三透镜单元l3包括：两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜；通过将双凸形状的正透镜与双凹形状的负透镜接合而获得的接合透镜；以及两个面均为非球面形状的双凸形状的正透镜。通过采用上述构造，减小了广角端的球面像差和轴向色差的发生。第四透镜单元l4和第五透镜单元l5具有与示例3相同的构造。注意，除了衍射光学元件ldoe之外的各个示例中的接合透镜可以被配设为彼此以小的空气间隙分开的透镜。同时，在变焦期间，各个示例中的孔径光阑sp的孔径直径可以保持恒定或改变。通过改变孔径直径，可以良好地去掉特别是在远摄端明显产生的、离轴光通量的下线彗形光斑(lower-linecomaflare)，因此可以更容易地获得更好的光学性能。前述改变包括在本实施例的变焦镜头的透镜形状的变型和改变的期望范围之内。以上适用于所有示例。接下来，将参照图11描述作为应用本实施例的变焦镜头作为其摄像光学系统的监视照相机的摄像装置的示例。在图11中，附图标记10表示照相机主体，并且附图标记11表示包括示例1至5的变焦镜头中的任何一个的摄像光学系统。附图标记12表示诸如ccd传感器和cmos传感器等的、嵌入在照相机主体中并且被构造为接收由摄像光学系统11形成的被摄体像的光的固态摄像元件(光电转换元件)。通过将本实施例的变焦镜头应用到诸如上述的数字摄像机和监视照相机等的摄像装置来实现具有小尺寸和高光学性能的摄像装置。注意，各个示例的变焦镜头也可应用于投影装置(投影仪)的投影光学系统。虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是应该理解，本发明不仅限于本实施例，并且在本发明的范围内可以进行各种变型和改变。除了上述变焦镜头中的任何一个之外，本实施例的摄像装置可以包括被构造为对畸变和横向色差中的至少一者进行电校正的电路(校正单元)。上述允许变焦镜头的畸变等的构造，能够整体上减少透镜的数量并且便于减小其尺寸。同时，通过电校正横向色差，更容易减少颜色模糊并提高拍摄图像的分辨率。这里，可以构造包括任何一个示例中的变焦镜头和控制变焦镜头的控制单元的摄像系统(监视照相机系统)。在这种情况下，控制单元可以控制变焦镜头，使得如上所述各个透镜单元在变焦期间移动。在这种情况下，控制单元并不总是必须与变焦镜头集成。因此，控制单元可以与变焦镜头分开地配设。例如，控制单元(控制装置)可以位于远离用来驱动变焦镜头中的各个透镜的驱动单元的位置，并且被构造为包括发送单元以发送用于控制变焦镜头的控制信号(命令)。上述控制单元可以远程控制变焦镜头。同时，通过给控制单元配设诸如控制器和按钮等的用于远程控制变焦镜头的操作单元，可以采用响应于从用户向操作单元的输入来控制变焦镜头的构造。例如，配设放大按钮和缩小按钮作为操作单元，以便从控制单元向变焦镜头的驱动单元发送信号，使得当用户按下放大按钮时变焦镜头的倍率增大，并且当用户按下缩小按钮时变焦镜头的倍率减小。同时，摄像系统可以包括诸如液晶面板等的显示单元以显示与变焦镜头的变焦(移动状态)有关的信息。与变焦镜头的变焦有关的信息的示例包括变焦倍率(变焦状态)和各个透镜单元的移动量(移动状态)。在这种情况下，用户可以在观看显示单元上显示的与变焦镜头的变焦有关的信息的同时，通过操作单元来远程控制变焦镜头。在这种情况下，例如，显示单元和操作单元可以通过采用触摸面板而集成在一起。下面将示出示例1至5的具体数值数据。在各组数值数据中，假设i表示从物侧起的顺序，则ri表示第i光学面(第i面)的曲率半径，di表示第i面与第(i+1)面之间的轴向间隔。同时，ndi和νdi分别表示d线的第i面和第(i+1)面之间的光学构件的材料的折射率和阿贝数。fraunhoferf线(486.1nm)、d线(587.6nm)、c线(656.3nm)和t线(1013.98nm)的折射率被分别定义为nf、nd、nc和nt。阿贝数νd和关于c线和t线的部分色散比θct由下式给出：νd＝(nd-1)/(nf-nc)；且θct＝(nc-nt)/(nf-nc)。假设将d线、c线、f线和t线的波长分别定义为λd、λc、λf和λt，则衍射面的关于d线的阿贝数νddoe和关于c线和t线的部分色散比θctdoe由以下表达式表示：νddoe＝λd/(λf-λc)；且θctdoe＝(λc-λt)/(λf-λc)。因此，衍射面的关于d线的阿贝数νddoe和关于c线和t线的部分色散比θctdoe分别为-3.45和2.10。衍射面的阿贝数为负值，因此产生与普通光学材料相反的作用。如果x轴是光轴的方向，h轴是垂直于光轴的方向，光的传播方向为正，r表示近轴曲率半径，k表示圆锥常数，并且a4、a6、a8和a10分别表示非球面常数，则非球面形状由以下表达式定义：后缀*表示具有非球面形状的面。符号“e-x”表示10-x。标记bf表示空气等效后焦距。总镜头长度是通过将后焦距bf添加到从第一透镜面到最后透镜面的距离上而获得的值。焦距、f数和半视角分别表示当聚焦于无限远的物体时的值。同时，上面提到的各个条件式与数值示例的关系如表1所示。[数值数据1][单位：mm]面数据衍射面数据第二面(衍射面)c2＝-1.06193e-004c4＝2.35917e-008c6＝2.02650e-010c8＝-1.14993e-012c10＝1.75418e-015非球面数据第十四面k＝1.74592e-001a4＝-8.63223e-005a6＝-7.14528e-007a8＝6.36118e-009a10＝-1.28941e-010第十五面k＝-2.66104e+000a4＝2.49334e-006a6＝1.83909e-007a8＝-4.55244e-009第十八面k＝-1.56620e+000a4＝-3.38326e-005a6＝-2.87566e-008a8＝-2.29409e-009各种数据变焦比29.50广角中间远摄焦距4.4946.19132.55f数1.462.694.61半视角(度)33.733.721.30像高3.003.003.00总镜头长度95.5795.5795.57bf13.4518.946.80d50.6026.7330.98d1232.276.141.89d1711.526.0318.17d2211.9917.485.34变焦镜头单元数据[数值数据2][单位：mm]面数据衍射面数据第二面(衍射面)c2＝-1.21450e-004c4＝9.56401e-008c6＝-6.09701e-011c8＝-1.24186e-013非球面数据第十五面k＝0.00000e+000a4＝-6.26250e-005a6＝-4.17338e-007a8＝3.77194e-009a10＝-5.35642e-011第十六面k＝0.00000e+000a4＝3.96315e-005a6＝5.43948e-008第十九面k＝5.82826e+000a4＝-6.37081e-005a6＝-2.47886e-007a8＝-3.48314e-009各种数据变焦比29.50广角中间远摄焦距4.4545.33131.26f数1.442.724.60半视角(度)35.724.041.40像高3.203.203.20总镜头长度92.5092.5092.50bf14.3520.087.65d50.6023.8027.58d1328.695.501.72d145.172.311.00d189.806.9320.66d2312.8918.626.19变焦镜头单元数据[数值数据3][单位：mm]面数据面编号rdndνdθct140.4031.201.8547824.82(衍射)26.0365.491.6031160.63216.5450.15432.9353.041.6968055.55100.506(可变)673.8450.701.8348142.777.3833.00842.9930.501.8040046.6919.6002.0910-18.1750.501.7130053.91157.4610.101220.3971.681.9590617.513-379.916(可变)14(光阑)∞(可变)15*10.7606.491.4970081.50.825816*-35.9042.661711.6982.641.4970081.50.82581873.5620.601.9537532.3198.5672.6220*7.7853.231.4970081.50.825821*-33.015(可变)22-347.4200.401.8515040.8238.731(可变)2414.3502.161.9108235.325-32.7412.5126∞1.751.5163364.127∞0.50像面∞衍射面数据第二面(衍射面)c2＝-1.17150e-004c4＝1.06537e-007c6＝-1.72605e-010c8＝1.48193e-014非球面数据第十五面k＝-1.01752e+000a4＝2.50205e-005a6＝-3.11953e-008a8＝6.45910e-010a10＝-5.40428e-012第十六面k＝0.00000e+000a4＝2.88355e-005a6＝-6.87739e-008第二十面k＝0.00000e+000a4＝-1.88673e-004a6＝-3.45351e-006a8＝1.36902e-008a10＝-9.83589e-010第二十一面k＝0.00000e+000a4＝1.15960e-004a6＝-8.19258e-007各种数据变焦比29.55广角中间远摄焦距4.7645.27140.76f数1.442.634.60半视角(度)33.894.041.30像高3.203.203.20总镜头长度89.3789.3789.37bf4.174.174.17d50.6024.8428.78d1329.084.840.90d149.655.720.70d213.647.551.98d232.972.9913.58变焦镜头单元数据[数值数据4][单位：mm]面数据衍射面数据第二面(衍射面)c2＝-1.10388e-004c4＝6.25615e-008c6＝-6.95772e-011c8＝1.48193e-014非球面数据第十五面k＝-1.66800e+000a4＝1.08233e-004a6＝-2.32732e-007a8＝3.89330e-009a10＝-2.28046e-011第十六面k＝0.00000e+000a4＝2.37556e-005a6＝1.67969e-008第二十面k＝0.00000e+000a4＝-1.85236e-004a6＝-1.31069e-006a8＝-8.89070e-008a10＝1.06936e-009第二十一面k＝0.00000e+000a4＝1.78207e-004a6＝-1.32686e-006各种数据变焦比39.58广角中间远摄焦距3.9241.78155.08f数1.653.004.93半视角(度)39.244.381.18像高3.203.203.20总镜头长度92.3692.3692.36bf4.154.154.15d50.5926.9932.78d1333.086.690.89d146.070.740.70d213.869.091.98d232.592.709.85变焦镜头单元数据[数值数据5][单位：mm]面数据衍射面数据第二面(衍射面)a2＝-7.65163e-005a4＝2.62734e-008a6＝-2.37848e-011a8＝1.48193e-014非球面数据第十五面k＝-1.32628e+000a4＝7.80039e-005a6＝1.42926e-007a8＝-8.50572e-011a10＝1.30037e-011第十六面k＝0.00000e+000a4＝2.04044e-005a6＝8.58515e-008第二十面k＝0.00000e+000a4＝-1.95337e-004a6＝-1.56355e-006a8＝5.75894e-008a10＝-1.48501e-009第二十一面k＝0.00000e+000a4＝2.34513e-004a6＝7.89634e-007各种数据变焦比64.27广角中间远摄焦距3.7751.81242.40f数1.653.006.50半视角(度)40.313.530.76像高3.203.203.20总镜头长度119.38119.38119.38bf4.144.144.14d50.6041.5050.48d1350.789.880.90d149.351.450.70d214.3210.711.97d232.093.6013.09变焦镜头单元数据[表1]*g3i表示第三透镜单元中包括的、位于从物侧起第i位置处的正透镜。虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构及功能。当前第1页12